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Ondas Sísmicas e Descontinuidades Internas Contributo do Estudo das Ondas Sísmicas para o conhecimento do interior da Geos...
Modelos do Interior da Geosfera <ul><li>Foram elaborados devido ao conhecimento acerca: </li></ul><ul><ul><li>Dos meios de...
Ficha de Trabalho <ul><li>Resolução: </li></ul><ul><li>As ondas Pg seguem um percurso directo mais superficial em materiai...
Ficha de Trabalho <ul><li>A variação da velocidade das ondas que seguem diferentes trajectórias levou a admitir que elas p...
Andrija Mohorovicic <ul><li>Geofísico croata </li></ul><ul><li>Instalou cerca de 24 estações sismográficas no país </li></...
Reflexão e Refracção <ul><li>Quando um raio incide obliquamente numa superfície de separação de dois meios, com propriedad...
Investigações de Angrija Mohorovicic <ul><li>Detectou que a partir de 150km do foco sísmico, as ondas P refractadas chegam...
Descontinuidade de Mohorovicic <ul><li>A uma profundidade de 35 a 40km existe uma superfície de descontinuidade que  separ...
Mais investigações… <ul><li>Através de dados da sismologia, foi possível determinar a espessura da crusta, bem como fazer ...
Ficha de Trabalho <ul><li>A velocidade das ondas P e S aumenta até à profundidade de 100km, a partir da qual diminui. Post...
Ficha de Trabalho <ul><li>Quando passam do manto para o núcleo, as ondas P sofrem um desvio acentuado. </li></ul><ul><li>E...
Ficha de Trabalho <ul><li>Uma vez que o meio em que estas ondas se transmitem é líquido (µ=0), a fórmula para o cálculo da...
Beno Gutenberg <ul><li>Darmstadt, 4 de Junho de 1889 — Pasadena, 25 de Janeiro 1960 </li></ul><ul><li>Sismólogo alemão </l...
Zona de Sombra <ul><li>Zona de sombra sísmica, entre os 103º e os 143º - não se registam ondas sísmicas P ou S – “silêncio...
Descontinuidade de Gutenberg <ul><li>Gutenberg demonstrou que esta zona de sombra se deve a uma descontinuidade.  </li></u...
Descontinuidade de Gutenberg <ul><li>Uma vez que a partir desta descontinuidade não há propagação das ondas S, podemos adm...
Desc. Moho e Gutenberg
Questão: Explica a existência da zona de sombra sísmica. <ul><li>A existência de zona de sombra sísmica deve-se ao modo de...
Inge Lehmann <ul><li>13 de Maio de 1888 - 21 de Fevereiro de 1992 </li></ul><ul><li>Especialista dinamarquesa em geofísica...
Descontinuidade de Lehmann <ul><li>Lehmann verificou que algumas ondas P eram registadas na zona de sombra. </li></ul><ul>...
 
Zona de baixa velocidade
Zona de baixa velocidade <ul><li>Zona entre os 100/ 200km de profundidade onde a velocidade das ondas S decresce abruptame...
Explicação para a diminuição da velocidade <ul><li>Manto (a partir da descontinuidade de Mohorovicic) constituído por peri...
Astenosfera <ul><li>Esta camada menos rígida do manto designa-se por Astenosfera. </li></ul><ul><li>A sua existência é pos...
Estrutura Interna da Geosfera <ul><li>O contributo da estudo das ondas sísmicas, bem como o da vulcanologia, planetologia,...
Ficha de Trabalho
Ficha de Trabalho: <ul><li>A  pressão e a temperatura  aumentam com a profundidade. A  densidade  também aumenta, notando-...
Ficha de Trabalho: <ul><li>A partir da descontinuidade de Lehmann, a pressão e a densidade aumentam,  conduzindo a um aume...
Ficha de Trabalho: <ul><li>A Astenosfera corresponde a uma “zona de baixa velocidade”, em que os materiais constituintes d...
Modelos da Estrutura Interna da Terra  - Modelo Físico Modelo Químico Modelo Físico
Modelo Físico
Modelos da Estrutura Interna da Terra – Modelo Geoquímico Modelo Químico Modelo Físico
Modelo Químico
Modelos da Estrutura Interna da Terra  Modelo Químico Modelo Físico
Comparação Modelo Químico e Físico
Camada D” <ul><li>Zona muito activa, ainda enigmática. </li></ul><ul><li>Na transição entre o manto e o núcleo. </li></ul>...
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Descontinuidades Internas

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Descontinuidades Internas

  1. 1. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Internas Contributo do Estudo das Ondas Sísmicas para o conhecimento do interior da Geosfera
  2. 2. Modelos do Interior da Geosfera <ul><li>Foram elaborados devido ao conhecimento acerca: </li></ul><ul><ul><li>Dos meios de propagação das ondas sísmicas; </li></ul></ul><ul><ul><li>Análise de sismogramas registados em diferentes estações sismográficas. </li></ul></ul><ul><li>Variações bruscas na velocidade das ondas sísmicas que atingiam determinadas profundidades, permitiram detectar superfícies no interior da Terra que separam materiais com diferente composição e propriedades: Descontinuidades. </li></ul>
  3. 3. Ficha de Trabalho <ul><li>Resolução: </li></ul><ul><li>As ondas Pg seguem um percurso directo mais superficial em materiais cuja velocidade de propagação é de 5,6 km/s. As ondas Pnsão ondas longitudinais refractadas num meio mas profundo, cuja velocidade de propagação é de 8 km/s. </li></ul><ul><li>Embora as ondas Pn percorram um percurso mais longo, como se deslocam a uma velocidade maior , a partir de uma certa distância (aproximadamente 150km) são registadas nas estações sismográficas antes das ondas Pg (directas), que percorrem um trajecto mais curto, mas com menor velocidade. </li></ul>
  4. 4. Ficha de Trabalho <ul><li>A variação da velocidade das ondas que seguem diferentes trajectórias levou a admitir que elas percorrem meios também com características distintas. A interface entre estes dois meios corresponde a uma superfície de descontinuidade. </li></ul>
  5. 5. Andrija Mohorovicic <ul><li>Geofísico croata </li></ul><ul><li>Instalou cerca de 24 estações sismográficas no país </li></ul><ul><li>A 8-Outubro-1909 observou os registos sismográfios de um sismo com hipocentro a 40km de profundidade. </li></ul>
  6. 6. Reflexão e Refracção <ul><li>Quando um raio incide obliquamente numa superfície de separação de dois meios, com propriedades físicas e químicas diferentes, geram-se dois raios: </li></ul><ul><li>Raio reflectido </li></ul><ul><li>Raio refractado </li></ul>
  7. 7. Investigações de Angrija Mohorovicic <ul><li>Detectou que a partir de 150km do foco sísmico, as ondas P refractadas chegam primeiro que as ondas P directas. </li></ul><ul><li>As ondas P directas percorrem um trajecto (crusta terrestre) onde a velocidade destas é de cerca de 5,6Km/s </li></ul><ul><li>As ondas P refractadas percorrem um trajecto (manto superior) mais longo, mas a velocidade média é de 8 km/s. </li></ul>
  8. 8. Descontinuidade de Mohorovicic <ul><li>A uma profundidade de 35 a 40km existe uma superfície de descontinuidade que separa a crusta do manto , formada por materiais de composição e propriedades físicas diferentes: </li></ul><ul><li>Descontinuidade de Mohorovicic, Moho ou M </li></ul>
  9. 9. Mais investigações… <ul><li>Através de dados da sismologia, foi possível determinar a espessura da crusta, bem como fazer estimativas sobre a sua provável composição. </li></ul><ul><li>Admitiu-se a existência de uma outra descontinuidade a um nível mais profundo. </li></ul>
  10. 10. Ficha de Trabalho <ul><li>A velocidade das ondas P e S aumenta até à profundidade de 100km, a partir da qual diminui. Posteriormente, volta a aumentar até aos 2900km de profundidade. Neste ponto as ondas P passam de 14km/s para 8km/s, e as ondas S interrompem a sua propagação. Aos 5140 km a velocidade das ondas P volta a aumentar. </li></ul>
  11. 11. Ficha de Trabalho <ul><li>Quando passam do manto para o núcleo, as ondas P sofrem um desvio acentuado. </li></ul><ul><li>Entre os 103º e os 143º não são registadas ondas P ou S directas. </li></ul><ul><li>A rigidez e a densidade condicionam a propagação das ondas S, que por sua vez não se propagam em meios líquidos, isto é, quando µ=0. Como não se propagam a partir dos 2900km de profundidade, admite-se que o material que se segue (núcleo externo) está no estado líquido. </li></ul>
  12. 12. Ficha de Trabalho <ul><li>Uma vez que o meio em que estas ondas se transmitem é líquido (µ=0), a fórmula para o cálculo da velocidade é </li></ul><ul><li>, o que naturalmente diminui a sua velocidade quando em comparação com meios sólidos. </li></ul><ul><li> </li></ul>
  13. 13. Beno Gutenberg <ul><li>Darmstadt, 4 de Junho de 1889 — Pasadena, 25 de Janeiro 1960 </li></ul><ul><li>Sismólogo alemão </li></ul><ul><li>Um dos criadores da Escala Richter, juntamente com Charles Richter. </li></ul>
  14. 14. Zona de Sombra <ul><li>Zona de sombra sísmica, entre os 103º e os 143º - não se registam ondas sísmicas P ou S – “silêncio sísmico”. </li></ul><ul><li>A partir dos 103º não se registam ondas S. </li></ul>
  15. 15. Descontinuidade de Gutenberg <ul><li>Gutenberg demonstrou que esta zona de sombra se deve a uma descontinuidade. </li></ul><ul><li>A análise comparada de séries de sismogramas de diferentes estações sismográficas permitiu a Gutenberg calcular a profundidade desta descontinuidade - 2.900 Km. Por este facto, a esta fronteira que assinala o início do núcleo, dá-se o nome de descontinuidade de Gutenberg </li></ul>
  16. 16. Descontinuidade de Gutenberg <ul><li>Uma vez que a partir desta descontinuidade não há propagação das ondas S, podemos admitir que a zona mais externa do núcleo se encontra no estado líquido – o que também explica a diminuição da velocidade das ondas P (o material aqui é mais denso – ferro e níquel - e menos rígido) </li></ul>
  17. 17. Desc. Moho e Gutenberg
  18. 18. Questão: Explica a existência da zona de sombra sísmica. <ul><li>A existência de zona de sombra sísmica deve-se ao modo de propagação das ondas sísmicas no interior do globo quando estas atingem a profundidade de 2900 Km, ou seja, quando atingem o núcleo externo. Ao atingirem essa profundidade as ondas S deixam de se propagar e as ondas P são desviadas na sua trajectória e diminuem de velocidade. Isto leva a concluir que o núcleo externo deve ser constituído por materiais que se comportam como um líquido o que impede a propagação das ondas S, uma vez que estas não se propagam nos líquidos, e que provoca o desvio de propagação das ondas P, fazendo com que estas deixem de ser registadas entre os 103º e os 143º de distância epicentral. Assim há uma zona à superfície do globo, situada entre os 103º e os 143º de DE em que não há registo de qualquer onda sísmica – zona de sombra sísmica. </li></ul>
  19. 19. Inge Lehmann <ul><li>13 de Maio de 1888 - 21 de Fevereiro de 1992 </li></ul><ul><li>Especialista dinamarquesa em geofísica </li></ul><ul><li>Analisou os tremores de terra para demonstrar que o núcleo interior da Terra era sólido e não constituído por líquido em fusão, como anteriormente os cientistas pensavam. </li></ul>
  20. 20. Descontinuidade de Lehmann <ul><li>Lehmann verificou que algumas ondas P eram registadas na zona de sombra. </li></ul><ul><li>Esta anomalia deve-se à existência de um núcleo interno sólido , a uma profundiade de 5150km, até ao centro da Terra. </li></ul><ul><li>As ondas P reflectidas e refractadas nesta descontinuidade (núcleo ext-int) podem emergir na “zona de sombra sísmica” </li></ul>
  21. 22. Zona de baixa velocidade
  22. 23. Zona de baixa velocidade <ul><li>Zona entre os 100/ 200km de profundidade onde a velocidade das ondas S decresce abruptamente. </li></ul><ul><li>Não está nitidamente definida, pois não há superfícies de descontinuidades, e não se observa em todos os locais </li></ul>
  23. 24. Explicação para a diminuição da velocidade <ul><li>Manto (a partir da descontinuidade de Mohorovicic) constituído por peridotito, rocha rica em olivina. </li></ul><ul><li>A esta profundidade, a temperatura aproxima-se do ponto de fusão dos minerais constituintes das rochas do manto, podendo ocorrer fusão parcial. </li></ul><ul><li>Pequena quantidade de material fundido, em alguns locais é menor que 1% - diminui a rigidez. </li></ul>
  24. 25. Astenosfera <ul><li>Esta camada menos rígida do manto designa-se por Astenosfera. </li></ul><ul><li>A sua existência é posta em causa, já que em alguns locais da Terra a litosfera atinge uma profundidade de 400km. </li></ul><ul><li>Explica o movimento das placas tectónicas. </li></ul>
  25. 26. Estrutura Interna da Geosfera <ul><li>O contributo da estudo das ondas sísmicas, bem como o da vulcanologia, planetologia, astrogeologia, gravimetria, geomagnetismo, etc… levaram à formulação de dois modelos da estrutura interna da Terra: </li></ul><ul><li>Modelo Químico – tem em conta a composição químicas das camadas internas da Terra; </li></ul><ul><li>Modelo Físico – tem em conta as propriedades físicas dessas camadas. </li></ul>
  26. 27. Ficha de Trabalho
  27. 28. Ficha de Trabalho: <ul><li>A pressão e a temperatura aumentam com a profundidade. A densidade também aumenta, notando-se um aumento brusco na passagem do manto para o núcleo externo. </li></ul><ul><li>O facto de as ondas S só se propagarem em meios sólidos, leva-nos a admitir que o núcleo externo se encontra no estado líquido, já que elas não se propagam a partir dos 2900km. </li></ul>
  28. 29. Ficha de Trabalho: <ul><li>A partir da descontinuidade de Lehmann, a pressão e a densidade aumentam, conduzindo a um aumento da rigidez, já que se verifica que a velocidade das ondas P aumenta nesta zona. </li></ul><ul><li>As ligas ferroniquélicas são extremamente densas, o que explicaria a densidade elevada do núcleo, conduzindo a uma densidade média terrestre de cerca de 5,5. Por outro lado, os estudos de astrogeologia efectuados sobre sideritos, evidenciam a elevada densidade. </li></ul>
  29. 30. Ficha de Trabalho: <ul><li>A Astenosfera corresponde a uma “zona de baixa velocidade”, em que os materiais constituintes do manto – peridotito – estão sujeitos a uma temperatura próxima do seu ponto de fusão, o que lhes concede um estado menos rígido. Como a rigidez é directamente proporcional à velocidade das ondas S, esta diminui. </li></ul>
  30. 31. Modelos da Estrutura Interna da Terra - Modelo Físico Modelo Químico Modelo Físico
  31. 32. Modelo Físico
  32. 33. Modelos da Estrutura Interna da Terra – Modelo Geoquímico Modelo Químico Modelo Físico
  33. 34. Modelo Químico
  34. 35. Modelos da Estrutura Interna da Terra Modelo Químico Modelo Físico
  35. 36. Comparação Modelo Químico e Físico
  36. 37. Camada D” <ul><li>Zona muito activa, ainda enigmática. </li></ul><ul><li>Na transição entre o manto e o núcleo. </li></ul><ul><li>Espessura variável – 100 a 200km </li></ul><ul><li>Através desta camada o núcleo transfere o seu calor para o manto </li></ul><ul><li>Fonte de plumas térmicas </li></ul><ul><li>Algumas zonas são mais frias – placas litosféricas que mergulham pelas zonas de subducção. </li></ul>

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