Sismologia

Sismo

      É um movimento vibratório e brusco da crosta terrestre, devido, muitas vezes, a uma libertação de energia (sob o efeito de tensões causadas, na maioria das vezes pela movimentação das placas litosféricas; a litosfera acumula energia que é libertada quando a pressão é suficientemente forte para provocar a ruptura do material) em zonas instáveis do interior da Terra, que ocorrem num período de tempo restrito, em determinado local e que se propaga em todas as direcções (ondas sísmicas). Depois da ruptura acima referida, dão-se várias outras rupturas secundárias – réplicas. Também antes do abalo principal se podem sentir sismos de fraca intensidade, denominados por abalos premonitórios. O ponto em que a energia se liberta é denominado por hipocentro e o ponto que se encontra à superfície, verticalmente sobre este, chama-se epicentro. O estudo dos fenómenos relacionados com a ocorrência de sismos constitui a sismologia.

o	Macrossismos: sismos sentidos pela população.
o	Microssismos: sismos imperceptíveis, que não causam danos significativos.

Fig. 6 - Representação do foco ou hipocentro, plano da falha e epicentro de um sismo

Causas dos sismos

Fig. 7 – Causas dos sismos

§ Sismos tectónicos: são devidos a movimentos tectónicos. (A, B e C). Podem ter origem em forças de vários tipos:

o    Compressivas (A): os materiais são comprimidos, tendendo a diminuir a distância entre as massas rochosas.

o Distensivas (B): levam ao estiramento e alongamento do material, aumentado a distância entre as massas rochosas.

 

o    Cisalhamento (C): os materiais são submetidos a pressões que provocam movimentos horizontais, experimentando alongamento na direcção do movimento e estreitamento na direcção perpendicular ao movimento.

  

§ Sismos de colapso: são devidos a abatimentos em grutas e cavernas ou ao desprendimento de massas rochosas.

§ Sismos vulcânicos: são provocados por fortes pressões que um vulcão experimenta antes de uma erupção e por movimentos de massas magmáticas relacionados com fenómenos de vulcanismo.

  

Efeitos dos sismos – ondas sísmicas

 

§ Ondas sísmicas: movimentos vibratórios de partículas que se propagam a partir do foco, segundo superfícies concêntricas.

o    Ondas de volume (profundidade)

 

§  Ondas P 

·         as partículas vibram paralelamente à direcção de propagação;

·         a propagação produz-se por uma série de impulsos de compressão e distensão através das rochas;

·         propagam-se por todos os meios;

·         são também chamadas ondas de compressão ou longitudinais;

 

·         provocam variações do volume do material.

 

§  Ondas S

·         as partículas vibram num plano perpendicular à direcção de propagação;

·         apenas se propagam em meios sólidos;

·         provocam mudanças da forma do material;

·         podem também chamar-se ondas transversais.

 

o    Ondas superficiais (ondas L)

 

§  Ondas de Rayleigh e ondas de Love

·         Resultam da interferência de ondas P e S;

·         Ondas de Love: partículas vibram horizontalmente;

 

·         Ondas de Rayleigh: partículas movimentam-se elipticamente.

 

Sismograma

Fig. 8 - Sismograma

 

 

§ Determinar a distância epicentral (para distâncias >100km)

 

[(Diferença tempo chegada S e P)-1] x 1000 = DE km

 

 

  

 

 

Sismos e tectónica de placas

 

 

§ Fronteiras convergentes                                    § Sismos intraplacas

   

     §  Fronteiras divergentes                                      §  Fronteiras transformantes

 Descontinuidades internas da geosfera

A constituição e as propriedades físicas dos materiais terrestres variam com a profundidade, condicionando assim a velocidade das ondas P e S. A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a rigidez dos materiais e diminui proporcionalmente à sua densidade.

A reflexão e refracção das ondas sísmicas permitem localizar três superfícies de descontinuidade:

§ Descontinuidade de Mohorovicic – profundidade média de 40km, separa a crosta do manto.

§ Descontinuidade de Gutenberg – profundidade de 2883km, separa o manto do núcleo externo.

§ Descontinuidade de Wiechert/Lehmann – profundidade de 5140km, separa o núcleo externo do núcleo interno.

 

Para cada sismo existe uma zona de sombra sísmica, compreendida entre ângulos epicentrais de 103º e 143º, onde não são recebidas ondas P nem ondas S directas.

 

Estrutura interna da geosfera

 Estrutura baseada na composição:

§  Crosta – constituída por rochas metamórficas, granitos, rochas sedimentares e basalto

§  Manto – formado por peridotitos

§  Núcleo – constituído por ferro e níquel

 

 

Estrutura baseada nas propriedades físicas

 

§  Litosfera – sólida e rígida

§  Astenosfera – sólida, mas menos rígida e plástica

§  Mesosfera - rígida

§  Núcleo externo líquido

§  Núcleo interno sólido

 Reflexão pessoal : Como sabemos os Sismos evidenciam a dinâmica interna da Terra, logo, apesar de todas as desvantagens (consequências dos sismos ) podemos retirar informações muito úteis.

Vulcanologia

Vulcanismo eruptivo

 

Fig. 4 – Esquema estrutural de um vulcão

 

 

Um vulcão surge quando material sólido, no manto terrestre, passa ao estado líquido, devido a um desequilíbrio entre a pressão e a temperatura, e ascende à superfície terrestre.

 

 

O magma pode preencher espaços no interior da crosta, formando grandes reservatórios, as câmaras magmáticas, ou reservatórios de menores dimensões, as bolsadas magmáticas. Em torno destes reservatórios existem rochas, sobre as quais o magma exerce grande pressão, denominadas por rochas encaixantes.

Assim, surge uma abertura – cratera – por onde é ejectada rocha no estado líquido – magma – e material incandescente, originando uma erupção vulcânica, em que há libertação de material no estado de fusão ígnea (lava) e materiais sólidos (piroclastos).

     O magma formado em profundidade sobe através de fracturas na crosta terrestre. Quando o magma chega à superfície passa a designar-se por lava.

 

A ascensão do magma não tem que se fazer necessariamente por uma só chaminé principal. Pode também subir por fissuras mais pequenas – chaminés secundárias.

      Ao longo de sucessivas erupções, vão-se depositando, em redor da cratera, lava consolidada, cinzas e fragmentos rochosos, constituindo assim o cone vulcânico.

      Um vulcão é considerado activo no caso de ter entrado em erupção recentemente, ou pelo menos durante períodos históricos.

 

Um vulcão do qual não há registo de existência de actividade, que se apresenta bastante erodido e do qual não há registos de erupção é considerado extinto.

 

Vulcões que não estejam completamente erodidos e dos quais não existem registos de actividade são considerados vulcões adormecidos.

 

Podem formar-se, na parte superior dos vulcões, grandes depressões chamadas caldeiras. As caldeiras têm forma circular e paredes íngremes e podem formar-se devido ao afundimento da parte central do vulcão, após fortes erupções, em que grande quantidade de materiais é rapidamente expelida, ficando um vazio na câmara magmática. A existência de fracturas circulares e o peso das camadas superiores provocam o abatimento do tecto da câmara.

Podem também ocorrer erupções fissurais nas quais a lava é expulsa através de fendas alongadas.

       §Erupções explosivas: as lavas são muito viscosas, fluem com dificuldade e impedem a libertação de gases, o que provoca a ocorrência de explosões violentas. Por vezes a lava não chega a derramar, constituindo estruturas arredondadas chamadas domas ou cúpulas, dentro da cratera. A lava pode chegar a solidificar dentro da chaminé formando agulhas vulcânicas.

§ Erupções efusivas: a lava é fluida, a libertação de gases é fácil e a erupção é calma, com derramamento de lava abundante. Se os terrenos onde ocorre a erupção forem planos, a lava pode constituir mantos de lava. Se houver declive acentuado podem formar-se correntes de lava.

§ Erupções mistas: assumem aspectos intermédios entre as erupções explosivas e as erupções efusivas. Observam-se fases explosivas, que alternam com fases efusivas.

Vulcanismo residual

§  Fumarolas: emissões de gases e vapores em regiões com manifestações de vulcanismo.

o    Sulfataras: quando abundam os compostos de enxofre.

o    Mofetas: quando abunda o dióxido de carbono.

§  Géiseres: repuxos intermitentes de água e vapor.

§ Nascentes termais: águas subterrâneas sobreaquecidas devido ao calor dissipado nas regiões vulcânicas. Se essas águas têm origem magmática, designam-se por águas juvenis.

Vulcões e tectónica de placas

§  Vulcanismo associado a fronteiras divergentes – predominantemente do tipo efusivo.

§ Vulcanismo associado a fronteiras convergentes – predominantemente do tipo explosivo.

         § Vulcanismo intraplacas – do tipo efusivo, associado à existência de pontos quentes relacionados com a presença de plumas térmicas.

Fig. 5 - Formação de um manto de basalto e de uma cadeia vulcânica a partir de um ponto quente na extremidade de uma pluma térmica / Formação de uma cadeia de ilhas a partir de um ponto quente.

Reflexão pessoal: Com todas estas informações podemos compreender melhor a estrutura e a dinâmica da geosfera, informações estas que me agradam de certa forma , visto que esta é a matéria que mais me disperta curiosidade.

A face da Terra – continentes e fundos oceânicos

 

Áreas continentais

                                
 

Fig. 2 – Corte através de uma área continental

 

§  Escudos: rochas que afloram; formam os núcleos dos continentes.

§ Plataformas estáveis: zonas de escudos que não afloram porque estão cobertos de sedimentos.

§ Cinturas orogénicas recentes: cadeias resultantes de colisões entre continente-continente ou placa oceânica-continente.

Fundos oceânicos

 

Fig. 3 – Estrutura dos fundos oceânicos

Domínio continental

 

§ Plataforma continental: faz parte da crosta continental e prolonga o continente sob o mar.

§ Talude continental: limite da parte imersa do domínio continental; tem declive acentuado.

 

Domínio oceânico

  

§ Planícies abissais: de profundidade compreendida entre 2500 e 6000m. Por vezes podem existir fossas.

§ Dorsais: situam-se na parte média ou bordas oceânicas. Contêm um vale central – rifte.

 

Métodos para o estudo do interior da geosfera

 

 

Métodos directos

 

§  Observação e estudo directo da superfície visível

§  Exploração de jazigos minerais efectuada em minas e escavações

§  Sondagens

 

Métodos indirectos

  

§ Planetologia e astrogeologia: as técnicas aplicadas no estudo de outros planetas do sistema solar podem ser usadas no estudo da Terra.

§   Métodos geofísicos

 

o    Gravimetria: estudo de variações no campo gravítico da terra – anomalias gravimétricas. A presença de rochas menos densas dá origem a anomalias gravimétricas negativas; a presença de rochas mais densas, leva a anomalias positivas.

 

o Densidade: comparação da densidade de rochas presentes a diversas profundidades.

 

o    Geomagnetismo: estudo das alterações no campo magnético da Terra.

 

 

o    Sismologia: estudo dos sismos e da propagação das ondas sísmicas.

 

 

o    Geotermismo: estudo da energia térmica da Terra.

 

 

 

Reflexão pessoal: Através destes métodos, foí possível construir um modelo da morfologia do fundo do mar, podendo assim conhecer um pouco mais da outra face da Terra.