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Métodos directos    sondagens ultraprofundas   estes dados são escassos e as camadas perfuradas pouco ultrapassaram a dezena de quilómetros, o que é irrisório quando comparado com as dimensões do raio terrestre (cerca de 6400 km).  Obstáculos de natureza tecnológica e financeira têm impedido que as sondagens atinjam valores de profundidade mais elevados.  A partir das sondagens os geólogos podem estudar a natureza dos materiais, o seu estado de deformação, de fissuração, etc., e inferir das condições do interior do globo.
Observação e estudo directo da superfície visível Calçada  do Gigante
Exploração de Jazigos Minerais em minas e escavações Minas de S. Domingos
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   estudo dos materiais expelidos pelos vulcões
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Métodos indirectos provêm essencialmente das Ciências .  Geofísica   .  Astrogeologia    Contributos da Geofísica Abrangem dados de natureza diversa: . geotérmicos . de geomagnetismo . gravimétricos . de densidade  . sismológicos Permitem elaborar modelos teóricos da estrutura interna da  Terra
Geotermia a  temperatura aumenta progressivamente para o interior da Terra , conforme tem sido mostrado aquando da abertura de túneis, poços, minas ou execução de sondagens. Esse aumento é variável entre diferentes regiões A taxa de aumento da temperatura no interior da Terra é  o gradiente geotérmico O  gradiente geotérmico   relaciona o aumento da temperatura com a profundidade e é expresso em  o C/m . Gradiente Geotérmico : taxa de variação da temperatura com a profundidade, ou seja, aumento da temperatura por km de profundidade.
O  grau geotérmico , que é expresso em m /  o C,  é o número de metros que é necessário aprofundar para que haja um aumento de temperatura de 1 o C. Para profundidades para as   quais tem sido possivel fazer determinações directas  o  valor médio do grau geotérmico é de cerca de 30  o C/  K m, ou, em média, furar cerca   de   33 metros para que a temperatura se eleve de 1 o C O  fluxo térmico  ou o fluxo de calor  é a quantidade de calor que   flui à superfície ou, quantidade de calor libertada por unidade de superfície e por unidade de tempo  ( transferência de calor do interior para o exterior da Terra).  É, em média, da ordem de 50 cal. por centímetro quadrado, por ano. O  fluxo térmico   é um pouco mais elevado no eixo das dorsais oceânicas  e  mais baixo nos escudos .
Gradiente Geotérmico Variação da temperatura e da pressão até à profundidade de 400 km - Exercício 2 3 4 1 Qual o gradiente geotérmico para a litosfera continental, até à profundidade de 25 km, 50 km e 100 km ?
1 - 500 °C/25 km = 20 °C/km 850°C/50 km = 17 °C/km  1150°C/100 km = 11,5 °C/km  2 - Ocorre aumento da temperatura com a profundidade, mas esse aumento tende a ser menor com o aumento da profundidade, isto é, próximo da superfície a temperatura aumenta mais rapidamente do que nas camadas mais internas da Terra. A análise do declive das linhas também permite chegar a esta conclusão. 3 - A afirmação está correcta, pois a temperatura na litosfera oceânica aumenta de uma forma mais intensa do que na litosfera continental. Para uma mesma profundidade, a temperatura é superior na litosfera oceânica, implicando um gradiente geotérmico maior.  4 - Entre os 200 e os 400 km de profundidade a temperatura passa dos 1350 para os 1500ºC.  Assim,200 000 m/150ºC = 1333 m/°C.  Resolução
Analisando o gráfico anterior pode verificar-se que a variação da temperatura com a profundidade não é linear isto é não é uma recta . Pode ver-se que com o aumento da profundidade a variação da temperatura é cada vez menor passando a partir dos 400 km  a variar muito pouco. Se analisarmos a variação de temperatura entre os 200km de Profundidade e os 400 km podemos dizer que esta variou entre 1350 ºC e os  1500 ºC (150 ºC). Assim podemos calcular o grau geotérmico em função do gráfico anterior pela seguinte regra de três simples: 400 km -200 km --------------------- 1500ºC – 1350ºC X  ---------------------  1ºC X=(200km x 1ºC)/150ºC=1,333 km/ºC=1333 m/ºC
 
Gravimetria Através do estudo de  anomalias gravimétricas  é possível detectar a localização, no Interior da Terra, de materiais de diferentes densidades. anomalia gravimétrica   – é a diferença entre os valores da  gravidade medidos   com aparelhos  específicos ( gravímetros) e os  valores da gravidade  teoricamente calculados para um  mesmo ponto da Terra
Anomalias gravimétricas  -   desvios em relação aos  valores médios calculados .. Podem ser: .  positivas  -  se o valor for  superior ao  calculado   .   negativas  -  se o valor for  inferior ao  calculado
Exercício 1 - Relacione a variação da intensidade da força gravítica com a distância à área situada acima do doma de sal- - gema.  A intensidade da força gravítica diminui com a proximidade à região onde se encontra o doma de sal-gema
2 - Como interpreta a variação referida anteriormente?  A densidade do doma salino é menor que a densidade das rochas encaixantes daí que a força gravítica exercida sobre um corpo à superfície da Terra seja menor
3 -  Faça corresponder as expressões  anomalia gravimétrica   positiva   e  anomalia gravimétrica negativa   às situações  consideradas Proximidade de um doma de sal-gema –   anomalia gravimétrica negativa Proximidade de uma intrusão magmática  -  anomalia gravimétrica positiva
Proximidade de um doma de sal-gema Força gravítica diminui     Anomalia gravimétrica negativa. Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica. Método utilizado para saber onde há petróleo porque os domas salinos estão normalmente associados a jazigos de petróleo. Proximidade de uma intrusão magmática Força gravítica aumenta     Anomalia gravimétrica positiva. Materiais com elevada densidade têm elevada força gravítica. Método utilizado para localizar jazigos de minerais densos como o ferro.
Conclusão:   Nem todos os locais se encontram à mesma distância do centro da Terra  O interior da Terra não é homogéneo  Os materiais variam quer lateralmente quer em  profundidade, na Terra
 
Nas cadeias montanhosas… As anomalias negativas são explicadas porque debaixo dessas  montanhas  existem raízes formadas por rochas pouco densas. Essas raízes são muito maiores do que a zona saliente e mergulham profundamente no manto mais denso.
Através do estudo de anomalias gravimétricas é possível detectar a  localização de materiais de diferentes  densidades, ainda que esses materiais se encontrem a certa profundidade. A gravimetria é o método utilizado na prospecção mineira e de petróleo. Ao nível das grandes cadeias montanhosas existem anomalias gravimétricas negativas, mesmo que se entre em consideração com factores de correcção correspondente à altitude.
Importância do geomagnetismo O geomagnetismo é importante porque: A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra pois: Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; Apoia a hipótese da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte;
Densidade ►  a densidade global da Terra é de cerca de 5,5 g/cm 3 ►  as rochas da superfície terrestre são muito menos  densas  -> densidade média de 2,8 g /cm 3 existirão materiais de densidade superior no interior do planeta Outros dados têm confirmado esta suposição permitindo: •  calcular a densidade para diferentes zonas do interior da Terra •  prever aumentos bruscos de densidade nas  fronteiras de determinadas zonas
 
Como se justifica que a densidade da geosfera seja superior á das  rochas da crosta?  As rochas do interior da Terra ●  estão sujeitas ao aumento progressivo da  pressão  litostática pressão exercida em profundidade pela  massa rochosa suprajacente, a qual altera  a estrutura e a mineralogia de uma rocha vão sendo comprimidas Rochas mais densas Diminuição do volume Gradiente geobárico – variação da pressão litostática com a profundidade
Conclusão: Apoia a hipótese de que a densidade  no interior da geosfera é variável A gravimetria
Geomagnetismo magnetismo terrestre  - é o resultado de toda a Terra se  comportar como um enorme  íman . O campo magnético existe ao redor da Terra.  A sua existência manifesta-se pela orientação de uma agulha magnética.  Origem do magnetismo terrestre  -  correntes eléctricas geradas no núcleo metálico   do planeta.
►  A criação de um  campo magnético  dá-se  através de correntes eléctricas.  ► Os geólogos consideram: •   que  o núcleo externo deverá encontrar-se no estado fundido •  que as  elevadas temperaturas criam correntes de convecção •  que  estes  movimentos de ferro  líquido podem gerar correntes  eléctricas e um campo magnético   associado
►  Alguns  minerais  ( por exemplo a magnetite) quando  se formam: •   sofrem um processo de magnetização ,  de  acordo com o campo magnético  terrestre no momento da sua  formação ► Certas  rochas  retêm a memória do campo magnético  terrestre no momento da sua formação -  paleomagnetismo
►  as posições dos pólos magnéticos não são constantes e  mostram mudanças observáveis de ano para ano. ►   a sua variabilidade indica que esse  núcleo se encontra em  movimento   ->  o metal fundido assume o papel de  espirais condutoras  ->  criam campos  magnéticos.  ►   A medida da intensidade do campo magnético é feita com  instrumentos chamados  magnetómetros : determinam a intensidade do campo  e as intensidades em direcção  horizontal e vertical.  ►   A intensidade do campo magnético da Terra varia nos  diferentes pontos da superfície do planeta.
Linhas do campo magnético terrestre – saem do pólo norte magnético para o pólo sul
Os  pólos magnéticos da Terra não coincidem com os pólos geográficos de seu eixo ( N / S ) Os pólos magnéticos da Terra passam por inversões: de vez em quando, o norte passa a ser sul, e o sul passa a ser norte isto porque
► é  extremamente  importante para o planeta porque  •  protege-o de radiações ionizantes  •   de ventos solares Estes contêm partículas perigosas para os seres vivos e afectam o funcionamento de satélites e aparelhos de comunicação.   Conclusão: A existência de um magnetismo terrestre  faz supor, para a Terra, um núcleo externo metálico de material fundido   Porque é importante para a Terra a existência de um campo magnético?
Como pode o magnetismo das rochas evidenciar que ocorreu expansão dos fundos oceânicos ?
Relativamente à  importância do geomagnetismo pode considerar-se que: •  a existência do campo magnético  terrestre apoia o modelo sobre a  composição e as características físicas do núcleo terrestre  •  o  paleomagnetismo  fornece muitas informações sobre o passado da  Terra: • •  regista inversões da  polaridade do campo  magnético terrestre • •   apoia a hipótese da  formação dos fundos  oceânicos a partir do  rifte
Sismologia ►  Se a Terra fosse homogénea ou seja se a composição e as propriedades físicas dos materiais  fossem idênticas ●  A velocidade das ondas sísmicas seria constante em qualquer direcção e ●  A trajectória dos raios sísmicos seria rectilínea Tal não se verifica Conclusão: ♦   A Terra varia na sua composição interna ♦  as propriedades físicas dos seus materiais são diferentes

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  • 10. E mais
  • 11. estudo dos materiais expelidos pelos vulcões
  • 12. estudo dos fragmentos de crosta oceânica por razões de índole tectónica estes fragmentos podem aflorar à superfície terrestre
  • 14. Métodos indirectos provêm essencialmente das Ciências . Geofísica . Astrogeologia  Contributos da Geofísica Abrangem dados de natureza diversa: . geotérmicos . de geomagnetismo . gravimétricos . de densidade . sismológicos Permitem elaborar modelos teóricos da estrutura interna da Terra
  • 15. Geotermia a temperatura aumenta progressivamente para o interior da Terra , conforme tem sido mostrado aquando da abertura de túneis, poços, minas ou execução de sondagens. Esse aumento é variável entre diferentes regiões A taxa de aumento da temperatura no interior da Terra é o gradiente geotérmico O gradiente geotérmico relaciona o aumento da temperatura com a profundidade e é expresso em o C/m . Gradiente Geotérmico : taxa de variação da temperatura com a profundidade, ou seja, aumento da temperatura por km de profundidade.
  • 16. O grau geotérmico , que é expresso em m / o C, é o número de metros que é necessário aprofundar para que haja um aumento de temperatura de 1 o C. Para profundidades para as quais tem sido possivel fazer determinações directas o valor médio do grau geotérmico é de cerca de 30 o C/ K m, ou, em média, furar cerca de 33 metros para que a temperatura se eleve de 1 o C O fluxo térmico ou o fluxo de calor é a quantidade de calor que flui à superfície ou, quantidade de calor libertada por unidade de superfície e por unidade de tempo ( transferência de calor do interior para o exterior da Terra). É, em média, da ordem de 50 cal. por centímetro quadrado, por ano. O fluxo térmico é um pouco mais elevado no eixo das dorsais oceânicas e mais baixo nos escudos .
  • 17. Gradiente Geotérmico Variação da temperatura e da pressão até à profundidade de 400 km - Exercício 2 3 4 1 Qual o gradiente geotérmico para a litosfera continental, até à profundidade de 25 km, 50 km e 100 km ?
  • 18. 1 - 500 °C/25 km = 20 °C/km 850°C/50 km = 17 °C/km 1150°C/100 km = 11,5 °C/km 2 - Ocorre aumento da temperatura com a profundidade, mas esse aumento tende a ser menor com o aumento da profundidade, isto é, próximo da superfície a temperatura aumenta mais rapidamente do que nas camadas mais internas da Terra. A análise do declive das linhas também permite chegar a esta conclusão. 3 - A afirmação está correcta, pois a temperatura na litosfera oceânica aumenta de uma forma mais intensa do que na litosfera continental. Para uma mesma profundidade, a temperatura é superior na litosfera oceânica, implicando um gradiente geotérmico maior. 4 - Entre os 200 e os 400 km de profundidade a temperatura passa dos 1350 para os 1500ºC. Assim,200 000 m/150ºC = 1333 m/°C. Resolução
  • 19. Analisando o gráfico anterior pode verificar-se que a variação da temperatura com a profundidade não é linear isto é não é uma recta . Pode ver-se que com o aumento da profundidade a variação da temperatura é cada vez menor passando a partir dos 400 km a variar muito pouco. Se analisarmos a variação de temperatura entre os 200km de Profundidade e os 400 km podemos dizer que esta variou entre 1350 ºC e os 1500 ºC (150 ºC). Assim podemos calcular o grau geotérmico em função do gráfico anterior pela seguinte regra de três simples: 400 km -200 km --------------------- 1500ºC – 1350ºC X --------------------- 1ºC X=(200km x 1ºC)/150ºC=1,333 km/ºC=1333 m/ºC
  • 20.  
  • 21. Gravimetria Através do estudo de anomalias gravimétricas é possível detectar a localização, no Interior da Terra, de materiais de diferentes densidades. anomalia gravimétrica – é a diferença entre os valores da gravidade medidos com aparelhos específicos ( gravímetros) e os valores da gravidade teoricamente calculados para um mesmo ponto da Terra
  • 22. Anomalias gravimétricas - desvios em relação aos valores médios calculados .. Podem ser: . positivas - se o valor for superior ao calculado . negativas - se o valor for inferior ao calculado
  • 23. Exercício 1 - Relacione a variação da intensidade da força gravítica com a distância à área situada acima do doma de sal- - gema. A intensidade da força gravítica diminui com a proximidade à região onde se encontra o doma de sal-gema
  • 24. 2 - Como interpreta a variação referida anteriormente? A densidade do doma salino é menor que a densidade das rochas encaixantes daí que a força gravítica exercida sobre um corpo à superfície da Terra seja menor
  • 25. 3 - Faça corresponder as expressões anomalia gravimétrica positiva e anomalia gravimétrica negativa às situações consideradas Proximidade de um doma de sal-gema – anomalia gravimétrica negativa Proximidade de uma intrusão magmática - anomalia gravimétrica positiva
  • 26. Proximidade de um doma de sal-gema Força gravítica diminui  Anomalia gravimétrica negativa. Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica. Método utilizado para saber onde há petróleo porque os domas salinos estão normalmente associados a jazigos de petróleo. Proximidade de uma intrusão magmática Força gravítica aumenta  Anomalia gravimétrica positiva. Materiais com elevada densidade têm elevada força gravítica. Método utilizado para localizar jazigos de minerais densos como o ferro.
  • 27. Conclusão:  Nem todos os locais se encontram à mesma distância do centro da Terra  O interior da Terra não é homogéneo  Os materiais variam quer lateralmente quer em profundidade, na Terra
  • 28.  
  • 29. Nas cadeias montanhosas… As anomalias negativas são explicadas porque debaixo dessas montanhas existem raízes formadas por rochas pouco densas. Essas raízes são muito maiores do que a zona saliente e mergulham profundamente no manto mais denso.
  • 30. Através do estudo de anomalias gravimétricas é possível detectar a localização de materiais de diferentes densidades, ainda que esses materiais se encontrem a certa profundidade. A gravimetria é o método utilizado na prospecção mineira e de petróleo. Ao nível das grandes cadeias montanhosas existem anomalias gravimétricas negativas, mesmo que se entre em consideração com factores de correcção correspondente à altitude.
  • 31. Importância do geomagnetismo O geomagnetismo é importante porque: A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra pois: Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; Apoia a hipótese da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte;
  • 32. Densidade ► a densidade global da Terra é de cerca de 5,5 g/cm 3 ► as rochas da superfície terrestre são muito menos densas -> densidade média de 2,8 g /cm 3 existirão materiais de densidade superior no interior do planeta Outros dados têm confirmado esta suposição permitindo: • calcular a densidade para diferentes zonas do interior da Terra • prever aumentos bruscos de densidade nas fronteiras de determinadas zonas
  • 33.  
  • 34. Como se justifica que a densidade da geosfera seja superior á das rochas da crosta? As rochas do interior da Terra ● estão sujeitas ao aumento progressivo da pressão litostática pressão exercida em profundidade pela massa rochosa suprajacente, a qual altera a estrutura e a mineralogia de uma rocha vão sendo comprimidas Rochas mais densas Diminuição do volume Gradiente geobárico – variação da pressão litostática com a profundidade
  • 35. Conclusão: Apoia a hipótese de que a densidade no interior da geosfera é variável A gravimetria
  • 36. Geomagnetismo magnetismo terrestre - é o resultado de toda a Terra se comportar como um enorme íman . O campo magnético existe ao redor da Terra. A sua existência manifesta-se pela orientação de uma agulha magnética. Origem do magnetismo terrestre - correntes eléctricas geradas no núcleo metálico do planeta.
  • 37. ► A criação de um campo magnético dá-se através de correntes eléctricas. ► Os geólogos consideram: • que o núcleo externo deverá encontrar-se no estado fundido • que as elevadas temperaturas criam correntes de convecção • que estes movimentos de ferro líquido podem gerar correntes eléctricas e um campo magnético associado
  • 38. ► Alguns minerais ( por exemplo a magnetite) quando se formam: • sofrem um processo de magnetização , de acordo com o campo magnético terrestre no momento da sua formação ► Certas rochas retêm a memória do campo magnético terrestre no momento da sua formação - paleomagnetismo
  • 39. ► as posições dos pólos magnéticos não são constantes e mostram mudanças observáveis de ano para ano. ► a sua variabilidade indica que esse núcleo se encontra em movimento -> o metal fundido assume o papel de espirais condutoras -> criam campos magnéticos. ► A medida da intensidade do campo magnético é feita com instrumentos chamados magnetómetros : determinam a intensidade do campo e as intensidades em direcção horizontal e vertical. ► A intensidade do campo magnético da Terra varia nos diferentes pontos da superfície do planeta.
  • 40. Linhas do campo magnético terrestre – saem do pólo norte magnético para o pólo sul
  • 41. Os pólos magnéticos da Terra não coincidem com os pólos geográficos de seu eixo ( N / S ) Os pólos magnéticos da Terra passam por inversões: de vez em quando, o norte passa a ser sul, e o sul passa a ser norte isto porque
  • 42. ► é extremamente importante para o planeta porque • protege-o de radiações ionizantes • de ventos solares Estes contêm partículas perigosas para os seres vivos e afectam o funcionamento de satélites e aparelhos de comunicação. Conclusão: A existência de um magnetismo terrestre faz supor, para a Terra, um núcleo externo metálico de material fundido Porque é importante para a Terra a existência de um campo magnético?
  • 43. Como pode o magnetismo das rochas evidenciar que ocorreu expansão dos fundos oceânicos ?
  • 44. Relativamente à importância do geomagnetismo pode considerar-se que: • a existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre • o paleomagnetismo fornece muitas informações sobre o passado da Terra: • • regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre • • apoia a hipótese da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte
  • 45. Sismologia ► Se a Terra fosse homogénea ou seja se a composição e as propriedades físicas dos materiais fossem idênticas ● A velocidade das ondas sísmicas seria constante em qualquer direcção e ● A trajectória dos raios sísmicos seria rectilínea Tal não se verifica Conclusão: ♦ A Terra varia na sua composição interna ♦ as propriedades físicas dos seus materiais são diferentes