Estrutura interna da Geosfera

Pressão: a pressão aumenta com a profundidade. A quantidade da variação da pressão por quilómetro de profundidade denomina-se gradiente geobárico.

Temperatura: aumenta com a profundidade. Em certas regiões as condições de pressão e de temperatura devem combinar-se de tal modo que se torna possível a fussão dos materiais, parcial ou totalmente.

Velocidade das ondas sísmicas: varia de acordo com a profundidade. A velocidade é condicionada pela rigidez e pela densidade dos materiais, aumentando com a rigidez e diminuindo com o aumento da densidade.


Existem dois modelos que nos permitem estudar a estrutura interna da geosfera. São eles o modelo geoquímico, baseado na composição química e o modelo físico, baseado nas propriedades físicas dos materiais.

De acordo com o modelo geoquímico é provável que ocorram alterações mineralógicas.
No manto superior predomina o peridotito, uma rocha constituida essencialmente por piroxenas, dois silicatos que contêm magnésio e ferro.
A profundidades superiores a 400 km o aumento sensível da velocidade das ondas S pode ser explicado por uma mudança da olivina e das piroxenas. A zona compreendida entre 400 km e 660 km de profundidade é, devido a essas mudanças, designadas por zona de transição.

De acordo com o modelo físico, a zona de baixa velocidade, compreendida entre 100 km e 250 km de profundidade, é interpretada como uma consequência da fusão parcial do peridotito, devido às condições de pressão e de temperatura existentes nessa zona. Esta zona marca o ínicio da astenosfera, uma zona menos rígida e deformável sobre a qual assenta a litosfera.

Na transição do manto para o núcleo admite-se a existência de uma zona muito activa designada por "camada D".

Manto - uma zona em discussão

Zona de baixa velocidade:

A zona de baixa velocidade não esta nitidamente definida, uma vez que não há superfícies de descontinuidade evidentes a limitá-la e não se observa em todos os locais. A diminuição da velocidade nesta zona do manto superior é explicada porque, a essa profundidade a temperatura aproxima-se do ponto de fusão de alguns minerais das rochas do manto, podendo ocorrer a fusão parcialdesses minerais. Esta pequena quantidade de material fundido, em algumas zonas do manto menor que 1%, pode formar finíssimas películas em torno dos cristais sólidos fazendo diminuir a rigidez da rocha mantélica e, consequentemente, a velocidade das ondas sísmicas que se propagam nessa zona. O facto de a fusão parcial ser compatível com um modelo capaz de suportar o deslizamento das placas litosféricas levou os geólogos a identificarem a zona de baixa velocidade como sendo a zona inicial de uma camada mais extensa, denominada por astenosfera, menos rígida do que a litosfera.

Ondas sismicas e descontinuidades internas

Descontinuidade de Mohorovicic:

No interior de Terra, a uma profundidade média de 35 km a 40 km, existe uma superfície de descontinuidade que separa a crusta do manto, formada por materiais de composição e propriedades físicas diferentes. Esta zona ficou conhecida como superfície de descontinuidade de Mohorovicic ou simplesmente M.

Descontinuidade de Gutenberg:

De acordo com Gutenbergm a zona de sombra sísmica é devida à existência de um "obstáculo" que modificava o modo de propagação das ondas sísmicas. Este meio foi designado por núcleo terrestre, ficando estabelecido que a profundidade de separação entre o manto e esta nova camada se situa a 2883 km de profundidade, tendo sido designada por Descontinuidade de Gutenberg.
Tendo em conta as expressões que traduzem a velocidade das ondas P e S podemos constatar que a zona de sombra esta directamente relacionada com as propriedades elásticas dos materiais que estas atravessam, nomeadamente a densidade, a incompressibilidade e a rigidez. As ondas S não se propagam a partir da descontinuidade de Gutenberg e, por isso, todos os locais que se encontram a distâncias superiores a ângulos epicentrais de 103º não recebem ondas S directas ou refractadas no núcleo. Os desvios verificados pelas ondas P são de tal maneira significativos que na zona compreendida entre os 103º e os 143º verifica-se um "silêncio sísmico", não emergindo ondas P nem ondas S directas.

Descontinuidade de Lehmann:

Em 1936, através da análise dos registos sismográficos de um sismo ocorrido em 1929, na Nova Zelândia, a dinamarquesa Inge Lehmann verificou que algumas ondas P eram registadas na zona de sombra. Lehmann admitiu que esta anomalia se devia à existência de um núcleo interno no estado sólido, sendo responsável pela refracção e reflexão das ondas P que as obrigava a emergir na zona de sombra. Esta superfície que estabelece a separação entre o núcleo externo, no estado fluido, e o núcleo interno, no estado sólido, designa-se por descontinuidade de Lehmann.

Tsunami e Maremoto

Quando o epicentro de um sismo com foco pouco profundo se localiza no oceano, pode originar uma onda marinha gigante, designada por tsunami.
No momento em que ocorre a libertação de energia, o fundo oceânico é sacudido devido ao movimento ao longo da falha e ocasiona a compressão da massa de água, fazendo com que o nível do mar suba e originando uma vaga designada por tsunami. Esta vaga apresenta, em alto mar, uma grande extensão, fraca amplitude e enorme velocidade. À medida que se propaga e se aproxima das zonas costeiras, menos profundas, a onda marinha é travada, o que faz diminuir o seu comprimento, havendo, ao mesmo tempo, o aumento da sua amplitude

Os tsunamis, quando atingem a costa, varrem o litoral, provocando algumas vazes mais destruição e morte do que o próprio sismo.

Continuação Sismologia

Ondas de volume- Consideremos as caracteristicas fundamentais de cada tipo de ondas sísmicas designadas por ondas internas.

• Ondas longitudinais - ondas P (primárias): as partículas constituintes do material rochoso vibram na mesma direcção de propagação daonda. Este tipo de onda elástica é tambem designado por onda de compressão, uma vez que a sua passagem através de um dado meio rochoso é assinalada por sucessivas compressões e distensões. As ondas longitudinais possuem velocidade elevada e, como tal, são as primeiras a chegar a qualquer ponto da superfície do globo, sendo, por isso, também designadas por ondas primárias.

• Ondas transversais - ondas S (secundárias): as partículas do meio rochoso vibram perpendicularmente à direcção de propagação da onda. Estas ondas apresentam uma velocidade inferior à das ondas P, pelo que surgem em segundo lugar e daí serem também designadas por ondas S. As ondas S, durante o seu trajecto, introduzem deformações e distorções na geometria dos elementos do meio onde se propagam.

Ondas superficiais- Quando as ondas de volume interagem com a superfície terrestre forma-se um segundo tipo de ondas sísmicas, designadas por ondas superficiais ou longas. Estas ondas possuem velocidades inferiores às apresntadas pelas ondas P e ondas S e propagam-se à superfície ou próximo dela, pelo que são as responsáveis pelos deslocamentos mais pronunciados das partículas do solo e, deste modo, são as que causam maior destruição. Consideram-se dois tipos de ondas superficiais, as ondas de Love e as ondas de Rayleigh.

• Ondas de Love- o deslocamento das partículas é perpendicular à direcção de propagação e paralelo à superfície. Estas são responsáveis pela maioria das destruições. Resultam da interferencia das ondas S e P.

• Ondas de Rayleigh- a trajectória das partículas tem uma forma elíptica e move-se em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

Os movimentos do solo provocados pelas ondas sísmicas podem ser registados por aparelhos especializados, chamados sismógrafos, e o registo obtido denomina-se sismograma.

Sismologia

A costa terrestre é formada por enormes placas flutuantes (cerca de 20).
Estas placas encontram-se a flutuar numa espécie de massa pastosa muito densa e quente. Os movimentos dessas placas, embora pequenos, podem causar enormes pressões por bixo e nos bordos das placas. Qundo a pressão é demasiado intensa, as placas cedem com um solavanco.

Este abalo alivia a tensão, mas envia indas de choque emtodas as direcções.

Quando as ondas chegam á superfície, sentem-se sob a forma de sismos/terramotos.

Sismos- São movimentos vibratórios que ocorrem na superfície terrestre originados por uma libertação brusca de energia.

Sismologia- Ocupa-se do estudo dos fenómenos relacionados com a ocorrência de sismos.

Macrossismo- sismo de maior intensidade que tem origem numa rotura tectónica ou erupção vulcânica.

Microssismo- sismo de menos intensidade que resultam do movimento do solo quer de origem natural (agitação do mar, vento...) quer artificial (trânsito, actividade industrial...).

Teoria do ressalto do elástico:

O mecanismo pela ocorrência de sismos tectónicos manteve-se desconhecido durante muitos anos. Em 1911 o geólogo Henry Fielding Reid, após ter estudado o sismo que em 1906 desvastou a cidade de São Francisco, propôs a Teoria do ressalto do elastico. De acordo com a teoria de Reid, as forças tectónicas criam estados de tensão que vão deformando lentamente as rochas. À medida que os movimentos das placas tectónicas decorrem as tensões continuam a ser acumuladas e a deformação acentua-se durante décadas, séculos ou até mesmo milénios. No decurso deste processo as rochas atingem o limite máximo de acumulação de energia, pelo que num dado ponto a resistência das rochas à tensão é excedida, ocurrendo uma falha, ou seja, uma rotura acompanhada por um movimento relativo entre dois blocos.

Continuação da Vulcanologia

Constituição de um vulcão

Um vulcão é constituído pela câmara magmática, local no interior da terra onde se armazena o magma (material rochoso fundido e rico em gases que se encontra a elevadas temperaturas). A comunicação com o exterior é feita por um canal, a chaminé vulcânica, por onde ascendem diversos produtos vulcânicos. Estes podem acumular-se à volta da chaminé, formando-se um edifício de forma cónica, o cone vulcânico, ou serem lançados a grandes distâncias.Muitas vezes, da chaminé principal divergem chaminés secundárias que originam outros tantos cones secundários.A parte superior do cone, existe uma abertura, a cratera, por onde são expelidos os produtos da actividade vulcânica.

Tipo de actividade vulcânica:

Actividade explosiva- ocorrem violentas exploções, emitindo essencialmente produtos sólidos e gases.

Actividade efusiva- dá-se a extrusão de escoadas lávicas abundantes, que por vezes cobrem grandes superfícies.

Tipo de erupções:

Havaianos;
Estranboliano;
Vulcaniano;
Peleano.

Experiencias divertidas

Experiencia 1
O Vulcão.

Material:
-1 frasco grande;
-1 frasco pequeno;
-algumas gotas de corante;
-água.

Procedimento:
1º-enche o frasco grande, de boca larga, com água fria;
2º-enche o frasco pequeno com água quente e acrescenta as gotas de corante;
3º-mergulha, com cuidado, o frasco pequeno dentro do grande.

O que é que acontece?
A água colorida sai para o exterior, como se fosse um vulcão em erupção.

Porquê?
Porque a água quente (colorida) é menos densa do que a água fria que se encontra à volta.





Experiencia 2
Faz o teu vulcão.

Material:
-1 colher (de sopa) de fermento em pó;
-1 chavena de vinagre;
-1 chavena de detergente;
-1/2 chavena de água;
-1 colher (de chá) de corante alimentar vermelho;
-1 kg de argila;
-base para o vulcão;
-plastico para forrar a mesa.

Procedimento:
1º- forra, com um plastico a mesa onde vais fazer a experiencia;
2º- sobre uma tabua, constrói uma montanha de argila;
3º- abre um orifício no centro - a "cratera";
4º- coloca, no orifício, uma colher de sopa de fermento;
5º- à parte, mistura numa taça uma colher (de chá) de corante, uma chavena de detergente, uma chavena de vinagre e meia chavena de água;
6º- despeja a mistura no buraco (cratera). Logo a seguir, sai um liquido pastoso e espumoso, borbulhando.

Porquê que se forma a "lava"?
Quando o vinagre se mistura com o fermento (bicarbonato de sódio), dá-s uma reacção que produz um gaz - é o gas carbonico que faz com que a "lava" saia. Os outros ingredientes são para dar aparencia de lava verdadeira.

Vulcanologia

O vulcão é uma abertura, em terra ou no mar, por onde extravasa uma massa incandescente chamada magma. Essa abertura comunica-se com uma câmara subterrânea profunda, onde o magma fica armazenado.O nome vulcão é derivado de Vulcano – Deus do fogo, da mitologia greco – romana. Mais ou menos entre 35 e 2.900 quilómetros abaixo da superfície por onde caminhamos, fica uma região conhecida como manto. Embora não esteja em estado de fusão, o manto tem uma temperatura altíssima – por volta de 1.500ºC – e encontra-se sob intensa pressão, graças ao peso da matéria rochosa que há sobre ele. Quando uma parte desse magma encontra saída para a superfície da terra, explode numa nuvem de cinzas, fragmentos de rocha e derrames de lava que, juntos, constituem a erupção vulcânica.

Actividades Vulcânicas

Quando pensamos em vulcões, em geral imaginamos belas montanhas, como o monte Fuji, no Japão; o Etna, na Sicília ou o Vesúvio ao sul de Nápoles (os dois últimos na Itália). Na verdade os vulcões podem ser qualquer abertura no chão por onde o magma atinge a superfície terrestre.
Alguns vulcões são largos, com encostas de pouca inclinação e mais de 60% deles estão no fundo do mar. Ao todo, existem cerca de 1500 vulcões actualmente, 627 dos quais estiveram activos nos últimos 10.000 anos. Num ano, temos em media sessenta erupções vulcânicas na Terra.
Os pontos da superfície por onde magma pode escapar são brechas nas placas tectónicas (“tectónicas” vem da palavra “construção” em grego). As placas tectónicas cobrem toda a superfície da Terra e ajustam-se umas às outras mais ou menos como paralelepípedos irregulares. As maiores actividades geológicas – os vulcões e os terramotos – em geral acontecem quando essas placas colidem, separam-se ou raspam umas nas outras.

Existem três tipos de vulcões:

1. O mais comum é o que ocorre nos limites de placas tectónicas adjacentes. Quando as placas se distanciam (a superfície de Terra está em constante movimento, muito vagaroso na escala de tempo dos homens, mas bem rápido em tempos geológicos), forma-se uma cadeia de vulcões.

2. Onde duas ou mais placas colidem, uma delas afunda sob a outras, fundindo-se. Isso permite a ascensão do magma através nos limites das duas placas.

3. O terceiro tipo de vulcão é o que ocorre acima das chamadas áreas de tensão. Essas áreas ficam próximas dos centros de actividade do manto, onde se produzem grandes quantidades de magma. Esse magma sobe até a superfície, atravessando a placa tectónica e formando um vulcão.

Material produzido pelas actividades vulcânicas

Os produtos formados pelas actividades vulcânicas podem ser divididos em quatros grupos:

a) Lava: massa de magma que atinge a superfície terrestre.

b)Materiais piroclásticos: fragmentos de rocha derivado directamente do magma ou que já existiam na cratera ou no interior do vulcão, formados em erupções anteriores.

c) Gases vulcânicos (exalações): emanações gasosas que ocorrem durante as erupções, mas que podem continuarem por longo tempo após a extinção das actividades vulcânicas.

d) Géisers: fontes que expelem água a altas temperaturas e com grande regularidade. O jacto de água dá-se em sentido vertical e o intervalo varia desde alguns segundos até muitas semanas. A temperatura da água varia, sendo ás vezes inferior á do seu ponto de ebulição, podendo, excepcionalmente, atingir 138 ºC. Neste caso, o jacto é de super aquecido. Os géisers ocorrem nas regiões de vulcanismo moderno, sendo assim considerados actividades finais do vulcanismo.

Como se formam os sismos vulcânicos

O magma sobe no interior do vulcão até á superfície e juntamente com os gases quebra as rochas podendo provocar um sismo vulcânico.

Os tremores de terra vulcânicos podem ter aspectos positivos e negativos:

• Podem ser precursores que servem de alerta antes de ocorrer uma erupção, contribuindo para a redução da perda de vidas e estragos.
  
• Podem causar estragos em edifícios e infra-estruturas e até causar perdas de vidas humanas.
  

ola!!

Bem vindos ao meu blog, este contém resumos da materia de biologia/geologia de 10ºano.
Espero que vos seja util e que voltem mais vezes!!


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