Geologia Ambiental

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Jamer Andrade da Costa
ICIBE - UFRA
GEOLOGIA GERAL - JOSÉ HENRIQUE POPP
- CAPITULO 1 e 2 - 6º VOLUME - EDITORA
LTC - 2010.
DECIFRANDO A TERRA (2ª Edição) -
Capítulo 01
PARA ENTENDER A TERRA - Capítulo 01
 SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL 2007
VOLUME 20
Fonte: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
Desde a década de 50, o homem pôde ver o planeta do espaço, graças as
primeiras fotografias, atualmente temos imagens em tempo real (estação
internacional e satélites). Essas imagens permitem caracterizar as grande
feições superficiais e detalhá-las com base nos mapeamentos e de suas
proprieades físicas e químicas.
Já os estudos direto do interior da Terra é muito difícil, o homem já que
conseguiu investigar só até 12 km de profundidade através de perfurações
para observação direta dos materiais rochosos, esse estudo foi realizado na
península de Kola (Rússia), muito pouco quando comparado com o raio
terrestre (raio equatorial: 6.378 km - raio polar: 6.357 km).
Entretanto, o conhecimento geológico sobre as camadas mais profundas da
Terra evoluiu muito ao longo das primeiras décadas do século XX, graças à
utilização de evidências indiretas, como os dados geofísicos, e às
características dos magmas que extravasam na crosta e das rochas geradas em
profundidade que hoje estão expostas na superfície por conta dos processos
geológicos ou podem ser observadas em minas profundas.
https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
As ideias mais antigas que temos registro sobre o interior da Terra mostram idéias baseadas nas
observações de fenômenos naturais que se imaginava terem sua origem no interior de nosso
planeta, como o vulcanismo, e também havia modelos estabelecidos sem base observacional.
Por exemplo, Aristóteles (século IV) considerava a Terra como uma esfera sólida; no século XVII
(Athanasius Kircher), dizia que a Terra era um corpo com seu interior parcialmente fundido,
com canais alimentadores dos vulcões.
Fonte: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
Concepções do século XVII sobre a estrutura da Terra.
(a) interior com bolsões de material fluido (líquido e gás) interligados em meio a material sólido; e 
(b) modelo de Athanasius Kircher (1678), com o fogo central. Estes modelos já mostravam a compreensão de que os vulcões representavam conexões com a subsuperfície do planeta
a
b
https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
Modelo de Athanasius Kircher (1678), com o fogo central. Estes modelos já mostravam a 
compreensão de que os vulcões representavam conexões com a subsuperfície do planeta
Fonte: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
No século XVIII, após etapas importantes do
desenvolvimento da Física por Isaac
Newton, foi possível medir a densidade
média da Terra usando a Lei Universal da
Gravidade, onde através de seus estudos
determinou o valor de 5,5 g/cm³. Este valor
é bem superior à densidade das rochas
conhecidas da superfície (média de 2,7 a
2,8 g/cm³).
Com esse estudo, caracterizava a existência de
um volume de material muito mais denso no
interior da Terra do que as rochas existentes
observadas na superficiais do planeta.
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A temperatura é um parâmetro muito importante no
estudo da estrutura interna da Terra, pois sua variação
tem papel primordial na definição do estado físico e das
demais características do interior terrestre. A fonte de
calor mais evidente para o planeta é o Sol, sem dúvida
alguma. No entanto, seu poder esgota-se a poucos
centímetros de profundidade no solo terrestre. O calor
interno, que tem diferentes origens, forma um fluxo
térmico contínuo do interior do planeta para a parte
externa, com variações de um local para outro.
Por outro lado, no século XIX, como nas pesquisas de Lord Kelvin, medidas
diretas da temperatura em minas subterrâneas indicaram um aumento de 1°C
a cada 32 m, em média, mas com variações de local para local. A
profundidade, em metros, em que a temperatura aumenta 1°C, é chamada
grau geotérmico; seus valores máximos são encontrados nas regiões de
grande fluxo térmico, em ambientes onde há vulcanismo recente. Em
contraposição, áreas continentais muito antigas possuem fluxo térmico menor.
Este calor é gerado pela somatória do calor proveniente do
decaimento radioativo dos elementos que possuem essa
propriedade e que estão no interior da Terra, além do calor
residual da formação do planeta, e também pelo calor de
solidificação do núcleo externo.
Fonte: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0011/impressos/plc0011_03.pdf
Eclogito é uma rara rocha metamórfica composta
por piroxênios (omphacita) e rica em piropo e
granadas. Rocha típica do manto superior,
especialmente em regiões de subducção de placas
oceânicas, ( 3,4-3,5 g / cm 3 )
Os greenschists são rochas metamórficas
que se formaram sob as mais baixas
temperaturas e pressões usualmente
produzidas pelo metamorfismo regional,
tipicamente 300–450 ° C e 2-10 kilobares.
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Energia de entrada proveniente do sol; 
Energia é perdida do interior. 
A magnitude desses fluxos não é iguala
Charles Darwin (1809-1882), no século XIX, escreveu
sobre a existência de uma fina camada superficial na
Terra, abaixo da qual estaria o material expelido pelos
vulcões. No início do século XX, considerava-se a
existência de uma zona sólida - a barisfera - no centro
da Terra; acima dela, uma zona fundida - a pirosfera - ;
e na superfície, uma crosta sólida.
A grande diferença entre geologia e outras 
ciências: TEMPO (geologicamente falando, não 
acontece muita coisa em um vida humana)
Taxas de processos geológicos: 
μm / ano ou cm / ano
Grandes terremotos talvez modifiquem o chão 
em vários metros em poucos segundos, mas 
isso ocorre apenas em cada 500 anos
As taxas do tempo nos processos
geológicos quase sempre são mais
lentos que o taxas de efeitos humanos
no meio Ambiente.
Atmosfera e hidrosfera formado 4 bilhões de anos
atrás.
Os fósseis são reconhecidos nas rochas como idade
de 3. 5 bilhões de anos.
O oxigênio (da fotossíntese) foi um componente
importante do atmosfera pelo menos 2,5 milhões
anos atrás.
Com o avanço dos estudos de Geofísica, que
é o estudo da estrutura, da composição, das
propriedades físicas e dos processos
dinâmicos da Terra, onde através dos
estudos da Sísmica chegou-se ao modelo de
estruturação concêntrica interna terrestre,
com distinção do núcleo, manto e crosta.
Biosfera
Biosfera: conjunto de envoltórios do planeta Terra onde existe ou pode existir vida, e que abrange regiões
da litosfera, da hidrosfera e da atmosfera; Também chamada de Ecosfera.
Astenosfera: camada frágil da parte superior do manto terrestre,
muito plástica, localizada logo abaixo da camada rochosa rígida
ou litosfera.
A camada superior da Terra que é formada
por gases. O ar é o componente principal desse ambiente,
composto basicamente por dois tipos de gases (o oxigênio e o
nitrogênio), contendo também pequenas frações de vapor
d’água, nitrogênio e outros gases como, por exemplo, o dióxido
de carbono (importante regulador do clima da Terra, mesmo em
pequeno volume).
Sua composição é relativamente homogênea, porém a
atmosfera se diferencia em camadas conforme as características
térmicas em cada extrato, sendo as seguintes, partindo da
superfície da Terra: a troposfera, a estratosfera, a mesosfera,
termosfera e a Exosfera. É imprescindível para a existência
humana na Terra.
É a camada da Terra formada por água. Esse
ambiente abrange cerca de 70% da superfície do planeta,
agregando os estados físicos, sólido e líquido da substância
água, desde os oceanos, os rios, os lagos e aqüíferos
subterrâneos até as geleiras polares.
É a camada da Terra que
compõe a sua superfície sólida. Trata-se da mais fina das
camadas do planeta, sendo considerada uma espécie de
“casca” do mundo. Possui uma profundidade quevaria entre 5
e 100 km, correspondendo a 2,4% do raio da esfera terrestre.
O princípio da Isostasia assegura que a Crosta Continental
flutue acima de um material de maior densidade.
Crosta Continental: Menos densa e geologicamente mais antiga.
Crosta Oceânica: Mais densa e mais jovem que a continental, 
Normalmente é formada por uma camada de rochas basálticas.
É o conjunto de todos os ecossistemas, essa passa a
ser constituída necessariamente, considerando apenas os fatores
abióticos, por elementos físicos e químicos representados pela
totalidade global e interação dos três tipos de ambientes
primordiais: a hidrosfera, a atmosfera e a litosfera.
É o termo utilizado 
em Geologia para se 
referir ao estado de 
equilíbrio gravitacional 
entre a litosfera da 
terra e a Astenosfera, 
de modo que as placas 
tectônicas "flutuam" 
em um elevação que
depende da sua 
espessura e densidade.
Efeito “João Bobo”
“Plumb-bob”
Vening Meinesz: O equilíbrio isostático é alcançado através
do downwarping e upwarping flexural da crosta e manto
sobre uma ampla área.
Camadas + Velhas
Camadas + Novas
Esse processo resulta da flutuação das placas
tectônicas sobre o material mais denso
da astenosfera, cujo equilíbrio depende das
suas densidades relativas e do peso da placa.
Tal equilíbrio implica que um aumento do peso
da placa (por espessamento ou por deposição
de sedimentos, água ou gelo sobre a sua
superfície) leva ao seu afundamento,
ocorrendo, inversamente, uma subida (em
geral chamada re-emergência ou rebound),
quando o peso diminui. Em outras palavras, é
a condição que atende a crosta da Terra a
manter-se em equilíbrio por força da
gravitação. Onde as massas continentais
formadas de SiAl (Silício e Alumínio) dispõem-
se flutuando sobre o SiMa (Silício e
Magnésio), e nele se aprofundando.
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Isostasia
Qualquer corpo mergulhado
inteiro ou parcialmente num
fluido recebe da parte deste
uma força vertical, no sentido
de baixo para cima designada
de Impulso, Empuxo ou
impulsão.
O Impulso será igual à massa de
um volume de água igual ao
volume imerso do navio.
|𝑬|= Fluido x VIMERSO X g 
corpo > Liq Afunda
corpo < Liq Flutua
Vimerso = 

𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜
𝑥 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Isostasia
Ajustamentos Isostáticos
são todos os ajustamentos que
ocorrem entre a litosfera e a
astenosfera de modo a ajustarem
os desequilíbrios ocorridos quer
pela erosão, quer seja pela
deposição de material.
A Crosta constituída de blocos de
mesma densidade, quanto mais
alto for o bloco de SiAl, maior
será a sua raiz mergulhada no
substrato constituído pelo SiMa.
re-emergência
ou rebound
Um exemplo atual de soerguimento residual é observado na Escandinávia. Após o último
período de deglaciação (12.000 anos), o nível do mar elevou-se rapidamente. Mas a
Escandinávia, que esteve recoberta por uma camada de gelo continua soerguendo-se até
hoje, neste período subiu 250m, segundo uma taxa média de 1 cm/ano.
250 m
– Considerou que no plano de ajustamento isostático, os blocos
menos densos emergem (flutuam) mais que os mais densos e de maior massa.
– Considerou que no plano de ajustamento isostático, a crosta
seria constituída de blocos de mesma densidade, porém quanto maior o bloco de SiAl, maior
será sua raiz mergulhada no substrato constituído pelo SiMa.
Blocos + Densos
Afundam mais!
 Se fosse construída uma montanha artificial do tamanho do Himalaia, não haveria rocha
alguma que resistisse a tal pressão.
 Foi a partir de dados da isostasia que Wegener propôs a sua teoria da Deriva
Continental.
Silício + Alumínio
Silício + Magnésio
A crosta continental menos densa projeta uma raiz mais profunda abaixo das
montanhas sobre o manto, isto é necessário para suportar a carga mais pesada de
blocos rochosos, de acordo com a Isostasia.
A estrutura interna da Terra resulta de estudos indiretos, principalmente ligados à
Geofísica, com destaque para a:
(do grego seismos, abalo + logos, tratado) é o estudo dos sismos (ou
terremotos) e, genericamente, dos diversos movimentos que ocorrem na superfície do
globo terrestre. Indicam as descontinuidades entre unidades com diferentes
propriedades.
Estuda a variação da gravidade nos diferentes locais da Terra,
fornecem informações sobre a distribuição de massa das rochas que compõem a crosta.
Estuda a origem e variação do campo magnético terrestre e
seus efeitos nos diversos materiais, proporcionam a distinção entre grandes unidades
tectônicas.
Estuda a variação da temperatura da Terra ao longo do
tempo e nos diferentes compartimentos, bem como sua origem;
Estuda os meteoritos, considerados testemunhos de corpos com
origem, composição e evolução semelhante à da Terra, conforme as concepções aceitas
hoje para a origem da Terra e do sistema solar.
A Terra é diariamente bombardeada por toneladas material
cósmico, mas a maioria dos meteoroides se desintegra
completamente antes de chegar na superfície.
No entanto, no primeiro bilhão de anos do Sistema Solar o impacto de
grandes corpos contra o nosso Planeta acontecia com frequência,
formando crateras de impacto e provocando até mesmo extinções
em massa.
As chances, hoje, de colisão de um grande asteroide com a Terra
seja pequena, agências espaciais do mundo todo possuem
programas que visam a identificação e monitoramento de corpos
próximos da órbita terrestre.
“Os meteoritos são pequenas caixas pretas codificadas com
acontecimentos passados há 4,5 bilhões de anos que nos foram
entregues diretamente do espaço”.
Heide, F. and Wlotzka, F. (1995)
Este meteorito que atravessou o céu sobre os Montes Urais na Rússia, provocou explosões e
deixando quase mil feridos, a maioria com machucados causados por estilhaços de vidros que
quebraram.
Fonte: Último Segundo - iG @ https://ultimosegundo.ig.com.br/mundo/2013-02-15/meteorito-atinge-regiao-central-da-russia-e-deixa-400-feridos.html
Eventos como o que
aconteceu na Rússia em 2013,
quando um corpo de cerca de 18
metros de diâmetro entrou na
atmosfera e explodiu sobre o céu
de Chelyabinsk, mostram a
vulnerabilidade do nosso Planeta
e a dinâmica do Sistema Solar.
No dia 25/07/2019, um asteroide batizado de
2019 OK passou a 73 mil quilômetros de
distância da Terra – mais próximo do que a Lua
está de nós. Problema: ele só foi detectado
pouco antes de se aproximar do nosso planeta.
No dia 03/10/2019 o asteroide FT3 vai passar
relativamente próximo da Terra. Segundo
estimativas da NASA (Agência Espacial
Americana), ele deve passar a uma distância
de pouco mais de 423 mil quilômetros do
nosso planeta.
Os asteroides são corpos rochosos e metálicos que possuem órbita definida ao redor 
do Sol. Fazem parte dos corpos menores do sistema solar, possuindo, geralmente, 
apenas algumas centenas de quilômetros. Alguns asteroides possuem satélites 
naturais.
Fonte: https://br.sputniknews.com/ciencia_tecnologia/2019092314547417-nasa-rastreia-5-asteroides-a-caminho-da-terra/
O que temos para o resto do ano de 2019
O Asteroide 523934 (1998 FF14), está
viajando a uma velocidade de
aproximadamente 80.000 quilômetros por
hora e possui um diâmetro de
aproximadamente 430 metros.
Além deste enorme asteroide temos:
 2019 SW1 de 21 metros de diâmetro;
 2019 QY3 de 66 metros de diâmetro;
 2017 KP27 de 41 metros de diâmetro;
 2006 QV89 de 51 metros de diâmetro.
https://br.sputniknews.com/ciencia_tecnologia/2019092314547417-nasa-rastreia-5-asteroides-a-caminho-da-terra/
A Meteorítica é a ciência que estuda os meteoritos, corpos
principalmente provenientes do cinturão de asteroides, localizado
entre Marte e Júpiter. Os meteoritos representam fragmentos de
corpos sólidos com a mesma origem dos planetas, particularmente dos
planetas internos.
Partindo do princípio de que a acresção planetesimal ocorreu
conforme a teoria atualmente aceita, a Terra e os outros corpos do
sistema solar formaram-se como corpos homogêneos, que
sofreram diferenciação após a acresção. No caso doscorpos de
maior tamanho, o acúmulo de energia proveniente de impactos de
planetésimos, decaimento radioativo e contração gravitacional,
levou ao aumento de temperatura, à fusão parcial e à
reorganização de seus materiais. O material mais denso (o ferro)
migrou das partes fundidas para as partes mais internas do
planeta, formando o núcleo; parte do Ni terrestre e também um
pouco do S e de alguns outros elementos acompanharam o ferro
nessa migração. Ao mesmo tempo, o material menos denso se
reorganizou como manto e crosta.
A fragmentação tanto de corpos diferenciados quanto de não-diferenciados.
Os fragmentos de corpos não diferenciados são chamados de meteoritos condríticos, pois
contêm côndrulos, estruturas arredondadas originais.
Os corpos diferenciados perderam esta estrutura original, e seus fragmentos, quando
constituem meteoritos, são chamados acondritos.
Os condritos comuns (constituídos por minerais silicáticos, como olivina e piroxênio, e ligas Fe-
Ni) perderam todos os componentes voláteis;
Já os condritos carbonosos são semelhantes, mas têm 5% de matéria carbonosa e perderam
somente os elementos mais voláteis (H e O).
Os meteoritos do tipo acondrito não apresentam a estrutura mencionada, e podem ser
rochosos (silicáticos) ou metálicos, ou mesmo ter as duas fases em sua composição; são,
respectivamente, os pétreos, os sideritos e os ferropétreos.
Estão relacionados a corpos (grandes) que passaram pelo processo de diferenciação interna;
ao se fragmentarem por colisões, teriam gerado blocos provenientes de diferentes partes
internas.
Os meteoritos metálicos, constituídos por ligas Fe-Ni, apresentam texturas compatíveis com
altas pressões e temperaturas e são denominados sideritos. Suas densidades são compatíveis
com os valores de densidade indicados pelas velocidades das ondas sísmicas no núcleo
terrestre. São, portanto, interpretados como provenientes das partes mais internas de corpos
que passaram por evolução similar à da Terra.
Rochas % Composição e Idade Relações
Não- Diferenciados 
(condritos) 
Condritos Pétreos - 
Provenientes de corpos que 
não sofreram diferenciação, 
formados por côndrulos 
silicáticos em matriz 
metálica
86
Ordinários (idades entre 4,5 e 
4,6 bilhões de anos) 
Carbonáceos (possuem material 
carbonoso)
Os condritos são formados por côndrulos silicáticos em matriz 
de mesma composição, com fases metálicas também; Esses 
meteoritos seriam fragmentos de corpos que não passaram por 
diferenciação, representando, portanto, os corpos mais 
primitivos, com a composição inicial do Sistema Solar e não se 
parecem com nenhum outro material terrestre, portanto, os 
corpos mais primitivos, com a composição inicial do Sistema 
Solar.
Pétreos (ou rochoso) 9
Constituídos por minerais 
silicáticos, com idades entre 4,4 
e 4,6 bilhões de anos.
Têm a mesma composição dos condritos, mas não apresentam 
a estrutura em côndrulos; suas densidades são compatíveis 
com os valores encontrados para o manto nos estudos 
sismológicos. São, portanto, relacionados aos materiais 
provenientes de partes intermediárias de corpos similares à 
Terra, ou seja, são considerados representantes do manto 
terrestre. 
Ferropétreos (ou siderólitos) 1
Constituídos por minerais 
silicáticos e fases metálicas de 
Fe e Ni.
Constituídos por cristais de silicatos em matriz metálica, e são 
interpretados como fases de misturas de materiais.
Sideritos 4
Constituídos por minerais 
metálicos de Fe e de Fe e Ni.
Constituídos por ligas Fe-Ni, apresentam texturas compatíveis 
com altas pressões e temperaturas e são denominados 
sideritos. Suas densidades são compatíveis com os valores de 
densidade indicados pelas velocidades das ondas sísmicas no 
núcleo terrestre. São, portanto, interpretados como 
provenientes das partes mais internas de corpos que passaram 
por evolução similar à da Terra.
Diferenciados 
(acondritos) 
(provenientes de 
corpos diferenciados)
Classificação simplificada dos meteoritos interpretados como provenientes do cinturão 
de asteroides, conforme sua proveniência de corpos diferenciados ou não 
diferenciados.
Como podemos investigar as camadas geológicas no interior da Terra
e outras estruturas situadas a umas profundidade de até 6370 Km de
profundidade?
O homem só conseguiu até hoje obter contato direto, por meio de
perfurações, a uma profundidade de 12 Km.
As Ondas Sísmicas auxiliam no conhecimento do interior da Terra.
A propagação ds ondas sísmicas varia de velocidade e de trajetória
em função das características do meios (densidade e estado físico)
em que trafegam.
A interpretação dos sismogramas, permite inferir valores de
velocidade de propagação das ondas e densidade das camadas tanto
em rochas no estado sólido, ou parcialmente fundidas.
Assim, é possível inferir suposições sobre o comportamento da
estruturação interna da Terra.
Meteoritos são fragmentos de corpos sólidos do Sistema Solar,
como asteroides, cometas, a Lua e Marte, que após vagarem por
milhões ou bilhões de anos pelo espaço sideral, cruzam a
atmosfera terrestre e chegam até a superfície.
Quando ainda estão no espaço, são denominados meteoroides. 
Após penetrarem na atmosfera terrestre em alta velocidade, de
11 a 72 Km/s, o atrito com o gases faz com que produzam um
efeito luminoso, denominado meteoro, popularmente conhecido
como “estrela cadente”.
Caso algum fragmento resista a passagem pela atmosfera e
chegue até a superfície, denomina-se então meteorito.
As ondas sísmicas classificam-se de acordo com o modo como as partículas oscilam
em relação à direção de propagação.
Existem dois tipos principais de ondas sísmicas:
• As ondas profundas ou de volume, que se propagam no interior do
Globo. Estas ondas atingem uma superfície muito longe do epicentro,
sendo submetidas a reflexões e refrações devido à diferentes propriedades
dos materiais.
• As ondas superficiais, quando atingem a superfície onde se propagam.
Os dados obtidos nas estações sismológicas de todo o mundo permitem conhecer as
velocidades de propagação das ondas sísmicas assim como a profundidade a que se
encontram.
As ondas profundas podem atingir uma superfície muito longe do epicentro sendo
submetidas a reflexões e refracções devido às diferentes propriedades dos materiais.
Estas podem-se dividir em:
Ondas P, primárias, longitudinais ou de compressão: 
São as primeiras a serem registadas, logo são as de maior velocidade. as partículas dos
materiais rochosos vibram paralelamente à direção de propagação (para a frente e
para trás) como se comprimissem e depois distendessem voltando à posição inicial. Há
alteração do volume do material. São ondas de pequena amplitude e propagam-se em
todos os meios sólidos , líquidos e gasosos.
Ondas S, secundárias ou transversais: 
Estas ondas propagam-se com menor velocidade do que as ondas P, daí serem as
segundas a serem registadas, as partículas dos materiais rochosos vibram
perpendicularmente à direção de propagação da onda (para cima e para baixo)
mantendo o seu volume mas alterando a sua forma. São de baixa amplitude e
propagam-se em meios sólidos.
As ondas de superfície, L ou longas, propagam-se ao longo da superfície de Globo e 
resultam de interferência de ondas de tipo P do tipo S. são as responsáveis pela maior 
parte das destruições quando ocorre um terramoto. Podem ser de dois tipo: 
Ondas de Love 
São mais rápidas que as ondas de Rayleigh, logo menos destrutivas. As partículas dos 
materiais rochosos vibram horizontalmente segundo movimentos de torção. Resultam 
da interferência com as ondas do tipo S e apenas se propagam em meios sólidos. 
Ondas de Rayleigh 
As partículas dos materiais rochosos vibram segundo um movimento elíptico num
plano perpendicular à direção de propagação, provocando no solo ondulações
semelhantes às ondas marinhas. Resultam da interferência entre as ondas P e S e
propagam-se em meios sólidos e líquidos.
Métodos Indiretos Geofísica (Sismologia)
Ondas CorporaisOcorrer primeiro. Estas são as ondas iniciais 
emitidas pelo terremoto. Isso ocorre em uma 
ordem específica.
1ª onda: onda "P" primária.
2ª onda: onda secundária "S".
Ondas de superfície
Ocorre após as ondas do corpo. Isso afeta a 
superfície da terra (normalmente sentimos 
isso).
Tipo 1: Onda Rayleigh.
Tipo 2: Onda Love.
= longitudinais (tipo onda sonora)
Expansão e contração da rocha conforme a onda se move através dela.
Onda corporal mais rápida (Alta Frequência e Baixa Amplitude)
Move-se por rochas sólidas e fluidos (por exemplo, oceano / água)
= transversais (tipo onda luminosa)
Onda se move através da rocha para cima e para baixo e de um lado para o outro
Mais lento que a onda P (Baixa Frequência e Alta Amplitude)
Só pode se mover através de rochas sólidas
= transversais (tipo onda luminosa)
Ondas P (Longitudinais)
Ondas S (Transversais)
:
(destruição)
• Efeito de rolamento / balanço na 
superfície
• Move o chão de um lado para o 
outro
• Onda de superfície mais rápida
• Rola ao longo do chão como uma 
onda do oceano
• Tipo mais frequentemente sentido 
durante terremotos
Consequências da Dinâmica do Planeta
TectônicaVulcanismo
Somália, Etiópia, Tanzânia e alguns 
territórios do Quênia formarão um novo 
continente (Foto: Reprodução/BBC)
 Mede a "intensidade" do terremoto (por exemplo, a
quantidade de agitação sentida e os danos causados).
 Muito subjetivo: depende da descrição do espectador
sobre o evento de terremoto! Baseado em observações.
 Mede a “magnitude” do terremoto (as ondas de energia
liberadas), ou seja, mede a quantidade de energia
libertada no hipocentro.
 Com base nas leituras de um sismógrafo e no exame das
ondas de energia reais.
Escala Logaritimica: Cada aumento em magnitude é 10x
maior que a magnitude anterior em liberação de energia.
5.0 is 10x maior que 4.0
5.0 is 100x maior que 3.0
5.0 is 1000x maior que 2.0
Isossistas são curvas
irregulares (imaginárias)
que num território
delimitam zonas de igual
intensidade sísmica
(depois ou no decorrer
de um sismo).
http://youtube.com/watch?v=8ayeCxDcTBw
Hipocentro é ponto no interior da crosta terrestre
onde se origina um terremoto, onde este tem o seu
foco.
Epicentro (do grego antigo epicentros (ἐπίκεντρος),
"situado no centro" de um terremoto é o ponto da
superfície da Terra que está exatamente acima do foco
ou hipocentro do terremoto.
../Videos/ondas sismicas - terremoto.mp4
Não existe correlação
direta entre a magnitude e
intensidade de um sismo.
Alguns fatores podem potencializar os danos causados por 
um sismo, como:
- Profundidade do foco
- Distância Epicentral
- Geologia da Área Afetada
- Qualidade das Construções Civis
LOCAL ANO
ESCALA
RICHTER
PREJUÍZOS
Mato Grosso 1955 6,6
O maior registrado na história do Brasil. O abalo ocorreu 
em região muito pouco habitada, o que não ocasionou 
em mortes nem em danos materiais.
Espírito Santo 1955 6,3
A reação das pessoas foi de susto e as casas apemas
balançaram. Não há nenhum registro de ferimentos ou 
danos.
João Câmara (RN) 1980 5,1 Série de abálos que provocaram a destruição de 4 mil 
imóveis.
Pacajus, Ceará 1980 5,2
O seu epicentro ocorreu na cidade de Pacajus, na Região
Metropolitana de Fortaleza, foi sentido também na
Capital.
Itacarambi – MG 2007 4,9
O tremor na localidade de Caraíbas, no município de 
Itacarambi, no norte de Minas Gerais. Resultado deste
tremor: uma criança de 5 anos morreu e seis pessoas 
ficaram feridas. Além disso, pouco mais de 5 casas caíram 
em função do terremoto.
Divisa entre Acre e Amazonas 2007 6,1
Um terremoto de 6,1 graus na escala Richter foi 
registrado entre os estados de Acre e Amazonas em 
2007. Sem danos e feridos.
São Paulo, Rio Grande do Sul, Santa 
Catarina, Paraná e Rio de Janeiro. 2008 5,2
Não houve registros de acidentes. O mais interessante 
(ou aterrorizante) é que o tremor refletiu nos estados do 
Rio de Janeiro, Paraná, Minas Gerais e Santa Catarina.
Fonte: https://exame.abril.com.br/brasil/os-7-maiores-terremotos-que-ja-ocorreram-no-brasil/
Os terremotos produzem 2 tipos principais de ondas sísmicas: as
ondas de compressão ou ondas-P e as ondas Shear (cisalhante)
ou ondas-S.
A primeira das ondas sísmicas que são detectadas durante um
terremoto são as ondas-P, também conhecidas como ondas primárias.
Estas ondas são muito velozes, possui velocidade médias de 4,5 km/s e
chegam à superfície muito rapidamente, podendo se propagar através dos
sólidos e dos líquidos. Em seguida são chegadas as ondas-S, se
propagam a aproximadamente 2,685 km/s, por serem mais lentas que
as ondas-P, chegam à superfície momentos depois.
 Inicialmente começaram os estudos de grandes
sismos;
 Após a 2ª Guerra Mundial este modelo foi
confirmado a partir do estudo da propagação de
ondas sísmicas geradas por:
- ensaios nucleares;
- bombas atómicas;
- microssismos gerados artificialmente (explosões
controladas).
 Em 1906, o geólogo irlandês Richard D. Oldham verificou o
seguinte:
- o registo da velocidade das ondas P no epicentro (6,5 Km/s), era
superior ao indicado no seu polo oposto ao do epicentro (4,5 Km/s);
- formulou a hipótese que as ondas ao atravessarem um núcleo
central com uma composição diferente, diminuíam a sua velocidade.
 Estudos recentes revelam que para materiais no estado sólido, a
velocidade das ondas P [VP = (K+4/3μ)/ρ] e S [VS = μ/ρ] é tanto
maior, quanto maior for a distância epicentral (maior a
profundidade de propagação) porque:
- aumenta a rigidez dos materiais se forem homogéneos (μ);
- aumenta o efeito da incompressibilidade/resistência à variação de
volume (K).
 Em materiais no estado líquido a
velocidade das ondas P diminui e a das
ondas S é anulada (deixam de se
propagar) porque a rigidez é nula (μ = 0):
- VP = (K+4/3μ)/ρ; se μ = 0, então: VP = (K+0)/ρ = K/ρ
- VP = μ/ρ; se μ = 0, então: VP = 0/ρ = 0 = 0
Fonte: Susan Schwartzenberg - The exploratorium
Neste experimento, os dois feixes de laser (a) e (b) entram pelo topo num aquário bola com 
água pela metade. Ambos são refletidps em um espelho posicionado no fundo do aquário 
(c). A diferença básica é o ângulo de incidência dos feixes em relação a água do áquario.
a b
cd e
f
Um feixe é refletido na interface Ar-
Água e passa através do aquário, e
originando um ponto
Brilhante na mesa (d).
Fonte: Susan Schwartzenberg - The exploratorium
A maior parte da energia do
outro feixe é desviada para baixo
(refratada) quando ela passa da
água para o ar, e uma pequena
quantidade é refletida para
formar o segundo ponto
brilhante na mesa (e).
 As ondas sísmicas podem-se propagar de três formas:
- Direta (a) – segue o percurso normal de incidência;
- Refletida (b) – descreve uma trajetória de desvio igual ao ângulo da sua 
incidência (b);
- Refratada (c) – atravessa dois meios físicos e/ou químicos diferentes onde
são alterados os ângulos de incidência e refração.
 As ondas sísmicas possuem trajetórias:
- curvilíneas;
- côncavas. aa
b c
c
 Descontinuidades – superfícies no
interior da Terra em que existe
alteração da trajetória das ondas
sísmicas.
Foi por meio dos estudos das ondas P e S, que mostravam variações bruscas nas velocidades de
propagação dessas ondas, foi possível caracterizar as diversas camadas concêntricas no interior
da Terra
Em 1906, o geólogo irlandês Richard D. Oldham estabeleceu a
existência do núcleo com base nos dados geofísicos;
Descoberta em 1909 pelo geofísico croata(Iugoslavo) Andrija
Mohorovicic definiu a crosta, camada sólida mais externa da Terra.
E verificou o seguinte:
o à profundidade de cerca de 10 Km nos fundos
oceânicos e de 35/40 Km nas áreas continentais
(correspondente à trajetória por refração das ondas) existe uma
superfície que delimita a crosta do manto.
A partir dos 150 Km do epicentro(Foco), as estações
sismográficas registam as ondas P refratadas (Pn) antes
das ondas P diretas (Pg), logo possuem maior
velocidade (maior rigidez do material da geosfera).
PnPn
Pg
A partir dadescontinuidade de Moho (10/40 Km de
profundidade) inicia-se o manto constituído essencialmente por
peridotito (rocha granular e escura composta por olivina e alguma
piroxenas ou piroxênios;
À profundidade entre os 100 e 350 Km existe diminuição
acentuada da velocidade das ondas P e S, voltando a aumentar;
A redução da velocidade das ondas sísmicas comprova o
seguinte:
- existência de uma zona no manto superior de baixa velocidade
sísmica (astenosfera);
- diminuição da velocidade que se deve à menor rigidez dos
materiais que estão parcialmente fundidos (estado plástico ou
semilíquido).
- Existe uma superfície que delimita o manto do núcleo, em que
a parte mais externa está no estado líquido.
- À profundidade de 2983 Km (cerca de 2900 Km) as ondas S
deixam de se propagar e as ondas P reduzem bruscamente a
sua velocidade e são refratadas – o estado físico dos materiais
passa de sólido para líquido (μ=0);
- Em qualquer sismo existe uma zona de sombra do seu epicentro,
a uma distância angular entre os 103º e os 143º.
- Nessa zona de sombra sísmica não se registam ondas diretas S
e P e a partir dos 143º só existe registo das ondas P.
Descoberta em 1913 pelo sismólogo
alemão Beno Gutenberg que verificou o
seguinte:
2
9
8
3
 K
m
 
Descoberta pelo sismologista alemão J. E. Wiechert e mais
tarde em 1936 foi confirmada pela geofísica dinamarquesa
Inge Lehmann que verificou o seguinte:
Ela propôs a existência de um núcleo interno sólido,
caracterizando desta maneira o modelo de estrutura
interna até hoje utilizado: crosta, manto e núcleo, sendo
todos estes compartimentos internos sólidos, com
exceção da parte externa do núcleo, que é líquida.
- a partir dos 5150 Km de profundidade as ondas P aumentam
bruscamente a sua velocidade;
- ao aumento da velocidade, corresponde ao aumento da
rigidez dos materiais sugerindo que os materiais estajam no
estado sólido;
- a essa profundidade existe uma superfície que delimita o
núcleo externo (líquido) do núcleo interno (sólido) .
Estudos posteriores efetuados em laboratório e baseados na
velocidade de propagação das ondas em função da densidade dos
materiais concluíram o seguinte:
O núcleo da Terra é constituído essencialmente por:
Ferro (Fe) e Níquel (Ni).
Prosseguindo na mesma linha de investigação, o
meteorologista e sismólogo austríaco Victor Conrad
(1876-1962), depois de estudar os sismos ocorridos na
Áustria, em 1923 e 1927, propôs a existência de uma
fronteira de transição entre uma suposta crosta
continental superior e uma suposta crosta continental
inferior. Esta fronteira, na qual a velocidade das ondas
sísmicas, segundo ele, varia de modo descontínuo,
passou a ser conhecida por descontinuidade de
Conrad. Ausente em algumas áreas continentais, foi
definida pelo autor como uma superfície sub-
horizontal, localizada entre 15 a 20 km de
profundidade.
Descontinuidade que separa essas duas estruturas geológicas (Crosta
Continental e a Crosta Oceânica).
Base da divisão: ondas sísmicas P e S e seções geológicas na 
superfície da terra:
Crosta Continental: Superior e inferior
Manto: Superior, transicional e Inferior
Núcleo: Externo e Interno
TRÊS CAMADAS COMPOSICIONAIS DA TERRA
(Fe & Ni)
(Fe & Ni)
Denomina-se de crosta a parte externa consolidada da Terra.
É uma camada relativamente fina (30km de espessura média) que 
envolve o globo terrestre, e onde ocorrem os principais processos 
geológicos.
Na crosta distinguem-se os três grupos de rochas: ígneas, 
Metamórficas e Sedimentares.
O cálculo da constituição química da crosta terrestre é baseado no 
balanço da média ponderada de várias análises de variados tipos de 
rochas.
 A Crosta é dividida em duas estruturas distintas:
Crosta Continental e Crosta oceânica.
 Crosta Superior é chamada de Crosta
Continental, com velocidades das ondas sísmicas
em torno de 5,6km/s, espessura variando de 05-
70 Km, de composição granítica, quimicamente
é formada predominantemente por Si e Al
(Camada Siálica-SiAl), densidade médias de seus
constituintes é de 2,7 g/cm3.
Crosta Inferior é chamada de Crosta
Oceânica, com velocidades das ondas
sísmicas em torno de 6,5km/s, espessura
variando de 10-20 Km, composição
basáltica, quimicamente é formada
predominantemente por Si e Mg (Camada
Simática-Sima), densidade médias de seus
constituintes é de 2,95 g/cm3.
Fonte:: https://www.researchgate.net/figure/Crustal-model-disappearance-of-the-Conrad-discontinuity-and-the-appearance-of-the_fig9_311740372
Crosta
Si + O + Al = 82%
Terra
Fe + O + Si + Mg = 93%
O manto apresenta características composicionais e velocidade das ondas sísmicas em relação 
à crosta. O limite delas é caracterizado por uma descontinuidade (Mohorovicic). 
O manto tem sido subdividido em três partes concêntricas:
• Manto superior
• Zona de transição 
• Manto inferior
Essa subdivisão coincide com irregularidades no comportamento das ondas sísmicas ao se
propagarem por seu interior, sempre com tendência a crescimento da velocidade com a
profundidade, mas com algumas importantes oscilações.
A variação rumo a maiores valores de velocidade reflete, sobretudo, a progressão da pressão,
que resulta em materiais mais compactos e numa densidade progressivamente maior.
A densidade, um dos principais parâmetros que determinam a velocidade das ondas sísmicas, 
neste compartimento, de 3,2 g/cm3, próximo à descontinuidade de Mohorovicic, a 3,7 g/cm3, 
já na base, no limite com a zona de transição. Mas aumenta ainda mais nas rochas do manto 
inferior.
A compreensão das características desta parte será de grande utilidade no estudo sobre a
Tectônica de Placas. Justamente a parte do manto acima da zona de baixa velocidade é que,
junto com a crosta, forma a litosfera, já mencionada, enquanto a zona de baixa velocidade,
por representar material diferenciado em termos de comportamento mecânico, foi
reconhecida como parte de um compartimento distinto: a astenosfera, na qual as rochas
estão mais próximas do seu ponto de fusão do que em qualquer outra região do interior
terrestre
Na zona de transição, correspondente
aproximadamente à faixa de 400 a 650 km
de profundidade, observam-se novamente
oscilações nas velocidades das ondas
sísmicas; geradas devido a mudança de
composição (com aumento da proporção
de Fe, elemento de peso atômico maior
que o Mg).
No manto inferior, de 650 a até cerca de 2.900 km de
profundidade, o aumento da velocidade das ondas sísmicas
P e S e o aumento da densidade do material (representado
pela estrutura cristalina mais compactada dos minerais
componentes das rochas). Esse comportamento das ondas e
da densidade é linear com o aumento da profundidade.
Mas, nos últimos 300 km, a partir de aproximadamente
2.600 km de profundidade até a descontinuidade de
Gutenberg, a 2.900 km, há registros de comportamento
anômalo, com diminuição da velocidade das ondas
sísmicas. Esta faixa na base do manto inferior foi denominada
camada D e tem superfície superior muito irregular.
O estudo do núcleo é de grande importância, pois existem fortes indicações de que ele ainda 
esteja influenciando a distribuição de temperatura no manto, governando indiretamente os 
processos de grande escala que ocorrem na superfície.
Um núcleo composto essencialmente por uma liga contendo ferro satisfaz os dados geofísicos 
e os cálculos de momentos de inércia, que indicam que o núcleo tem cerca de 3.500 km de 
raio e é constituído de um material bastante denso, sendo a parte externa líquida e a parte 
interna sólida.
Um modelo para o núcleo precisa apresentar as seguintes características:
• deve estar coerente em termos de densidades (núcleo externo e interno) e leis da 
geoquímica;
• a distribuição de temperatura no interior da Terra deve ser tal que o núcleo interno seja 
sólido e que o externo seja líquido;
• deve possuir uma fonte de energia suficiente para gerar o campo geomagnético.
O núcleo externo possui cerca de 30% da massa da Terra, e deve ser homogêneo devido aos
movimentosde convecção. Os valores de densidade são conhecidos com melhor exatidão.
Dados de ondas de choque para pressões de aproximadamente 1,4 Mbar mostram que o
ferro puro possui uma densidade de aproximadamente 10,6 g/cm3. Desta forma, o ferro puro
é muito denso para ser o único constituinte do núcleo externo, necessitando de um
elemento menos denso para fazer parte da liga. Existem potencialmente quatro elementos
químicos menos densos que o ferro, suficientemente abundantes na Terra, que poderiam
constituir esta liga: Si, O, Mg e S. Segundo estudos recentes, os mais prováveis são o silício e
o enxofre.
O núcleo interno compreende somente 1,7% da massa da Terra e a sua densidade é
conhecida apenas de modo aproximado, sendo os resultados obtidos através de experiências
com ondas de choque em pressões da ordem de 3,6 Mbar. Estes experimentos
demonstraram que a densidade do núcleo interno é muito elevada para o ferro puro. Assim,
foi preciso realizar um estudo a fim de determinar qual elemento deveria fazer liga com o
ferro de modo a explicar os dados experimentais. Por analogia com meteoritos sideríticos
chegou-se à conclusão de que este elemento deveria ser o níquel. Acredita-se que a
quantidade de níquel presente no núcleo interno seja da ordem de 10 a 20%.
O planeta evolue e com isso é natural pensar que o núcleo externo,
líquido, está pouco a pouco passando por solidificação no contato com o
núcleo interno. No futuro, daqui a milhões de anos, todo o núcleo será
sólido, resultado do crescimento do núcleo interno, à custa do
resfriamento do núcleo externo.
Enquanto isso não ocorre, o material
metálico líquido do núcleo externo
permanece em movimento
convectivo, transformado em
movimentos helicoidais pela rotação
da Terra, que criam correntes
elétricas e geram o campo magnético
terrestre. Portanto, o núcleo externo
atuaria como um dínamo gigante
0
2
4
6
8
10
12
14
Densidade média da Crosta Continental = 2.67 g/cm³
Densidade média da Crosta Oceânica = 2.8 g/cm³
Densidade do Manto = 5.6 g/cm³
Densidade do Núcleo = 10.6 g/cm³
Composição da Crosta Terrestre em termos de número de átomos do elemento por 
cada 1.000.000 de átomos de Silício
Abundância Crosta Terrestre e Corpo Humano Elementos Majoritários.