GEOLOGIA! Professor: Adilson Soares E- mail: adilson.soares@unifesp.br Site: www.geologia.tk
TERREMOTOS (Cap. 19)
Earthquake Effects - Ground Shaking Northridge, CA 1994
Earthquake Effects Ground Shaking Northridge, CA 1994
Earthquake Effects - Ground Shaking Loma Prieta, CA 1989 KGO-TV News ABC-7
Earthquake Effects - Ground Shaking Kobe, Japan 1995
Earthquake Effects - Ground Shaking Kobe, Japan 1995
Earthquake Effects - Surface Faulting Landers, CA 1992
Earthquake Effects - Liquefaction Source: Na+onal Geophysical Data Center Niigata, Japan 1964
Earthquake Effects - Landslides Source: Na+onal Geophysical Data Center Turnnagin Heights,Alaska,1964
Earthquake Effects - Fires Loma Prieta, CA 1989 KGO-TV News ABC-7
Earthquake Effects - Tsunamis 1957 Aleu+an Tsunami Photograph Credit: Henry Helbush. Source: Na+onal Geophysical Data Center
O que são terremotos? A Tectônica de Placas (movimento das placas) causa tensões na crosta da Terra. Quando a crosta se rompe, a energia liberada causa os terremotos.
Tectônica de Placas Limites Convergentes Crosta continental Crosta continental
O que são terremotos? Falha O plano de ruptura forma o que se chama de falha geológica.
Falha geológica
Teoria do Rebote Elástico explica o ciclo dos terremotos A tensão acumula-se até ultrapassar a resistência 1 Os terremotos são resultado da tensão acumulada ao longo do tempo 2 A tensão acumula-se gradualmente à medida que esforços tectônicos deformam as rochas em ambos os lados de uma falha 3 Quando a tensão excede a resistência das rochas ao longo da falha... 4...esta sofre deslizamento, liberando a tensão repentina/ e causando um terremoto. 5 O processo repete-se várias vezes.
Teoria do Rebote Elástico Instante 1 muro de pedras atravessando uma falha dextral pouco anos após a última ruptura. Instante 2 150 anos depois o movimento relativo entre os blocos (que estão travados), causa deformação do terreno e do muro). Instante 3 Há uma cerca construída após a deformação. Quando o esforço excede a resistência das rochas, uma ruptura é iniciada, no 1º ponto de falhamento foco sob o epicentro na superfície. A ruptura expande-se ao longo da falha produzindo o terremoto. Instante 4 A ruptura desloca a falha, reduzindo a tensão e o rebote elástico recoloca os blocos em seu estado pré-colisional. O muro e a cerca são deslocados em iguais quantidades ao longo da linha de falha.
Teoria do Rebote Elástico 6 Por haver tantas variáveis em cada sítio potencial de terremotos... 7...a tensão pode acumular-se mais rapidamente... 8...ou menos rapidamente... 9...e a resistência da falha pode variar com o tempo, causando a ocorrência de terremotos em tempos e magnitudes variáveis.
Foco: local onde ocorreu a ruptura inicial.!! Epicentro: ponto na superfície acima do foco.! Epicentro Foco Ondas sísmicas Falha A ruptura da falha em um terremoto começa no foco e propaga-se por todo o plano de falha, irrradiando ondas sísmicas ode ela esteja se movendo.
Abalos precursores Abalo precursor pequeno terremoto que ocorre próximo, porém antes, de um abalo sísmico principal. É difícil, em geral, distinguir os abalos anteriores de outros terremotos pequenos que ocorrem aleatoriamente em falhas ativas. Abalos precursores Abalos secundários
Abalos secundários Abalo secundário terremoto que ocorre após um abalo sísmico anterior de maior magnitude. Eles seguem o terremoto principal em sequências e seus focos são distribuídos no plano da falha do abalo sísmico principal e em torno dele. A magnitude e o tamanho dos abalos secundários dependem da magnitude do abalo sísmico principal: - Abalos sísmicos de magnitude 5 pode durar poucas semanas e o de 7, alguns anos. - O tamanho normalmente varia de uma unidade. Ex. terremoto de magnitude 7 pode gerar abalo secundário até 6. Abalos precursores Abalos secundários
Sismologia! Estudo da propagação de energia mecânica que é liberada por terremotos e explosões por toda a Terra. Quando a energia é liberada dessa forma, as ondas se movimentam através das rochas ao redor da fonte de energia (o foco) - como o efeito de um pedregulho lançado numa lagoa.!
Sismógrafos - registram os eventos sísmicos (a) Sismógrafo desenhado para detectar o movimento vertical O peso é fixado em relação à Terra com certa folga (por mola)... mola peso O chão move-se para cima Caneta registradora...de modo que não é elevado pelo movimento do chão. O chão movese para baixo (b) Sismógrafo desenhado para detectar o movimento horizontal O chão move-se para a esquerda O chão move-se para a direita A caneta traça as diferenças de movimento entre o peso e o chão mola peso
As ondas sísmicas geradas no foco de um terremoto propagam-se através da Terra e sobre sua superfície, atingindo um sismógrafo distante do evento. As ondas Primárias, Secundárias e de Superfície propagam-se em diferentes velocidades e atingem o sismógrafo em instantes diferentes.
Ondas P (compressional) Velocidade: 6-8 km /s. Movimento paralelo à direção da propagação Similar às ondas de som. O quadrado vermelho representa a contração e a expansão em uma seção da rocha.
Ondas S (cisalhamento) Velocidade: 4-5 km / s. Movimento perpendicular ao senxdo da propagação Resultado da resistência ao cisalhamento dos materiais. Não atravessa líquidos. O quadrado vermelho mostra como uma seção da rocha é deformada.
Ondas de SuperEcie Velocidade: levemente menor que as ondas S. Necessitam de espaço para formar as ondulações. Existem dois tipos: 1. A superfície do chão move-se verticalmente num movimento elíptico ondulante, que se extingue à medida que a profundidade aumenta. 2. O chão é movimentado lateralmente, sem movimento vertical.
Localizando um Epicentro A diferença entre os tempos de chegada das ondas P e S registrados num sismógrafo é uma função da distância do epicentro.! Portanto, é necessário pelo menos três estações para determinar o local de um epicentro.!
1- As ondas sísmicas de um terremoto se propagam concentricamente a partir do foco e atingem diferentes estações sismográficas em diferentes instantes.
2- O gráfico de tempo x distância é chamado de curva de deslocamentotempo. O intervalo entre as curvas de deslocamento das ondas P e S aumenta com a distância 3- Relacionando o intervalo de tempo com o espaçamento das curvas, pode se determinar a distância da estação até o epicentro. Ex: um intervalo de 8 minutos corresponde ~5.600km de distância do epicentro.
4- Traçando-se um círculo com o raio calculado a partir das curvas de deslocamento-tempo em torno de cada estação sismográfica... 5-...o ponto onde os círculos se intersectam irá localizar o epicentro.
Medindo a Força do Terremoto! 1. Escalas de magnitudes com base na quantidade de energia liberada. Ex: Escala Richter.!!! 2. Escalas de intensidade com base nos danos e percepção humana. Ex: Escala Mercalli, modificada.!
Escala Richter - A escala é logarítmica Mede-se a amplitude da maior onda sísmica (23 mm)......e o intervalo de tempo entre as chegadas da onda P e S (24 s) para determinar a distância do epicentro até a estação. Por meio da plotagem das duas medidas nestes gráficos e conectando os pontos, determina-se a magnitude Richter do terremoto (5,0).
Os grandes terremotos ocorem com frequência menor que a dos pequenos. Relação entre momento sísmico (escala esquerda), liberação de energia por terremoto (escala direita), no de terremotos/ano no mundo (escala meio).
Distribuição de Terremotos! não aleatório! principalmente em torno de margens de placa (mas também visto no interior da placa)!
Dorsal meso-oceânica (divergência) Falha normal Falhas transformantes (cisalha/o lateral) Rifte (divergência) Os terremotos rasos coincidem com o falhamento normal, em limites divergentes, e como o falhamento transcorrente, em falhas transformantes.
Fossas oceânicas (convergência) Os grandes terremotos rasos ocorrem principalmente em falhas de empurrão, em limites de placas. Os terremotos de foco intermediário ocorrem na placa descendente. Os terremotos de foco profundo ocorrem na placa descendente.
Quais são os efeitos destrutivos dos terremotos? 1. Movimentos no solo! "Os terremotos não matam pessoas,edifícios matam pessoas.!! 2. Incêndio!! 3. Maremotos (tsunami) com velocidades de 500-800 km/h em mar aberto formam ondas com apenas ~ 1m altura, mas que ficam maiores em águas rasas (até 20 m).!
Falha de empurrão Movimento do assoalho oceânico produz ascensão de água que se move como longa onda maríxma (tsunami) Um tsunami tem alguns cm de altura no oceano e aumenta em vários metros em águas rasas.
Barreira de tsunami no Japão
Quais são os efeitos destrutivos dos terremotos? 4. Deslizamentos! Todos os tipos de perda de massa liquefação - perda súbita de força nos sedimentos saturados de água.! 5. Ruptura de barragem.! 6. Mudança de cursos dos rios.! As cidades de Yungay e Ranrahirca (Peru) foram soterradas durante o terremoto de magnitude 8 em 1970 devido ao deslizamento.
Simulação em computador da irradiação de tsunamis causados por um terremoto de magnitude 7,7 nas Ilhas Aleutas. A onda principal do tsunami atinge as ilhas do Havaí cerca de 4h30min após o terremoto.
Mapa Mundial de perigo sísmico!
Conjunto habitacional perto da Falha de Santo André em São Francisco (EUA)
Para responder: Que é um terremoto. O que os causa. Onde estão concentrados. Explique a teoria do rebote elásxco Quais aparelhos medem os terremotos e como funcionam. É possível prever um terremoto? Discuta.