Aula 2 1 Estrutura da Terra

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ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 
 
 
 
 
 
2 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
O que há no interior da terra? 
 
 
Como estudar sua estrutura interna? 
 
 
Qual a importância desses estudo? 
3 
Estrutura interna da terra 
 
Quais os dados que contribuem para a construção 
dos modelos atuais? 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
4 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 características superficiais 
 
O estudo das paisagens geológicas e dos afloramentos rochosos. 
Entretanto, só permite estudar a zona mais superficial da terra. 
5 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Vulcanologia 
 
Qual a sua contribuição? 
 
• Estuda os fenômenos vulcânicos e o 
material resultante desses fenômenos. 
 
 
 
 
 
 
 
 Rochas e magmas: fornecem dados 
sobre a composição do interior da terra. 
C
o
m
p
o
si
çã
o
 m
in
er
al
o
gi
a Composição química (%) 
Periodito 
6 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geotermismo 
 
A temperatura aumenta progressivamente à medida que nos deslocamos para o interior da terra. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
• Gradiente geotérmico: 
Aumento da temperatura com a profundidade. 
 
• Grau geotérmico: 
Profundidade que temos que nos deslocar para 
que a temperatura aumente 1°. 
 
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QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geotermismo 
 
Sondagens: Perfuração mais profunda – 12km em Kola, Rússia (Raio da Terra =  6.000 km ) 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
8 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Densidade 
 
Como varia a densidade no interior da terra? 
Densidade Global da Terra = 5,5 g/cm3 
Densidade da Superfície = 2,2 g/cm3 
Deduz-se que no interior da terra os 
materiais sejam muito mais densos. 
9 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Pressão 
 
Como varia a pressão no interior da terra? 
 
• Pressão aumenta com a profundidade; 
• Quanto maior a profundidade maior o peso 
de rochas; 
• Pressão contribui para alterações nos minerais 
(aumento do ponto de fusão); 
 
 
 Gradiente geobárico 
 
 
10 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Planetologia 
 
Estudo da composição: 
• meteoritos; 
• planetas; 
• e outros corpos celestes do sistema solar. 
 
Sideritos – meteoritos ricos em Ferro e Níquel Composição semelhante à do núcleo 
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QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Sismologia 
 
Estudo da velocidade das ondas sísmicas 
permite Saber/inferir as propriedades 
dos materiais do interior da terra. 
 
 
 
 Descontinuidades: destinguem 
diferentes propriedades do interior da 
terra. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
 Sismologia 
 
(a) Tensões acumuladas nas rochas que 
compõem a camada da terra, podem ser 
expansivas ou compressivas. 
 
(b) Tensões no limite – ruptura 
 
(c) Ruptura - vibrações sísmicas que se 
propagam em todas as direções em forma de 
ondas. 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
(a) 
(b) 
(c) 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
 
Ondas Internas: Primárias (P) e 
secundárias (S); 
 
Ondas P – deformação de 
dilatação/compressão, as partículas do meio 
se deslocam para frente ou para trás. 
 
Ondas S – deformação tangencial 
(cisalhamento) 
ONDAS SÍSMICAS 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
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ONDAS SÍSMICAS 
 
As velocidades de propagação das ondas P e S dependem essencialmente do meio 
por onde elas se propagam. 
 
Exemplos de intervalos de velocidades da onda P para alguns materiais e rochas 
mais comuns. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
15 
S P 
(a) 
(b) 
(c) 
(a) Nas estações sismográficas 
Situadas a menos de 11.459 Km 
(103°) do epicentro, são 
Registradas ondas P e S diretas. 
 
(b) Para as estações situadas entre 
11459 Km (103°) e 15.798 Km (142°), 
existe uma zona de sombra sísmica 
caracterizada pela ausência de recepção 
de ondas P e S diretas. 
 
(c) A partir dos 15.798 Km de distância do 
epicentro, registram-se ondas sísmicas 
refratadas que atravessam o núcleo e 
ondas refletidas. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da Terra 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da Terra 
 
Ondas superficiais: Love (L) e Rayleigh; 
A análise de milhares de terremotos durante muitas décadas permitem 
deduzir a sua estrutura principal e suas propriedades físicas. 
ONDAS SÍSMICAS 
 
 Rayleigh: combinação das 
ondas P e S em que cada partícula 
oscila em movimento elíptico. 
 
 Love (L): oscilação horizontal 
transversal 
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QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geomagnetismo 
 
• Já é sabido que a terra possui um campo magnético próprio. 
• Chineses utilizam bússolas por volta de 1100 a. C. (a quem se atribui a 
descoberta). 
 
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QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geomagnetismo 
 
 
• O magnetismo da terra não é igual em todos os lugares da superfície da terra. 
 
• É maior nos polos e menor no equador. 
 
 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
19 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geomagnetismo 
 
 
 
 
 
Os polos magnéticos não coincidem com os polos geográficos ( 11,5°). 
 
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QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geomagnetismo 
 
• Estudando as variações em direção, polaridade e intensidade do 
magnetismo terrestre (paleomagnetismo). 
 
• As massas fundidas de magma quando experimentam diminuição de 
temperatura em suas subidas desde as profundezas da terra até sua 
superfície, ao ultrapassarem determinada temperatura, adquirem a direção 
do campo magnético da Terra naquele momento e guardam esse registro 
(magnetismo fóssil). 
 
 
 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da Terra 
 Geomagnetismo 
 
• Com é sabido que existem as chamadas reversões nas posições do N e S 
magnético da Terra; 
 
• Com o decorrer dos tempos, as rochas conservam essas variações em seus 
registros de magnetismo fóssil. 
 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
22 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 Geomagnetismo 
 
O campo magnético : blindagem das radiações solares 
 
AURORA BOREAL : ocorre devido ao contato dos ventos solares com o campo magnético 
do planeta. 
 
23 
 Geomagnetismo 
 
AURORA BOREAL 
 
• Nome : cientista Galileu Galilei, 1619, deusa romana do amanhecer -Aurora, e 
de seu filho – Bóreas). 
 
• Intensidade luminosa muito variável, irregular e pulsante. 
 
• A cor é muitas vezes esverdeada porque corresponde ao espectro de oxigênio. 
 
 
 
 
 
 
 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
24 
 https://www.youtube.com/watch?v=FXH-fZi35so 
 Geomagnetismo 
 
AURORA BOREAL 
 
 
 
 
 
 
 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
25 
 Geomagnetismo 
 
CURIOSIDADE!!!! 
 
Somente as rochas magmáticas podem ser 
magnetizadas???? 
 
Não, nas rochas sedimentares, no momento da 
sedimentação os grãos dos minerais se 
acomodam lentamente e os componentes 
magnéticos se orientam de acordo com o campo 
magnético da terra. 
QUAIS OS DADOS QUE CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO 
DOS MODELOS ATUAIS? 
 
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 
 
MODELOS DA ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 
 
 
 
26 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
27 
Descartes 
Terra formadapor 
 camadas concêntricas. 
Núcleo iguais ao do sol. 
C. Buffon 
Interior da terra é 
 composto pela mesma 
matéria que vemos à 
superfície. 
Ampère 
Interior da terra não 
pode ser líquido. 
 Solidistas vs 
 Fluidistas 
M. Dufrenoy 
Relação entre a 
temperatura e 
profundidade. 
 Crosta terrestre 
comparada à casca de 
um ovo. 
Edouard Roche & 
Émel Wiechert 
Primeiro modelo da terra. 
Núcleo de ferro. 
 Atualidade: 
• Modelo físico 
• Modelo químico 
História....o que se pensava antigamente sobre o interior da terra. 
O que se pensa hoje!!! 
 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
28 
MODELOS ATUAIS: 
 
 
 
 MODELO QUÍMICO; 
 
 
 MODELO FÍSICO. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
29 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
• Baseado na composição dos materiais do interior da terra. 
• Considera que o planeta é constituído internamente por três camadas 
concêntricas: 
 
- Crosta (ou crusta); 
- manto; 
- núcleo. 
MODELO QUÍMICO 
30 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
Modelo Químico 
31 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
Modelo Químico: Crosta Terrestre 
 
Crosta – rochas sedimentares, metamórficas e ígneas (níveis 
rasos e profundos); 
 
Subdivisão: 
 
1.Crosta continental – (rochas graníticas - Si e Al) 
< densidade 2,7 ; 
 > espessura  30-70 km. 
 
2.Crosta oceânica – (rochas basálticas - Si e Mg) 
 > densidade 3; 
 < espessura  5-10 km 
32 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
Modelo Químico: Manto e Núcleo 
• Manto: 
Formado por rochas muito densas. 
D= 3,3-5,5. 
 Manto superior 
• Olivina (silicatos de Mg e Fe) 
• Piroxênio (silicatos, formula geral: 
XY(Si,Al)2O6) 
 ex: X= Ca, Na 
 Y= Mg, Fe, Al 
 
 Manto inferior 
• Perovskita (óxidos de Ca e Ti). 
 
 
33 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
Modelo Químico: Núcleo 
 
• Núcleo: 
Formado essencialmente por Ferro e 
Níquel. 
D= 9,9 – 1,3. 
 
 Núcleo Interno. 
 Núcleo Externo. 
34 
MODELO FISÍCO 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
• Baseado nas propriedades físicas dos materiais terrestres. 
• Considera que o nosso planeta é constituído internamente por seis 
camadas concêntricas: 
 
- Litosfera; 
- Astenosfera; 
- Zona de transição; 
- Mesosfera; 
- Endosfera externa; 
- Endosfera Interna. 
 
35 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
Modelo Físico 
36 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
37 
CURIOSIDADE !!!!!! 
 
 
Se a terra fosse um ovo... 
(sugerido por Dufrenoy) 
 
 
... A crosta sólida teria a 
espessura da casca. 
 
 
... Ponta de uma agulha seria 
suficiente para atingir o manto 
incandescente do interior. 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
38 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
DESCONTINUIDADES E 
CAMADA D ‘’. 
Estrutura interna da Terra 
39 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
 Descontinuidades Sísmicas: 
1. Descontinuidade de mohorovicic (Moho) 
2. Descontinuidade de Gutenberg 
3. Descontinuidade de Lehmann 
 
 Camada D ‘ ‘ 
1. Características 
2. Zonas da Camada D ‘ ‘ 
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 
40 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
DESCONTINUIDADES 
SÍSMICAS 
O que são? 
 - A Terra é divida em diferentes camadas e cada qual com propriedades 
física diferentes (camadas sólidas ou líquidas) 
 
 - Quando ocorre um sismo, as ondas sísmicas propagam-se ao longo do globo 
terrestre e quando entram em contato com essas propriedades diferentes 
destas camadas podem sofrer mudanças bruscas em sua velocidade. 
 
- A essas mudanças chamamos de descontinuidades sísmicas. 
 
41 
DESCONTINUIDADES SÍSMICAS 
42 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
DESCONTINUIDADE MOHOROVICIC (MOHO) 
• Andrija Mohorovicic; 
 
• Separação Crosta/ Manto; 
 
• Aumento da velocidade de 
propagação das ondas sísmicas. 
43 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
DESCONTINUIDADE DE GUTENBERG 
• Wiechert Gutenberg 
 
• Localização: 2883 km, 
manto/núcleo externo (líquido); 
 
• Ondas S: Deixam de se propagar; 
 
• Ondas P: Diminuem a velocidade. 
44 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
DESCONTINUIDADE DE LEHMANN 
• Inge Lehmann 
 
• Localização: 5140 km, Fronteira do 
núcleo externo (líquido)/interno 
(sólido); 
 
• Ondas S: Não se propagam 
(Desaparecem no núcleo externo); 
 
• Ondas P: Aumentam a velocidade 
(Núcleo interno rígido). 
45 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
CAMADAS D ‘ ‘ 
Em que consiste esta camada? 
46 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
CAMADA D ‘ ‘ - CARACTERÍSTICAS 
Características desta camada 
• Apresenta espessura variável 
 (100 – 200km); 
• Marca a fronteira entre o núcleo e o 
manto; 
• Através dela o núcleo transfere o seu 
calor para o manto. 
Camada D ‘ ‘ 
47 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
CAMADA D ‘ ‘ - ZONAS 
• Zonas quentes: responsável 
pelas Plumas mantélicas 
• Zonas frias: onde ocorre Subducção 
das placas tectônicas (movimento 
das placas) 
 Esta camada portanto, é apontada como responsável pelas 
correntes de convecção que se encontram no interior da Terra e 
que originam o movimento das placas tectônicas. 
 
48 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
CAMADAS D ‘ ‘ 
49 Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
COMO ESTUDAR A CAMADA D ‘ ‘ ? 
• Tomografia Sísmica 
- Registros sísmicos permitem traçar perfis 3D do interior da terra baseados na 
velocidade de propagação das ondas sísmicas. 
Perfil tomográfico de uma pluma mantélica 
baseado na propagação de ondas sísmicas P. 
50 
Referência bibliográfica 
TEIXEIRA, W; FAIRCHILD, T.R; TOLEDO, M.C.M; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. 2a. 
Edição. Companhia Editora Nacional, 2009. 
 
WICANDER, R. MONROE, J. Fundamentos de Geologia. Cengage. 2009. 
 
Vídeos – Viagem ao centro da terra – Discovery Channel 
Unidade 2 – Estrutura e dinâmica da terra 
http://www.youtube.com/watch?v=NfBscegtjdQ 
 https://www.youtube.com/watch?v=FXH-fZi35so 
– Aurora boreal