O documento discute sismologia, incluindo causas de sismos, propagação de ondas sísmicas, descontinuidades no interior da Terra, avaliação de magnitude e intensidade, e riscos sísmicos em Portugal.

1. SISMOLOGIA

2. ― 2.1 Vulcanismo
― 2.2 Sismologia
― 2.3 Estrutura interna da Terra

3. Sismos
― A movimentação lenta e contínua das placas litosféricas provoca a acumulação de energia no interior da Terra.
― Um sismoé resultado da libertação súbita dessa energia acumulada, podendo provocar destruição e perda
de vidas humanas.
― Os sismos podem ser naturais como os de origem tectónica, vulcânica, deslizamento de terrenos ou colapso de
grutas; ou podem ter origem artificial como as explosões ou o colapso de galerias em minas.
― Os sismos principais podem ser precedidos de pequenos tremores, abalos premonitórios, e sucedidos por
outros, também mais fracos, as réplicas.
Fig. 1 – Algumas consequências de diferentes sismos.
Angra do Heroísmo,
Portugal (1980)
Sichuan,
China (2008)
Canterbury,
Nova Zelândia (2016)
Izmir,
Turquia (2020)

4. Teoria do ressalto elástico
― Os sismos tectónicos estão associados a falhas geológicas.
― Falhas geológicas ativas, são as que registam movimento nos últimos 2,58 Ma, sendo que as restantes são
designadas por falhas inativas.
― A Teoria do Ressalto Elástico defende que as tensões provocam movimentos tectónicos
que condizem à acumulação de energia nas rochas que se vão deformando até atingirem
o limite de elasticidade a partir do qual sofrem rutura.
Os movimentos tectónicos
originam tensões nas rochas.
As rochas acumulam energia
e sofrem deformação até
atingirem o limite de
elasticidade.
Quando o limite de elasticidade
das rochas é ultrapassado, estas
sofrem rutura e libertam parte
ou a totalidade da energia sob a
forma de ondas sísmicas.
Após o sismo, as rochas
podem voltar a acumular
energia.
Fig. 2 – Representação da Teoria do Ressalto Elástico.

5. Conceitos básicos em sismologia
― Hipocentro ou foco sísmico: local no interior da Terra onde ocorre libertação de energia sob a forma de ondas
sísmicas. Está situado sobre uma falha geológica ativa.
― Epicentro: ponto à superfície terrestre na vertical do hipocentro.
― Ondas sísmicas: movimentos vibratórios dos materiais terrestres originados pela propagação em todas as direções
da energia libertada no hipocentro.
Fig. 3 – Relação hipocentro, epicentro, propagação das ondas sísmicas e falha geológica.

6. B
Ondas sísmicas
― Existem dois tipos de ondas:
― Profundas ou internas, que se propagam no interior da Terra;
― Superficiais, que se propagam na superfície e resultam da interação das ondas profundas com a superfície
da Terra.
― Estas são registadas pelos sismogramas, produzidos por sismógrafos que se encontram em estações
sismográficas.
― Existem sismógrafos horizontais e sismógrafos verticais.
Fig. 4 – A – Representação esquemática de um sismógrafo vertical. B – Representação esquemática de um sismógrafo horizontal.
A

7. Ondas sísmicas profundas ou internas
― Existem dois tipos de ondas profundas ou internas:
― Longitudinais, primárias ou ondas P;
― Transversais, secundárias ou ondas S.
― Ondas P, propagam-se em todos os meios;
― A sua velocidade de propagação é diretamente proporcional à rigidez e incompressibilidade e inversa da
densidade.
Fig. 5 – Relação entre a direção de vibração das partículas e a direção da propagação das ondas P.

8. Ondas sísmicas profundas ou internas
― Existem dois tipos de ondas profundas ou internas:
― Longitudinais, primárias ou ondas P;
― Transversais, secundárias ou ondas S.
― Ondas S, propagam-se apenas em meios sólidos;
― A sua velocidade de propagação é diretamente proporcional à rigidez e inversa da densidade.
Fig. 6 – Relação entre a direção de vibração das partículas e a direção da propagação das ondas S.

9. Ondas sísmicas superficiais
― São ondas de maior amplitude e que produzem grande destruição.
― Existem dois tipos de ondas superficiais:
― Ondas de Love
― Ondas de Rayleigh
Fig. 7 – Relação entre a direção de propagação das ondas superficiais, de Love (A) e de Rayleigh (B), e a direção de vibração das partículas.

10. Registo das ondas sísmicas
― Devido às diferentes velocidades, as ondas
sísmicas são registadas em tempos diferentes
nas estações sismográficas.
A
B
Fig. 8 – Os sismogramas (A) permitem constatar que as ondas P, S e superficiais se propagam com velocidades diferentes (B).

11. Ondas sísmicas e descontinuidades do interior da Terra
― As ondas sísmicas sofrem alterações significativas da sua velocidade ou desvios na sua trajetória quando
atravessam uma superfície de separação entre dois meios com diferentes propriedades físicas e/ou químicas.
― Essa superfície de separação denomina-se descontinuidade sísmica.
― As ondas sísmicas ao atravessarem uma descontinuidade podem ser refratadas ou refletidas.
― As ondas que se propagam sempre no mesmo meio são designadas de ondas diretas.
Fig. 9 – Relação entre ondas sísmicas diretas,
refletidas e refratadas.

12. Descontinuidade de Mohorovicic
― Andrija Mohorovicic verificou que a partir de uma determinada distância do hipocentro de um sismo, as ondas P
refratadas chegavam mais rapidamente que as ondas P diretas.
― Estudos posteriores revelaram que as ondas sísmicas ao passarem da crosta para o manto aumentavam a sua
velocidade. Deste modo, apesar de percorrem uma distância maior, o aumento da velocidade de propagação faz
com que cheguem mais rápido.
― Esta superfície designa-se por descontinuidade de Mohorovicic ou Moho.

13. Descontinuidade de Mohorovicic
Fig. 10 – Relação entre os tempos de chegada das ondas sísmicas P diretas e refratadas e a distância das estações sismográficas ao hipocentro.
Tempos 1 e 2 – As ondas sísmicas diretas, apesar de serem
mais lentas, chegam primeiro às estações sismográficas 1 e 2,
pois a distância que percorrem é reduzida.
Legenda:
Ondas sísmicas diretas
Ondas sísmicas refratadas
E.S. – Estação sismográfica

14. Descontinuidade de Mohorovicic
Fig. 10 – Relação entre os tempos de chegada das ondas sísmicas P diretas e refratadas e a distância das estações sismográficas ao hipocentro.
Tempo 3 – As ondas sísmicas refratadas, apesar de
percorrerem uma maior distância, chegam primeiro à estação
sismográfica 3, pois são mais rápidas, uma vez que atingem
maiores profundidades, onde o meio é mais rígido.
Legenda:
Ondas sísmicas diretas
Ondas sísmicas refratadas
E.S. – Estação sismográfica

15. Descontinuidade de Gutenberg e de Lehmann e zonas de sombra sísmica
― A uma distância epicentral de 11600 km, que corresponde a um angulo de 105⁰, não se observa o registo de
ondas sísmicas.
― A partir dos 15800 km, que corresponde um angulo de 142⁰, voltam a registar-se ondas sísmicas mas apenas
ondas P.
― Fica assim definida a chamada zona de sombra sísmica.
Fig. 11 – A – Zona de sombra para as ondas P. B – Zona de sombra para as ondas S.

16. Determinação gráfica do epicentro de um sismo
― Recolha de informação de diferentes estações
sismográficas.
― Conversão das distâncias epicentrais à escala do
mapa.
Fig. 12 - Cálculo da diferença entre o tempo de chegada das ondas S e o tempo de chegada das ondas P a cada estação sismográfica.

17. Determinação gráfica do epicentro de um sismo
― Desenho num mapa das circunferências
correspondentes à distância epicentral.
― A interseção das 3 circunferências corresponde
ao epicentro.
Fig. 13 - Determinação da localização do epicentro do sismo.

18. Sismicidade e tectónica de placas
― 95% dos sismos ocorrem na zona de fronteira entre placas litosféricas – sismicidade interplaca.
Fig. 14 - Mapa global de atividade sísmica desde janeiro de 1976 a outubro de 2013.

19. ― Profundidade dos hipocentros:
― Até 50 km – sismos superficiais
― Entre 50 km e 300 km – sismos intermédios
― Superior a 300 km – sismos profundos
Sismicidade e tectónica de placas
― A restante sismicidade designa-se de sismicidade intraplaca e ocorre em falhas geológicas ativas localizadas no interior
das placas.
Fig. 15 - Variação da profundidade dos hipocentros em limites divergentes (A)
e em limites convergentes (B) entre placas litosféricas.
B
A

20. Escala de avaliação de sismos
― Os sismos podem ser avaliados segundo dois parâmetros:
intensidade e magnitude.
Escala Macrossísmica Europeia
― Avalia a intensidade de um sismo.
― Escala qualitativa e baseia-se nos estragos
provocados pelos sismos e na vulnerabilidade dos
edifícios.
― Constituída por doze graus.
Escala de Richter
― Avalia a magnitude, energia libertada por um sismo.
― Escala quantitativa.
― Escala logarítmica e aberta (sem limite máximo).
Fig. 16 - Relação entre a energia libertada num sismo e a magnitude da Escala de Richter.

21. Avaliação do risco sísmico - Portugal
― A sismicidade em Portugal Continental está associada à proximidade dos limites entre a placa Euro-Asiática e
placa Africana, sendo mais elevada no sul do continente.
― Nos Açores a sismicidade é muito elevada devido à proximidade com os limites entre as placas Euro-Asiática,
Africana e Norte-Americana, bem como à existência de falhas ativas e riftes.
Fig. 17 - Enquadramento tectónico de Portugal continental (com localização de algumas falhas geológicas ativas) e do arquipélago dos Açores.
― No arquipélago da Madeira, a
sismicidade é muito reduzida.

22. Avaliação do risco sísmico – Cartas de isossistas
― Após a avaliação da intensidade sísmica em
várias regiões, a partir de testemunhos da
população após a ocorrência de um sismo, é
possível traçar num mapa linhas designadas
isossistas.
― Estas linhas são tendencialmente concêntricas,
mas irregulares, distribuídas a partir do
epicentro, e delimitam áreas com a mesma
intensidade sísmica.
― Estes mapas denominam-se cartas de
isossistas.
Fig. 18 - Cartas de isossistas de sismo ocorrido em: A – 26 de janeiro de 1531; B – 23 de abril de 1909.

23. Avaliação do risco sísmico – Cartas de intensidades máximas
― Nas cartas de intensidade máximas estão representados os graus de intensidade máxima sentidos em cada
região, tendo em conta todos os sismos ocorridos até à atualidade.
― São instrumentos muito úteis para a gestão, planeamento e ordenamento do território.
Fig. 19 - A – Carta de intensidades máximas em Portugal continental e no arquipélago dos Açores. B – Representação das principais falhas
ativas no território continental português.
B
A

24. Tsunamis ou maremotos
― Os tsunamis ou maremotos são ondas gigantes e que resultam da ocorrência de sismos com hipocentros pouco
profundos em regiões oceânicas.
― A rutura e o movimento do fundo
oceânico são os responsáveis pela
formação dos tsunamis.
― Os sistemas de alerta de tsunami são
muito importantes para a proteção
das populações costeiras.
Fig. 20 - Mecanismo de formação de um tsunami.

25. Construções antissísmicas e sensibilização das populações
― Na sequência do sismo de 1 de novembro de 1755,
em Lisboa, criou-se o primeiro regulamento
antissísmico do mundo.
― Os danos causados pelos sismos nas construções
dependem, entre outros fatores, das características
das estruturas edificadas.
― Com o avanço da tecnologia foi possível encontrar
soluções que previnem e asseguram a segurança de
pessoas e bens – construções antissísmicas.
― A sensibilização e educação das populações é muito
importante no sentido de se poder minimizar os
efeitos dos sismos nas populações.
Fig. 21 - Exemplos de construções antissísmicas.
Ponte 25 de Abril
(Portugal, 1966)
Arranha-céus Burj Khalifa
(Emirados Árabes Unidos,
2009)
Mesquita Santa Sofia
(Turquia, 537 d.C.)