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 ...