Biologia
                  e
               Geologia




Geologia 10º
2




       Origem dos Sismos


 Movimentos ao longo de falhas
 Movimentos do magma
 Deslizamento de terras.




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Influência da pressão e da temperatura no comportamento dos materiais




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    Frágil

    Dúctil




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    Teoria do Ressalto Elástico
   Quando o material rochoso é sujeito continuamente a
    níveis de tensão elevados, deforma-se lentamente.
    Ultrapassado o seu limite de elasticidade, as rochas
    fraturam e formam dois blocos, que se deslocam em
    sentido oposto ao das forças exercidas, libertando
    energia.




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                 Sismo

 são  movimentos vibratórios
 bruscos provocados pela
 libertação de energia nas
 camadas     superiores    da
 Terra que fazem parte da
 litosfera




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Mecanismo de propagação das
       ondas sísmicas




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             Ondas Sísmicas

   A energia libertada no foco propaga-se através de
    ondas de volume (P e S) até atingir a superfície.




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Tipos de ondas sísmicas




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http://w3.ualg.pt/~jdias/GEOLAMB/GA5_Sismos/52_Sismologia/5203_OndasSismicas.html
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      As ondas P, primárias,
 longitudinais ou de compressão:
 São as mais rápidas e por isso são as primeiras a
  chegar à superfície e a serem registadas pelos
  sismógrafos.
 As partículas vibram na mesma direção de
  propagação da onda, comprimindo e distendendo.
 Propagam-se em todos os meios: sólidos, líquidos e
  gasosos.




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     As ondas S, secundárias ou
            transversais
 São  as segundas a chegar à superfície, daí a sua
  designação.
 As partículas vibram perpendicularmente à direção de
  propagação.
 Apenas se transmitem em meios sólidos.




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Ondas S




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  A velocidade de propagação das ondas sísmicas
depende das propriedades das rochas atravessadas,
     nomeadamente a rigidez, a densidade e a
                incompressibilidade




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           Ondas de superfície
   São semelhantes às ondas que se observam à
    superfície de um corpo de água e propagam-se
    imediatamente abaixo da superfície terrestre.
   Deslocam-se mais lentamente que as ondas de corpo.
   Devido à sua baixa frequência, longa duração e
    grande amplitude, podem ser das ondas sísmicas mais
    destrutivas.
   Ondas de superfície: ondas de Rayleigh e ondas de
    Love.



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                 Ondas Love

   as partículas materiais deslocam-se horizontalmente
    numa direcção perpendicular à direcção de propagação
    da onda;
   são lentas e de grande amplitude;
   a sua velocidade de propagação é constante.




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       Ondas R (Rayleigh)
   as partículas deslocam-se em movimentos
    circulares, tal como ondas marinhas, num plano
    perpendicular à direcção de propagação da
    onda;
   são lentas e de grande amplitude;
   a sua velocidade de propagação é constante.




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                   Sismógrafo




Sismógrafo é um instrumento composto por dois equipamentos, o
sismómetro e o registrador, (sendo muitas vezes o último também
                   chamado de sismógrafo).


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              Sismómetro

   É um sensor de vibração que monitora a
    movimentação da superfície em que foi
    colocado.

   Normalmente os sismómetros utilizados na
    sismologia são construídos com pêndulo.




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Sismograma




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          Distância Epicentral
   É a distância de uma estação sismográfica ao
    epicentro.

   Pode exprimir-se em quilómetros ou em graus
    correspondentes ao ângulo subentendido no
    centro da Terra.

   Os tempos de percurso das ondas P e S dependem
    da distância percorrida e o intervalo S-P é tanto
    maior quanto maior for a distância ao epicentro.
    Conhecido esse intervalo, pode estimar-se a
    referida distância utilizando curvas tempo-distância.
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         Ângulo Epicentral

Ângulo que permite expressar a
distância epicentral.
Corresponde ao ângulo definido
pelo raio terrestre que passa pelo
epicentro e por um raio terrestre
que passa no local considerado.




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Como varia a velocidade das ondas
   sísmicas com a distância ao
           epicentro?




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Actividade Prática




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Um sismo pode ser caracterizado
      pela sua intensidade

   Parâmetro de avaliação de um
    sismo, baseado no grau de
    destruição e nos inquéritos
    distribuídos às populações.
   É medida na escala de Mercalli.




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           Isossistas
 Para avaliar a intensidade de um
 sismo são preenchidos inquéritos que
 permitem, após a sua análise, traçar
 isossistas, com as quais é possível
 construir cartas de isossistas.



?
                                Nuno Correia 11/12
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                Isossistas
Linha que une pontos de igual intensidade sísmica.




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 Se as rochas atravessadas pelas ondas
 sísmicas fossem idênticas em todas as
direcções, as isossistas teriam a forma de
      circunferências concêntricas.




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Qual a intensidade do sismo de
            1958?




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1.   Localize o possível epicentro do sismo.
2.   Indique duas localidades com a mesma intensidade sísmica.
3.   Explique o motivo pelo qual as isossistas não são linhas concêntricas dispostas à volta
     do epicentro.
4.   Por que razão algumas das isossistas estão parcialmente a tracejado?
5.   Comente a afirmação: "Um só sismo, várias intensidades."


                                                                              Nuno Correia 11/12
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     Escala de Mercalli (simulador)




   http://elearning.niu.edu/simulations/images/S_portfolio/Mercalli/Mercalli_Scale.swf


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Magnitude de um sismo




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                   Magnitude
A   magnitude sísmica traduz o valor de energia
 libertada por um sismo no seu hipocentro.

É   avaliada na escala logarítmica de Richter.

A escala estabelece-se por medição da amplitude
 das vibrações que atingem os sismógrafos, tendo
 em conta a distância ao epicentro.


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Como determinar a magnitude ?




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    Magnitude e Intensidade
Magnitude = kilowatts

Mercalli Intensidade = Força do Sinal




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                Uma escala aberta
   A escala de Richter é aberta, isto é, não apresenta limite superior
    nem limite inferior mas o valor máximo calculado, até hoje, foi de
    9,5. É uma escala exponencial e por isso um sismo de magnitude
    6 liberta dez vezes mais energia que um sismo de magnitude 5 e
    cem vezes mais que um sismo de magnitude 4.




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Escalas




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                     Tsunami
São ondas gigantes, embora possam ter outras causas naturais
(erupções submarinas, movimentos de terras, desprendimento de
icebergues e até impactos meteoríticos), são, geralmente,
devidas a sismos com epicentro no fundo do mar — maremotos.




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       Movimentos de materiais
As vibrações sísmicas podem
provocar, também, movimentos
de materiais ao longo de
encostas      instáveis,  como
aconteceu no sismo de 1522,
que levou ao soterramento de
Vila Franca do Campo, então
capital da ilha de São Miguel, e
mais tarde renascida na sua
nova localização.




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Distribuição dos epicentros




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  Como estão distribuídos os
epicentros dos sismos na Terra?




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Relação existente entre limites de placas e os
         sismos a eles associados.




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     Distribuição dos Sismos


 Zona  Circum-Pacífica
 Cristas Oceânicas
 Cintura Mediterrâneo-
  Asiática




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Zona Circum-Pacífica




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Cristas Oceânicas




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Cintura Mediterrâneo-Asiática




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Sismicidade em Portugal
      Continental




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Existe relação entre falhas e
          sismos ?




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Minimização do risco sísmico

Prevenção
    Evitar a ocupação de zonas de risco.
    Cumprimento de normas de construção anti-sísmica
    Promover a educação da população
    Vigiar falhas ativas
    Considerar os abalos premonitórios
    Analisar variações topográficas e hidrológicas
    Definir zonas de maior risco




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Evitar a ocupação de zonas de
             risco




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      Cumprimento de normas de
       construção antissísmica




http://www.edcenter.sdsu.edu/ssc/3d/cripplewall/cripplewall-sm.mov
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Promover a educação da
      população




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        Vigiar as falhas ativas

Através da localização e da avaliação da
dimensão dos sismos que podem gerar, e
pela caracterização da sua distribuição no
tempo, ou seja, definindo o intervalo que
medeia entre dois sismos originados na
mesma falha — intervalo de recorrência. É
também muito importante a implantação, no
terreno, de redes sismográficas, que
permitem obter informações sobre a atividade
sísmica de fundo de uma região.




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A medição das tensões acumuladas nas rochas é muito útil para avaliar
a possibilidade de movimentação numa falha.

A concentração das tensões não se faz da mesma maneira, em toda a
sua extensão; em alguns segmentos, a tensão dissipa-se sob a forma
de pequenos sismos, e noutros há um movimento lento e contínuo que
não chega a permitir a acumulação de energia.

Os sectores mais críticos são aqueles onde a tensão se vai con-
centrando, porque as rochas oferecem mais resistência ao movimento;




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Tensões acumuladas




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           Considerar os abalos
              premonitórios
Abalos menores que se fazem sentir antes de um tremor de terra e
     que podem preceder uma grande descarga de energia.




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       Analisar as variações
    topográficas e hidrológicas
Métodos aplicados na previsão vulcânica e válidos, também, na
 previsão sísmica, indiciando, tanto num caso como no outro,
                    perturbações internas.




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  Definir zonas de maior risco


A partir da sismicidade
 histórica, através de
cartas de intensidade
máxima, ou com base
noutro tipo de dados,
por exemplo, o tipo de
       substrato.




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     Nuno Correia 11/12
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     Nuno Correia 11/12

Geologia 10 sismologia

  • 1.
    Biologia e Geologia Geologia 10º
  • 2.
    2 Origem dos Sismos  Movimentos ao longo de falhas  Movimentos do magma  Deslizamento de terras. Nuno Correia 11/12
  • 3.
    3 Nuno Correia 11/12
  • 4.
    4 Nuno Correia 11/12
  • 5.
    5 Influência da pressãoe da temperatura no comportamento dos materiais Nuno Correia 11/12
  • 6.
    6 Frágil Dúctil Nuno Correia 11/12
  • 7.
    7 Teoria do Ressalto Elástico  Quando o material rochoso é sujeito continuamente a níveis de tensão elevados, deforma-se lentamente. Ultrapassado o seu limite de elasticidade, as rochas fraturam e formam dois blocos, que se deslocam em sentido oposto ao das forças exercidas, libertando energia. Nuno Correia 11/12
  • 8.
    8 Nuno Correia 11/12
  • 9.
    9 Nuno Correia 11/12
  • 10.
    10 Sismo  são movimentos vibratórios bruscos provocados pela libertação de energia nas camadas superiores da Terra que fazem parte da litosfera Nuno Correia 11/12
  • 11.
    11 Mecanismo de propagaçãodas ondas sísmicas Nuno Correia 11/12
  • 12.
    12 Nuno Correia 11/12
  • 13.
    13 Ondas Sísmicas  A energia libertada no foco propaga-se através de ondas de volume (P e S) até atingir a superfície. Nuno Correia 11/12
  • 14.
    14 Tipos de ondassísmicas Nuno Correia 11/12
  • 15.
    15 Nuno Correia 11/12 http://w3.ualg.pt/~jdias/GEOLAMB/GA5_Sismos/52_Sismologia/5203_OndasSismicas.html
  • 16.
    16 As ondas P, primárias, longitudinais ou de compressão:  São as mais rápidas e por isso são as primeiras a chegar à superfície e a serem registadas pelos sismógrafos.  As partículas vibram na mesma direção de propagação da onda, comprimindo e distendendo.  Propagam-se em todos os meios: sólidos, líquidos e gasosos. Nuno Correia 11/12
  • 17.
    17 Nuno Correia 11/12
  • 18.
    18 As ondas S, secundárias ou transversais  São as segundas a chegar à superfície, daí a sua designação.  As partículas vibram perpendicularmente à direção de propagação.  Apenas se transmitem em meios sólidos. Nuno Correia 11/12
  • 19.
    19 Ondas S Nuno Correia 11/12
  • 20.
    20 Avelocidade de propagação das ondas sísmicas depende das propriedades das rochas atravessadas, nomeadamente a rigidez, a densidade e a incompressibilidade Nuno Correia 11/12
  • 21.
    21 Ondas de superfície  São semelhantes às ondas que se observam à superfície de um corpo de água e propagam-se imediatamente abaixo da superfície terrestre.  Deslocam-se mais lentamente que as ondas de corpo.  Devido à sua baixa frequência, longa duração e grande amplitude, podem ser das ondas sísmicas mais destrutivas.  Ondas de superfície: ondas de Rayleigh e ondas de Love. Nuno Correia 11/12
  • 22.
    22 Ondas Love  as partículas materiais deslocam-se horizontalmente numa direcção perpendicular à direcção de propagação da onda;  são lentas e de grande amplitude;  a sua velocidade de propagação é constante. Nuno Correia 11/12
  • 23.
    23 Ondas R (Rayleigh)  as partículas deslocam-se em movimentos circulares, tal como ondas marinhas, num plano perpendicular à direcção de propagação da onda;  são lentas e de grande amplitude;  a sua velocidade de propagação é constante. Nuno Correia 11/12
  • 24.
    24 Sismógrafo Sismógrafo é um instrumento composto por dois equipamentos, o sismómetro e o registrador, (sendo muitas vezes o último também chamado de sismógrafo). Nuno Correia 11/12
  • 25.
    25 Sismómetro  É um sensor de vibração que monitora a movimentação da superfície em que foi colocado.  Normalmente os sismómetros utilizados na sismologia são construídos com pêndulo. Nuno Correia 11/12
  • 26.
    26 Sismograma Nuno Correia 11/12
  • 27.
    27 Distância Epicentral  É a distância de uma estação sismográfica ao epicentro.  Pode exprimir-se em quilómetros ou em graus correspondentes ao ângulo subentendido no centro da Terra.  Os tempos de percurso das ondas P e S dependem da distância percorrida e o intervalo S-P é tanto maior quanto maior for a distância ao epicentro. Conhecido esse intervalo, pode estimar-se a referida distância utilizando curvas tempo-distância. Nuno Correia 11/12
  • 28.
    28 Ângulo Epicentral Ângulo que permite expressar a distância epicentral. Corresponde ao ângulo definido pelo raio terrestre que passa pelo epicentro e por um raio terrestre que passa no local considerado. Nuno Correia 11/12
  • 29.
    29 Nuno Correia 11/12
  • 30.
    30 Como varia avelocidade das ondas sísmicas com a distância ao epicentro? Nuno Correia 11/12
  • 31.
    31 Nuno Correia 11/12
  • 32.
    32 Actividade Prática Nuno Correia 11/12
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    33 Um sismo podeser caracterizado pela sua intensidade  Parâmetro de avaliação de um sismo, baseado no grau de destruição e nos inquéritos distribuídos às populações.  É medida na escala de Mercalli. Nuno Correia 11/12
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    34 Nuno Correia 11/12
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    35 Isossistas  Para avaliar a intensidade de um sismo são preenchidos inquéritos que permitem, após a sua análise, traçar isossistas, com as quais é possível construir cartas de isossistas. ? Nuno Correia 11/12
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    36 Isossistas Linha que une pontos de igual intensidade sísmica. Nuno Correia 11/12
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    37 Se asrochas atravessadas pelas ondas sísmicas fossem idênticas em todas as direcções, as isossistas teriam a forma de circunferências concêntricas. Nuno Correia 11/12
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    38 Qual a intensidadedo sismo de 1958? Nuno Correia 11/12
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    39 1. Localize o possível epicentro do sismo. 2. Indique duas localidades com a mesma intensidade sísmica. 3. Explique o motivo pelo qual as isossistas não são linhas concêntricas dispostas à volta do epicentro. 4. Por que razão algumas das isossistas estão parcialmente a tracejado? 5. Comente a afirmação: "Um só sismo, várias intensidades." Nuno Correia 11/12
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    40 Escala de Mercalli (simulador)  http://elearning.niu.edu/simulations/images/S_portfolio/Mercalli/Mercalli_Scale.swf Nuno Correia 11/12
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    41 Magnitude de umsismo Nuno Correia 11/12
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    42 Magnitude A magnitude sísmica traduz o valor de energia libertada por um sismo no seu hipocentro. É avaliada na escala logarítmica de Richter. A escala estabelece-se por medição da amplitude das vibrações que atingem os sismógrafos, tendo em conta a distância ao epicentro. Nuno Correia 11/12
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    43 Como determinar amagnitude ? Nuno Correia 11/12
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    44 Nuno Correia 11/12
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    45 Magnitude e Intensidade Magnitude = kilowatts Mercalli Intensidade = Força do Sinal Nuno Correia 11/12
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    46 Uma escala aberta  A escala de Richter é aberta, isto é, não apresenta limite superior nem limite inferior mas o valor máximo calculado, até hoje, foi de 9,5. É uma escala exponencial e por isso um sismo de magnitude 6 liberta dez vezes mais energia que um sismo de magnitude 5 e cem vezes mais que um sismo de magnitude 4. Nuno Correia 11/12
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    47 Escalas Nuno Correia 11/12
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    48 Nuno Correia 11/12
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    49 Tsunami São ondas gigantes, embora possam ter outras causas naturais (erupções submarinas, movimentos de terras, desprendimento de icebergues e até impactos meteoríticos), são, geralmente, devidas a sismos com epicentro no fundo do mar — maremotos. Nuno Correia 11/12
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    50 Nuno Correia 11/12
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    51 Movimentos de materiais As vibrações sísmicas podem provocar, também, movimentos de materiais ao longo de encostas instáveis, como aconteceu no sismo de 1522, que levou ao soterramento de Vila Franca do Campo, então capital da ilha de São Miguel, e mais tarde renascida na sua nova localização. Nuno Correia 11/12
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    53 Comoestão distribuídos os epicentros dos sismos na Terra? Nuno Correia 11/12
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    54 Relação existente entrelimites de placas e os sismos a eles associados. Nuno Correia 11/12
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    56 Nuno Correia 11/12
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    57 Nuno Correia 11/12
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    58 Distribuição dos Sismos  Zona Circum-Pacífica  Cristas Oceânicas  Cintura Mediterrâneo- Asiática Nuno Correia 11/12
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    59 Zona Circum-Pacífica Nuno Correia 11/12
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    61 Cristas Oceânicas Nuno Correia 11/12
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    63 Sismicidade em Portugal Continental Nuno Correia 11/12
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    64 Existe relação entrefalhas e sismos ? Nuno Correia 11/12
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    65 Nuno Correia 11/12
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    66 Nuno Correia 11/12
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    69 Nuno Correia 11/12
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    70 Minimização do riscosísmico Prevenção  Evitar a ocupação de zonas de risco.  Cumprimento de normas de construção anti-sísmica  Promover a educação da população  Vigiar falhas ativas  Considerar os abalos premonitórios  Analisar variações topográficas e hidrológicas  Definir zonas de maior risco Nuno Correia 11/12
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    71 Evitar a ocupaçãode zonas de risco Nuno Correia 11/12
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    72 Nuno Correia 11/12
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    73 Cumprimento de normas de construção antissísmica http://www.edcenter.sdsu.edu/ssc/3d/cripplewall/cripplewall-sm.mov
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    75 Promover a educaçãoda população Nuno Correia 11/12
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    76 Vigiar as falhas ativas Através da localização e da avaliação da dimensão dos sismos que podem gerar, e pela caracterização da sua distribuição no tempo, ou seja, definindo o intervalo que medeia entre dois sismos originados na mesma falha — intervalo de recorrência. É também muito importante a implantação, no terreno, de redes sismográficas, que permitem obter informações sobre a atividade sísmica de fundo de uma região. Nuno Correia 11/12
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    77 Nuno Correia 11/12
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    78 A medição dastensões acumuladas nas rochas é muito útil para avaliar a possibilidade de movimentação numa falha. A concentração das tensões não se faz da mesma maneira, em toda a sua extensão; em alguns segmentos, a tensão dissipa-se sob a forma de pequenos sismos, e noutros há um movimento lento e contínuo que não chega a permitir a acumulação de energia. Os sectores mais críticos são aqueles onde a tensão se vai con- centrando, porque as rochas oferecem mais resistência ao movimento; Nuno Correia 11/12
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    79 Tensões acumuladas Nuno Correia 11/12
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    80 Considerar os abalos premonitórios Abalos menores que se fazem sentir antes de um tremor de terra e que podem preceder uma grande descarga de energia. Nuno Correia 11/12
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    81 Analisar as variações topográficas e hidrológicas Métodos aplicados na previsão vulcânica e válidos, também, na previsão sísmica, indiciando, tanto num caso como no outro, perturbações internas. Nuno Correia 11/12
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    82 Definirzonas de maior risco A partir da sismicidade histórica, através de cartas de intensidade máxima, ou com base noutro tipo de dados, por exemplo, o tipo de substrato. Nuno Correia 11/12
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    83 Nuno Correia 11/12
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    84 Nuno Correia 11/12