Ondas sismicas e descontinuidades internas

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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
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PROPAGAÇÃO DE ONDAS
As ondas,no seu percurso através daTerra, podem experimentar
desvios ou até serem absorvidas.
Significa que ocorrem mudanças na constituição ou nas 
características dos materiais que atravessam.
Assim, quando uma onda
encontra uma superfície de
separação entre materiais
com características
distintas pode sofrer duas
mudanças:
Reflectir-se
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PROPAGAÇÃO DE ONDAS
Refractar-se:
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PROPAGAÇÃO DE ONDAS
Refracções e Reflexões na interface ar - água
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PROPAGAÇÃO DE ONDAS
Propagação das 
ondas sísmicas 
através de um 
planeta 
hipoteticamente 
uniforme
Propagação das ondas 
sísmicas num planeta 
em que a velocidade 
aumenta com a 
profundidade
Algumas das 
trajetórias 
possíveis através 
daTerra real
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VELOCIDADE DAS ONDAS SÍSMICAS
Tal como o som e a luz, também as ondas sísmicas apresentam
diferentes velocidades de propagação nos diferentes meios, em
função das suas características.
Conhecida a velocidade com que as ondas se propagam no interior
da Terra, é possível desvendar a natureza da constituição
terrestre.
Admite-se que a constituição e propriedades físicas dos
materiais terrestres variam com a profundidade, condicionando
assim a velocidade das ondas PeS.
Por isso, a hipótese colocada de uma Terra uniforme e
homogénea foi excluída.
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VELOCIDADE COM A PROFUNDIDADE
Quanto maior for a distância epicentral maior será a profundidade
atingida pelas ondas P e S. Logo, maior é a velocidade média de
propagação
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VELOCIDADE COM A PROFUNDIDADE
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VARIAÇÃO DA VELOCIDADE DAS ONDAS 
SÍSMICAS EM FUNÇÃO DA RIGIDEZ
Uma rocha é tanto mais rígida quanto menor for a sua
flexibilidade.
Quanto maior for a rigidez, maior é a velocidade de
propagação das ondas P e S. Logo, a rigidez
condiciona a velocidade de propagação das ondas
sísmicas na razão directa.
A matéria no estado fluido (rigidez nula) não se deixa
atravessar pelas ondas S (notar, a ausência das ondas
S no núcleo) e retarda significativamente as ondas P.
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VELOCIDADE COM A DENSIDADE
A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a rigidez e diminui com a
densidade do material atravessado. A densidade dos materiais
terrestres aumenta com a profundidade.
Se a velocidade das ondas
sísmicas aumenta com
profundidade.
A rigidez aumenta muito mais 
com a profundidade do que a 
densidade.
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VARIAÇÃO DA VELOCIDADE DAS ONDAS 
SÍSMICAS EM FUNÇÃO DA DENSIDADE
Quanto maior for a densidade, menor é a velocidade de
propagação das ondas sísmicas. Logo, a densidade
condiciona a velocidade de propagação das ondas
sísmicas na razão inversa.
O efeito do aumento da densidade dos materiais da
geosfera com a profundidade, em consequência da
pressão litostática e das mudanças composicionais,
sobre a velocidade das ondas sísmicas, é compensado,
no entanto, pelo aumento em profundidade da rigidez
dos materiais. Em consequência disto (o “efeito rigidez”
predomina sobre o “efeito densidade”), a velocidade
das ondas sísmicas aumenta com a profundidade.
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VARIAÇÃO DA VELOCIDADE DAS ONDAS SÍSMICAS EM 
FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE
Quanto maior for a distância percorrida pelas
ondas, maior é a velocidade de propagação
(a velocidade das ondas aumenta
relativamente com a distância percorrida).
Quanto maior for a distância epicentral, maior
é a profundidade atingida pelas ondas na sua
direcção de propagação.
A velocidade das ondas sísmicas aumenta com
a profundidade.
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VELOCIDADE COM A RIGIDEZ
Quanto maior for a rigidez, maior é a velocidade com que as
ondas P e S atravessam a rocha.
Na presença de materiais no estado líquido, a velocidade das
ondas P é retardada.
Este meio não se deixa atravessar pelas ondas S.
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
Descontinuidade – superfície de separação entre dois meios com
características diferentes (composição química e propriedades
físicas)
As ondas sísmicas podem ser reflectidas ou refractadas quando encontram
superfícies no interior da Terra que separam materiais com diferentes
caracerísticas. É devido a refracções contínuas das ondas (com desvios na
direcção e modificações na velocidade) que a sua trajectória não é rectilínea,
mas sim arqueada na direcção da superfície (curvilínea).
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DESCONTINUIDADE DE MOHOROVICIC
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DESCONTINUIDADE DE MOHOROVICIC
Nas estações muito 
próximas do epicentro, 
as ondas P e S diretas 
chegam primeiro que as 
refratadas.
Em estações mais 
distantes, a hora de 
chegada dos dois tipos 
de onda é a mesma.
Nas estações que distam 
centenas de km do 
epicentro, registam-se 
primeiro as ondas 
refractadas.
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DESCONTINUIDADE DE MOHOROVICIC
As ondas P que se refractam no manto aumentam a sua velocidade, de 6
km/s (na crosta) para 8 km/s, o que denuncia uma composição distinta.
A superfície de descontinuidade, existente no interior da Terra, que
separa a crosta do manto (35 a 40 Km nas zonas continentais) designa-se
por superfície de descontinuidade de Mohorovicic, Moho ou simplesmente
M.
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
Percorrer uma 
maior distância 
pode ser 
compensador 
quando se pode 
atingir uma maior 
velocidade.
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DESCONTINUIDADE DE GUTENBERG
Baseando-se em análises 
detalhadas de sismogramas, 
os sismólogos constataram 
que as ondas que percorrem 
trajectórias tangenciais ao 
núcleo externo, emergem em 
locais da superfície cuja 
distância epicentral 
corresponde a um ângulo de 
103º. As ondas que seguem 
percursos mais internos, na 
direção do núcleo, na 
superfície de separação têm 
comportamentos distintos, 
consoante são ondas P ou S.
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
Qualquer estação sismográfica que esteja, em relação ao epicentro, a uma
distância compreendida entre os 103º (11459Km) e os 143º (15798Km) não
regista nem ondas P nem ondas S – zona de sombra.
Ex: Epicentro no Quénia
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
As estações localizadas até aos 103º registam a chegada das ondas P e
S nos horários previstos. As estações localizadas para além dos 143º
não registam a chegada das ondas S,e as ondas P são registadas com
atraso relativamente ao tempo previsto.
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
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ZONA DE SOMBRA SÍSMICA
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DESCONTINUIDADE DE GUTENBERG
À profundidade de 
2900km:
A velocidade das ondas 
P diminui:14km/s para 
8km/s
Deixa de haver 
propagação das ondas S
Há uma superfície de 
descontinuidade aos 2900Km –
separa o manto do núcleo externo –
Descontinuidade de Gutenberg
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DESCONTINUIDADE DE WIECHERT/LEHMANN 
A cerca de 5150 Km de profundidade verifica-se uma
variação importante na velocidade das ondas P –volta
a aumentar – o que assinala uma nova superfície de
descontinuidade.
Separa o núcleo interno do núcleo externo
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
A reflexão e refração das ondas sísmicas
que atravessam o Globo, ondas P e S,
permitem delimitar três superfícies de
descontinuidade:
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
Apesar da natureza geológica dos núcleos externo e interno ser a mesma, 
as condições físicas de ambos já não o são.
Núcleo interno: sólido, porque a velocidade das ondas que se propagam até 
estações situadas a 180º do epicentro e nas suas proximidades é maior do 
que a prevista para um núcleo totalmente líquido.
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ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES INTERNAS
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ZONA DE BAIXA VELOCIDADE
Entre os 100 e os 250/350Km de profundidade – astenosfera – as ondas P 
e S registam uma diminuição de velocidade – zona de baixa velocidade.
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ZONA DE BAIXA VELOCIDADE
Na zona de baixa velocidade, as características físicas dos materiais
devem ser bastante distintas das outras zonas do manto. Talvez viscosa
(mais plástica), que corresponderá a 1% de material fundido.
A partir dos 350 
km de profundidade 
a velocidade das 
ondas P e S volta a 
aumentar até aos 
2900km.
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ONDAS SÍSMICAS E 
DESCONTINUIDADES INTERNAS
A pressão aumentacom a profundidade
(gradientegeobárico). A Pressão altera a
estrutura dos minerais (ficam mais densos e
faz subir o seu ponto de fusão)
A temperatura aumenta com a profundidade
(gradientegeotérmico).
A densidade aumenta com a profundidade.
A velocidade das ondas sísmicas varia
consoante a profundidade, sendo
condicionada pela natureza e estado físico
dos materiais.
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MODELOS DA ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
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MODELO QUÍMICO 
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MODELO FÍSICO
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ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
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CAMADA D
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ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
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A TERRA: ACREÇÃO E DIFERENCIAÇÃO
Tal como os outros planetas, o planeta Terra também teve a sua origem a partir da
acreção de materiais da nébula solar, passando por um processo de diferenciação da
qual resultaram as várias camadas: atmosfera, crosta, manto. A acreção correspondeu à
captura de materiais do meio, a diferenciação traduziu-se pela migração de materiais
quer para o centro do planeta (para onde se deslocaram os mais densos como o ferro e o
níquel), quer para a superfície (os menos densos).
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A TERRA: ACREÇÃO E DIFERENCIAÇÃO
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