O documento discute métodos para estudar o interior da Terra, incluindo vulcanologia, sismologia e estrutura interna. Aborda causas e efeitos de sismos, ondas sísmicas, registro de sismos, determinação do epicentro, intensidade e magnitude. Explica como a atividade sísmica está relacionada à tectônica de placas e discute métodos para prever e prevenir riscos sísmicos.

1. Tema 3
Métodos para o
estudo do interior
da geosfera
Vulcanologia
Sismologia
Estrutura interna
da geosfera
jcmorais
2007

2. Tema 3
Causas e efeitos dos sismos
Sismos
Macrossismos
(perceptiveis)
são movimentos
vibratórios na superfície
terrestre originados por
uma libertação brusca
de energia.
Abalos Premonitórios
Microssismos
(imperceptiveis)
Abalo Principal
Réplicas
jcmorais
2007

3. Tema 3
Sismos
Artificiais
Causas dos sismos
Explosões provocadas
pelo Homem
(minas, pedreiras
bombas)
Sismos
Vulcânicos
Sismos
Naturais
Sismos de
Colapso
Sismos
Tectónicos
jcmorais
2007

4. Tema 3
Causas dos sismos
A teoria do
Ressalto Elástico
jcmorais
2007

5. Tema 3
Causas dos sismos
jcmorais
2007

6. Tema 3
Causas dos sismos
jcmorais
2007

7. Tema 3
A falha de St. André
jcmorais
2007

8. Tema 3
Falhas
Normais
Inversas
Cisalhamento
jcmorais
2007

9. Tema 3
As ondas sísmicas resultam de
um abalo sísmico e irradiam-se
para todas as direcções, a partir
do hipocentro ou foco – local do
globo terrestre onde se origina a
ruptura ou simplesmente a
deslocação dos blocos rochosos
Quando as partículas
constituintes do meio onde
ocorreu o sismo oscilam,
comunicam vibrações às
partículas adjacentes as quais,
por sua vez, as vão comunicar
às que lhes estão próximas e
assim sucessivamente.
É desta forma que se vai
propagando a frente de onda
– superfície de separação
entre as partículas que estão
a vibrar e as partículas que
ainda não entraram em
agitação.
Ondas Sísmicas
jcmorais
2007

10. Tema 3
Ondas P (primárias, longitudinais
ou de compressão)
São as primeiras a serem
registadas pelos
sismógrafos, logo as de
maior velocidade, daí
serem designadas por
ondas primárias;
Ondas Sísmicas
As partículas dos materiais rochosos
vibram paralelamente á direcção de
propagação da onda (para a frente e para
trás), como se comprimissem e depois
distendessem, voltando à posição inicial;
logo, há alteração do volume do material;
São ondas de
pequena
amplitude;
Propagam-se em todos os meios: sólido, líquido e gasoso.
jcmorais
2007

11. Tema 3
Ondas P
Ondas Sísmicas
jcmorais
2007

12. Tema 3
Ondas P
Ondas Sísmicas
jcmorais
2007

13. Tema 3
Ondas Sísmicas
Ondas S (secundárias, ou transversais)
Propagam-se com menor
velocidade do que as ondas
P, daí serem as segundas a
serem registadas pelos
sismógrafos e designarem-se
por secundárias;
As partículas dos materiais rochosos
vibram perpendicularmente à
direcção de propagação da onda
(para cima e para baixo), mantendo
o seu volume constante mas
alterando a sua forma;
São ondas de baixa
amplitude, mas
em comparação
com as ondas P,
têm maior
amplitude;
Propagam-se apenas em meio sólido.
jcmorais
2007

14. Tema 3
Ondas S
Ondas Sísmicas
jcmorais
2007

15. Tema 3
Ondas S
Ondas Sísmicas
jcmorais
2007

16. Tema 3
Ondas L (de superfície ou longas)
Propagam-se ao
longo da superfície
terrestre, e não no
interior do globo;
Resultam de
interferências de
ondas do tipo P e S;
ONDAS LOVE
São mais rápidas que as ondas de Rayleigh,
logo menos destrutivas;
Resultam de interferências entre ondas S
Propagam-se só em meios sólidos
As partículas dos materiais rochosos vibram perpendicularmente
à direcção de propagação da onda, segundo um movimento de
torção (movimento de um lado para o outro, na horizontal);
Ondas Sísmicas
São ondas de grande amplitude, razão
pela qual se designam por longas, embora
sejam as mais lentas (últimas a serem
registadas por sismógrafos) são as mais
destruidoras.
ONDAS RAYLEIGH (R)
Resultam de interferências entre ondas P e S
Propagam-se em meios sólidos e líquidos
As partículas dos materiais rochosos vibram perpendicularmente
à direcção de propagação da onda, segundo movimentos
circulares/ondulantes, semelhantes às ondas marinhas;
jcmorais
2007

17. Tema 3
Registo dos sismos
X2
X1
jcmorais
2007

18. Tema 3
Registo dos sismos
SISMOGRAMA
jcmorais
2007

19. Tema 3
Tempo após o início
do sismo
Distância ao Epicentro
Registo dos sismos
Um intervalo de 8
minutos entre as
ondas P e S
corresponde a uma
distância de 5600 Km
ao Epicentro
Distância do epicentro ao sismógrafo
jcmorais
2007

20. Tema 3
Determinação do Epicentro
Para se determinar o epicentro de um sismo, é
necessário recorrer aos dados obtidos por três
sismógrafos colocados, respetivamente, um em
cada uma de três estações sismológicas diferentes e
distando entre si pelo menos 100 Km.
D.E. = [(S-P)-1]x1000 (Km)
D.E. =distância ao epicentro
Pode ser determinada baseando-nos na
diferença de tempo de chegada das primeiras
ondas P e S a diferentes estações. Este
intervalo de tempo vai aumentando com a
distância ao epicentro.
Regra empírica, válida apenas para distâncias epicentrais
superiores a 100 Km, que pode ser utilizada para determinar
a distância epicentral de um modo aproximado.
(S-P)= intervalo de tempo em minutos entre a chegada das ondas P e das ondas S
jcmorais
2007

21. Tema 3
Intensidade de um sismo
A intensidade sísmica é um parâmetro
que permite avaliar as vibrações
sísmicas sentidas num certo local, tendo
em conta os efeitos produzidos em
pessoas, objectos e estruturas.
É determinada pelo
preenchimento de um
questionário padrão distribuído
pelas entidades oficiais.
Criação por Giuseppe Mercalli (vulcanólogo italiano), em 1902, de uma
Escala de Intensidade Sísmica com doze termos .
Apesar de existirem várias escalas deste tipo, a que ainda hoje é mais aceite e utilizada é a Escala de
Mercalli Modificada proposta por Richter em 1956, baseada na de Giuseppe Mercalli.
jcmorais
2007

22. Tema 3
INT.
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Escala de Mercalli
EFEITOS NAS PESSOAS
EFEITOS NOS OBJECTOS
Não é sentido pelo Homem
Registado nos sismógrafos
Sentido por um número reduzido de pessoas, que se
Registados pelos sismógrafos
encontram em repouso nos andares superiores das casas
Sentido por algumas pessoas no solo e no interior de
Ligeiro balançar de objectos suspensos
edifícios, especialmente em andares superiores
Sentido por pessoas que se encontram no interior de
As louças, as janelas, as portas e os líquidos vibram
edifícios
Sentido por toda a população, pessoas que dormem
Tilintar de vidros e loiças e objectos mal
podem acordar
equilibrados tombam
Início do medo
Estalar de paredes e oscilação de móveis
Derrube de todos os objectos e fissuras no tecto,
As pessoas de pé sentem bem, há um medo geral
os sinos da igreja tocam espontaneamente
A condução de veículos pesados é perturbada, é o
Prejuízos importantes, caem as chaminés das
pânico.
fábricas e abrem-se fissuras nas construções frágeis
Destruição parcial das canalizações e de edifícios de
Pânico
pedra e tijolo
Grandes desabamentos de terrenos.
Pânico
Desmoronamento parcial das estruturas de betão
Os carris são entortados e as canalizações
Pânico
totalmente destruídas.
Destruição total, nada fica de pé. Mudanças na
Pânico
topografia. Cursos de água desviados.
jcmorais
2007

23. Tema 3
Intensidade de um sismo
Isossistas
O grau de intensidade sísmica representado pelas isossistas
diminui da zona do epicentro até à periferia.
jcmorais
2007

24. Tema 3
Magnitude de um sismo
A magnitude é um outro parâmetro que permite
avaliar um sismo e é proporcional à quantidade
de energia libertada no hipocentro de um sismo,
sendo determinada.
É determinada pela amplitude do registo
das ondas sísmicas no sismograma.
A escala de magnitudes é uma escala
quantitativa (a magnitude calcula-se a partir
de dados fornecidos pelos sismogramas e
corresponde ao logaritmo da amplitude máxima
do traçado no sismógrafo)
A escala de magnitudes mais utilizada é a
escala de Richter (1935)
jcmorais
2007

25. Tema 3
Sismos e Tectónica de Placas
Considerando os epicentros dos principais sismos registados durante o
século XX, podem distinguir-se três grandes zonas sísmicas a nível mundial:
Zona
Mediterrânico-Asiática:
zona onde ocorrem 15% dos sismos
de forte a média magnitude.
Zonas de dorsais oceânicas:
onde, por exemplo, se localizam os
Açores.
Zona Circumpacífica: também designada por anel de fogo
do Pacífico, é uma zona onde os abalos sísmicos ocorrem
frequentemente e com grande intensidade( 80% dos sismos).
jcmorais
2007

26. Tema 3
Sismos esísmica coincidem com zonas muito
Tectónica de Placas
As áreas de grande actividade
instáveis da Terra, que ficam nas fronteiras das placas tectónicas
jcmorais
2007

27. Tema 3
Minimização de Riscos Sísmicos
Previsão
Métodos Físicos: pressupõem que o
objectivo da previsão só poderá ser
atingido pelo conhecimento profundo
dos mecanismos físicos de
desencadeamento de sismos
Métodos Numéricos: pressupõem que
uma sequência temporal de ocorrências
sísmicas numa região – a sua sismicidade
– já contém em si informação suficiente
para permitir a identificação de períodos
ou padrões de recorrência.
Prevenção
Estudo pormenorizado da geologia
do terreno.
Informar e educar as populações e
organizar dispositivos de socorro
A construção de edifícios ou de
outras obras de engenharia, deve
obedecer a regras anti-sísmicas para
evitar a sua destruição.
jcmorais
2007

28. Tema 3
Ondas sísmicas e
descontinuidades internas
Como varia a velocidade de propagação das ondas
sísmicas com a profundidade?
Ondas P
Sabendo que quanto mais
distante se encontra uma
estação sismológica, maior
a profundidade a que as
ondas mergulham,
podendo concluir-se que a
velocidade das ondas
sísmicas aumenta com a
profundidade.
jcmorais
2007

29. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
Como varia a
velocidade de
propagação das
ondas sísmicas com
a profundidade?
jcmorais
2007

30. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
Como varia a velocidade de propagação das ondas
sísmicas com a profundidade?
jcmorais
2007

31. Tema 3
Ondas sísmicas e
descontinuidades internas
Como varia a velocidade de
propagação das ondas
sísmicas com a profundidade?
À medida que a medida que a rigidez e
a compressibilidade aumentam, a
velocidade das ondas P e S também
aumentam.
Como há um aumento mais
significativo de rigidez dos materiais
com a profundidade, a velocidade
das ondas aumenta com a
profundidade.
jcmorais
2007

32. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
Como varia a trajectória de propagação das
ondas sísmicas com a profundidade?
Se a Terra fosse homogénea, as
trajectórias dos raios sísmicos seriam
rectas, mas como é heterogénea tal
não acontece, devido às ondas
sísmicas atravessarem meios com
propriedades físicas diferentes.
Reflexão
Refracção
jcmorais
2007

33. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
A Descontinuidade de Mohorovocic
jcmorais
2007

34. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
A Zona de Sombra
Descontinuidade
de LEHMANN
À fronteira que assinala o início do núcleo, dá-se o nome de
descontinuidade de Gutenberg.
jcmorais
2007

35. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
A Zona de Sombra
jcmorais
2007

36. Tema 3
Ondas sísmicas e descontinuidades internas
A Zona de Sombra
jcmorais
2007