Powerpoint de sismologia.

1. D E F I N I Ç Ã O E C A U S A S
P A R Â M E T R O S D E C A R A T E R I Z A Ç Ã O S Í S M I C A
D E T E Ç Ã O E R E G I S T O S D E S I S M O S
I N T E N S I D A D E E M A G N I T U D E D E U M S I S M O
O S S I S M O S E A T E C T Ó N I C A D E P L A C A S
S I S M I C I D A D E I N T E R P L A C A
T S U N A M I S
S I S M I C I D A D E E M P O R T U G A L
P R E V I S Ã O E P R E V E N Ç Ã O
T E R R A M O T O D E 1 7 5 5
Escola secundária/3 de Amarante
SISMOLOGIA

2. Definição e causas
Os sismos, ou tremores de terra são movimentos vibratórios
com origem nas camadas superiores da Terra, provocados
pela libertação de energia.
A maior parte dos sismos são tectónicos pois ocorrem nas zonas
de fronteira entre placas tectónicas.
O movimento lento das placas tectónicas, afastamento ou
colisão, permite que nas suas fronteiras enormes quantidades
de energia se acumulem.

3. Definição e causas
A teoria do ressalto elástico foi estabelecida por H. F. Reid com base em
estudos geodésicos que realizou após o sismo de 1906 em São Francisco,
Califórnia, de um e do outro lado do segmento da falha de Sto. André que
sofreu rotura durante o sismo.
Ocorre uma movimentação brusca devido a tensões acumuladas. As rochas
ressaltam elasticamente, libertando energia sob a forma de calor e de
ondas elásticas, isto é, produz-se um sismo.

4. Definição e causas
 A única região da Terra onde se verificam estas
condições é na litosfera e por isso só nela
ocorrem os tremores de terra, particularmente
onde as tensões estão concentradas junto das
fronteiras das placas.

5. Definição e causas
As tensões que se acumulam, na sequência dos movimentos tectónicos,
deformam os materiais rochosos no interior de Terra, enquanto a sua
elasticidade o permitir. Quando as rochas atingem o seu limite de
acumulação de energia, atingem , também, o seu limite de deformação
elástica.
Teoria do Ressalto Elástico
Quando o material terrestre é sujeito a um nível de tensão que ultrapassa o
seu limite elástico, verifica-se deformação permanente desse material. A
cedência pode ocorrer de um modo dúctil (induzindo dobramento do
material) ou por fratura frágil (provocando movimentação em falhas).
(A segunda destas situações produz um sismo.)

6. Definição e causas
Consequentemente, para provocar um sismo têm de estar
reunidas duas condições:
a) existir algum tipo de movimento diferencial no
material de modo a que a tensão se possa acumular e
ultrapassar o limite elástico do material;
b) o material tem de ceder por fratura frágil.

7. Definição e causas
 De acordo com a teoria do ressalto elástico, as forças tectónicas geradas
em profundidade produzem o deslocamento muito lento das rochas da
crosta em sentidos contrários de um e do outro lado da falha, conduzindo à
deformação progressiva das rochas localizadas na área de movimentação
diferencial. À medida que a movimentação tectónica prossegue, a
deformação das rochas acentua-se e acumula-se energia potencial.

8. Definição e causas
 Se a tensão cisalhante atinge o valor crítico, ultrapassando o atrito
na zona da falha, dá-se uma movimentação brusca e as rochas em
ambos os lados da falha ressaltam elasticamente, libertando
energia sob a forma de calor e de ondas elásticas, isto é, produz-se
um sismo.

9. Os sismos podem ser precedidos e sucedidos por sismos menores, aos quais se
dá o nome de, respetivamente, abalos premonitórios e réplicas.
 Falha ativa é uma estrutura geológica que resulta da
fratura de rochas, com formação de blocos que se
deslocam uns em relação aos outros.
A fronteira entre placas tectónicas é um exemplo de falha ativa...
mas, durante um sismo, podem formar-se outros sistemas de falhas ativas,
na sequência da energia libertada ao longo do plano de falha tectónico.
Outros exemplos: sismos vulcânicos.
Definição e causas

10. Definição e causas

11. Parâmetros de caraterização sísmica
 O local do interior da geosfera onde ocorre a libertação da energia sísmica
designa-se foco ou hipocentro.
 O local à superfície da Terra, situado na vertical do foco ou hipocentro,
chama-se epicentro.
 A distância entre o foco e o epicentro designa-se profundidade focal.
 As ondas sísmicas originam-se a partir da energia libertada no foco e que
se propaga em todas as direções, fazendo vibrar as partículas rochosas.
 A propagação das ondas sísmicas é tridimensional constituindo superfícies
esféricas definidas pelo conjunto de pontos na mesma fase do movimento
ondulatório e designam-se por frentes de onda.
 As direções de propagação da onda sísmica perpendiculares à frente de
onda tem o nome de raios sísmicos.

12. Parâmetros de caraterização sísmica

13. Parâmetros de caraterização sísmica

14. Parâmetros de caraterização sísmica
Na Terra, devido à sua composição heterogénea, o trajeto das
ondas sísmicas é , regra geral, curvilíneo.
Ondas sísmicas:
o Primárias ou P
o Secundárias ou S
o Superficiais :
o ondas de Love
o Ondas de Rayleigh

15. Parâmetros de caraterização sísmica
Caraterísticas das ondas sísmicas primárias ou P:
• São ondas internas (com origem no foco e propagação em qualquer
direção);
• São as ondas sísmicas com maior velocidade de propagação, que
comprimem e distendem a matéria;
• As partículas do meio vibram na mesma direção de propagação da
onda, sendo por isso, também, designada por onda longitudinal.

16. Parâmetros de caracterização sísmica
O efeito da propagação das ondas P pode ser comparado às expansões e
compressões sofridas pelos passageiros de um autocarro, quando viajam de
pé, em resposta à sua aceleração ou desaceleração.
• Propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos;
• Ao atingirem a superfície terrestre, parte da sua energia pode ser
transmitida para a atmosfera, sob a forma de ondas sonoras (detetadas
por humanos e outros animais);
• A velocidade de propagação diminui progressivamente na passagem de
meios sólidos para líquidos, e destes para meios gasosos.
(Num granito é de 5,5 km/s e na água 1,5 km/s).
• Incidem verticalmente nas estruturas, dado a vibração das partículas ser
paralela à sua direção de propagação, e atenuada pela massa das
estruturas.

17. Parâmetros de caraterização sísmica

18. Parâmetros de caracterização sísmica
Características das ondas sísmicas secundárias ou S:
• São ondas internas (com origem no foco e propagam-se em qualquer
direção);
• São ondas sísmicas que deformam os materiais à sua passagem, sem
alteração do seu volume, isto é, são ondas de corte;
• “Sacodem” a Terra e as construções de alto a baixo, como quem sacode um
tapete;
• Utilizam muita energia nestes movimentos, deslocando-se com menor
velocidade de que as ondas P;
• As partículas do meio vibram perpendicularmente à direção de propagação
da onda, sendo por isso, também designadas por onda transversal.
• Uma vez que incidem transversalmente nas estruturas, a sua ação sobre os
edifícios é mais destruidora.

19. Parâmetros de caraterização sísmica
 As ondas S só se propagam em meios sólidos.
 A sua velocidade é menor do que a das ondas P.
(Nos granitos é de cerca de 3km/s.)

20. Parâmetros de caraterização sísmica

21. Parâmetros de caracterização sísmica
A interacção das ondas P e S com a geosfera produzem:
Ondas de Love
Ondas de Rayleigh

22. Parâmetros de caraterização sísmica
Caraterísticas das ondas sísmicas superficiais ou Love:
 Não se propagam na água , tal como as S;
 Propagam-se horizontalmente, da direita para a esquerda,, segundo
movimentos de torção;
 As ondas de Love “atacam” preferencialmente os alicerces dos prédios.
 As partículas do meio vibram perpendicularmente à direção de propagação
da onda.

23. Parâmetros de caracterização sísmica

24. Parâmetros de caraterização sísmica
Caraterísticas das ondas sísmicas superficiais ou Rayleigh:
 Propagam-se em meios sólidos e líquidos;
 As partículas do meio vibram perpendicularmente à direção de propagação
da onda;
 As ondas de Rayleigh agitam o solo segundo uma trajetória elíptica,
semelhante às ondas do mar.

25. Parâmetros de caraterização sísmica
As ondas de Love e as de Rayleigh
são ondas de grande amplitude e,
também, designadas por ondas
Longas ou L, fato que lhes confere
elevada capacidade destrutiva.
Se o interior da Terra fosse homogéneo, a energia sísmica propagar-se-ia com a
mesma velocidade em todas as direções.
Na geosfera, a velocidade de propagação das ondas sísmicas internas depende
das propriedades físicas das rochas que atravessam, tais como, a rigidez,
densidade e incompressibilidade.
Rigidez - propriedade que confere à matéria uma forma definida.
Densidade - concentração de matéria num dado volume.
Incompressibilidade - avalia a resistência de um corpo sólido à variação de volume em
função da pressão.

26. Parâmetros de caraterização sísmica

27. Deteção e registo de sismos
 Os sismógrafos são aparelhos
de precisão que registam, em
sismogramas, a passagem das
ondas sísmicas.
Numa estação sismográfica existem, geralmente, três sismógrafos: um que
regista os movimentos verticais e outros dois que registam os movimentos
horizontais (um orientado na direção N-S e outro na direção E-W).

28. Deteção e registo de sismos
Um sismograma é constituído por retas paralelas, na ausência de quaisquer
vibrações. No entanto, a Terra é perturbada por microssismos, como
consequência de fenómenos naturais ou resultantes da atividade humana.
As primeiras ondas a serem registadas são as de maior velocidade, as ondas P;
seguem-se as ondas S e, depois as ondas superficiais ou L.

29. Deteção e registo de sismos

30. Detecção e registo de sismos

31. Deteção e registo de sismos

32. Deteção e registo de sismos
A intensidade de um sismo depende (além de outros fatores):
Profundidade do foco e da distância ao epicentro
Natureza do subsolo
Quantidade de energia libertada no foco

33. Intensidade e magnitude de um sismo
Para avaliar a intensidade de um sismo numa determinada área, utiliza-se a
ESCALA INTERNACIONAL ou de MERCALLI MODIFICADA. Esta Escala
é:
 Qualitativa
 Imprecisa
 Graduada de I até XII.
Mercalli propôs, em 1902, uma escala de intensidade com 10 graus. A extensão a 12
graus foi proposta, mais tarde, por Cancani. Em 1912, Sieberg caracterizou de forma
exaustiva, cada um dos doze graus da escala. Atualmente, a escala é conhecida por
escala de Mercalli-Cancani-Sieberg (MCS ).

34. Intensidade e magnitude de um sismo
 Versão simplificada da escala de Mercalli:
I - Não se sente.
II - Só é sentido por pessoas em descanso ou nos andares superiores de um prédio.
III - Só é sentido por pessoas dentro de casa. Candeeiros do tecto baloiçam. A vibração sentida é semelhante à provocada por um camião que passa.
IV - Vibração semelhante à provocada pela passagem de camiões pesados. Carros estacionados baloiçam. Objectos de loiça e janelas vibram. Objectos
de cristal tilintam. Soalhos de madeira e vigas podem ranger.
V - Sente-se mesmo na rua. pode estimar-se a direcção das vibrações. Acordam pessoas que dormem. Agita líquidos em repouso, podendo mesmo
entornar os copos cheios. Pequenos objectos são deslocados. As portas abrem-se e batem. Os relógios de pêndulo param ou aceleram.
VI - Sentido por toda a gente. Pessoas assustam-se e saem para rua. Torna-se difícil andar. Quadros caem das paredes. Móveis mexem-se ou caem.
Caliça cai das paredes, azulejos racham. Pequenos sinos começam a tocar. Árvores e arbustos abanam.
VII - Difícil manter-se de pé. Mesmo os condutores de automóveis o sentem. Os objectos suspensos balançam. Móveis partem-se. Tijolos e azulejos
mais frágeis partem-se. Chaminés mais frágeis desabam. Cai gesso das paredes, tijolos soltos, cornijas, pedras, telhas. Formam-se ondas nos lagos e
tanques. As águas ficam sujas de lama. Criam-se declives e desníveis ao longo de areais e zonas de gravilha. Grandes sinos tocam. Valas de cimento
ficam danificadas
VIII - A condução de automóveis é afectada. Construções são afectadas, algumas podem cair parcialmente. Queda dos estuques e de algumas paredes
de tijolo. Chaminés torcem-se e caem, monumentos, torres, depósitos de água elevados caem igualmente. Estrutura das casas desloca-se ou chega
mesmo a cair. Paredes soltas caem. Ramos das árvores partem-se. Temperatura e caudal da água das fontes e poços é alterada. Surgem brechas no solo
em declives e na terra molhada.
IX - Pânico generalizado. Construção mais frágeis são destruídas. As construções normais são muito danificadas, algumas colapsam. Mesmo as
construções mais sólidas são afectadas. Reservatórios de água danificados. Canalizações subterrâneas são afectadas. Brechas visíveis no solo. Nas
zonas aluviais, areia e lama é ejectada.
X - A maior parte das construções é destruída juntamente com as fundações. Construções mais sólidas de madeira e pontes colapsam. Danos graves em
barragens, diques e cais. Grandes deslocamentos de terra. Água de canais, rios, lagos é projectada. A areia e lama sofre grandes deslocações laterais
nas praias e regiões planas. Carris de caminho de ferro são ligeiramente torcidos.
XI - Carris de caminho de ferro muito torcidos. Canalizações subterrâneas completamente destruídas.
XII - Danos quase totais. Grandes massas rochosas deslocadas. As linhas de nível são alteradas. Objectos são lançados ao ar.

35. Intensidade e magnitude de um sismo
Isossistas são linhas que unem os pontos onde a intensidade do sismo foi a
mesma.

36. Intensidade e magnitude de um sismo

37. Intensidade e magnitude de um sismo
Quando numa zona há incerteza na intensidade do sismo, representa-
se a isossista a tracejado. Por exemplo, zonas de baixa ou nula
densidade populacional, como nos oceanos, onde não é possível a
recolha de dados.

38. Intensidade e magnitude de um sismo
A Escala de Magnitude de Richter mede a quantidade de energia libertada no
foco ou hipocentro.
A Escala de Richter é uma escala aberta, sem limite máximo e, poucos foram
os sismos superiores a 9.

39. Intensidade e magnitude de um sismo
ESCALA de MERCALLI ESCALA de RICHTER
Avalia a intensidade de um sismo
através:
. da percepção do sismo pela
população.
. do grau de destruição.
Avalia a magnitude de um
sismo, através do cálculo da
energia libertada no foco ou
hipocentro.
Instrumentos de trabalho:
inquéritos realizados às
populações e registos descritivos
do grau de destruição.
Instrumentos de trabalho:
sismogramas
Fechada, com XII graus. Aberta
Qualitativa e Subjectiva Quantitativa e Objetiva
Exprime-se em numeração
romana
Exprime-se em numeração
árabe

40. Os sismos e a tectónica de placas
A distribuição sísmica coincide com o limite das placas tectónicas.
Estas são zonas geologicamente ativas.

41. Os sismos e a tectónica de placas
O enquadramento tectónico dos sismos permite classificá-los em:
SISMOS INTERPLACA
SISMOS INTRAPLACA
Os sismos interplaca ocorrem nas zonas de fronteira de placa (maior
ocorrência nas zonas de colisão).
Os sismos intraplaca ocorrem no interior das placas tectónicas (consequência
de falhas ativas).

42. Sismicidade interplaca
Colisão entre uma placa oceânica e uma
placa continental
. A placa oceânica , ao colidir com a placa
continental, mergulha sob esta. É este
arrastamento para o interior da geosfera
que constitui o mecanismo gerador da
maior parte dos sismos nestas zonas.
Colisão entre placas continentais
. Ex: A Índia ao colidir com a Ásia
resultou na formação dos Himalaias
(colisão entre as placas Eurasiática e
Indo-Australiana ).

43. Sismicidade interplaca
Colisão entre placas oceânicas
. Quando duas placas oceânicas
colidem, a mais densa mergulha sob a
de menor densidade, desenvolvendo
tensões que podem desencadear
sismos (Aleutas).
Afastamento de placas oceânicas
. A maior cadeia montanhosa da Terra
encontra-se submersa. A tensão é
forte pois é uma zona onde as placas
oceânicas se separam (10% dos sismos
têm esta origem).

44. Sismicidade interplaca
Afastamento de placas continentais
. A placa que suporta o continente
africano, ainda continua a dividir-se e o
Rifte Valley Africano, exemplo desta
divisão, é responsável pela sismicidade
desta região.
Contacto com deslizamento entre duas
placas
. A falha de Santo André, na Califórnia,
marca a fronteira entre a Placa Pacífica e
a placa Norte-Americana. Deslizam a uma
velocidade de 3 a 6cm por ano e
consequentemente, existe forte atividade
sísmica na Califórnia e no México.

45. TSUNAMIS
Os tsunamis formam-se quando o fundo oceânico é deformado, na sequência
da libertação de energia sísmica, deslocando verticalmente a coluna de água
que repousa sobre ele(sismos interplaca)

46. SISMICIDADE EM PORTUGAL
Portugal Continental, tectonicamente, situa-se na Placa Euroasiática, limitada a sul pela
Falha Açores-Gibraltar (corresponde à fronteira entre as placas Euroasiática e Africana )
e, a oeste, pela Dorsal Médio-Atlântica. O movimento das placas carateriza-se pelo
deslocamento para norte da Placa Africana e pelo movimento divergente na dorsal
atlântica.

47. SISMICIDADE EM PORTUGAL
1 de Novembro de 1755 – sismo interplaca –FalhaAçores-Gibraltar, a mais de 100km
da costa, no Banco de Gorringe – hipotético epicentro.
28 de Fevereiro de 1969 – Lisboa, grauVIII, na Escala de intensidade de Mercalli – sismo
interplaca.
23 deAbril de 1909, no continente, epicentro em Benavente, na falha doVale Inferior do
Tejo, magnitude 6,7 – sismo intraplaca.
Arquipélago da Madeira, sismicidade reduzida, com actividade sísmica na PlacaAfricana – a
25 de Novembro de 1942, grauVI na Escala de Mercalli.
Atividade sísmica e vulcânica dosAçores deve-se ao seu enquadramento tectónico – Falha
da Glória, Rifte daTerceira, Dorsal MédioAtlântica, bem como ao sistema de fraturas
associado.

48. PREVISÃO E PREVENÇÃO
 Identificar zonas de maior risco
 Construir estruturas mais sólidas e anti-sísmicas
 Promover a educação da população
 Medidas de segurança
 Planos de emergência
O perigo da actividade sísmica depende da magnitude e da
intensidade do sismo, assim como da densidade populacional
da área em análise.

49. PREVISÃO E PREVENÇÃO

50. PREVISÃO E PREVENÇÃO

51. OTerramoto de 1755

52. OTerramoto de 1755
Atualmente, alguns estudos referem a Falha do Marquês de Pombal como zona provável
do epicentro. Esta Falha situa-se a 100km aW do Cabo de SãoVicente. O sismo ocorreu
às 9h40m e às 10h00m, um enorme tsunami (cerca de 15m de altura), abateu-se sobre a
zona ribeirinha de Lisboa, matando milhares de pessoas que aí tinham procurado
refúgio, fugindo de uma cidade incendiada e em ruínas.
Este sismo foi sentido em Marrocos, onde houve também grandes derrocadas e muitas
vítimas, provocando pequenos estragos no Norte de Portugal, no Sul de Espanha e na
Argélia. Estendeu-se a França, Suiça, Itália,Alemanha e Madeira eAçores.A magnitude
é estimada de 8,75.

53. OTerramoto de 1755

54. OTerramoto de 1755