Métodos para o estudo do interior da geosfera

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Métodos para o estudo do interior da geosfera

  1. 1. Açores – Porquê um laboratório de Ciências da Terra? Métodos para o estudo do interior da Geosfera 1
  2. 2. Açores – Porquê um Laboratório de ciências da Terra? 2
  3. 3. Lagoa do Fogo - S. Miguel (Açores) 3
  4. 4. RT – Rifte da Terceira(placas divergentes) FG – Falha de Glória (placas transformantes) BG – Banco de Gorringe (placas convergentes) 4
  5. 5. Por sua vez, a Dorsal Médio-Atlântica é cortada por diversas falhas activas, de entre as quais destacamos as seguintes:  a Zona de Fractura Norte dos Açores (ZFNA);  a Zona de Fractura Faial-Pico (ZFFP);  a Zona de Fractura do Banco Açor (ZFBA);  a Zona de Fractura do Banco Princesa Alice (ZFBPA). 5
  6. 6. Actividade eruptiva dos Açores 6
  7. 7. 7 Qual a importância dos Açores como “laboratório” para o estudo da Geosfera??? Os dados geológicos sobre a composição da Geosfera podem ser obtidos em qualquer região do globo. No entanto, algumas regiões apresentam um carácter excepcional para a investigação geológica. Os Açores constituem um desses locais , porque: -A sua localização geográfica; -O contexto tectónico específico; -A ocorrência de fenómenos vulcânicos distintos; -Uma actividade sísmica intensa; -Ocorrência de fenómenos geotérmicos elegem os AÇORES como um “laboratório” natural para o estudo dos processos geológicos da Geosfera.
  8. 8. 8 Métodos para o estudo do interior da Geosfera
  9. 9.  Métodos Indirectos:  Astrogeologia e Planetologia.  Sismologia  Geotermia  Geomagnetismo  Gravimetria  Densidade  Métodos Directos:  Observação da superfície da Terra.  Exploração de minas.  Furos ultraprofundos/ Sondagens.  Vulcanismo (magmas e xenólitos) 9
  10. 10. 10 - Métodos directos : - Observação e estudo directo da superfície visível Calçada do gigante Irlanda do Norte Vulcão dos Capelinhos Açores Caos de blocos graníticos  Permite o conhecimento dos materiais que afloram à superfície da Terra  Restringe-se a uma parte muito superficial da superfície da Terra
  11. 11. 11 - Métodos directos : - Exploração de jazigos minerais em minas e escavações Minas de Neves-Corvo (Aljustrel) Extração de minério de cobre e zinco. Fornece dados directos até profundidades que oscilam entre os 3 e os 4 km. Mina de gesso em Óbidos
  12. 12. 12 - Métodos directos - Sondagens Perfurações envolvendo equipamento apropriado que permitem retirar colunas de rochas (carotes ou tarolos ) correspondentes a milhões de anos de história, e que permitem deduzir muitos acontecimentos do passado da Terra. Sondagem Tarolos ou carotes
  13. 13. 13 A perfuração mais profunda ao nível continental foi realizada pelos soviéticos em 1970, na Península de Kola (noroeste da Rússia), e atingiu cerca de 12023 m de profundidade atravessando rochas de 2500 Ma a 2700 Ma. Ao nível oceânico, a perfuração mais profunda foi realizada por americanos em 1991, no Pacífico Central e atingiu cerca de 2000m de profundidade. Exercício pág.113
  14. 14. 14 A tecnologia aplicada nas sondagens ainda apresenta muitas limitações Problemas económicos: Extremamente dispendiosos Problemas técnicos: Os materiais utilizados nas perfurações devem ser resistentes às elevadas temperaturas do interior da Geosfera e leves para serem manejados.
  15. 15. 15 - Métodos directos : - Vulcanismo (Magmas e Xenólitos) Os vulcões lançam para o exterior materiais oriundos de profundidades que podem atingir 100 km a 200 km, ou mesmo mais. o estudo do magma permite deduzir dados sobre as condições de pressão, temperatura e composição química do manto. VULCÕES - “janelas” para o interior da Terra Os xenólitos ou encraves são fragmentos de rochas encaixantes que foram arrancados pelo magma durante a sua ascensão (oriundos de profundidades de 200km ou mais
  16. 16. Métodos indirectos - Astrogeologia e Planetologia Planetologia- Ciência cujo o objetivo é o estudo geológico e morfológico comp arado dos diversos corpos do Sistema Solar, os quais fornecem indicaç ões preciosas sobre o planeta Terra. Astrogeologia – ciência planetária que faz o estudo comparado de corpos celestes numa perspectiva geológica 16 •Por exemplo o diâmetro do nosso planeta é hoje determinado através de satélites; conhecido o diâmetro da Terra foi possível determinar o volume; e a partir do volume e da massa pôde determinar-se a massa volúmica da Terra. O estudo dos meteoritos, por exemplo, tem permitido reconstituir os primeiros estádios de formação da Terra e confrontar a natureza e a composição desses meteoritos com as diferentes zonas que se admite constituírem o interior do globo terrestre.
  17. 17. 17 - Métodos indirectos / Geofísicos: - Geotermia “ (…) A Terra é uma gigantesca máquina térmica.” (John H. Sass) Á variação de temperatura em profundidade dá-se o nome de gradiente geotérmico – aumento da temperatura por quilometro de profundidade.  Admite-se que o gradiente geotérmico diminui com a profundidade (à medida que a profundidade aumenta, o aumento da temperatura faz-se mais lentamente) Á profundidade que é preciso descer para que a temperatura interna da geosfera aumente 1ºC, designa-se grau geotérmico.  O valor para as zonas superficiais da geosfera anda à volta dos 33 metros; à medida que a profundidade aumenta o grau geotérmico aumenta também.
  18. 18. 18 - Geotermia Fluxo térmico Quantidade de calor libertado por unidade de superfície e por unidade de tempo  Por vezes o fluxo é perceptível e até espectacular como acontece nas zonas vulcânicas e fontes termais.  Na generalidade não nos apercebemos dessa libertação de calor devido à baixa condutividade térmica da crosta terrestre.  O fluxo de calor do interior para a superfície da Terra é o fluxo geotérmico – é contínuo mas não uniforme (máximo nos riftes e mínimo no interior das placas continentais)
  19. 19. 19
  20. 20. 20 - Geotermia  Dá –nos informações sobre:  Temperatura do interior da Terra ;  Estado físico dos materiais do interior da Terra:  Manto –entre 220 e 410Km, parcialmente fundido. O resto no estado sólido.  Núcleo externo – estado líquido, tudo fundido.  Núcleo interno - devido à pressão o material comporta-se como sendo sólido.
  21. 21. 21 - Métodos indirectos / Geofísicos: - Densidade / Pressão Variação da densidade e da pressão com a profundidade  O aumento da pressão litostática com a profundidade conduz ao aumento da densidade.  O aumento abrupto da densidade é interpretado como o resultado de uma mudança de composição química..
  22. 22. 22 - Métodos indirectos / Geofísicos: - Temperatura / Pressão
  23. 23. 23 - Métodos indirectos / Geofísicos: - Geomagnetismo Estudo dos campos magnéticos revelados pela Terra A Terra é cercada por um campo de forças magnéticas – a magnetosfera. Qual a origem do campo magnético terrestre? modelo do dínamo O Núcleo externo da Terra deve ser constituído por metais (Fe / Ni ) no estado líquido.  Esses materiais encontram-se em movimento de rotação, criando uma corrente eléctrica, a qual por sua vez, estará na origem do campo magnético terrestre.
  24. 24. 24 - Geomagnetismo  Magnetosfera (uma espécie de envoltório do nosso planeta, formada pela interação entre o nosso campo magnético e o vento solar).  A Magnetosfera funciona como um colchão protetor, existente entre os ventos solares e a própria Terra, nos protegendo de várias anomalias do espaço, principalmente os ventos solares, a radiação solar e outros raios cósmicos.  A existência da magnetosfera permitiu o desenvolvimento e a manutenção das espécies na Terra, na medida em que funciona como um escudo contra os ciclónicos ventos solares.  O campo magnético terrestre muda os seus pólos Norte e Sul, em intervalos de tempo irregulares.  Utilizando um magnetómetro consegue-se medir a intensidade dos campos magnéticos “fossilizado” nas rochas.
  25. 25. 25 - Geomagnetismo Os cristais funcionam como ímanes, com uma polaridade paralela à do campo magnético terrestre na altura da sua formação. Ponto de Curie ou temperatura de Curie corresponde à temperatura acima da qual os materiais perdem as suas capacidades ferromagnéticas, voltando a adquiri-las com a diminuição da temperatura. Varia de material para material, e foi descoberto por Pierre Curie.
  26. 26. 26 - Geomagnetismo Paleomagnetismo (estudo dos campos magnéticos terrestres fossilizados) das rochas ao nível dos limites divergentes de placas A polaridade, ao longo do tempo geológico, alterna entre períodos de polaridade magnética normal (igual à sentida no presente) e períodos de polaridade magnética inversa (oposta à sentida no presente). A simetria do registo paleomagnético resulta do alastramento dos fundos oceânicos a partir do rifte. O magma quando chega à superfície solidifica em ambos os lados do rifte e nesse momento, os cristais ferromagnéticos magnetizam segundo o campo magnético terrestre
  27. 27. 27 Polaridade normal–polaridade remanescente nas rochas idêntica à polaridade actual. Polaridade Normal Polaridade Inversa Polaridade inversa – polaridade remanescente nas rochas diferente(inversa) da polaridade actual.
  28. 28. 28 - Geomagnetismo As faixas de polaridade de um e do outro lado do rifte são simétricas. Apoiam a hipótese da expansão dos fundos oceânicos.
  29. 29. 29 - Geomagnetismo Importância do geomagnetismo : 1. A existência de um campo magnético apoia o modelo sobre a existência de um núcleo formado por Ferro e Níquel, sendo o núcleo externo líquido. 2. O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra: • Permite tirar ilações sobre a posição passada dos continentes relativamente aos pólos magnéticos. • Permite determinar a latitude geográfica que uma rocha no momento da sua formação. • Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte. • Regista as inversões do campo magnético terrestre atual.
  30. 30. 30 - Métodos indirectos / Geofísicos - Gravimetria
  31. 31. 31 - Gravimetria
  32. 32. 32 - Gravimetria
  33. 33. 33 - Gravimetria
  34. 34. 34 - Gravimetria  A existência de uma maior espessura da crosta continental (menos densa) relativamente à crosta oceânica (mais densa), já que os valores da gravidade medidos sobre os continentes são inferiores aos verificados sobre os oceanos. 1 – Negativa 3 – Positiva  Baseia-se na medição, tanto a nível local como global, da força gravítica terrestre.  Essa força aumenta (positiva) em zonas de maior densidade;  Essa força diminuí (negativa) em zonas de menor densidade. O valor normal da aceleração da gravidade, ao nível médio das águas do mar, é 9,81m/s2 , e, por convenção, considera-se ser zero.
  35. 35. 35 - Gravimetria
  36. 36. 36
  37. 37. 37 - Gravimetria  A localização de massas de densidade diferente daquela que caracteriza a região onde estão situadas, como, por exemplo, depósitos de sal – gema (rocha pouco densa )  1 – Anomalia gravimétrica negativa;  2 – Anomalia gravimétrica positiva Permite:
  38. 38. 38 Continentes=natureza granítica – menor densidade – anomalia gravimétrica negativa Fundos oceânicos=natureza basáltica - maior densidade – anomalia gravimétrica positiva
  39. 39. 39 - Métodos indirectos /Geofísicos: - Sismologia

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