Diagrama mostrando so principais métodos de estudo para a compreensão
da estrutura intrerna da terra.
Para conhecimento do interior da Terra é preciso efetuar muitas observações e consequentes estudos. Sabe-se que a Terra tem, em média, 6.400 Km de raio e, portanto, um estudo directo não poderá ir além de pequenas profundidades.
De facto, para além das milhares de sondagens que se tem feito para prospecção de jazigos de petróleo e outros minerais as quais não excedem geralmente a profundidade de 2.500 metros (quando ultrapassam esta profundidade dizem-se ultraprofundas e não ultrapassam os 9.000 metros), efectuaram-se algumas sondagens ultraprofundas com o objectivo de se conhecer a constituição do interior da Terra. Contudo, a perfuração mais profunda atingiu a profundidade de 12.023 metros, realizada, em 1984, na Península de Kola (ex-URSS), o que corresponde a 0,19% do raio da Terra.
A perfuração de poços de grande profundidade permite que se realizem importantes investigações no domínio da petrologia, paleontologia, geoquímica e geofísica. As minas que se destinam à exploração de recursos minerais não excedem os 4 Km de profundidade.
O estudo aprofundado dos afloramentos rochosos à superfície são de grande importância para o conhecimento da estrutura interna da Terra. Algumas rochas que têm a sua origem em profundidade podem aflorar à superfície. Para isso é necessário que sejam submetidas a forças que as façam ascender e, posteriormente, sejam postas a descoberto pela erosão. O vulcanismo, no seu sentido limitado, é um fenómeno superficial, pois os produtos emitidos na superfície e a formação do aparelho vulcânico podem ser observadas directamente. Mas as causas do vulcanismo são de origem profunda. A matéria fundida (magma) que alimenta os vulcões forma-se no interior da Terra em consequência de perturbações do equilíbrio normal.
Para as zonas que ultrapassam os processos de observação directa, há que recorrer a outros métodos, chamados indirectos, como por exemplo o magnetismo, a sismicidade, o estudo dos meteoritos e a astrogeologia, a fim de conhecer o que se passa naquelas zonas do nosso planeta. Nas páginas seguintes, a título de exemplo, tentaremos dar uma ideia do contributo da Sismologia para o conhecimento do interior da Terra.
A análise sismológica dos muitos sismos ( tremores de terra ) que ocorrem em todo o planeta Terra, em regiões, actualmente, bem conhecidas, foi um dos principais métodos que levou à concepção de um modelo para a estrutura da Terra. Para que possamos perceber, não só como foi concebido o referido modelo mas também o próprio modelo, teremos que ter em conta alguns conceitos básicos de sismologia.
Representação gráfica das duas características
fundamentais de uma onda: T-Período da onda e A-Amplitude da onda.
Na figura do lado esquerdo está representado, de forma muito simplificada,
um bloco diagrama representativo de um sismo.
Sismos são abalos naturais da crosta terrestre que ocorrem num período
de tempo restrito, em determinado local, e que se propagam em todas as direcções
( Ondas Sísmicas ), dentro e à superfície da crosta terrestre,
sempre que a energia elástica ( movimento ao longo do plano de Falha
) se liberta bruscamente nalgum ponto ( Foco ou Hipocentro ). Ao ponto que,
na mesma vertical do hipocentro, se encontra à superfície terrestre
dá-se o nome de Epicentro, quase sempre rodeado pela região
macrossísmica, que abrange todos os pontos onde o abalo possa ser sentido
pelo Homem.
Bloco diagrama representando as principais componentes de um sismo.
A energia libertada no foco de um sismo propaga-se em todas as direcções
sob a forma de ondas elásticas, designadas por ondas sísmicas,
que se deslocam com uma velocidade determinada (velocidade de propagação),e
segundo a direcção de propagação. Em meios de
composição homogénea, que não é o caso
da Terra, as ondas sísmicas são, em todos os pontos equidistantes,
sendo um raio sísmico, por analogia com um raio luminoso, toda e qualquer
normal à superfície da onda. Deste modo é possível
admitir que a energia sísmica se propaga ao longo dos raios sísmicos.
Na Terra, devido à sua composição heterogénea,
o trajecto (raio sísmico) das ondas sísmicas é, regra
geral, curvilíneo.
As ondas sísmicas propagam-se através dos corpos por intermédio
de movimentos ondulatórios, como qualquer onda, dependendo a sua propagação
das características físico-químicas dos corpos atravessados.
Esquema que mostra o movimento e a forma de propagação dos quatro tipos de ondas sísmicas: 1-ondas primárias (P); 2-ondas secundárias (S); 3-ondas de Love (L); 4-ondas de Rayleigh (R). A direcção do movimento das partículas está indicado por setas vermelhas.
Sismograma mostrando o registo da chegada das ondas P, as de maior velocidade, chegada das ondas S, de menor velocidade que as ondas P, o intervalo de tempo decorrido entre a chegada das ondas P e S, e a seguir a amplitude das ondas L.
A interpretação dos sismogramas permite aos especialistas em sismologia retirarem informações muito úteis sobre as características das zonas terrestres atravessadas pelas ondas sísmicas.
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A crusta (crosta) terrestre é a zona mais superficial e de menor densidade (d=2,7 g/cm3 a 2,9 g/cm3). Com base na velocidade de propagação das ondas sísmicas, na crusta terrestre, os sismólogos chegaram aos seguintes resultados: à profundidade de cerca de 17 Km há uma variação na velocidade de propagação das ondas P e S, o que pressupõe a alteração das características do material e por conseguinte a existência de uma descontinuidade, designada descontinuidade de Conrad. Entre a superfície e a descontinuidade de Conrad a velocidade de propagação das ondas sísmicas é: Vp=5,6 Km/s e Vs=3,3 Km/s; a partir da descontinuidade de Conrad até à descontinuidade de Moho os valores são: Vp=6 a 7 Km/s e Vs=3,7 Km/s. Deste modo, a descontinuidade de Conrad subdivide a crusta continental em: crusta continental superior e crusta continental inferior.
A primeira camada, também designada por Sial, devido ao predomínio do silício (Si) e do aluminio (Al), sendo constituída em grande parte por rochas do tipo geral do granito - camada granítica; a segunda, denominada Sima, por ser rica em silício (Si) e magnésio (Mg), deverá ser constituída por rochas da família do gabro e do tipo do basalto - camada basáltica. A crusta oceânica é formada por uma camada basáltica, com velocidades de propagação das ondas sísmicas do tipo P entre 4 a 5 Km/s, com cerca de 1 a 4 Km de espessura e pela camada oceânica, com velocidade de progação das ondas do tipo P entre 6 a 7 Km/s, com cerca de 5 a 6 Km de espessura. Quer a crusta continental, quer a oceânica, possuem na sua parte superior uma camada sedimentar de espessura variável. A litosfera, com espessura de aproxidamente 100 Km, engloba as rochas da crusta terrestre (continental e oceânica) e uma parte do manto superior, como uma unidade rígida. A litosfera é formada por um mosaico de placas rígidas e móveis - as placas litosféricas ou tectónicas.
A astenosfera, representada na secção esquemática, entre os 400 e 650 Km de profundidade, com a cor verde claro, segue-se à litosfera, fazendo parte do manto superior, é uma zona plástica constituída por rochas fundidas. Na astenosfera as ondas propagam-se com uma velocidade menor do que na litosfera, o que leva alguns autores a designá-la por zona de baixas velocidades. A astenosfera constitui uma camada importante na mobilidade da litosfera, não só por ser constituída por materiais plásticos mas também por nela se desenvolverem as correntes de convexão, que trataremos no Tema Tectónica de placas.
O manto inferior está separado da astenosfera pela descontinuidade de Repetti, prolonga-se até à base do núcleo (2.700 - 2.890 Km). A camada D" tem uma espessura calculada entre 200 e 300 Km e representa cerca de 4% da massa manto-crusta. Faz parte do manto inferior, acontecendo que descontinuidades sísmicas sugerem que a camada D" pode diferir quimicamente do manto inferior.
O núcleo constitui a zona central, essencialmente formado por ferro e níquel e diferente da composição dos silicatos que o envolvem. Com base nas propriedades físicas, é posssível distinguir duas zonas: núcleo interno, sólido, e núcleo externo, líquido.
Fonte: domingos.home.sapo.pt
