Se o globo fosse fisicamente homogéneo, as normais as frentes de ondas sísmicas produzidas por terramotos seriam rectilineas.

Transcrição

1 Se o globo fosse fisicamente homogéneo, as normais as frentes de ondas sísmicas produzidas por terramotos seriam rectilineas.

2 Lei Descartes - Snell i 1 sen(i 1 ) sen(i 2 ) = v 1 v 2 v 1 v 2 foco (v 2 > v 1 ) i 2 Por essa razão (refracção) o braço imergido num aquário parece fracturado quando colocado no aquário e observado de cima

3 SS e SSS são ondas S que passaram por dupla e tripla reflexão respectivamente ScS onda reflectida na interface manto-núcleo

4 Trajectórias de ondas sísmicas no globo A não homogeneidade do interior terrestre provoca refracção das ondas

5 Propagação das ondas P no interior do globo (simulação dos raios)

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7 Estrutura profunda do globo Ondas S detectadas na superfície Ondas P detectadas na superfície Epicentro de terramoto global Zona de sombra para Ondas P Núcleo Externo Núcleo Interno Manto Ponto antipodal Ondas P alcançam superfície Adaptado de J.Wiley 1999 Zona de sombra para ondas S

8 Trajectórias de ondas S e P e a interpretação de Mohorovicic que serviu para definir o limite Manto - Crosta Crosta oceânica Ondas P crustais 6km/sec Astenosfera Ondas P no manto 7-8km/sec Manto Crosta continental Litosfera

9 Cálculo de profundidade da interface

10 Estrutura da crosta e do manto superior

11 Variação em espessura crustal

12 Estrutura do Globo

13 O Gradiente da pressão no interior do globo P cresce = gh Quase linear no manto ~ 0.03 Gpa/km ~1 Gpa (10 kbar) na base da crosta Núcleo: mais rapidamente devido a mudança de comp. De silicato para metal Manto Núcleo

14 Atmosfera: Composição Componente Fórmula Peso molec. Conc. vol Masa (g) Azoto N % 3.9*10 21 Oxigénio O % 1.2*10 21 Argão Ar % 6.6*10 19 Água Vap. H 2 O Variavel 1.7*10 19 Dioxido de carbono Neoão Metano CO % (378 ppmv) Ne ppmv CH ppmv 2.8* *10 16

15 N 2 CO 2 H 2 O oceanos formam CO 2 Dissolve-se O 2 O 2 alcança valores actuais; vida invade os continentes Desgas. Vida nos oceanos Fotosíntese óxica CaCO Gy B.P 4 Gy B.P. 3.5 Gy B.P. 0.4 Gy B.P. present

16 Composição do globo sólido

17 Crosta terrestre Oceânica 3-8 km de espessura Fundamentalmente basáltica, homogénea, estratificada 200 Ma< Idade Continental km km de espessura Fundamentalmente granodiorítica, Heterogénea verticalmente e horizontalmente Idade até 3800 Ma

18 Heterogeneidades no manto - contribuição da tomografia sísmica

19 História da formação da terra Primeira fase - primeiros 500 Ma - intenso bombardeamento. A formação de Lua ocorreu neste etapa provavelmente por colisão com um corpo de dimensões semelhantes a Marte. Acreção dos planetesimais (heterogénea ou homogénea?) Inicialmente fundida Os compostos mais leves (silicatos flutuam enquanto os mais pesados (metálicos) migram para o centro de gravidade. metais silicatos

20 Fase II: diferenciação do globo: Formação da crosta começou há 4.3 Ga e continua até o presente via fusão parcial no manto que produz os magmas e o resíduo. Elementos com maior afinidade a fase líquida concentrar-se-ão na magma e por consequência na crosta ( Si, Al, K, Na e numerosos traços)

21 Acreção da massa crustal Máximos de formação crustal Fracção da crosta adicionada em 200Ma Idade Ma de

22 Sumario da diferenciação terrestre (nucleosíntese, mistura) Nebula Solar (siderofilos & calcofilos) (voláteis) (equilibria gas-sólido) (litófilos) (refractarios) Condensação e Acreção (fusão e afinidade geoquímica) (atmofilos) Núcleo Terra silicatada Atmosfera Primitiva (contínuo fluxo de cometas?) (perdida) (congelamento) Interno Externo Manto primitivo (impacto catastrófico) Lua Manto inferior (convecção hotspot) Manto superior (tectónica de placas, reciclagem) Crosta Oceánica (fusão parcial e separação Cristais - líquido) Desgasificação. Crosta Continental desgasificação Oceano Moderno & Atmosfera

23 O Que é tempo? Tempo, como grandeza física escapa a definição. Primeiro a se interrogar sobre a sua natureza foi Sto. Agostinho Para Newton foi a quarta dimensão Para os filósofos (Kant, Leibnitz) é uma abstracção que serve para ordenar os eventos Para Minkowski e Einstein tempo e espaço fazem parte da mesma entidade continua A escala de tempo requere padrão de referência: Até / parte do dia médio solar (impreciso) Desde 1967 ; 1 segundo = período em que átomo de cesio-133 ( 133 Cs) exerce 9,192,631,770 oscilações completas.

24 Tempo em geologia A parte de ciências da terra que ocupa-se de sequenciar os eventos geológicos chama-se estratigrafia. Termo vem do estudo da sucessão dos estratos de rochas sedimentares, que em posição não perturbada serão mais antigos na base e mais recentes no topo. A este método adicionaram se outros, capazes de dar informações mais precisas. - Bioestratigráficos, a base de conteúdo fóssil - Cronoestratigráficos, a base dos métodos químicos e físicos, principalmente radioactividade

25 Proporção (Np) dos átomos do pai remanescentes Medição radiométrica de tempo Desaparecimento do pai Crescimento do filho Unidades de tempo Unidades de tempo Proporção (Np) dos átomosdo filho

26 Medição radiométrica de tempo - método K-Ar N= N o e t N - nº de átomos do pai Após o tempo t e em tempo O