A Terra estremece cerca de um milhão de vezes por ano SISMO vibração das partículas dos materiais do globo terrestre originada pela libertação brusca de energia acumulada numa zona do interior da Terra, designada por FOCO ou HIPOCENTRO. Epicentro Hipocentro
TEORIA DO RESSALTO ELÁSTICO Interior da Terra Acumulação de tensões (energia) Deformação das rochas Ultrapassado o limite de elasticidade das rochas Ocorre fractura com deslizamento brusco (ressalto) Libertação de energia acumulada Falha activa A energia libertada propaga-se em todas as direcções sob a forma de ONDAS SÍSMICAS
TIPOS DE SISMOS Sismos Tectónicos associados a falhas activas; Sismos Vulcânicos associados a fenómenos eruptivos Sismos Secundários resultam de acontecimentos geológicos locais: - Abatimento de uma gruta - Desprendimento de terrenos - Explosões ou vibrações provocadas pelo Homem
ONDAS INTERNAS (P e S) ONDAS DE SUPERFÍCIE (L e R) Ondas P (longitudinais ou de compressão) Ondas S (secundárias ou transversais)
ONDAS INTERNAS Ondas P São ondas primárias, longitudinais (vibram no sentido da propagação, como o som); As mais rápidas; As primeiras que são registadas num sismógrafo; Propagam-se em meios líquidos, sólidos e gasosos. Ondas S São ondas secundárias, transversais (vibram como a luz); Mais lentas do que as P - as segundas a serem registadas num sismógrafo; Não se propagam em meios líquidos (água, magma).
ONDAS DE SUPERFÍCIE Quando as ondas internas interagem com a superfície terrestre forma-se um segundo tipo de ondas sísmicas: possuem velocidades inferiores às ondas P e S; propagam-se à superfície ou próximo dela; Ondas de grande amplitude; Ondas Love (L) vibram transversalmente num plano paralelo à superfície; não se propagam na água. Ondas Rayleigh (R) vibram em órbita elíptica (semelhante às moléculas de água de uma onda marinha); Propagam-se em meios líquidos e sólidos; São as mais destrutivas.
COMO VARIA A VELOCIDADE DAS ONDAS SÍSMICAS NO INTERIOR DA TERRA? Depende das propriedades dos materiais que atravessam: rigidez Quanto maior a rigidez, MAIOR a velocidade incompressibilidade densidade Quanto mais incompressível for o material atravessado, Maior é a velocidade Quanto maior a densidade, MENOR a velocidade
Estação sismológica: receptora de sinais sismológicos Sismógrafo Sismograma Registro sísmico P S L
Ondas Sísmicas A velocidade das ondas P e S aumenta com a distância ao epicentro e a velocidade da onda L mantêm-se constante.
Determinação do epicentro Intervalo S-P A- 50s C 390km B- 45 s 480 km A C- 40 s 430 km B
DETERMINAÇÃO DO EPICENTRO DE UM SISMO Estação sismológica 2 epicentro Estação sismológica 1 Estação sismológica 3
Intensidade de um sismo A intensidade é medida a partir dos efeitos causados pelo sismo. A intensidade tende a diminuir com o aumento da distância ao epicentro. A Escala de Mercalli Modificada mede a intensidade de um sismo.
Intensidade de um sismo
Magnitude de um sismo A magnitude mede a energia libertada no hipocentro Escala de Richter (aberta).
DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DOS SISMOS
Atividade sismica e a formação de tsunamis Formação de um tsunami Tsunami (animação) Tsunami de 2004
Sismicidade em Portugal
Minimização de riscos sísmicos previsão e prevenção Construção anti-sísmica
Crusta Núcleo Externo Manto Núcleo Interno As camadas da Terra - Proporções: 0,4%-crusta + 67,2-manto + 32,4%-núcleo
Propagação de ondas sísmicas em um corpo homogéneo
Propagação de ondas sísmicas num corpo heterogéneo As trajectórias das ondas P e S são curvilíneas. Como a Terra é heterogénea, admite-se que as ondas sísmicas atravessem meios com propriedades físicas diferentes Em sismologia, à superfície de separação entre dois meios com propriedades físicas diferentes chama-se DESCONTINUIDADE
Comportamento de ondas sísmicas no interior da Terra (heterogénea) Onda directa onda inicial, com origem no foco, que não interage com nenhuma superfície de descontinuidade, não sofrendo refracções nem reflexões; Onda reflectida uma nova onda que se propaga, a partir de uma superfície de descontinuidade, em sentido contrário e no mesmo meio em que a onda inicial se estava a propagar. Onda Refractada onda transmitida, por uma superfície de descontinuidade, para o segundo meio.
Os dados da sismologia e a existência de Crusta e Manto Ondas directas Onda refractada As estações sismográficas A, B e C, representadas no esquema, encontram-se a diferentes distâncias do epicentro de um mesmo sismo. É de esperar que as ondas cheguem primeiro à estação A, a mais próxima do epicentro, depois à estação B e, só depois, à estação C, que se encontra mais afastada. Em regra é o que sucede. No entanto, nalguns casos, as ondas chegam primeiro à estação C. Tal só pode ser justificado admitindo que, ao atingirem determinada profundidade (na passagem do meio I para o meio II), a velocidade das ondas aumenta abruptamente, a ponto de percorrer em menos tempo uma distância maior.
Em 1909, em Zagreb na Jugoslávia, Andrija Mohorovicic, notável geofísico, chegou à conclusão que uma descontinuidade separa as camadas mais superficiais da Terra das que se encontram por baixo, ou seja, propôs a existência de um meio no qual as ondas se deslocam com menor velocidade a crusta - e de um meio mais profundo onde a velocidade das ondas é maior o manto; Este limite, denominado em sua honra Descontinuidade de Mohorovicic, descontinuidade de Moho ou descontinuidade M, situa-se a uma profundidade média de 40 quilómetros.
Zona de sombra sísmica De acordo com Gutenberg: a zona de sombra sísmica (à superfície) é devida à existência de um obstáculo aos 2900 Km de profundidade que modificava o modo de propagação das ondas sísmicas.
Descontinuidade de Gutenberg as ondas S não se propagam a partir dos 2900 Km e, por isso, todos os locais que se encontram a distâncias superiores a ângulos epicentrais de 103º não recebem as ondas S directas ou refractadas no núcleo podemos supor que a partir desta profundidade os materiais se encontram no estado líquido (diminuição da rigidez); as ondas P refractam-se através do núcleo e a sua velocidade reduz-se não só devido ao aumento de densidade como também devido à diminuição da rigidez dos materiais existentes nesta zona. Devido à refracção, as ondas P são desviadas da sua trajectória e vão emergir em locais cuja distância epicentral corresponde a ângulos superiores a 143º.
Descontinuidade de Lehmann A 5150 Km de profundidade verifica-se um aumento na velocidade de propagação das ondas sísmicas: - tendo em conta que a velocidade das ondas P é maior em meios sólidos do que em meios líquidos, é de supor a existência, a partir desta profundidade, de materiais no estado sólido (núcleo interno).
Variação da velocidade das ondas sísmicas Descontinuidade de Moho Descontinuidade de Gutenberg Descontinuidade de Lehmann
Contributos da vulcanologia O estudo dos materiais expelidos pelos vulcões contribui para o conhecimento da composição litológica da geosfera.
Contributos da planetologia e da astrogeologia Estudo dos planetas do sistema solar; Estudo comparado dos corpos celestes.
A estrutura interna da Terra segundo diferentes conceitos, de acordo com as diferentes características físicas consideradas Modelo geoquímico Modelo físico Modelo de acordo propagação das ondas sísmicas
Geodinâmica interna