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MéTodos De Estudo Para O Interior Da Geosfera

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MéTodos De Estudo Para O Interior Da Geosfera

  1. 2. Açores <ul><li>O Arquipélago dos Açores é considerado um “Laboratório Geológico”. </li></ul><ul><li>Actividade 1 – página 160 </li></ul>
  2. 3. Métodos de Estudo
  3. 4. Métodos de Estudo Páginas161 e 162
  4. 5. Observação e estudo directo da superfície visível Calçada do Gigante
  5. 6. Exploração de Jazigos Minerais em minas e escavações Minas de S. Domingos
  6. 7. Sondagens Navio perfurador Glomar Challenger
  7. 8. Sondagens <ul><li>Os furos que ultrapassam os -1500 a -1700 metros são designados furos ultraprofundos. </li></ul><ul><li>A maior perfuração foi realizada na Rússia, em Kola, até uma profundidade de 12 km. </li></ul><ul><li>As perfurações envolvem problemas complexos : </li></ul><ul><ul><li>Aspecto económico : são extremamente dispendiosas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Aspecto técnico : devido às elevadas temperaturas os materiais utilizados na perfuração têm, simultaneamente, de ser resistentes a essas temperaturas e suficientemente leves para serem manejados. </li></ul></ul>
  8. 9. Magmas e Xenólitos
  9. 10. Magmas <ul><li>Os vulcões lançam para o exterior materiais oriundos de profundidades. Estudando as características dos magmas, os cientistas inferem das condições do ambiente em que foram gerados, isto é, as condições de temperatura, de pressão e de composição do manto. </li></ul>
  10. 11. Xenólitos <ul><li>O magma na sua ascenção arranca fragmentos das rochas encaixantes – xenólitos – que são muitas vezes fragmentos do manto terrestre que fornecem dados para o conhecimento dessa zona da Terra. </li></ul>
  11. 12. Métodos de Estudo Páginas163 a 171
  12. 13. Planetologia e Astrogeologia <ul><li>As técnicas utilizadas na estudo de outros planetas do sistema solar podem ser usadas no estudo da Terra. </li></ul>
  13. 14. Planetologia e Astrogeologia <ul><li>O estudo dos meteoritos tem permitido confrontar a natureza e a composição desses meteoritos com diferentes zonas que se admite constituírem o interior do globo terrestre. </li></ul>
  14. 15. Planetologia e Astrogeologia <ul><li>Aplicando leis físicas foi possível determinar a massa da Terra; </li></ul><ul><li>Através de satélites foi possível determinar o volume e o diâmetro; </li></ul><ul><li>A partir da massa e do volume determinou-se a densidade. </li></ul>
  15. 16. Métodos Geofísicos <ul><li>A geofísica é uma ciência que combina os princípios da física e da matemática com o uso de instrumentos de medição muito precisos para determinar as propriedades físicas da Terra, nomeadamente do seu interior. </li></ul><ul><ul><li>Gravimetria </li></ul></ul><ul><ul><li>Densidade Terrestre </li></ul></ul><ul><ul><li>Geomagnetismo </li></ul></ul><ul><ul><li>Sismologia </li></ul></ul><ul><ul><li>Geotermismo </li></ul></ul>
  16. 17. Gravimetria <ul><li>Qualquer corpo situado à superfície da Terra experimenta uma força (F) de atracção para o centro da Terra. Esta força chama-se força gravítica e varia na razão directa das massas e na razão inversa do quadrado da distância ao centro da Terra. </li></ul><ul><li>A força da gravidade pode ser determinada por gravímetros. </li></ul>
  17. 18. Gravímetros <ul><li>Aparelhos de precisão que permitem executar medições do valor da aceleração e a sua sensibilidade permite verificar a existência de variações, em função da latitude, da altitude e da natureza geológica dos locais considerados. </li></ul>
  18. 19. Gravimetria <ul><li>G = constante de gravidade determinada em laboratório </li></ul><ul><li>m = massa do corpo </li></ul><ul><li>M = massa da Terra </li></ul><ul><li>R = raio terrestre </li></ul>
  19. 20. Gravimetria <ul><li>Na superfície da Terra, existem elevações, cadeias montanhosas, regiões planas e grandes depressões, como os fundos dos oceanos . Para além disso, o raio terrestre equatorial é maior do que o raio polar . Por estes motivos a atracção gravítica varia de zona para zona. </li></ul>
  20. 21. Gravimetria <ul><li>A força gravítica varia na superfície da Terra porque esta não é lisa e regular  Há necessidade de introduzir factores de correcção (G) na fórmula, relativos à altitude, latitude, presença de acidentes topográficos, etc. </li></ul>
  21. 22. <ul><li>Após a introdução destas correcções seria de esperar que a força gravítica fosse igual para toda a superfície terrestre, como se fosse regular. </li></ul>
  22. 23. <ul><li>Mesmo assim, existem zonas em que a fórmula não funciona </li></ul><ul><li>Anomalias Gravimétricas = anomalias na gravidade devido à presença de corpos rochosos com diferentes densidades no interior da crosta. </li></ul>
  23. 24. Anomalias Gravimétricas
  24. 26. Convencionalmente… <ul><li>Força gravítica = 0, ao nível da água do mar </li></ul><ul><li>Força gravítica <0 – anomalia gravimétrica negativa </li></ul><ul><li>Força gravítica >0 – anomalia gravimétrica positiva </li></ul>
  25. 27. Anomalias gravimétricas <ul><li>As anomalias são devidas, por exemplo, à presença de corpos rochosos com diferentes densidades no interior da crosta. </li></ul>
  26. 28. Que podem revelar as anomalias gravimétricas? <ul><li>Relacione a variação da força gravítica com a distância à área situada acima do doma de sal-gema. </li></ul><ul><li>Como interpreta a variação referida anteriormente? </li></ul><ul><li>Quais as principais diferenças entre as duas situações consideradas? </li></ul><ul><li>Faça corresponder as expressões anomalia gravimétrica positiva e anomalia gravimétrica negativa às situações consideradas. </li></ul><ul><li>Actividade 2 – página 164 </li></ul>
  27. 29. <ul><li>Proximidade de um doma de sal-gema </li></ul><ul><li>Força gravítica diminui  Anomalia gravimétrica negativa. </li></ul><ul><li>Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica. </li></ul><ul><li>Método utilizado para saber onde há petróleo porque os domas salinos estão normalmente associados a jazigos de petróleo. </li></ul><ul><li>Proximidade de uma intrusão magmática </li></ul><ul><li>Força gravítica aumenta  Anomalia gravimétrica positiva. </li></ul><ul><li>Materiais com elevada densidade têm elevada força gravítica. </li></ul><ul><li>Método utilizado para localizar jazigos de minerais densos como o ferro. </li></ul>
  28. 30. <ul><li>Através do estudo de anomalias gravimétricas é possível detectar a localização de materiais de diferentes densidades, ainda que esses materiais se encontrem a certa profundidade. </li></ul><ul><li>A gravimetria é o método utilizado na prospecção mineira e de petróleo. </li></ul><ul><li>Ao nível das grandes cadeias montanhosas existem anomalias gravimétricas negativas, mesmo que se entre em consideração com factores de correcção correspondente à altitude. </li></ul>
  29. 31. Nas cadeias montanhosas…
  30. 32. Nas cadeias montanhosas… <ul><li>As anomalias negativas são explicadas porque debaixo dessas montanhas existem raízes formadas por rochas pouco densas. Essas raízes são muito maiores do que a zona saliente e mergulham profundamente no manto mais denso. </li></ul>
  31. 34. Densidade Terrestre <ul><li>Densidade global da Terra = 5,5 </li></ul><ul><li>Densidades das rochas da superfície terrestre = 2,8 </li></ul><ul><li>Deduz-se então que no interior da Terra devem existir materiais de densidade muito superior no interior do planeta. </li></ul>
  32. 35. Densidade Terrestre
  33. 36. Geomagnetismo <ul><li>A Terra tem um campo magnético invisível mas que faz sentir a sua acção. (Exemplo: orientação da agulha magnética da bússola) </li></ul>
  34. 37. Como se gera o campo magnético? <ul><li>Hipótese mais aceite: </li></ul><ul><li>O material constituinte do núcleo externo, no estado líquido, encontra-se em movimento de rotação criando uma corrente eléctrica, a qual, por sua vez, estará na origem do campo magnético terrestre. </li></ul><ul><li>O núcleo deverá ser composto por um material condutor de electricidade – composição metálica. </li></ul>
  35. 38. Influência do Campo Magnético <ul><li>Certas rochas, como o basalto, são ricas em minerais ferromagnéticos. Durante o arrefecimento do magma que as originou formam-se cristais que crescem nesse magma e que podem ficar magnetizados instantaneamente quando a temperatura desce abaixo de um certo valor, chamado ponto de Curie. </li></ul><ul><li>Conceito: página 167 </li></ul>
  36. 39. Cristais são “ímanes fósseis” <ul><li>Os Cristais apresentam polaridade igual à do campo magnético terrestre na altura em que se formaram e conservam essa polaridade desde que não sejam aquecidos acima do ponto de Curie. </li></ul>
  37. 40. Cristais são “ímanes fósseis”
  38. 41. <ul><li>Os minerais ferromagnéticos das rochas sedimentares também mantêm conservam, no momento de sedimentação, a polaridade do campo magnético na altura da sua formação. </li></ul>
  39. 42. Paleomagnetismo <ul><li>Campo Paleomagnético – é o campo magnético que fica registado nas rochas. </li></ul><ul><li>Paleomagnetismo – é a Ciência que estuda os campos paleomagnéticos </li></ul>
  40. 43. <ul><li>O estudo das propriedades magnéticas de amostras de basalto retiradas dos fundos oceânicos mostram que o campo magnético da Terra experimentou inversões várias. </li></ul>
  41. 44. Inversão do Campo Magnético <ul><li>Durante a inversão do campo magnético, o pólo magnético que estava próximo do pólo Norte moveu-se para uma posição perto do pólo Sul e vice-versa. </li></ul>
  42. 45. <ul><li>Polaridade </li></ul><ul><li>Normal – Rochas com polaridade idêntica à actual (Pólo Norte Magnético próximo do Pólo Norte Geográfico) </li></ul><ul><li>Inversa – Rochas com polaridade inversa à normal (Pólo Norte Magnético próximo do Pólo Sul Geográfico) </li></ul><ul><li>Análise da imagem 13, página 168 </li></ul>
  43. 46. Ficha de Trabalho
  44. 47. <ul><li>As faixas com anomalias alternadamente positivas e negativas correspondem a porções da crosta oceânica de idades diferentes, formadas em diferentes períodos de polaridade, respectivamente normal e inversa do campo magnético terrestre. </li></ul>
  45. 48. Como se mede o Campo Magnético “fossilizado” das rochas? <ul><li>Magnetómetro – aparelho que permite medir a intensidade dos campos magnéticos e determinar a direcção e sentido do campo magnético “fossilizado” nas rochas.   </li></ul><ul><li>Nas zonas com polaridade normal  Anomalia Magnética Positiva </li></ul><ul><li>(Campo Magnético actual + Campo Magnético Fossilizado) </li></ul><ul><li>Nas zonas com polaridade inversa  Anomalia Magnética Negativa </li></ul><ul><li>(Campo Magnético actual – Campo Magnético Fossilizado) </li></ul>
  46. 49. Importância do geomagnetismo <ul><li>O geomagnetismo é importante porque: </li></ul><ul><ul><li>A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; </li></ul></ul><ul><ul><li>O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra pois: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Permite tirar ilações sobre a posição dos continentes relativamente aos pólos magnéticos; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Permite determinar a latitude geográfica que a rocha em estudo ocupava no momento da sua formação. </li></ul></ul></ul>
  47. 50. Sismologia <ul><li>Muito do conhecimento do interior da Terra proveio do estudo do comportamento das ondas sísmicas que se propagam através do Globo. </li></ul><ul><li>Se a Terra fosse homogénea, a velocidade das ondas sísmicas deveria manter-se constante em qualquer direcção e a trajectória dos raios sísmicos seria rectilínea. </li></ul>
  48. 51. Sismologia <ul><li>Na Terra real, a velocidade das ondas sísmicas experimenta alterações, as ondas são desviadas e algumas deixam de propagar-se a partir de certa profundidade. </li></ul><ul><li>Estes acontecimentos fornecem informações sobre a constituição e as características do globo terrestre. </li></ul><ul><li>Página 163 </li></ul>
  49. 52. Geotermismo <ul><li>Gradiente Geotérmico: taxa de variação da temperatura com a profundidade, ou seja, aumento da temperatura por km de profundidade. </li></ul><ul><li>Determinações feitas em minas e sondagens, até às profundidades possíveis de atingir, mostram que a temperatura aumenta com a profundidade. </li></ul><ul><li>Página 169 </li></ul>
  50. 53. <ul><li>Para zonas inacessíveis, a determinação da temperatura é feita com base em cálculos indirectos. </li></ul><ul><li>Nas determinações directas verificou-se que a temperatura aumenta 30ºC /km, isto é, 1ºC em cada 33 a 34 metros de profundidade. </li></ul><ul><li>Grau Geotérmico: número de metros que é necessário aprofundar para que a temperatura aumente 1ºC. </li></ul>
  51. 55. Variação da Pressão e Temperatura <ul><li>Gradiente Geobárico: taxa de aumento da pressão com a profundidade </li></ul><ul><li>Actividade 3 – página 170 </li></ul>
  52. 56. <ul><li>O calor interno da Terra é o motivo da actividade do nosso planeta e vai-se libertando continuamente através da superfície. A dissipação de calor é constante e denomina-se fluxo térmico , que é avaliado pela quantidade de calor libertada por unidade de superfície e por unidade de tempo. </li></ul><ul><li>O fluxo térmico tem um valor muito superior ao somatório das energias de todos os processos sísmicos, vulcânicos e tectónicos da Terra. Em alguns casos esse fluxo é perceptível e espectacular, como acontece nas zonas vulcânicas e fontes termais. Na generalidade porém, não nos apercebemos dessa libertação do calor interno, devido à baixa condutibilidade térmica da crosta terrestre, que determina uma dissipação extremamente lenta. </li></ul>
  53. 57. Modelos da Estrutura Interna da Terra Modelo Químico Modelo Físico
  54. 58. Modelo Físico
  55. 59. Modelo Químico
  56. 60. Comparação Modelo Químico e Físico

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