Métodos para o estudo do interior da...

Métodos para o estudo do interior da Geosfera

Escola Portuguesa do Lubango

Hélder Giroto Paiva

Como Investigar o interior da Terra?


Métodos

Directos Indirectos


Directos

Observação da superfície visível (afloramentos)

Exploração de jazigos minerais

(minas e escavações)

Materiais emitidos pelos

vulcões (magmas e xenólitos)

Sondagens (perfurações

que permitem recolher

colunas de rocha com

muitos milhões de anos)

Métodos Directos

Vantagens: permitem interior da Terra, fornecendo dados

conhecimento directo de zonas do como: composição, tipo de rochas existentes, temperatura, tipos de gases, composição da água de circulação, etc.

Estudos de Superfície

Cortes de estrada


Construção de túneis


O que são minerais e rochas? Recorda vendo o vídeo…

Rochas expostas à superfície


Afloramentos de granito (rocha plutónica)

Afloramentos (exposição à superfície) de rochas formadas em profundidade

Vulcões – magmas e xenólitos

Adaptado de: http://geocrusoe.blogspot.com/2007/04/xenlitos-e-faialite.html

Quando o magma se movimenta no interior da terra, pode arrancar fragmentos das rochas que formam as paredes do lugar onde ele está contido. Muitas vezes esses fragmentos não são "digeridos" pelo magma antes deste ser expelido durante a erupção, ficando assim preservados no interior da lava, que ao solidificar, torna a situação permanente.

http://geocrusoe.blogspot.com/2007/04/xenlitos-e-faialite.html

Perfurações da crosta

Furos

Problema complexo

•Técnicos (materiais resistentes a elevadas temperaturas e leves para facilitar o seu manejo)

• Económico (elevados custos)

Sondagens / Perfurações


Indirectos

Planetologia e Astrogeologia

Gravimetria Sismologia Geomagnetismo Geotermismo

Planetologia e Astrogeologia

Planetologia

Técnicas aplicadas ao estudo dos outros planetas, podem ser aplicadas na

Terra. Nomeadamente a determinação indirecta da Massa através de leis

físicas: •Sabendo o DIÂMETRO (através de satélites) - determinação do VOLUME

•a partir do VOLUME e da MASSA – determinação da MASSA VOLÚMICA

(média)

Gravimetria

O valor de g (gravidade) à superfície Terrestre varia

de local para

irregularidades

densidades.

Estas variação

local,

e de

devido à presença de

rochas com diferentes

de g são conhecidas como

"anomalias gravimétricas“, que podem ser medidas

usando gravímetros de alta precisão.

Os geofísicos usam estas medidas como parte das

investigações no sentido de estudar a estrutura da

crosta terrestre, bem como, a exploração de

minerais e petróleo.

Depósitos de minerais,

por exemplo, têm

frequentemente uma

densidade maior do que

a dos outros materiais

na sua proximidade.

Gravimetria

Qualquer corpo situado à superfície da Terra experimenta uma força (F) de atracção para o centro da Terra, que segundo a lei da atracção universal de Newton, é dada por uma expressão matemática.

G – Constante de gravitação determinada em laboratório m – Massa do corpo M – Massa da Terra

r – Raio terrestre

A força gravítica varia na razão directa das massas e na razão inversa do quadrado da distância ao centro da Terra. Por convenção, considera-se que o valor normal da força gravítica ao nível das águas do mar é zero.

Anomalia Gravimetrica

Gravimetria – Rochas Salinas

baixa densidade

mais deformáveis

ascendem quando submetidas a forças tectónicas

Anomalia Negativa

Os Domas salinos estão muitas vezes associados a jazigos de petróleo

Gravimetria – Mineral de elevada densidade

alta densidade Anomalia Positiva

Gravimetria – Cadeias montanhosas

Determinação da densidade da Terra

Determinada indirectamente através da massa e do volume, e da obtenção da massa volúmica que é cerca de 5,5 g/cm3.

Rochas da superfície terrestre de cerca de 2,8 g/cm3.

Rochas de densidade muito superior no interior. Suposição confirmada com a velocidade das ondas sísmicas

Geomagnetismo

Rochas ricas em minerais ferromagnéticos (ex. basalto rico em magnetite), durante o arrefecimento do magma abaixo do ponto de Curie*, os cristais ficam magnetizados

* 585 ºC para a magnetite Campo paleomagnético

Campo paleomagnético

Polaridade Normal - Pólo Norte Magnético

próximo do Pólo Norte Geográfico.

Polaridade Inversa - Pólo Norte Magnético

próximo do Pólo Sul Geográfico.

Hipótese de expansão dos fundos oceânicos

Magnetómetro

Disposição simétrica em

relação ao rifte

Sismologia

Velocidade das ondas não é constante, sofre alterações consoante os materiais!

Geotermismo

Fonte de energia térmica interna – desintegração de elementos

radioactivos (urânio, tório e potássio) Gradiente geotérmico – aumento da temperatura (ºC) por km de profundidade Grau geotérmico* – Número de km que é necessário aprofundar para a temperatura aumentar 1 ºC

* Determinação através de cálculos indirectos para zonas inacessíveis

Geotermismo

Temperatura do meio

(geotermismo) ultrapassa o

ponto de fusão das rochas

IL 2010 IL 2010

O conhecimento directo da Terra limita-se a uma fina zona

superficial.

O conhecimento das zonas inacessíveis, baseia-se em informações indirectas da planetologia, astrogeologia e geofísica.

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