ORIGEM, ESTRUTURA E ORIGEM, ESTRUTURA E COMPOSICOMPOSIÇÇÃO DA TERRAÃO DA TERRA

E A E A TECTÔNICA DE PLACASTECTÔNICA DE PLACAS

BIG BANG

PLANETESIMAIS

FORMAÇÃO DOSPLANETAS

•• A teoria da Grande Explosão (A teoria da Grande Explosão (Big Big BangBang), ), considera que nosso Universo comeconsidera que nosso Universo começçou entre 13 ou entre 13 a 14 bilhões de anos atra 14 bilhões de anos atráás a partir de uma s a partir de uma "explosão" c"explosão" cóósmica.smica.

•• Antes desse instante, toda a matAntes desse instante, toda a matééria e energia ria e energia estavam concentradas num estavam concentradas num úúnico ponto de nico ponto de densidade inconcebdensidade inconcebíível. vel.

•• Desde aquele instante, num processo que ainda Desde aquele instante, num processo que ainda continua, o Universo expandiucontinua, o Universo expandiu--se e diluiuse e diluiu--se para se para formar galformar galááxias e estrelas. xias e estrelas.

•• Nosso sistema solar e os planetas que nele Nosso sistema solar e os planetas que nele orbitamorbitam formouformou--se hse háácerca de 4,6 bilhões de anos, quando o Universo jcerca de 4,6 bilhões de anos, quando o Universo jáá tinha cerca de tinha cerca de 8 a 10 bilhões de anos de idade.8 a 10 bilhões de anos de idade.

ATRAÇÃO GRAVITACIONAL É ela que mantém a Terra e osoutros planetas do Sistema Solar e o próprio Sol, coesos.

Choques entre planetésimos: re-arranjo do material no espaço: formaçãodos 9 (8) planetas do sistema solar em suas órbitas atuais. Curto período

de evolução (< 100 Ma)

TERRA FORMOU-SE POR CONDENSAÇÃO E AGREGAÇÃO DE PARTÍCULAS

EVOLUÇÃO DO PLANETA TERRA ASSOCIA-SE A DIFERENCIAÇÃO

TRANSFORMAÇÃO DE UMA MISTURA CAÓTICA DE MATERIAIS EM UM

CORPO ESTRUTURADO EM CAMADAS CONCÊNTRICAS QUE

DIFEREM ENTRE SI QUIMICAMENTE E FISICAMENTE

Mecanismos de aquecimento do corpoprimitivo (primeiros 500 Ma da Terra)

Impacto de planetésimos: energia de movimento transforma-se em calor

Bombardeio de meteoritos em superfície de

corpo planetário em fusão.

OUTROS MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

• Compressão gravitacional: redução de volume, causando aumento natemperatura interna

• Desintegração de elementos radioativos: (U,Th, K, Rb, etc.)

CENÁRIO: Terra Fundida; Energia Interna; Girando no Sistema Solar

Consequência principal:

estruturação interna via reorganização de compostos químicos, norteado peladensidade dos compostos e pelatemperatura e pressão de equilíbrio.

• Cerca de 30 a 65% da Terra fundiram-se, formando uma camada externa de centenas de quilômetros de espessura, denominada "oceano de lava" (rocha derretida).

• Da mesma forma, o interior aqueceu-se até um estado "leve" (menos denso), no qual seus componentes podiam mover-se de um lado para outro.

• O material pesado mergulhou para o interior para formar o núcleo e o material mais leve flutuou para a superfície e formou a crosta.

Material mais pesado afunda e segue para o interior da Terra; Material mais leve flutua

• A subida de material mais leve teria trazido o calor para a superfície dissipando-o

• A Terra vai resfriando e solidificando, transformando-se em um planeta zonado e diferenciado em 3 camadas principais:Núcleo, Crosta e o Manto separando as duas zonas

A diferenciação criou uma crosta leve, empobrecida de ferro e rica em oxigênio, silício, alumínio, cálcio, potássio e sódio.Apenas quatro elementos constituem cerca de 90% da Terra: ferro, oxigênio, silício e magnésio. O oxigênio, o silício e o alumínio, sozinhos, formam mais de 80% da crosta.

NÚCLEO: Fe

CROSTA:Concentra-ção de elementos leves, Si, Al, K, Ca, Mg, Na, combinados com O

• MANTO: Materiais deixados na zona intermediária, Si, O, Mg, Fe

DIFERENCIAÇÃO OCORREU NOS ESTÁGIOS INICIAIS – 4,57 ba.

ANO DOS ANOS

• 4,6 Ga JANEIRO– FEVEREIRO– MARÇO ROCHAS MAIS ANTIGAS– ABRIL SERES VIVOS NO MAR– MAIO– JUNHO– JULHO– AGOSTO– SETEMBRO– OUTUBRO– NOVEMBRO PLANTAS E ANIMAIS TERRES.– DEZEMBRO DINOS 26/12 E HUMANOIDE

noite de 31/12

Questões para pensar

• 1. O que causou a diferenciação da Terra e qual foi o resultado?

• 2. Como a composição química da crosta da Terra difere daquela das zonas mais profundas? E daquela do núcleo?

• 3. Se um enorme impacto, como o que formou a Lua, ocorresse depois do estabelecimento da vida na Terra, quais seriam as conseqüências?

ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA

TERRA

NÚCLEO

• Espessura de 3.300 Km;

• É constituído de Fe e Ni derretidos e sua temperatura varia de 2.200º C na parte superior até cerca de 5.000ºC nas regiões mais profundas. Apesar da alta temperatura, a parte central do núcleo é formada de níquel e ferro em estado sólido – conseqüência da grande pressão do interior do planeta.

MANTO• Espessura de 2.900 Km;

• Camada pastosa (material magmático) composta de silício, alumínio, ferro e magnésio, sendo estes os elementos químicos predominantes.

• O manto constitui 83% do volume e 65% da massa interna do nosso planeta.

• Sua temperatura pode variar de 870º C, junto à crosta, até 2.200º C, junto à parte externa do núcleo.

• É formado basicamente por uma tocha chamada peridotito

LITOSFERA OU CROSTA• Espessura de 120 Km;

• A crosta não é uma camada única, sendo constituída de várias placas tectônicas, divididas em três seções: continentes, plataformas continentais (extensões das planícies costeiras que declinam suavemente abaixo do nível do mar) e os assoalhos oceânicos (nas profundidades abissais dos oceanos).

• Sua espessura varia de 5 a 10 km sob os oceanos e, de 25 a 90 km, nos continentes.

• É formada por três grandes grupos de rochas: magmáticas ou ígneas, metamórficas e sedimentares..

Estrutura Interna da Terra: principais ferramentas de investigação

Densidade das rochas (composição química e pressão).

Evidências geológicas superficiais

Fluxo térmico (gradiente de calor vs. condutividadetermal das rochas)

ONDAS SÍSMICAS

Utilizam-se vibrações ou ondas, que são enviadas para o interior da Terra que permitem analisar sua estrutura interna. Essas vibrações podem ser produzidas por fatores naturais ou serem induzidas.

A forma de propagação destas ondas informa as características dos materiais atravessados

SISMOLOGIA: estudo da propagação das ondas sísmicas no interior da Terra

Os dois tipos principais de ondas sísmicas são Primária (P) e Secundária (S):

- Ondas P - movimentam as partículas do solo comprimindo-as e dilatando-as. O movimento das partículas é paralelo à direção de propagação da onda. O som é uma onda P.

- Ondas S - movimentam as partículas do solo perpendicularmente à direção de propagação da onda

SISMOLOGIA

Quando ocorrem movimentações de pacotes de rochas no interior da Terra, ocorre a liberação de energia, que é propagada pelas ondas P e S e acontecem os SISMOS, que são registrados por SISMÓGRAFOS

HIPOCENTRO E EPICENTRO

SISMO É CARACTERIZADO POR INTENSIDADE E MAGNITUDE

INTENSIDADE: Força Destrutiva (valores absolutos)Escala: Mercalli (1:não sentido pelo homem; 12

destruição total)

MAGNITUDE: Quantidade de Energia LiberadaEscala Richter: Baseia-se na máxima amplitude das

ondas.

ESCALA RICHTER

MAGNITUDE ENERGIA LIBERADA (ergsx106)

EFEITO / EQUIVALENCIA

-2 a 1 600 a 20 milhões Até 3 Kg de TNT

2 a 5 600 milhões a 20 trilhões

Até 100 ton. de TNT

6 a 9 600 trilhões a 20 x 1018

Destruição TotalMuda topografia

Maior que 9 600 x 1018 Toda a energia usada no Brasil por 18 meses

Sismologia no Estudo do Interior da Terra

A sismologia usa as ondas sísmicas para estudar a estrutura interna da Terra.

Ondas sísmicas são vibrações que se propagam por toda a Terra, originadas de terremotos, explosões, etc.

MAGNETISMO DA TERRA

TERRA: UM ENORME IMÃ

Agulha de bussola se orienta para o norte

Gauss (1830) 95% do campo magnético origina-se no interior da Terra

Forma do Campo Magnético da Terra

Magnetosfera: o escudo magnético da Terra

região ocupada pelo campo magnético

O efeito do Sol sobre o campo geomagnético

Erupções solares emitem partículas de alta velocidade; atingem a Terra em minutos. Parte bloqueada pelo campo geomagnético. Polospenetram até a atmosfera superior (alt.80 km)

Lado dia da Terra sofre perturbações, lado noite não.TEMPESTADES MAGNÉTICAS

QUAL A CAUSA DO MAGNETISMO DA TERRA?

Presença de minerais magnéticos na crosta não é suficiente e não são móveis

Parte do núcleo da Terra provavelmente é fluidoMovimento de fluido metálico gera corrente elétrica que

induz campo magnéticoCombinação de resultados teóricos e experimentais:

Núcleo com raio de 3485 km, 1/6 do volume da Terra e 1/3 de sua massa, a densidade varia de 9 até 12 no centro.

Composição do Núcleo Fe + Ni

NÚCLEODINAMO AUTO-SUSTENTÁVEL

A Terra produz seu próprio campo magnético

A TERRA COMO UMA MÁQUINA TÉRMICA

Calor gerado por:1. Radioatividade (U, Th, K

isótopos)2. Solidificação do núcleo

Calor perdido pela Terra por:1. Convecção do manto

CORRENTES DE CONVECÇÃO

Thermal Boundary Layer

Thermal Boundary Layer

Upw

ellin

g P

lum

e

Dow

nwel

ling

Plu

me

Convection Im

portant

MODELO SIMPLISTA MOSTRANDO AS CORRENTES DE CONVECÇÃO E AS PLACAS TECTÔNICAS

MUITOS ASPECTOS SAO AINDA POUCO COMPREENDIDOS

CADEIA DE ILHAS VULCÂNICAS CADEIA MESO-OCEÂNICA

TRINCHEIRA

ARCO DE ILHA

CROSTA CONTINENTAL

CROSTA OCEÂNICA

Tectônica de Placas

Manto

magma

MOR

Manto

Sedimentos, crosta fria e manto

Arco de ilha trincheira

terremotos

ocean crust terremotosCrosta continental

fusão

Zona de fraturatrincheira

A LITOSFERA TEM 200 Km DE ESPESSURA NOS CONTINENTES

NOS OCEANOS TEM 40 – 60 Km

EXISTEM 2 TIPOS DE CROSTA: CONTINENTAL E OCEÂNICA

TODAS AS PLACAS TECTÔNICAS POSSUEM

CROSTA CONTINENTAL E OCEÂNICA, SENDO QUE ALGUMAS,

COMO A PLACA DO PACÍFICO, POSSUI DIMINUTA

PLACA CONTINENTAL, SENDO MAJORITARIAMENTE OCEÂNICA

PLACA CONTINENTAL: ESPESSURA MÉDIA DE 35 Km, PODENDOCHEGAR A 90 Km – COMPOSIÇÃO GRANÍTICA

PLACA OCEÂNICA: ESPESSURA MÉDIA DE 7 A 8 Km COMPOSIÇÃO BASÁLTICA

ISOSTASIA

Isostasia, ou movimento isostático, é o termo utilizado em Geologiapara se referir ao estado de equilíbrio gravitacional, e as suas alterações, entre

a litosfera e a astenosfera da Terra.

Esse processo resulta da flutuação das placas tectônicas sobre o material mais denso da astenosfera, cujo equilíbrio depende das suas densidades relativas

e do peso da placa.

Tal equilíbrio implica que um aumento do peso da placa (por espessamento ou por deposição de sedimentos, água ou gelo sobre a sua superfície) leva

ao seu afundamento, ocorrendo, inversamente, uma subida (em geral chamada re-emergência ou rebound), quando o peso diminui.

ISOSTASIA

A EVOLUCAO DAS PLACAS TECTONICAS AO LONGO DO TEMPO GEOLOGICO ...

A DIFERENCA ENTRE A `DERIVA CONTINENTAL` E A `TECTONICA DE PLACAS`

TIPOS DE LIMITES ENTRE AS PLACAS

O LIMITE ENTRE AS PLACAS CONVERGENTES SÃO DEDOIS TIPOS ...

PARALELAS

PLACAS CONVERGENTES

PLACAS DIVERGENTES

IDADE DO ASSOALHO OCEÂNICO

OU PONTOS QUENTES

ZONAS DE HOTSPOTS

O NASCIMENTO DE UM OCEANO ...

E O FUTURO DA TERRA ...