DECIFRANDO A TERRA - RESUMO

A TERRA EM CONJUNTO - Forma, composição, densidade, magnetismo,

volume e massa; Estrutura da terra

CÁPITULO 1 – O PLANETO TERRA E SUAS ORIGENS TÓPICOS

1. ESTRUTURA DO UNIVERSO2. COMO NASCEU O UNIVERSO3. EVOLUÇÃO ESTELAR E FORMAÇÃO DOS ELEMENTOS4. O SISTEMA SOLAR5. METEORITOS 6. PLANETOLOGIA COMPARADA7. PERSPECTIVA DO ESTUDO DO UNIVERSO

CÁPITULO 4 – INVESTIGANDO O INTERIOR DA TERRATÓPICOS

1. O QUE É GRAVIDADE2. MEDINDO A GRAVIDADE3. A FORMA DA TERRA4. INTERPRETANDO ANOMALIAS GRAVIMETRICAS5. O PRINCIPIO DA ISOSTASIA 6. A TERRA COMO UM IMENSO IMA 7. REPRESENTAÇÃO VETORIAL DO CAMPO MAGNÉTICO8. A MAGNETOSFERA9. POR QUE O CAMPO MAGNÉTICO É VARIÁVEL10. MAPAS MAGNÉTICOS E ANOMALIAS MAGNETICAS11. O MECANISMO DE DINAMO NA GERAÇÃO DO CAMPO MAGNETICO12. O MAGNETISMO DA TERRA NO PASSADO GEOLOGICO 13. A HISTÓRIA GRAVADA NAS INVERSÕES DA POLARIDADE14. MAGNESTISMO DAS ROCHAS E A DERIVA DOS CONTINENTES

GEOFÍSICA

O INTERIOR DA TERRA NÃO PODE SER ESTUDADO DE MANEIRA DIRETA, E APENAS POR MÉTODOS INDIRETOS PODEMOS OBTER DADOS

COM OS QUAIS INFERIMOS SOBRE O COMPORTAMENTO SUBTERRANEO. PARA TAL A

GEOFÍSICA, ATRAVÉS DO ESTUDO DA GRAVIDADE, MAGNETISMO E SISMICIDADE

TERRESTRE, SE FAZ DE FUNDAMENTAL FERRAMENTE.

LEVANTAMENTO GRAVIMÉTRICO

NOS LEVANTAMENTOS GRAVIMÉTRICOS A SUBSUPERFÍCIE TERRESTRE É INVESTIGADA COM BASE NAS VARIAÇÕES DO CAMPO GRAVITACIONAL DA TERRA CAUSADA POR DIFERENÇAS NA DENSIDADE DAS ROCHAS EM SUBSUPERFÍCIE. EXISTE UM CONCEITO NA GRAVIMETRIA QUE É A DO CORPO CAUSADOR. QUE É UMA UNIDADE DE ROCHA COM DENSIDADE DIFERENTE DA CIRCUNDANTE. ISSO CAUSA PERTURBAÇÃO NO CAMPO GRAVITACIONAL.

BASE DO MÉTODO - CLÁSSICA LEI DA GRAVITAÇÃO DE NEWTONPARA NEWTON -  a força da gravidade é diretamente proporcional às massas dos corpos em interação e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. 

A gravitação mantém o universo unido

A aceleração da gravidade depende apenas da distancia entre as massas.

O campo gravitacional é isotrópico, a atração tende a aglutinar os corpos.

1. O QUE É GRAVIDADE - PRIMEIROS ESTUDIOSOS

i. GALILEU ( FIM DO SÉCULO XVI)ii. NEWTON (1687) – DESCREVE OS

FENOMENOS GRAVITACIONAIS

O QUE É GRAVIDADE – É A PROPRIEDADE FUNDAMENTAL DA MATÉRIA MANIFESTANDO-SE EM QUALQUER ESCALA DE GRANDEZA, DESDE ATOMICA ATÉ CÓSMICA.

A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, em conjunto com a força forte, eletromagnetismo e força fraca.

Campo Gravitacional

• U = Potencial Gravitacional = grandeza escalar (apenas magnitude)

• G = Grandeza vetorial (magnitude, direção e sentido)

• Unidade gravimétrica μm s-²• Valor médio da gravidade na terraé de 9,2 ms-²• Na terra a precisão da medida da unidade gravitacional é maior

(+/-0,1 gu) do que no mar (+/- 10 gu)• Unidade C.G.S é o milligal = 1mgal=10-³ gal = 10-³ cm s-²

equivalente a 10 gu.

U = G/Mr

Medição de Gravidade

• A gravidade é uma aceleração = determinação de distancia e tempo.

• Medição Absoluta (mais difícil)• Medição relativa (mais fácil)

O QUE SE PODE AVALIAR?

1. DIMENSÕES 2. FORMA 3. MASSA E COMO ELA SE DISTRIBUI

TERRA

ACELERAÇÃO CENTRÍFUGA DA GRAVIDADE

• A ACELERAÇÃO CENTRÍFUGA NÃO EXISTE NO EIXO DE ROTAÇÃO, OU SEJA, NOS PÓLOS.

• TODOS OS OUTROS PONTOS DA TERRA SOFREM ACELERAÇÃO CENTRÍFUGA CUJA INTENSIDADE É PROPORCIONAL A DISTANCIA DO EIXO DE ROTAÇÃO, ATINGINDO VALORES MÁXIMOS NA LINHA DO EQUADOR.

• A INTENSIDADE DO CAMPO GRAVITACIONAL DE UM CORPO DEPENDE DA DISTANCIA DO POTO MEDIDO AO SEU CENTRO.

• A TERRA POSSUI OS EIXOS ACHATADOS O QUE TORNA A INTENSIDADE DO CAMPO GRAVITACIONAL MAIOR NOS EIXOS. EMBORA A ACELERAÇÃO CENTRÍFUGA SEJA NULA NOS EIXOS.

NEWTON (1687) – DESCREVE OS FENOMENOS GRAVITACIONAIS

• 1º LEI DE NEWTONLex I: Corpus omne perseverare in statu suo

quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum

illum mutare.Lei I: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.

MEDINDO A GRAVIDADE

• ATRAVÉS DA MEDIÇÃO DO CAMPO DE GRAVIDADE DA TERRA FOI POSSIVEL OBTER INFORMAÇÕES IMPORTANTES SOBRE SEU INTERIOR. DETERMINANDO TAMBÉM DIVERSAS DE SUAS CARACTERÍSTICAS, COMO SUA FORMA E INTERAÇÃO COM OUTROS CORPOS DO SISTEMA SOLAR.

A FORMA DA TERRA• A FORMA DA TERRA É A DE UM ESFERÓIDE, ACHATADA NOS PÓLOS,

DEVIDO AO MOVIMENTO DE ROTAÇÃO E INTENSIDADE DA GRAVIDADE NESTES PONTOS DO GLOBO.

• SEU INTERIOR COMPORTA-SE COMO UM FLUIDO • A SISMOLOGIA DIZ QUE CROSTA, MANTO E NÚCLEO SÃO SÓLIDOS. NO

ETANTO É POSSIVEL QUE O COMPORTAMENTO DO MANTO SEJA CONSIDERADO SÓLIDO NO MOMENTO DE PASSAGEM DE UMA ONDA SÍSMICA E FLUIDO NO TEMPO GEOLÓGICO.

CORREÇÕES DE VARIAÇÕES DA GRAVIDADE

• VARIAÇÕES CAUSADAS POR AÇÃO DA LUA EDO SOL (EFEITOS DA MARÉ) DESCRITAS POR MEIO DE TABELAS PUBLICADAS PERIODICAMENTE;

• VARIAÇÕES CAUSADAS POR DIFERENÇAS DE ALTITUDE, DEVIDO A TOPOGRAFIA DO TERRENO, TAMBÉM PODEM SER ELIMINADOS ATRAVÉS DE DUAS CORREÇÕES DENOMINADAS CORREÇÕES DE AR LIVRE E BOUGUER

• VARIAÇÕES DE ÁREA MUITO ACIDENTADA É EFETUADA A CORREÇÃO DE TERRENO

ANOMALIAS GRAVIMÉTRICAS

• A DIFERENÇA ENTRE O VALOR MEDIDO E O VALOR PREVISTO É CHAMADO DE ANOMALIA DE GRAVIDADE. DEPENDENDO DA CORREÇÃO UTILIZADA ESSA ANOMALIA PODE SER CHAMADA DE ANOMALIA DE AR LIVRE OU ANOMALIA BOUGUER.

• O CONTRASTE ENTRE AS DIFERENÇAS DE TIPOS DE ROCHAS MODIFICAM AS MASSAS E CAUSAM, CONSEQUENTEMENTE, MUDANÇA NOS VALORES DE GRAVIDADE.

VARIAÇÃO DE GRAVIDADE E FORMA DA TERRA

O VALOR MÉDIO DA GRAVIDADE NA SUPERFÍCIE TERRESTRE É DE 9.80 m/s² ou 980 gal. DEVIDO AO ACHATAMENTO NOS PÓLOS E A ROTAÇÃO A GRAVIDADE DIMINUI DOS PÓLOS PARA O EQUADOR PARA CERCA DE 5.3 m/s² .

COMO A GRAVIDADE É UMA PROPRIEDADE INERENTE A MATÉRIA, COM MAIOR OU MENOR INTENSIDADE RELACIONADA A MASSA E A DISTANCIA ENTRE OS CORPOS. A VARIAÇÃO DA GRAVIDADE NA TERRA PODE ASSIM SER EXPLICADA DEVIDO AS DIFERENTES LITOLOGIAS E DENSIDADE DESTAS, QUE CONSTITUEM O GLOBO TERRESTRE.

NAS ANOMALIAS NEGATIVAS AS DENSIDADES DAS ROCHAS SÃO EXTREMAMENTE BAIXAS. QUANDO APÓS AS CORREÇÕES OS VALORES OBTIDOS SÃO MAIS BAIXOS QUE O PREVISTO, PODEM SER CAUSADOS POR:• ROCHAS COM DENSIDADE MUITO

BAIXA• SEDIMENTOS LOCALIZADOS EM

SUBSUPERFÍCIE EM CONTATO COM OUTRAS ROCHAS DE MAIOR DENSIDADE.

ANOMALIA NEGATIVA – DOMOS DE SALANOMALIA POSITIVA – INTRUSÕES DE DIQUES

O PRINCÍPIO DA ISOSTASIA

• MODELOS DE COMPENSAÇÃO ISOSTÁTICA DE AIRY E PRATT. OS DOIS MODOS COMPENSAÇÃO ACONTECEM NA NATUREZA.

A SUPERFÍCIE TERRESTRE É CONSIDERADA SUFICIENTEMENTE RÍGIDA PARA PRESERVAR AS FEIÇÕES TOPOGRÁFICAS E MENOS DENSAS DO QUE O SUBSTRATO PLÁSTICO. AS MONTANHAS SÃO MAIS ALTAS POR POSSUIREM RAÍZES PROFUNDAS (AIRY).PARA PRATT AS MONTANHAS SÃO CONSTITUIDAS POR BLOCOS DE IGUAL PROFUNDIDADE MAS COM DENSIDADES DIFERENTES E MENORES DO QUE AQUELA DO SUBSTRATO PLÁSTICO.

EFEITOS DO EQUILIBRIO OU DESEQUILIBRIO ISOSTÁTICO

• SUBSIDÊNCIA• SOERGUIMENTO

A FALTA DE EQUILIBRIO CAUSA ANOMALIAS GRAVIMÉTRICAS

A TERRA COMO IMENSO IMÃ

REDUÇÃO GRAVIMETRICA

• Antes da interpretação de dados gravimétricos é necessário realizar a reduçãogravimétrica ou redução ao geóide .

• A definição adotada de anomalia da gravidade envolve o valor de g sobre a superfície do geóide, daí a clássica redução da gravidade ao nível do mar.

CORREÇÕES GRAVIMÉTRICAS

• Correções de:1. Latitude; 2. Altitude; 3. Topografia;4. “Bouguer” e; 5. “Eötvos”

Correção de LatitudeA gravidade varia com a latitude devido a forma não esférica da terra e pelo fato da velocidade angular de um ponto sobre a superfície da terra diminuir a partir de um máximo no equador até zero nos polos.O gradiente nos polos é maior que no equador, devido ao formato da terra.• Correção da Latitude• Correção do Ar Livre• Correção da redução na gravidade devido à altura sobre a GEOIDE,

independente das rochas abaixo.• A correção do ar livre é a diferença entre a gravidade medida ao nível do

mar e em uma elevação, h, no espaço livre.• Correção do ar livre = 3,086 u.g./m• Com a precisão atual das medições gravimétricas, de 0,1 u.g., a elevação

pode ser conhecida na faixa de 5 cm.

Correção de Altitude

Correções para diferentes elevações das estações gravimétricas. Corrige para a diminuição da gravidade com a altura, resultante do aumento da distancia do centro de massa da Terra.

Correção “Bouguer”+ de ar livre = correção de elevação combinada

• A correção Bouguer e a correção de ar livre são geralmente aplicadas juntas:

• Ar livre – trata somente da variação na distancia do ponto de observação ao centro da terra;

• Bouguer – trata do efeito gravitacional das rochas presentes entre o ponto de observação e o centro da datum. Remove esse efeito pela aproximação da camada da rocha abaixo do ponto de observação a uma placa horizontal infinita.

Correção “Eötvos” • Tomada em veículos em movimentos. Dependendo da

direção do trajeto, o movimento do veículo irá gerar uma aceleração centripeta, eu reforçará ou se oporá à gravidade.

• Se o gravímetro está se movendo em um veículo, como em um navio ou aeroplano, ele é afetado pela componente vertical da aceleração, efeito Coriolis, a qual depende da velocidade e direção do movimento.

Força coriólis