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GEOLOGIA GERALGEOGRAFIA

Aula 10 – Interior da Terra e Isostasia

Turma: 2016/01

Profª. Larissa Bertoldi

larabertoldi@gmail.com

Segunda – 18 às 20hQuarta – 20 às 22h

museu IC II

Estrutura da Terra

• Início Estudada a partir de métodos indiretos deinvestigação devido às limitações tecnológicas – Geofísica.

• 1889 – Ondas elásticas geradas por terremotos (ondassísmicas), poderiam ser usadas para explorar o interior daTerra.

• Terremoto – abalo, tremor ou vibração gerado quandotensões acumuladas atingem o limite de resistência dasrochas, ocorrendo uma ruptura ou dobramento.

• O movimento ao longo deste plano de ruptura oudobramento gera vibrações que se propagam emvárias direções.

Estrutura da Terra

• Ondas sísmicas a energia liberada no plano de rupturaou dobramento se propagada na forma de ondaselásticas.

• Princípio quando as ondas sísmicas se propagam deum meio para outro, ocorre a mudança de velocidade edireção.

• A velocidade das ondas sísmicas é função do tipo dematerial (ou meio), ou seja, das propriedades físicas domeio, principalmente densidade e elasticidade

Refraction

Reflection

Estrutura da Terra

• Refração mudança da direção de uma onda que sepropaga em um determinado meio ao passarobliquamente para outro meio no qual a velocidade depropagação é alterada.

• Reflexão quando uma onda incide sobre um obstáculoe retorna ao meio de propagação, mantendo ascaracterísticas da onda incidente.

Estrutura da Terra

• Difração passagem de uma onda pela borda de umabarreira ou através de uma abertura provocando, emgeral, um alargamento do comprimento de onda einterferência das frentes de onda que criam regiões demaior ou menor intensidade.

Estrutura da Terra

Tômbolo

Estrutura da Terra

• Através da análise de ondas sísmicas geradas porterremotos e análises de laboratório dos três tipos derocha, foi possível deduzir a estrutura interna da Terra ea composição das diferentes camadas:

• Crosta camada “superficial”

Espessura: 25-50 km no continente; 5-10 km nos oceanos (mais recente)

Velocidade das ondas: 5,5 a 7 km/s

Rochas siliclásticas e intermediárias na crosta continental e máficas na crosta oceânica

Densidade: 2,67 g/cm3

Estrutura da Terra

• Manto aumento na velocidade das ondas

espessura: 2900 km – 83% volume da Terra

velocidade das ondas: 8 a 13,5 km/s

Manto superior (astenosfera) – até 400 km

Zona de Transição – 400 a 650 km

Manto Inferior – 650 a 2900 km

Densidade: 3,5 a 5,5 g/cm3

• Núcleo Externo e Interno (ondas não se propagam)

Externo - 2900 a 5150 km Líquido (Fe)

Interno - 5150 – 6357 km Sólido: Fe-Ni - densidade = 13 g/cm3

Temperatura: 4300ºC

Estrutura da Terra

A Terra e a Gravidade

• Newton (1687) Lei Universal da Gravitação

• ISOSTASIA Estado de equilíbrio gravitacional

Inicialmente observada em trabalhos nos Andes eHimalaias.

2

21

r

mmGF

A força de atração gravitacional exercida pelas montanhas era maiordo que o esperado em função do seu volume

Força fundamental de atração que age entre todos os objetos por causa

de suas massas

A Terra e a Gravidade

• 1855 – Teorias de Pratt e Airy

• Há uma “deficiência” de massa abaixo das rochas deuma cadeia de montanhas igual à massa das própriasrochas.

• Isostasia princípio de Arquimedes

• A camada superficial da Terra (litosfera), mais rígida,“flutua” sobre uma camada mais densa (astenosfera)que se comporta como um fluido viscoso onde ocorremdeformações plásticas.

• É atingido quando um acúmulo de carga ou perda de massana parte emersa é contrabalançado por uma perda de massaou acúmulo de carga na parte submersa.

Equilíbrio Isostático

• Compensação Isostática por Airy

• As montanhas são mais altas por possuirem raízesprofundas (como um iceberg).

• Compensação Isostática por Pratt

• As montanhas são elevadas por serem constituídas porrochas menos densas do que as existentes nas regiõesvizinhas.

Equilíbrio Isostático

Carga sobre a Litosfera

Subsidência

Retirada da carga Soerguimento

Equilíbrio Isostático

Isostasia na prática: Soerguimento e Subsidência

Isostasia na prática: Soerguimento e Subsidência

TectonoEustasia

GlacioEustasia

Terremoto

• Com o lento movimento das placas litosféricas tensões vão se acumulando em vários pontos, principalmente nas bordas (limites) dessas placas.

• Tensão de compressão, distensão e cisalhamento.

• Tensão atinge o limite de resistência das rochas

ruptura ou dobramento

O movimento repentino desses blocos geram vibrações que se propagam em todas as

direções

Terremoto

• Concentram-se nos limites convergentes, divergentes etransformantes.

• Meio da placa também é possível – sismos intraplaca

Limite de resistência das rochas é atingido

dobramento ou ruptura e deslocamento abrupto

vibrações

Terremoto

• Meio da placa também é possível – sismos intraplaca

Sismicidade na América do Sul (1964 a 1995)

Terremoto

• Meio da placa também é possível – sismos intraplaca

Sismos no BrasilEpicentros no Brasil de 1974 a 1998

- Dados incompletos.

- Maior registro nas grandes cidades.

Japão terremoto seguido de tsunami, 2011

8,9 de magnitude

Terremoto

Terremoto – Escala Richter

A escala de Richter foi desenvolvida em 1935 pelos sismólogosCharles Francis Richter e Beno Gutenberg, ambos membros doCalifornia Institute of Technology (Caltech), que estudavamsismos no Sul da Califórnia.

A escala representa a energia sísmicaliberada durante um terremoto e se baseiaem registros sismográficos.

A escala Richter aumenta de formalogarítimica, de maneira que cada pontode incremento significa um aumento 10vezes maior no registro sismográfico.

Terremoto – Escala Richter

É uma escala logarítmica arbitrária, de base 10, utilizada paraquantificar a magnitude de um sismo.

Foi construída calculando o logaritmo da amplitude horizontalcombinada (amplitude sísmica) do maior deslocamento a partirdo zero num tipo particular de sismógrafo de torção(sismógrafo de Wood-Anderson).

Terremoto – Escala Richter

A maior libertação de energia sísmica que pôde ser medida foi registada durante o terramoto ocorrido na cidade de Valdivia (Chile - 22 de Maio de

1960) que alcançou uma magnitude de 9,5.

Terremoto

Terremoto

Terremoto

Terremoto

Terremoto Vulcanismo

Terremoto Vulcanismo

Vulcão Calbuco (Chile) quinto vulcão com maior emissão de cinzas

210 milhões de m3 de cinzas

Terremoto

Terremoto Vulcanismo

Gêiser Fumarolas negras

Fontes térmicas Fumarolas brancas

Piroclastos

Cratera

Caldeira

Lava

Terremoto Vulcanismo

Previsão de Terremotos

Medidas diretas das tensões crustais

Sismógrafos

Previsão de Terremotos

• Alerta para a população – região costeira Tsunami

Previsão de Terremotos

Previsão de Terremotos

Previsão de Terremotos

Tsunamis

• https://www.youtube.com/watch?v=ydTl2TV5w9w

• https://www.youtube.com/watch?v=ihN1qYVhka4

• https://www.youtube.com/watch?v=I_-FaL6TunQ

• https://www.youtube.com/watch?v=-3QRJBjhpaQ

Material disponível em:

• http://bertoldi.weebly.com/geologia-geral-geo.html