1) A sismologia estuda os sismos e as ondas sísmicas geradas por sua libertação de energia nas rochas. 2) Existem quatro tipos de ondas sísmicas - primárias, secundárias, de Love e Rayleigh - que se propagam de diferentes formas através da geosfera. 3) A intensidade e magnitude avaliam, respetivamente, os efeitos e energia libertada por um sismo, sendo determinadas por questionários e registos sísmicos.

1. ESTRUTURA E DINÂMICA DA GEOSFERA
Sismologia
• Sismos – definição e causas
• Deteção e registo de sismos
• Intensidade e magnitude de
um sismo
• Dados de propagação de
ondas sísmicas e
profundidade das
descontinuidades da geosfera
• Sismos e tectónica de placas
• Sismicidade em Portugal
• Minimização do risco sísmico

2. Sismologia
A Sismologia é o ramo da Geofísica que estuda os sismos causados pela propagação
de ondas sísmicas, geradas natural e artificialmente.
Os sismos, ou tremores de terra, são movimentos vibratórios da geosfera causados
pela súbita libertação de energia elástica armazenada nas rochas.
Origem dos sismos
Artificial Natural
•Explosões em minas e pedreiras;
•Explosões nucleares
• Vulcânicos
• Colapso (grutas e desabamentos)
• Tectónicos

3. Sismologia
O comportamento das rochas sujeitas a estados de tensão permite a sua
classificação em rochas de comportamento elástico, de comportamento frágil
(rígido) e de comportamento dúctil (maleável).
• Dentro do seu limite de elasticidade, a rocha recupera a sua forma
inicial após a cessação do estado de tensão.
Comportamento elástico
• Atingido o limite de elasticidade e em condições de baixa
temperatura e pressão, a rocha sofre alteração irreversível,
fraturando. Formam-se falhas geológicas (deformação descontínua).
Comportamento frágil
• Em condições de elevada temperatura e pressão, a rocha sofre
alteração irreversível, sem sofrer fratura. Podem formar-se dobras
geológicas (deformação contínua).
Comportamento dúctil

4. Sismologia
A Teoria do Ressalto Elástico, formulada por Harry F. Reid, em 1911, explica o mecanismo de formação de
um sismo tectónico:
– nos limites tectónicos, sujeitos à atuação de forças compressivas, distensivas ou de cisalhamento, ocorre a
acumulação de energia elástica;
– atingido o limite de resistência da zona de falha, ocorre o movimento dos blocos, ou seja, ocorre a rotura
da rocha;
– a movimentação brusca dos blocos, ou ressaltos, provoca a libertação sob a forma de ondas sísmicas da
energia elástica acumulada;
– o ressalto brusco dos blocos deve-se à libertação súbita da energia elástica acumulada.
Teoria do Ressalto Elástico
Rochas sujeitas a forças tectónicas,
neste caso de cisalhamento
A ação continuada das forças
tectónicas durante um determinado
período de tempo gera um estado de
tensão.
Atingido o limite de resistência das
rochas, ocorre a libertação súbita de
energia com movimento ao longo do
plano da falha.

5. Sismologia
O ambiente geodinâmico gerador de sismos tectónicos localiza-se na litosfera, onde as
rochas apresentam comportamento frágil e estão sujeitas a estados de tensão,
nomeadamente nas zonas de limites de placas litosféricas. Por vezes, a libertação de
energia sísmica é tal que faz vibrar todo o planeta; neste caso, o sismo designa-se
terramoto, sendo precedido e sucedido por sismos menores aos quais se dá o nome,
respetivamente, de abalos premonitórios e de réplicas.
Abalos
premonitórios SISMO Réplicas

6. Sismologia
O local da litosfera onde ocorre a libertação da energia sísmica designa-se por foco
ou hipocentro. O local à superfície da Terra, situado na vertical do foco, chama-se
epicentro. A distância entre o foco e o epicentro designa-se por profundidade ou
distância focal.
O foco de um sismo é o
local do interior da
geosfera onde se inicia a
rotura da rocha com
libertação da energia
acumulada que se
propaga, a partir deste
ponto, sob a forma de
ondas sísmicas.
Parâmetros de caracterização sísmica

7. Sismologia
Profundidade do foco sísmico em diferentes contextos tectónicos

8. Sismologia
A energia sísmica libertada no foco propaga-se através da geosfera sob a forma
de ondas elásticas. Em meios de composição homogénea – que não é o caso da
Terra – a energia sísmica expande-se tridimensionalmente, sob a forma de
esfera, com centro no foco.
Propagação de energia sísmica num meio de composição homogénea (A) e heterogénea (B)
As superfícies esféricas definidas pelo conjunto de pontos na mesma fase do
movimento ondulatório designam-se frente de onda.
À direção de propagação da onda sísmica perpendicular à frente de onda
convencionou-se chamar raio sísmico.
Ondas sísmicas

9. Sismologia
Definem-se quatro tipos de ondas sísmicas: primárias, secundárias, de Love e de
Rayleigh.

10. Sismologia

11. Sismologia

12. Sismologia
Quando o epicentro de um
sismo se localiza no fundo
oceânico/crusta oceânica, ou
muito próximo, pode ocorrer
a formação de ondas gigantes
– que se designam maremoto,
raz de maré ou tsunami.
Formação de um tsunami

13. Sismologia
Quando o epicentro de um
sismo se localiza em áreas
constituídas por sedimentos
saturados em água e com
fraca capacidade de
drenagem, pode ocorrer a
sua liquefação.
Os sedimentos, devido à
vibração sísmica, perdem a
sua coesão e resistência ao
corte comportando-se,
então, como um fluido.
Processo de liquefação devido à vibração sísmica
Liquefação

14. Sismologia
Os sismógrafos são aparelhos de precisão que registam, em sismogramas, a vibração
induzida pelas ondas sísmicas. Um sismógrafo consiste numa massa suspensa que
funciona como um pêndulo, que oscila quando é atingida por ondas sísmicas.
Numa estação sismográfica existem, geralmente, três sismógrafos: um para registo dos
movimentos verticais e dois para registo dos movimentos horizontais (um orientado na
direção norte-sul e outro na direção este oeste.
Sismógrafo de registo de movimentos verticais e sismógrafo de registo de movimentos horizontais.
Deteção e registo de sismos

15. Sismologia
Sismograma. (S-P) é o intervalo de tempo que separa o registo das ondas P e S.

16. Sismologia
Os sismogramas permitem o cálculo do intervalo (S-P). Identificado este intervalo em, pelo menos,
três estações sismográficas, é possível determinar a distância de cada estação ao epicentro. A
transposição destas distâncias para um mapa permite a determinação gráfica do epicentro sísmico.

17. Sismologia
A intensidade avalia um
sismo em função do grau de
perceção que a população
teve dele e do seu grau de
destruição, sendo
determinada pelo
preenchimento de um
questionário padrão
distribuído pelas entidades
oficiais.
Para definir a intensidade
de um sismo numa
determinada área utiliza-se
a Escala Internacional ou de
Mercalli Modificada, com
doze graus.
Intensidade e magnitude de um sismo

18. Sismologia
A intensidade de um sismo depende, entre outros fatores:
– da profundidade do foco e da distância ao epicentro, na medida em que a
capacidade vibratória das ondas sísmicas diminui à medida que elas se afastam
do seu ponto de origem, diminuindo, também, a intensidade sísmica;
– da natureza do subsolo, isto é, da resposta das rochas que o constituem, à
passagem das ondas sísmicas; os sedimentos finos não consolidados tendem a
amplificar e a prolongar a vibração sísmica;
– da quantidade de energia libertada no foco, sendo um sismo tanto mais
intenso quanto maior a quantidade de energia nele libertada.

19. Sismologia
Mapa de isossistas do terramoto de Lisboa de 1755.

20. Sismologia
A magnitude avalia um sismo em função da quantidade de energia libertada no
hipocentro, sendo determinada pela máxima amplitude das ondas sísmicas registadas
nos sismogramas, para distâncias conhecidas entre o hipocentro e a estação sísmica. É
uma grandeza numérica que aumenta à medida que aumenta a quantidade de energia
libertada no foco.
Para calcular a quantidade de energia libertada no foco utiliza-se a Escala de Magnitude
de Richter. A relação entre a magnitude (M) e a energia (E) libertada num sismo,
expressa em Joules, pode ser calculada pela equação:

21. Sismologia

22. Sismologia
Relação entre a Escala de Richter, o número de sismos por ano e a quantidade de energia libertada.

23. Sismologia
Definem-se três formas de desenvolvimento de
uma onda sísmica:
(1) onda direta – onda sísmica inicial, com
origem no foco, que emerge na superfície sem
interagir com qualquer superfície de
descontinuidade do interior da geosfera;
(2) onda refletida – é uma nova onda, formada
numa superfície de descontinuidade, ou
seja, não tem origem no foco, que se pro-
paga em sentido contrário e no mesmo meio
em que a onda inicial se estava a propagar;
(3) onda refratada – é a onda transmitida para
o segundo meio, numa superfície de
descontinuidade (ou seja, também não tem
origem no foco mas sim na superfície da
descontinuidade).
Dados de propagação de ondas sísmicas e profundidade
das descontinuidades da geosfera

24. Sismologia
Durante a sua expansão, a partir do seu ponto de origem, isto é, do foco, uma frente
de onda sísmica encontra zonas de separação entre meios com propriedades elásticas
distintas (rigidez, incompressibilidade e densidade).
Esta zona de separação designa-se descontinuidade e, no interior da geosfera,
definem-se três:
• entre a crusta e o manto, descontinuidade de Mohorovicic;
• entre o manto e o núcleo externo, descontinuidade de Gutenberg;
• entre o núcleo externo e o núcleo interno, descontinuidade de Lehmann.

25. Sismologia
Descontinuidade de Mohorovicic
A onda B (refratada) atinge a estação sismográfica mais rapidamente do que
a onda A (direta) porque a velocidade de propagação no manto é superior.

26. Sismologia
O alemão Beno Gutenberg determinou a
dimensão do núcleo terrestre, depois
de observar que, para cada sismo, existe
um setor da superfície terrestre onde é
impossível registar ondas sísmicas
diretas.
Gutenberg designou esta faixa da
superfície terrestre, onde os
sismogramas não registam atividade
sísmica significativa durante um
terramoto, por zona
de sombra sísmica, que se localiza à
distância angular de 103° a 142° do
epicentro de cada sismo, ou à distância
quilométrica de 11 459 a 15 798 km,
tendo presente que 1° corresponde a
aproximadamente 111,25 km.

27. Sismologia
Zona de sombra e descontinuidade de Gutenberg
• Nas estações sismográficas
situadas a menos de 11 459
km (103º) do epicentro são
registadas ondas P e S
diretas.
• Para as estações situadas
entre 11 459 km (103º) e 15
798 km (142º) de distância
n do epicentro existe uma
zona de sombra sísmica
caracterizada pela ausência
de
receção de ondas P e S
diretas,
desviadas por reflexão e
refração, segundo ângulos
constantes, no contacto com
o núcleo.
• A partir dos 15 798 km
de distância do epicentro,
registam-se ondas sísmicas
internas refratadas, que
atravessaram o núcleo, e
ondas refletidas.

28. Sismologia
Em 1936, a dinamarquesa Inge Lehmann, analisando registos sismográficos, concluiu
que as ondas P chocam contra “qualquer coisa dura” a 5150 km, uma vez que se verifica
um aumento da velocidade de propagação destas ondas. Tendo em conta que a
velocidade das ondas P é maior em meios sólidos do que em meios líquidos, é de supor
a existência de um núcleo interno no estado sólido. À fronteira entre o núcleo externo
fluido e o núcleo interno sólido dá-se o nome de descontinuidade de Lehmann.
A trajetória e a velocidade das ondas 4, 5 e 6 é condicionada pela reflexão e refração
na transição para o núcleo interno.

29. Sismologia
Distribuição dos epicentros (·) de 30 000 sismos, registados num período de 6 anos.
Sismos e tectónica de placas

30. Sismologia
Sismicidade intraplaca
MOVIMENTO DE
APROXIMAÇÃO ENTRE UMA
PLACA OCEÂNICA E UMA
PLACA CONTINENTAL
MOVIMENTO DE
APROXIMAÇÃO ENTRE
PLACAS CONTINENTAIS
SUBDUCÇÃO ENTRE
PLACAS OCEÂNICAS
MOVIMENTO DE
AFASTAMENTO DE PLACAS
OCEÂNICAS
MOVIMENTO DE
AFASTAMENTO DE PLACAS
CONTINENTAIS
MOVIMENTO HORIZONTAL
ENTRE PLACAS

31. Sismologia
Sismicidade em Portugal

32. Sismologia
Carta de isossistas
do
sismo de 1969

33. Sismologia
Minimização do risco sísmico

34. Sismologia
Métodos de previsão sísmica
Lacuna sísmica
Intervalo de
recorrência
sísmica
Mapeamento do perigo
sísmico
Mapeamento
do risco
sísmico

35. Sismologia
Rede de estações sismográficas de Portugal Continental

36. Sismologia
Em resumo…

37. As ondas S propagam-se através de meios _______ e as ondas P propagam-se em meios
_________.
A. sólidos, líquidos e gasosos (…) líquidos
B. sólidos e líquidos (…) sólidos, líquidos e gasosos
C. sólidos (…) sólidos, líquidos e gasosos
D. sólidos e líquidos (…) líquidos
PARA PRATICAR
1. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

38. À profundidade de cerca de 2900 km localiza-se a _____________que separa o manto do
núcleo externo. Esta fronteira é assinalada pela anulação de propagação das ondas
_______.
A. descontinuidade de Mohorovicic (…) S
B. descontinuidade de Gutenberg (…) S
C. descontinuidade de Mohorovicic (…) P e S
D. descontinuidade de Gutenberg (…) P e S
PARA PRATICAR
2. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

39. Numa dada estação sismográfica não são registadas ondas P diretas, relativamente a um
determinado macrossismo. Tal facto pode atribuir-se ao facto de a região em causa estar situada
A. a uma distância epicentral entre 103° e 143°.
B. a uma distância epicentral entre 60° e 90°.
C. a uma distância epicentral superior a 160°.
D. na região epicentral.
PARA PRATICAR
3. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

40. Os sismos que ocorrem ao longo das cristas oceânicas são sismos _____ profundos e geralmente
de menor magnitude, ao contrário daqueles que ocorrem em limites de ________ de placas
tectónicas.
A. pouco (…) convergência
B. muito (…) convergência
C. pouco (…) divergência
D. muito (…) divergência
PARA PRATICAR
4. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

41. ESTRUTURA E DINÂMICA DA GEOSFERA
Sismologia
• Sismos – definição e causas
• Deteção e registo de sismos
• Intensidade e magnitude de um
sismo
• Dados de propagação de ondas
sísmicas e profundidade das
descontinuidades da geosfera
• Sismos e tectónica de placas
• Sismicidade em Portugal
• Minimização do risco sísmico
FIM