Metodos Estudo Interior Geosfera (Meu)

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Metodos Estudo Interior Geosfera (Meu)

  1. 1. Métodos para o estudo do interior da Terra
  2. 2. Como estudar o interior da geosfera ?
  3. 3. Métodos de Estudo
  4. 4. Métodos de Estudo
  5. 5. 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.
  6. 6. Observação e estudo directo da superfície visível Calçada do Gigante
  7. 7. Exploração de Jazigos Minerais em minas e escavações Minas de S. Domingos
  8. 8. Sondagem
  9. 9. Magmas e Xenólitos
  10. 10. E mais …
  11. 11.  estudo dos materiais expelidos pelos vulcões
  12. 12.  estudo dos fragmentos de crosta oceânica por razões de índole tectónica estes fragmentos podem aflorar à superfície terrestre
  13. 13. Métodos de Estudo
  14. 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. 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 . <ul><li>Gradiente Geotérmico : taxa de variação da temperatura com a profundidade, ou seja, aumento da temperatura por km de profundidade. </li></ul>
  16. 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. 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. 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. 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
  21. 22. <ul><li>Anomalias gravimétricas - desvios em relação aos </li></ul><ul><li>valores médios calculados </li></ul><ul><li>.. Podem ser: </li></ul><ul><li>. positivas - se o valor for </li></ul><ul><li>superior ao </li></ul><ul><li>calculado </li></ul><ul><li>. negativas - se o valor for </li></ul><ul><li>inferior ao </li></ul><ul><li>calculado </li></ul>
  22. 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
  23. 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
  24. 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
  25. 26. <ul><li>Proximidade de um doma de sal-gema </li></ul><ul><li>Força gravítica diminui  Anomalia gravimétrica negativa. </li></ul><ul><li>Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica. </li></ul><ul><li>Método utilizado para saber onde há petróleo porque os domas salinos estão normalmente associados a jazigos de petróleo. </li></ul><ul><li>Proximidade de uma intrusão magmática </li></ul><ul><li>Força gravítica aumenta  Anomalia gravimétrica positiva. </li></ul><ul><li>Materiais com elevada densidade têm elevada força gravítica. </li></ul><ul><li>Método utilizado para localizar jazigos de minerais densos como o ferro. </li></ul>
  26. 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
  27. 29. Nas cadeias montanhosas… <ul><li>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. </li></ul>
  28. 30. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>A gravimetria é o método utilizado na prospecção mineira e de petróleo. </li></ul><ul><li>Ao nível das grandes cadeias montanhosas existem anomalias gravimétricas negativas, mesmo que se entre em consideração com factores de correcção correspondente à altitude. </li></ul>
  29. 31. Importância do geomagnetismo <ul><li>O geomagnetismo é importante porque: </li></ul><ul><ul><li>A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; </li></ul></ul><ul><ul><li>O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra pois: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Apoia a hipótese da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte; </li></ul></ul></ul>
  30. 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
  31. 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
  32. 35. Conclusão: Apoia a hipótese de que a densidade no interior da geosfera é variável A gravimetria
  33. 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.
  34. 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
  35. 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
  36. 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.
  37. 40. Linhas do campo magnético terrestre – saem do pólo norte magnético para o pólo sul
  38. 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
  39. 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?
  40. 43. Como pode o magnetismo das rochas evidenciar que ocorreu expansão dos fundos oceânicos ?
  41. 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
  42. 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

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