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Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I
            Biologia – Geologia (10º ano)




COMPREENDER A ESTRUTURA
 E A DINÂMICA DA GEOSFERA


                ONDAS SÍSMICAS E
               DESCONTINUIDADES

                                            by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades

                       Quando um feixe luminoso passa
                       de um meio (ar) para outro
                       (água)  pode      sofrer  dois
                       fenómenos…

                        Reflexão


                        Refracção (mudança de trajectória)




  Com as ondas sísmicas ocorre um processo
               semelhante!!!

                                                 by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




Ao passarem de um meio para outro com características físicas diferentes, as
 ondas sísmicas alteram a sua trajectória… à superfície de separação entre
           esses dois meios dá-se o nome de Descontinuidade!
                                                                  by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




    Superfície de
   descontinuidade




                      Superfície de
                     descontinuidade   by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




Se a Terra fosse homogénea, todo o seu     Mas tal não acontece … Como tal, a trajectória das
 interior era semelhante e, por isso, as    ondas não segue uma recta. De vez em quando
 ondas sísmicas propagar-se-iam numa       ocorrem mudanças de direcção devido à entrada
          trajectória rectilínea!                         num meio diferente!

  É por sofrerem sucessivas refracções que a trajectória das ondas
            sísmicas não é rectilínea mas sim curvilínea!
                                                                                 by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
               http://www.youtube.com/watch?v=MsOr-PuhvI8&feature=related




1 – Como explicar a chegada de dois conjuntos de ondas sísmicas P-S à estação mais
afastada do epicentro?
Possivelmente o primeiro par de ondas P-S que foram registadas pelo simógrafo foram ondas
que sofreram refracção (P’-S’), penetraram num meio diferente (de maior velocidade), voltaram
a ser refractadas e emergiram à superfície (estação C). O segundo par de ondas (mais lento e que
chegou depois) eram ondas directas (P-S) que se propagaram sempre no mesmo meio - crusta!          by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




2 – Por que motivo a estação A, mais próxima do epicentro, não recebeu dois pares de
ondas P-S?
Essa estação recebeu apenas ondas directas (a propagação ocorreu sempre no mesmo meio, na crusta - não se deu
refracção das ondas)

3 – Comente a frase: “percorrer maior distância pode ser compensador”.
A frase está correcta – basta que para tal se percorra essa maior distância a uma maior
velocidade! Há ondas que percorrem o manto superior, no entanto a sua velocidade neste meio
é muito maior pois este é mais denso e rígido!                                                by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




Em distâncias curtas, as ondas que viajam pela crusta são detectadas
primeiro do que as que percorrem o manto… A distâncias superiores
isso já não se verifica!                                               by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                                                                      As ondas registadas na estação A
                                                                           deslocaram-se a menor
                                                                      profundidade e a menor distância,
                                                                     deslocando-se as ondas registadas
                                                                       na estação C para mais longe e a
                                                                     maior profundidade. A explicação
                                                                     para as diferentes velocidades das
                                                                      ondas sísmicas deve-se, então, à
        Na estação A e B, próximas do epicentro, foram apenas         profundidade, pois a velocidade
   registadas ondas directas, enquanto na estação C, mais afastada    das ondas aumenta, neste caso,
          do epicentro, foram registadas ondas indirectas e,                com a profundidade.
                   posteriormente, ondas directas.


As ondas P e S, chegadas em último lugar à estação C, embora tivessem vindo directamente
do epicentro até à estação C, propagaram-se a pequena profundidade, e, por isso, a baixa
velocidade e constituem as chamadas ondas directas. As ondas P' e S', registadas em primeiro
lugar, foram refractadas, pois encontraram materiais de composição diferente e chegaram, por
isso, indirectamente à estação C. Estas ondas deslocaram-se a maior profundidade, adquiriram
uma maior velocidade e são designadas ondas indirectas.
                                                                                by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




                             by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                    Através de cálculos matemáticos, o
                     mesmo investigador, Mohorovicic,
                    chegou à conclusão que a mudança
                     de propriedades do meio ocorria a
                    uma profundidade de cerca de 5-10
                    Km na crusta oceânica e 35-70 km
                          na crusta continental!




                         Superfície que demarca a
                            crusta do manto
                                         by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades

- Onda directa: É a onda inicial, com
origem no foco sísmico e que não
interage com nenhuma superfície de
descontinuidade, não sofrendo reflexões
nem refracções.

- Onda reflectida: É uma nova onda que
se propaga, a partir de uma superfície de
descontinuidade em sentido contrário e
no mesmo meio em que a onda inicial se
estava a propagar.

- Onda refractada: É a onda transmitida,
por uma superfície de descontinuidade,
para o segundo meio, a maior parte das
vezes, com um ângulo diferente

                                            by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades



                                     Pela fórmula, podemos inferir que a
                                     velocidade das ondas sísmicas depende
                                     da densidade e também da rigidez do
                                     meio que estão a atravessar!




QUANTO MAIOR FOR A DENSIDADE – MENOR SERÁ A VELOCIDADE DAS ONDAS


QUANTO MAIOR FOR A RIGIDEZ – MAIOR SERÁ A VELOCIDADE DAS ONDAS


                                                               by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades

                  Mohorovicic estimou uma velocidade de
               propagação de cerca de 6Km/s para as ondas P
               na crusta e de 7-8 km/s para as ondas P na zona
                        do manto abaixo da crusta…!



              Por outro lado, a velocidade na crusta oceânica
                e continental das ondas P também varia (o
              material tem diferente rigidez e densidade…)…




               C. Oceânica = 7 km/s       C. continental = 6 km/s
                Apesar de mais densa, é
                 bem mais rígida que a
                    continental…
                                                    by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                       1 – Até aos 100km a velocidade
                       das ondas sísmicas aumenta,
                       mas entre os 100 km e os 200
                       km diminui, só começando a
                       aumentar de forma mais
                       significativa a partir dos 350 km
                       …
                       2 –…
                       3 –… Até uma profundidade de
                       100km o peridotito encontra-se
                       no estado sólido… A partir dessa
                       profundidade, e até aos 350 km,
                       mantém-se fundido e só a partir
                       daí volta a estar sólido
                       (certamente será uma zona
                       novamente rígida devidos às altas
                       pressões!)…
                       4 –… Entre os 100 e os 350 Km a
                       velocidade das ondas sísmicas
                       diminui pois o material que lá
                       está é pouco rígido…!
                                         by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                                                        Se ampliarmos a zona dos 100 aos 350 km de
                                                      profundidade, verifica-se que as ondas sísmicas
                                                      não apresentam um comportamento constante.
                                                       A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a
                                                       profundidade, no entanto, entre os 100 e os 200
                                                      km de profundidade, a velocidade das ondas S e P
                                                      diminui (a velocidade das ondas P diminui dos 8,5
   ESTAS ZONA DE BAIXA VELOCIDADE NÃO ESTÁ BEM          km/s para os 7,5 km/s), sem que as ondas S se
                                                      anulem (prova que esta zona não é comletamente
   DEFINIDA EM TODOS OS LOCAIS DA TERRA E, POR         líquida pois estas ondas não se propagam nesse
                                                                         tipo de meio.
   ISSO, NÃO MÉ CONSIDERADA UMA SUPERFÍCIE DE              Esta diminuição da velocidade das ondas
                                                         sísmicas é explicada por uma diminuição da
      DESCONTINUIDADE! ALGUNS INVESTIGADORES            rigidez dos materiais, já que a composição do
      DEFENDEM AINDA QUE NÃO SE TRATA DE UMA                 manto superior não sofre alterações.


   desta zona, o que provocaCAMADArigidez. Esta zona é conhecida por zona de baixas
                            a diminuição da CONTÍNUA…
Supõe-se que existe um aumento da temperatura capaz de fundir alguns dos materiais constituintes

velocidades (a partir dos 100 km na litosfera oceânica e dos 200 km na litosfera oceânica) e permitiu a
  definição de uma zona conhecida por astenosfera. A litosfera corresponde à zona rígida, de maior
 velocidade das ondas sísmicas, e que se encontra colocada superiormente em relação à astenosfera.
                                                                                         by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                     ESTAS ZONA DE BAIXA
                    VELOCIDADE NÃO ESTÁ
                  BEM DEFINIDA EM TODOS
                   OS LOCAIS DA TERRA E,
                      POR ISSO, NÃO MÉ
                      CONSIDERADA UMA
                        SUPERFÍCIE DE
                     DESCONTINUIDADE!
                   ALGUNS INVESTIGADORES
                    DEFENDEM AINDA QUE
                    NÃO SE TRATA DE UMA
                    CAMADA CONTÍNUA…



                                  by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades



A: Uma zona de baixa velocidade implica que nessa zona o meio se encontre num
estado semi-fundido (as ondas P e S diminuem de velocidade nessas condições)…

B: segundo a Teoria da Tectónica de placas, a litosfera (rígida) assentava numa zona
semi-fundida (astenosfera) onde ocorriam correntes de convecção, responsáveis pelos
movimentos das placas…

C: A zona de baixas velocidades corresponde à astenosfera!




                                                                          by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




                             by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                        1 – De uma forma global, a velocidade
                        das ondas aumenta até aos 3000 km.
                        A partir daí há uma diminuição brusca
                        na velocidade das ondas P e não há
                        registo das S. Entre os 2900 km e os
                        5100 km, a velocidade aumenta
                        lentamente, havendo uma subida
                        mais acentuada a partir dos 5100 km.
                       2 – Possivelmente o meio será líquido
                       (as ondas S não se propagam e as P,
                       devido à menor rigidez, são mais
                       lentas)
                        3 – A partir dos 3000 km as ondas S
                        não se propagam (quando muito são
                        reflectidas) e as ondas P sofrem
                        desvios na trajectória (refracção) por
                        estarem a entrar num meio diferente!
                        4 – Certamente passar-se-á para um
                        meio novamente sólido/rígido!

                        5 – A velocidade das ondas depende
                        do estado físico do meio logo
                        estudando-as é possível determinar
                        indirectamente como será o interior
                        da geosfera


                                           by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                   A análise da velocidade das ondas P
                   permite-nos dizer que:
                   • A velocidade das ondas P segue o
                   mesmo padrão de comportamento das
                   ondas S até aos 2900 km de
                   profundidade.
                   • Aos 2900 km de profundidade, as
                   ondas P sofrem um brusco e grande
                   decréscimo da velocidade, o que vem
                   confirmar a hipótese da existência de um
                   núcleo externo líquido, a esta
                   profundidade.
                   • Aos 5150 km de profundidade, a
                   velocidade das ondas P sofre um
                   acréscimo, o que significa que o material
                   constituinte do núcleo interno se
                   encontra no estado sólido, facto que fez
                   aumentar a rigidez dos materiais e, por
                   isso, a velocidade das ondas.
                                             by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades


                                                                                      Beno Gutenberg
                                                                                      (1889 -1960)




                                                                     Inge Lehmann
                                                                       (1888 -1992)

                                                              http://www.youtube.com/watch?v=3xLiOFjem
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Ondas Sísmicas e Descontinuidades

 As ondas que percorrem trajectórias tangenciais ao
    núcleo emergem em locais da superfície cuja
 distância ao epicentro corresponde a um ângulo de
    103º… Ao entrarem no núcleo são refractadas
 (ondas P) voltando a emergir a um ângulo superior a
                        143º



Gutenberg descobriu ainda que para cada sismo existe um
sector da superfície terrestre onde é impossível registar
ondas sísmicas directas, isto é, ondas com origem no foco e
que atingem a superfície da geosfera sem sofrerem reflexões   by Ana Kastro
nem refracções !
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




 As ondas que percorrem trajectórias tangenciais ao núcleo emergem em
locais da superfície cuja distância ao epicentro corresponde a um ângulo
  de 103º… Ao entrarem no núcleo são refractadas (ondas P) voltando a
                   emergir a um ângulo superior a 143º          by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




     Esta faixa da superfície terrestre, onde não se
propagam ondas sísmicas internas directas, designa-se
                                                          As zonas de sombra sísmica, que variam
zona de sombra sísmica. Gutenberg determinou que a        com a localização do epicentro, ocorrem
distância angular desta zona ao epicentro é constante,         devido à refracção (mudança de
  situando-se entre os 103° e os 142° para as ondas P.      direcção) das ondas P na chegada ao
Fazendo a conversão da distância angular em distância     núcleo externo e na não propagação das
    quilométrica (1° = 111,25 km), sobre a superfície
terrestre, a zona de sombra situa-se entre os 11 459 km
                                                                    ondas S nessa zona!
       e os 15 798 km de distância do epicentro.
                                                                                     by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades
                                                              103º - 143º
                                                              silêncio
                                                              sísmico




As ondas S, a partir da descontinuidade de Gutenberg não se
  propagam e, por isso, todos os locais que se encontrem a
 uma distância epicentral superior ao ângulo de 103º não as
                                                                  by Ana Kastro
                         irão receber!
Ondas Sísmicas e Descontinuidades




                             by Ana Kastro
Ondas Sísmicas e Descontinuidades

As ondas sísmicas são registadas nas estações sismográficas distantes do epicentro num espaço de
  tempo menor do que o esperado...
 Quanto maior é a distância epicentral, maior é a diferença entre o tempo de chegada das ondas sísmicas
   e o tempo esperado para a sua chegada.
 Quanto maior é a distância epicentral, mais profundamente as ondas sísmicas mergulham, e maior a sua
   velocidade.
 As ondas sísmicas propagam-se mais lentamente nas rochas mais quentes e menos rígidas, enquanto a
  sua velocidade aumenta com a rigidez.
 As ondas S não se propagam em meios de rigidez nula (meio líquido), enquanto que as ondas P
  diminuem a sua velocidade.
 A velocidade das ondas sísmicas diminui com o aumento da densidade.
 A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a profundidade, pelo que a rigidez, com a profundidade,
   aumenta mais do que a densidade.
 As ondas sísmicas podem sofrer desvios, durante o seu percurso, o que revela a existência de meios
  de composição diferente, isto é, a Terra é heterogénea.
 Existem superfícies de descontinuidade reveladas pela modificação do comportamento das ondas
  sísmicas.
 Existem zonas de sombra sísmica que estão localizadas entre os graus 103º e 142º (ondas P)

                                                                                        by Ana Kastro

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Ondas sísmicas e descontinuidades

  • 1. Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I Biologia – Geologia (10º ano) COMPREENDER A ESTRUTURA E A DINÂMICA DA GEOSFERA ONDAS SÍSMICAS E DESCONTINUIDADES by Ana Kastro
  • 2. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Quando um feixe luminoso passa de um meio (ar) para outro (água) pode sofrer dois fenómenos…  Reflexão  Refracção (mudança de trajectória) Com as ondas sísmicas ocorre um processo semelhante!!! by Ana Kastro
  • 3. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Ao passarem de um meio para outro com características físicas diferentes, as ondas sísmicas alteram a sua trajectória… à superfície de separação entre esses dois meios dá-se o nome de Descontinuidade! by Ana Kastro
  • 4. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Superfície de descontinuidade Superfície de descontinuidade by Ana Kastro
  • 5. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Se a Terra fosse homogénea, todo o seu Mas tal não acontece … Como tal, a trajectória das interior era semelhante e, por isso, as ondas não segue uma recta. De vez em quando ondas sísmicas propagar-se-iam numa ocorrem mudanças de direcção devido à entrada trajectória rectilínea! num meio diferente! É por sofrerem sucessivas refracções que a trajectória das ondas sísmicas não é rectilínea mas sim curvilínea! by Ana Kastro
  • 6. Ondas Sísmicas e Descontinuidades http://www.youtube.com/watch?v=MsOr-PuhvI8&feature=related 1 – Como explicar a chegada de dois conjuntos de ondas sísmicas P-S à estação mais afastada do epicentro? Possivelmente o primeiro par de ondas P-S que foram registadas pelo simógrafo foram ondas que sofreram refracção (P’-S’), penetraram num meio diferente (de maior velocidade), voltaram a ser refractadas e emergiram à superfície (estação C). O segundo par de ondas (mais lento e que chegou depois) eram ondas directas (P-S) que se propagaram sempre no mesmo meio - crusta! by Ana Kastro
  • 7. Ondas Sísmicas e Descontinuidades 2 – Por que motivo a estação A, mais próxima do epicentro, não recebeu dois pares de ondas P-S? Essa estação recebeu apenas ondas directas (a propagação ocorreu sempre no mesmo meio, na crusta - não se deu refracção das ondas) 3 – Comente a frase: “percorrer maior distância pode ser compensador”. A frase está correcta – basta que para tal se percorra essa maior distância a uma maior velocidade! Há ondas que percorrem o manto superior, no entanto a sua velocidade neste meio é muito maior pois este é mais denso e rígido! by Ana Kastro
  • 8. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Em distâncias curtas, as ondas que viajam pela crusta são detectadas primeiro do que as que percorrem o manto… A distâncias superiores isso já não se verifica! by Ana Kastro
  • 9. Ondas Sísmicas e Descontinuidades As ondas registadas na estação A deslocaram-se a menor profundidade e a menor distância, deslocando-se as ondas registadas na estação C para mais longe e a maior profundidade. A explicação para as diferentes velocidades das ondas sísmicas deve-se, então, à Na estação A e B, próximas do epicentro, foram apenas profundidade, pois a velocidade registadas ondas directas, enquanto na estação C, mais afastada das ondas aumenta, neste caso, do epicentro, foram registadas ondas indirectas e, com a profundidade. posteriormente, ondas directas. As ondas P e S, chegadas em último lugar à estação C, embora tivessem vindo directamente do epicentro até à estação C, propagaram-se a pequena profundidade, e, por isso, a baixa velocidade e constituem as chamadas ondas directas. As ondas P' e S', registadas em primeiro lugar, foram refractadas, pois encontraram materiais de composição diferente e chegaram, por isso, indirectamente à estação C. Estas ondas deslocaram-se a maior profundidade, adquiriram uma maior velocidade e são designadas ondas indirectas. by Ana Kastro
  • 10. Ondas Sísmicas e Descontinuidades by Ana Kastro
  • 11. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Através de cálculos matemáticos, o mesmo investigador, Mohorovicic, chegou à conclusão que a mudança de propriedades do meio ocorria a uma profundidade de cerca de 5-10 Km na crusta oceânica e 35-70 km na crusta continental! Superfície que demarca a crusta do manto by Ana Kastro
  • 12. Ondas Sísmicas e Descontinuidades - Onda directa: É a onda inicial, com origem no foco sísmico e que não interage com nenhuma superfície de descontinuidade, não sofrendo reflexões nem refracções. - Onda reflectida: É uma nova onda que se propaga, a partir de uma superfície de descontinuidade em sentido contrário e no mesmo meio em que a onda inicial se estava a propagar. - Onda refractada: É a onda transmitida, por uma superfície de descontinuidade, para o segundo meio, a maior parte das vezes, com um ângulo diferente by Ana Kastro
  • 13. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Pela fórmula, podemos inferir que a velocidade das ondas sísmicas depende da densidade e também da rigidez do meio que estão a atravessar! QUANTO MAIOR FOR A DENSIDADE – MENOR SERÁ A VELOCIDADE DAS ONDAS QUANTO MAIOR FOR A RIGIDEZ – MAIOR SERÁ A VELOCIDADE DAS ONDAS by Ana Kastro
  • 14. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Mohorovicic estimou uma velocidade de propagação de cerca de 6Km/s para as ondas P na crusta e de 7-8 km/s para as ondas P na zona do manto abaixo da crusta…! Por outro lado, a velocidade na crusta oceânica e continental das ondas P também varia (o material tem diferente rigidez e densidade…)… C. Oceânica = 7 km/s C. continental = 6 km/s Apesar de mais densa, é bem mais rígida que a continental… by Ana Kastro
  • 15. Ondas Sísmicas e Descontinuidades 1 – Até aos 100km a velocidade das ondas sísmicas aumenta, mas entre os 100 km e os 200 km diminui, só começando a aumentar de forma mais significativa a partir dos 350 km … 2 –… 3 –… Até uma profundidade de 100km o peridotito encontra-se no estado sólido… A partir dessa profundidade, e até aos 350 km, mantém-se fundido e só a partir daí volta a estar sólido (certamente será uma zona novamente rígida devidos às altas pressões!)… 4 –… Entre os 100 e os 350 Km a velocidade das ondas sísmicas diminui pois o material que lá está é pouco rígido…! by Ana Kastro
  • 16. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Se ampliarmos a zona dos 100 aos 350 km de profundidade, verifica-se que as ondas sísmicas não apresentam um comportamento constante. A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a profundidade, no entanto, entre os 100 e os 200 km de profundidade, a velocidade das ondas S e P diminui (a velocidade das ondas P diminui dos 8,5 ESTAS ZONA DE BAIXA VELOCIDADE NÃO ESTÁ BEM km/s para os 7,5 km/s), sem que as ondas S se anulem (prova que esta zona não é comletamente DEFINIDA EM TODOS OS LOCAIS DA TERRA E, POR líquida pois estas ondas não se propagam nesse tipo de meio. ISSO, NÃO MÉ CONSIDERADA UMA SUPERFÍCIE DE Esta diminuição da velocidade das ondas sísmicas é explicada por uma diminuição da DESCONTINUIDADE! ALGUNS INVESTIGADORES rigidez dos materiais, já que a composição do DEFENDEM AINDA QUE NÃO SE TRATA DE UMA manto superior não sofre alterações. desta zona, o que provocaCAMADArigidez. Esta zona é conhecida por zona de baixas a diminuição da CONTÍNUA… Supõe-se que existe um aumento da temperatura capaz de fundir alguns dos materiais constituintes velocidades (a partir dos 100 km na litosfera oceânica e dos 200 km na litosfera oceânica) e permitiu a definição de uma zona conhecida por astenosfera. A litosfera corresponde à zona rígida, de maior velocidade das ondas sísmicas, e que se encontra colocada superiormente em relação à astenosfera. by Ana Kastro
  • 17. Ondas Sísmicas e Descontinuidades ESTAS ZONA DE BAIXA VELOCIDADE NÃO ESTÁ BEM DEFINIDA EM TODOS OS LOCAIS DA TERRA E, POR ISSO, NÃO MÉ CONSIDERADA UMA SUPERFÍCIE DE DESCONTINUIDADE! ALGUNS INVESTIGADORES DEFENDEM AINDA QUE NÃO SE TRATA DE UMA CAMADA CONTÍNUA… by Ana Kastro
  • 18. Ondas Sísmicas e Descontinuidades A: Uma zona de baixa velocidade implica que nessa zona o meio se encontre num estado semi-fundido (as ondas P e S diminuem de velocidade nessas condições)… B: segundo a Teoria da Tectónica de placas, a litosfera (rígida) assentava numa zona semi-fundida (astenosfera) onde ocorriam correntes de convecção, responsáveis pelos movimentos das placas… C: A zona de baixas velocidades corresponde à astenosfera! by Ana Kastro
  • 19. Ondas Sísmicas e Descontinuidades by Ana Kastro
  • 20. Ondas Sísmicas e Descontinuidades 1 – De uma forma global, a velocidade das ondas aumenta até aos 3000 km. A partir daí há uma diminuição brusca na velocidade das ondas P e não há registo das S. Entre os 2900 km e os 5100 km, a velocidade aumenta lentamente, havendo uma subida mais acentuada a partir dos 5100 km. 2 – Possivelmente o meio será líquido (as ondas S não se propagam e as P, devido à menor rigidez, são mais lentas) 3 – A partir dos 3000 km as ondas S não se propagam (quando muito são reflectidas) e as ondas P sofrem desvios na trajectória (refracção) por estarem a entrar num meio diferente! 4 – Certamente passar-se-á para um meio novamente sólido/rígido! 5 – A velocidade das ondas depende do estado físico do meio logo estudando-as é possível determinar indirectamente como será o interior da geosfera by Ana Kastro
  • 21. Ondas Sísmicas e Descontinuidades A análise da velocidade das ondas P permite-nos dizer que: • A velocidade das ondas P segue o mesmo padrão de comportamento das ondas S até aos 2900 km de profundidade. • Aos 2900 km de profundidade, as ondas P sofrem um brusco e grande decréscimo da velocidade, o que vem confirmar a hipótese da existência de um núcleo externo líquido, a esta profundidade. • Aos 5150 km de profundidade, a velocidade das ondas P sofre um acréscimo, o que significa que o material constituinte do núcleo interno se encontra no estado sólido, facto que fez aumentar a rigidez dos materiais e, por isso, a velocidade das ondas. by Ana Kastro
  • 22. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Beno Gutenberg (1889 -1960) Inge Lehmann (1888 -1992) http://www.youtube.com/watch?v=3xLiOFjem WQ&feature=player_embedded Superfície que demarca o núcleo externo do núcleo interno Superfície que demarca o manto do núcleo externo by Ana Kastro
  • 23. Ondas Sísmicas e Descontinuidades As ondas que percorrem trajectórias tangenciais ao núcleo emergem em locais da superfície cuja distância ao epicentro corresponde a um ângulo de 103º… Ao entrarem no núcleo são refractadas (ondas P) voltando a emergir a um ângulo superior a 143º Gutenberg descobriu ainda que para cada sismo existe um sector da superfície terrestre onde é impossível registar ondas sísmicas directas, isto é, ondas com origem no foco e que atingem a superfície da geosfera sem sofrerem reflexões by Ana Kastro nem refracções !
  • 24. Ondas Sísmicas e Descontinuidades As ondas que percorrem trajectórias tangenciais ao núcleo emergem em locais da superfície cuja distância ao epicentro corresponde a um ângulo de 103º… Ao entrarem no núcleo são refractadas (ondas P) voltando a emergir a um ângulo superior a 143º by Ana Kastro
  • 25. Ondas Sísmicas e Descontinuidades Esta faixa da superfície terrestre, onde não se propagam ondas sísmicas internas directas, designa-se As zonas de sombra sísmica, que variam zona de sombra sísmica. Gutenberg determinou que a com a localização do epicentro, ocorrem distância angular desta zona ao epicentro é constante, devido à refracção (mudança de situando-se entre os 103° e os 142° para as ondas P. direcção) das ondas P na chegada ao Fazendo a conversão da distância angular em distância núcleo externo e na não propagação das quilométrica (1° = 111,25 km), sobre a superfície terrestre, a zona de sombra situa-se entre os 11 459 km ondas S nessa zona! e os 15 798 km de distância do epicentro. by Ana Kastro
  • 26. Ondas Sísmicas e Descontinuidades 103º - 143º silêncio sísmico As ondas S, a partir da descontinuidade de Gutenberg não se propagam e, por isso, todos os locais que se encontrem a uma distância epicentral superior ao ângulo de 103º não as by Ana Kastro irão receber!
  • 27. Ondas Sísmicas e Descontinuidades by Ana Kastro
  • 28. Ondas Sísmicas e Descontinuidades As ondas sísmicas são registadas nas estações sismográficas distantes do epicentro num espaço de tempo menor do que o esperado...  Quanto maior é a distância epicentral, maior é a diferença entre o tempo de chegada das ondas sísmicas e o tempo esperado para a sua chegada.  Quanto maior é a distância epicentral, mais profundamente as ondas sísmicas mergulham, e maior a sua velocidade.  As ondas sísmicas propagam-se mais lentamente nas rochas mais quentes e menos rígidas, enquanto a sua velocidade aumenta com a rigidez.  As ondas S não se propagam em meios de rigidez nula (meio líquido), enquanto que as ondas P diminuem a sua velocidade.  A velocidade das ondas sísmicas diminui com o aumento da densidade.  A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a profundidade, pelo que a rigidez, com a profundidade, aumenta mais do que a densidade.  As ondas sísmicas podem sofrer desvios, durante o seu percurso, o que revela a existência de meios de composição diferente, isto é, a Terra é heterogénea.  Existem superfícies de descontinuidade reveladas pela modificação do comportamento das ondas sísmicas.  Existem zonas de sombra sísmica que estão localizadas entre os graus 103º e 142º (ondas P) by Ana Kastro