Açores – Porquê um laboratório de Ciências da Terra?
Métodos para o estudo do interior da Geosfera
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Açores – Porquê um Laboratório de ciências da Terra?
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Lagoa do Fogo - S. Miguel (Açores)
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RT – Rifte da Terceira(placas divergentes) FG – Falha de Glória (placas transformantes) BG – Banco de Gorringe (placas convergentes)
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Por sua vez, a Dorsal Médio-Atlântica é cortada por diversas falhas activas, de entre as quais destacamos as seguintes:
a Zona de Fractura Norte dos Açores (ZFNA); a Zona de Fractura Faial-Pico (ZFFP); a Zona de Fractura do Banco Açor (ZFBA); a Zona de Fractura do Banco Princesa Alice (ZFBPA).
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Actividade eruptiva dos Açores
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Qual a importância dos Açores como “laboratório” para o estudo da Geosfera???
Os dados geológicos sobre a composição da Geosfera podem ser
obtidos em qualquer região do globo. No entanto, algumas regiões
apresentam um carácter excepcional para a investigação geológica. Os
Açores constituem um desses locais , porque:
-A sua localização geográfica;
-O contexto tectónico específico;
-A ocorrência de fenómenos vulcânicos distintos;
-Uma actividade sísmica intensa;
-Ocorrência de fenómenos geotérmicos elegem os AÇORES como um
“laboratório” natural para o estudo dos processos geológicos da
Geosfera.
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Métodos para o estudo do interior
da Geosfera
Métodos Indirectos: Astrogeologia e Planetologia. Sismologia Geotermia Geomagnetismo Gravimetria Densidade
Métodos Directos: Observação da superfície da Terra. Exploração de minas. Furos ultraprofundos/ Sondagens. Vulcanismo (magmas e xenólitos)
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- Métodos directos :
- Observação e estudo directo da superfície visível
Calçada do gigante Irlanda do Norte
Vulcão dos Capelinhos Açores
Caos de blocos graníticos
Permite o conhecimento dos materiais que afloram à superfície da Terra
Restringe-se a uma parte muito superficial da superfície da Terra
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- Métodos directos : - Exploração de jazigos minerais em minas e escavações
Minas de Neves-Corvo (Aljustrel) Extração de minério de cobre e zinco.
Fornece dados directos até profundidades que oscilam entre os 3 e os 4 km.
Mina de gesso em Óbidos
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- Métodos directos - Sondagens
Perfurações envolvendo
equipamento apropriado
que permitem retirar
colunas de rochas
(carotes ou tarolos )
correspondentes a milhões
de anos de história, e que
permitem deduzir muitos
acontecimentos do
passado da Terra.
Sondagem
Tarolos ou carotes
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A perfuração mais profunda ao nível continental foi realizada pelos
soviéticos em 1970, na Península de Kola (noroeste da Rússia), e
atingiu cerca de 12023 m de profundidade atravessando rochas de
2500 Ma a 2700 Ma.
Ao nível oceânico, a perfuração mais profunda foi realizada por
americanos em 1991, no Pacífico Central e atingiu cerca de 2000m de
profundidade.
Exercício pág.113
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A tecnologia aplicada nas sondagens ainda apresenta muitas limitações
Problemas económicos: Extremamente dispendiosos
Problemas técnicos:
Os materiais utilizados nas perfurações devem
ser resistentes às elevadas temperaturas do interior da Geosfera
e leves para serem manejados.
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- Métodos directos : - Vulcanismo (Magmas e Xenólitos)
Os vulcões lançam para o exterior materiais oriundos de profundidades que podem atingir
100 km a 200 km, ou mesmo mais. o estudo do magma permite deduzir dados sobre as
condições de pressão, temperatura e composição química do manto.
VULCÕES - “janelas” para o interior da Terra
Os xenólitos ou encraves são fragmentos de rochas encaixantes que foram arrancados pelo magma durante a sua ascensão (oriundos de profundidades de 200km ou mais
Métodos indirectos - Astrogeologia e Planetologia
Planetologia- Ciência cujo o objetivo é o estudo geológico e morfológico comparado dos diversos corpos do Sistema Solar, os quais fornecem indicações preciosas sobre o planeta Terra.
Astrogeologia – ciência planetária que faz o estudo comparado de corpos celestes numa perspectiva geológica 16
•Por exemplo o diâmetro do nosso planeta é
hoje determinado através de satélites;
conhecido o diâmetro da Terra foi possível
determinar o volume; e a partir do volume e
da massa pôde determinar-se a massa
volúmica da Terra.
O estudo dos meteoritos, por
exemplo, tem permitido reconstituir os
primeiros estádios de formação da
Terra e confrontar a natureza e a
composição desses meteoritos com as
diferentes zonas que se admite
constituírem o interior do globo
terrestre.
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- Métodos indirectos / Geofísicos: - Geotermia
“ (…) A Terra é uma gigantesca máquina térmica.” (John H. Sass)
Á variação de temperatura em profundidade dá-se o nome de gradiente geotérmico – aumento da temperatura por quilometro de profundidade.
Admite-se que o gradiente geotérmico diminui com a profundidade (à medida que a profundidade aumenta, o aumento da temperatura faz-se mais lentamente)
Á profundidade que é preciso descer para que a temperatura interna da geosfera aumente 1ºC, designa-se grau geotérmico.
O valor para as zonas superficiais da geosfera anda à volta dos 33 metros; à medida que a profundidade aumenta o grau geotérmico aumenta também.
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- Geotermia
Fluxo térmico Quantidade de calor libertado por unidade de superfície e por unidade de tempo
Por vezes o fluxo é perceptível e até espectacular como acontece nas zonas vulcânicas
e fontes termais.
Na generalidade não nos apercebemos dessa libertação de calor devido à baixa
condutividade térmica da crosta terrestre.
O fluxo de calor do interior para a superfície da Terra é o
fluxo geotérmico – é contínuo mas não uniforme
(máximo nos riftes e mínimo no interior das placas continentais)
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- Geotermia
Dá –nos informações sobre:
Temperatura do interior da Terra ;
Estado físico dos materiais do interior da Terra:
Manto –entre 220 e 410Km, parcialmente fundido. O resto no estado sólido.
Núcleo externo – estado líquido, tudo fundido.
Núcleo interno - devido à pressão o material comporta-se como sendo sólido.
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- Métodos indirectos / Geofísicos: - Densidade / Pressão
Variação da densidade e da pressão com a profundidade
O aumento da pressão
litostática com a profundidade
conduz ao aumento da
densidade.
O aumento abrupto da
densidade é interpretado
como o resultado de uma
mudança de composição
química..
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- Métodos indirectos / Geofísicos: - Temperatura / Pressão
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- Métodos indirectos / Geofísicos: - Geomagnetismo
Estudo dos campos magnéticos revelados pela Terra
A Terra é cercada por um campo de forças
magnéticas – a magnetosfera.
Qual a origem do campo magnético terrestre?
modelo do dínamo
O Núcleo externo da Terra deve ser constituído por
metais (Fe / Ni ) no estado líquido.
Esses materiais encontram-se em movimento de
rotação, criando uma corrente eléctrica, a qual por
sua vez, estará na origem do campo magnético
terrestre.
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- Geomagnetismo
Magnetosfera (uma espécie de envoltório do nosso planeta, formada pela
interação entre o nosso campo magnético e o vento solar).
A Magnetosfera funciona como um colchão protetor, existente entre os ventos
solares e a própria Terra, nos protegendo de várias anomalias do espaço,
principalmente os ventos solares, a radiação solar e outros raios cósmicos.
A existência da magnetosfera permitiu o desenvolvimento e a manutenção das
espécies na Terra, na medida em que funciona como um escudo contra os
ciclónicos ventos solares.
O campo magnético terrestre muda os seus pólos Norte e Sul, em intervalos de
tempo irregulares.
Utilizando um magnetómetro consegue-se medir a intensidade dos campos
magnéticos “fossilizado” nas rochas.
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- Geomagnetismo
Os cristais funcionam como ímanes, com uma polaridade paralela à do campo magnético terrestre na altura da sua formação.
Ponto de Curie ou temperatura de Curie corresponde à temperatura acima da qual os materiais perdem as suas capacidades ferromagnéticas, voltando a adquiri-las com a diminuição da temperatura. Varia de material para material, e foi descoberto por Pierre Curie.
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- Geomagnetismo Paleomagnetismo (estudo dos campos magnéticos terrestres fossilizados)
das rochas ao nível dos limites divergentes de placas
A polaridade, ao longo do tempo geológico, alterna entre períodos de polaridade
magnética normal (igual à sentida no presente) e períodos de polaridade magnética
inversa (oposta à sentida no presente).
A simetria do registo paleomagnético resulta do alastramento dos fundos oceânicos a partir
do rifte. O magma quando chega à superfície solidifica em ambos os lados do rifte e nesse
momento, os cristais ferromagnéticos magnetizam segundo o campo magnético terrestre
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Polaridade normal–polaridade remanescente nas rochas idêntica à polaridade actual.
Polaridade Normal Polaridade Inversa
Polaridade inversa – polaridade remanescente nas rochas diferente(inversa) da polaridade actual.
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- Geomagnetismo
As faixas de polaridade de um e do outro lado do rifte são simétricas.
Apoiam a hipótese da expansão dos fundos oceânicos.
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- Geomagnetismo
Importância do geomagnetismo :
1. A existência de um campo magnético apoia o modelo sobre a
existência de um núcleo formado por Ferro e Níquel, sendo o núcleo
externo líquido.
2. O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra:
• Permite tirar ilações sobre a posição passada dos continentes
relativamente aos pólos magnéticos.
• Permite determinar a latitude geográfica que uma rocha no momento da
sua formação.
• Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos
oceânicos a partir do rifte.
• Regista as inversões do campo magnético terrestre atual.
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- Métodos indirectos / Geofísicos - Gravimetria
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- Gravimetria
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- Gravimetria
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- Gravimetria
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- Gravimetria
A existência de uma maior espessura da
crosta continental (menos densa)
relativamente à crosta oceânica (mais
densa), já que os valores da gravidade
medidos sobre os continentes são
inferiores aos verificados sobre os
oceanos.
1 – Negativa 3 – Positiva
Baseia-se na medição, tanto
a nível local como global, da
força gravítica terrestre.
Essa força aumenta
(positiva) em zonas de maior
densidade;
Essa força diminuí (negativa)
em zonas de menor
densidade.
O valor normal da aceleração da gravidade, ao nível médio das águas do mar, é 9,81m/s2 , e, por convenção, considera-se ser zero.
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- Gravimetria
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- Gravimetria
A localização de massas de
densidade diferente daquela que
caracteriza a região onde estão
situadas, como, por exemplo,
depósitos de sal – gema (rocha
pouco densa )
1 – Anomalia gravimétrica negativa;
2 – Anomalia gravimétrica positiva
Permite:
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Continentes=natureza granítica – menor densidade – anomalia gravimétrica negativa Fundos oceânicos=natureza basáltica - maior densidade – anomalia gravimétrica positiva
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- Métodos indirectos /Geofísicos: - Sismologia