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Faculdade Estácio de Belém Engenharia Civil Disciplina Geologia Aula 2: A origem e estrutura da Terra Prof. Daniel Mesquita Objetivos desta aula Ao final desta aula, você será capaz de: - Reconhecer a origem do universo e da Terra; - Reconhecer composição e a estrutura interna da Terra e seus modelos de estruturação; - Entender a dinâmica interna da Terra. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Origem do Universo • Teorias (Ânsia de descobrir a origem da terra) • Teoria do Big Bang – Astrônomo Fred Hoyle • Explosão cósmica (antes: matéria e energia num único ponto) • Hipótese da Nebulosa: Rotação de uma nuvem de gás e poeira fina (Hidrogênio e Hélio) • Desde esse momento, o universo se expandiu, formou galáxias, estrelas e planetas • Afastamento das galáxias (constante de Hubble 18km/s.106 • “Universo em expansão” Reflita: Qual a origem da terra? Ela permanece imutáveis ou Evoluiu? Idade Aproximadamente de 14 b.a. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Origem • Teoria aceita do sistema solar, no séc. XVII (remota a uma estrela, SOL) • Composição do Sol • Núcleo : Silicatos e carbono • Envolto: camada gasosa, principalmente de He e H • Surgimento dos planetas, satélites, asteroides, cometas, etc • Planetas próximos do sol formados por material rochoso), mais distante, principalmente por gases. • Rochosos ou Telúricos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) • Gasosos ou jovianos (Júpiter, Saturno, Urano e Neturno) DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra O Sistema Solar Formação da Terra • Início: impactos de grandes corpos DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra • O planeta Terra é um lugar único • Idade da terra 4,6 bilhões de anos (Press et al, 2006) • enorme diversidade e adaptação da vida • Constante Transformação (Tamanho, continentes e das bacias) • Força gravitacional • Distribuição da matéria • Mais denso no centro • Temperatura do núcleo • Solidificação de materiais na superfície • Formação da crosta (700 milhões após a origem da terra) • A lua (chamado de Theia) foi formada pelo processo de acreção. Origem da terra DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Surgimento da lua • A lua (chamado de Theia) foi formada pelo processo de acreção. único satélite natural Tal teoria se tornou mais evidente a partir da década de 1970, com as missões espaciais Apollo realizadas pela NASA. Material da TERRA = LUA (isótopos de oxigênio) Influencia marés DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Características para a Vida • Atmosfera: O, N e Ar – Enriquecida ao longo do tempo – Emanações gasosas do interior – Corpos cadentes (água e matéria orgânica) • Temperatura – Água nos três estados: gelo, água e vapor – Estufa natural (biosfera) – Mantida pelo Sol e calor interior • Sol influencia regime de ventos e chuva DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Origem da terra Embora o planeta tenha se esfriado desde o seu início ardente, até hoje continua como um planeta inquieto, devido as atividades geológicas, como terremotos, vulcões e glaciações. Essas atividades são governadas por mecanismos internos e externos. O mecanismo interno da Terra é governado pela energia térmica aprisionada durante a origem do planeta e gerada pela radioatividade em seus níveis mais profundos. O calor interior controla os movimentos no manto e no núcleo, suprindo energia para fundir rochas, mover continentes e soerguer montanhas. Mecanismos internos e externos DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra -Durante muito tempo, a estrutura interna da Terra era desconhecida devido às grandes dificuldades em estudá-la. -Foi preciso muito tempo até se chegar a um modelo de estruturação, baseado em evidências indiretas, principalmente nos dados sísmicos, já que, devido a limitações tecnológicas, ainda não é possível ter acesso às camadas mais internas do planeta, pelas suas condições de altas pressões e altas temperaturas, que aumentam com a profundidade. -A perfuração de sondagem mais profunda realizada até hoje na Terra, em Kola, na Rússia, tem 12 Km, um valor insignificante para um planeta que tem mais de 6.000 Km de raio. Estrutura Interna da terra DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Estrutura Três camada: (raio médio de 6730 km) Litosfera ou crosta (espessura de 120 km) Litosfera – Consiste a crosta rígida e uma porção do manto Astenosfera – é plástica Mesosfera. – é rígida e maior pressão do manto. Manto (espessura de 2.900 km), basicamente de Silicatos magnesianos ou sulfeto de óxidos. Núcleo (raio de 3.500 km), constituído de (8,5% de níquel e 90,5% de ferro) • Parte interna sólida e parte externa liquida DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra -O núcleo é a camada mais densa da Terra. - Dominantemente constituída por ferro metálico e uma mistura de níquel, enxofre, sílica e outros elementos. As camadas terrestres: Núcleo DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra -Acreditando-se que os meteoritos metálicos sejam constituídos do mesmo material de que a Terra foi formada, e pelo fato de a crosta e manto possuírem uma pequena percentagem de ferro, presume-se que o núcleo da Terra seja assim constituído. - No interior há grande pressão, que os metais tornam-se sólidos. -Na área externa a temperatura e a pressão estão mais equilibradas, fazendo com que os metais se fundam e a região fique líquida. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra -Envolvendo o núcleo e separado deste pela Descontinuidade de Gutemberg, encontra-se o manto. -Trata-se de uma espessa camada de material rochoso, formando 83% do volume da Terra. -É menos denso que o núcleo e mais denso do que a crosta. Com base na sismologia e de testes em laboratório com rochas comuns na crosta terrestre, pode-se inferir que o manto superior é composto de peridotito (silicato com ferro e magnésio, 90% constituído por olivina e o restante por minerais da família do piroxênio). As camadas terrestres: Manto As camadas terrestres: Crosta -A crosta é a camada mais externa da Terra. - Consiste de material rochoso menos denso que o manto. -Sob os oceanos (crosta oceânica), tem uma espessura de cerca de 10 Km, enquanto que a crosta continental, varia de 20 a 70 km de espessura. -A crosta continental é formada por duas zonas: -Hidrosfera e Atmosfera DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Estrutura DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Modelo Físico: Crosta, Litosfera, Astenosfera, Mesosfera, Endosfera Modelo Geoquímico: Crosta, manto e núcleo Estrutura Interna da Terra DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Resumo da Dinâmica Interna • Distribuição heterogênea de elementos. • Uso da Sismologia para zonear o interior da terra. O manto é liquido correntes de convecções movimenta a crosta formação da ilhas de granito movimento da placas origem dos continentes (mecanismo chamado de tectônicas) DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra TECTÔNICA DE PLACAS Análise de Ondas Sísmicas -Através da análise das ondas sísmicas, é possível deduzir várias características das partes internas da Terra, atravessadas pelas ondas, fundamentado em alguns aspectos de propagação e sua resposta quando atravessa o meio. -Asondas sísmicas sofrem reflexão e refração, e através da sua propagação e resposta às camadas atravessadas, é possível compreender as propriedades de subsuperfície. -As ondas sísmicas mostraram, em um primeiro momento, que nosso planeta é formado por três camadas de composição e propriedades distintas: o núcleo, o manto e a crosta. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Geomagnetismo • Terra único planeta que se sabe ter magnetismo – Movimento: crosta x núcleo • Polos Magnéticos ≠ Geográficos – Importante para engenheiro civil! – Documentos: referencia ao polo geográfico! – 11,5o de diferença! • Ano de 2005 – Norte Magnético: 83,2°N 118°W – Sul Magnético: 64,5°S 137,8°E DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra Conclusão da aula: -É evidente que a Terra está em contínua transformação e que isto faz parte de um ciclo que ocorre ao longo do tempo geológico. -Supor que podemos administrar/gerir ou até influenciar nestas contínuas mudanças da Terra, é no mínimo demonstrar falta de conhecimento geológico. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra 1) Sobre o manto terrestre, julgue as afirmações a seguir: I. É a mais extensa dentre as camadas da Terra; II. Sua composição é homogênea, basicamente de rochas ultrabásicas; III. Sua constituição predominante é de Silicatos de ferro e de magnésio; IV. A movimentação do magma é responsável por movimentar as placas tectônicas. Sobre as afirmações acima, conclui-se que: a) Somente I e II estão corretas. b) Somente III e IV estão corretas. c) Somente I, II e IV estão corretas. d) Somente II e III estão corretas. e) Todas estão corretas. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra 2) Sobre a estrutura interna da Terra, pode-se afirmar que: a) a crosta é uma camada única constituída de uma placa tectônica dividida em duas seções. b) a litosfera é a camada mais densa e se mantém em movimento devido às correntes convectivas. c) as camadas da Terra são separadas umas das outras por áreas denominadas “descontinuidades”. d) ela é formada por camadas alternadas, de densidades semelhantes, que diminuem da superfície para o centro. e) o núcleo divide-se em duas partes: superior e inferior e seu material é o magma. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra 4)Sobre a composição da estrutura geral da Terra, afirma-se que: I – A atmosfera é composta predominantemente de nitrogênio. II – O manto corresponde ao conjunto de níquel e ferro derretido. III – A biosfera resulta na interligação entre os elementos naturais. IV – A maior parte da água da hidrosfera encontra-se no estado líquido. V – O núcleo terrestre é formado basicamente por silício e magnésio. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I, II e III. b) I, III e IV. c) I, IV e V. d) II, III e V. e) II, IV e V. DISCIPLINA: GEOLOGIA E PEDOLOGIA A origem e estrutura da terra
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