1A estrutura da Terra

Prof. Eder C. Molina

IAGUSP

http://www.iag.usp.br/~eder/deriv.ppt

2 Raio mdio: 6.371 km Densidade mdia: 5,5 g cm-3 Massa: 5,976 x1024 kg Temperatura superficial mdia: 15o C Presso atmosfrica mdia na

superfcie: 1.013 mbar Acelerao de gravidade mdia no

equador: 9,78 m s-2

A estrutura da Terra

3A estrutura da Terra Estrutura estratificada, descoberta a

partir de dados de sismologia. Densidade mdia das rochas da

superfcie: 2,7 g cm-3 (muito menorque a densidade mdia do planeta).

Deficincia de determinadoselementos qumicos nas rochas dasuperfcie sugerem que deve haverenriquecimento destes elementosnas camadas inferiores.

Clculos de momento de inrcia daTerra indicam a presena dematerial mais denso nas camadasinternas da Terra.

4A estrutura da Terra As descontinuidades nas velocidades das ondas ssmicas indicam a presena de

camadas na Terra. Descontinuidade de Mohorovicc (Moho): profundidade de algumas dezenas de

km (38 a 40 km) sob os continentes, e alguns km (6 a 8 km) sob os oceanos.Esta descontinuidade caracteriza a CROSTA terrestre.

5A estrutura da Terra A partir da base da crosta, e atingido a profundidade de 2.900 km, encontra-

se uma camada composta por silicatos, denominada MANTO. A parte superior do manto e a crosta sobrejacente constituem a

LITOSFERA, a camada externa rgida que varia de 70 a 100 km deprofundidade nos oceanos, e de 100 a 150 km de profundidade nas regiescontinentais.

6A estrutura da Terra A partir da base da litosfera, com espessura de aproximadamente 150 km,

encontra-se uma camada menos rgida, em estado parcialmente fundido, quepode ser considerada como um fluido muito viscoso para esforos de longointervalo de tempo, chamada ASTENOSFERA.

Os limites superior e inferior da astenosfera no so bem definidos, mas aastenosfera atinge em mdia a profundidade de 670 a 700 km.

7A estrutura da Terra A partir da base da astenosfera, temos o manto inferior, ou MESOSFERA,

que uma camada composta basicamente por xidos de ferro e magnsio esilicatos ferromagnesianos.

A mesosfera se apresenta em estado semi-slido (comportamento plstico), epossui composio homognea em sua maior parte.

8A estrutura da Terra Prximo da interface

manto/ncleo encontra-se umacamada de aproximadamente150 a 200 km de espessura,denominada camada D,detectvel pela sismologia, queapresenta aspectosinteressantes, como variaolateral de velocidades(sugerindo estruturalateralmente heterognea) emextenses comparveis aoscontinentes e oceanos dasuperfcie.

9A estrutura da Terra A camada D deve ser a fonte do

material que origina as plumas,intimamente ligada aos pontosquentes (hotspots) verificados nasuperfcie terrestre.

Esta camada tem um papelimportante nos processosgeodinmicos por ser a fonte domaterial da plumas, e por suaspropriedades trmicas, que podeminfluenciar o transporte de calor apartir do ncleo, e afetar osprocessos que geram o campogeomagntico.

10A estrutura da Terra O ncleo terrestre deve ter sido

formado por migrao doselementos mais densos para ointerior terrestre, com asceno dossilicatos menos densos para aregio superficial.

Estudos da composio dosmeteoritos e do comportamento dasligas metlicas a altas presses etemperaturas tm fornecidoimportantes indicaes sobre aprovvel composio ecomportamento desta regio.

O ncleo terrestre tem uma parteexterna fluida, e uma parte internaslida.

11A estrutura da Terra O ncleo externo vai de

aproximadamente 2.900 km at aprofundidade de 5.150 km. Suaconstituio de Fe (quase 90%),Ni (pouco menos de 10%), epequenas quantidades de Si, S e O.

O ncleo externo fluido, comuma viscosidade semelhante dagua. Assume-se que sejahomogneo, devido conveco erotao terrestre.

O material do ncleo deve estar sesolidificando, incorporando-se aoncleo interno, e deixando osmateriais menos densos no ncleoexterno.

12A estrutura da Terra O ncleo interno slido,

apresentando composio similar do ncleo externo (Fe, Ni, S, Si,O).

Existe a possibilidade do ncleointerno no ser completamenteslido, mas ser uma mistura defases slidas e lquidas a umacondio de temperatura e pressomuito prxima da necessria para asolidificao.

Os processos de conveco einterao no ncleo terrestre sofundamentais para a gerao docampo geomagntico e processosgeodinmicos.

13A estrutura da Terra A condio rptil da litosfera

permite que parte desta sofraruptura quando um grande esforo aplicado. Esta ruptura origina aliberao instantnea de umagrande quantidade de energia, queorigina ondas elsticas que sepropagam por toda a Terra,conhecida por TERREMOTO.

Os terremotos no estodistribudos igualmente em todas asregies, tendendo a se concentrarem faixas estreitas, geralmenteassociadas presena de atividadevulcnica, chamadas zonassismognicas.

14A estrutura da Terra Sismos ocorridos entre 1975 e 1995

15A estrutura da TerraAs principais zonas sismognicas so: O cinturo do fogo do Pacfico; O cinturo sinuoso que vai desde Aores, passando pelo norte da frica,

chegando ao sudeste da sia; O sistema mundial de cadeias ocenicas.

16A estrutura da Terra As zonas sismognicas dividem a litosfera em placas; as bordas destas placas

so delimitadas por atividade ssmica intensa, podendo ser acompanhada deatividade vulcnica.

A interao entre as placas litosfricas d origem ao processo denominadoTECTNICA DE PLACAS.

O movimento relativo das placas pode atingir velocidades de alguns cm/ano.

17A estrutura da Terra Existem 12 placas principais, e vrias placas menores.

18A estrutura da TerraAs bordas de placas podem ser de 3 tipos, definidos pelo tipo de processo

tectnico ativo: margens construtivas, onde as placas sofrem acreso; margens destrutivas, onde uma ou mais placas so consumidas; margens conservativas, onde h o deslocamento relativo entre as placas.

19A estrutura da TerraMargens Construtivas (centros

de espalhamento)

Nas dorsais ocenicas, h umacontnua separao entre duasplacas, com acrscimo dematerial proveniente do mantos bordas das placas. umaregio de constante separaoentre as placas, injeo denovo material e crescimentolateral das placas.

Imagem computadorizada da dorsalmeso-ocenica

20A estrutura da TerraMargens Destrutivas (convergncia de placas)

Local onde duas placas colidem, havendo a subduco de uma delas. A elasesto associados os sismos que ocorrem em trincheiras ocenicas profundas,arcos de ilhas e cintures de montanhas.

Vista da regio chilena,com as elevaesformadas pela colisoda placa do Pacfico e aplaca Sul Americana

21A estrutura da TerraMargens Destrutivas (convergncia de placas)

Na coliso entre duas placas continentais, h um espessamento da crosta eformao de grandes cadeias de montanhas, geralmente com poucovulcanismo associado. A densidade similar das duas placas dificulta oprocesso de subduco.

A coliso entre duasplacas continentais dorigem a grandescadeias de montanhas,como o caso dosHimalaias

22A estrutura da TerraMargens Destrutivas (convergncia de placas)

Na coliso entre uma placa continental e uma placa ocenica, a placa ocenicasofre subduco por ser mais densa. A liberao da gua presente na placadescendente em grandes profundidades acarreta vulcanismo, que vai seassociar com a criao de cadeias de montanhas pela coliso das placas.

A coliso entre umaplaca continental e umaplaca ocenica gera umarco vulcnico, porprocessos magmticosassociados subducoda placa ocenica.

23A estrutura da TerraMargens Destrutivas (convergncia de placas)

Na coliso entre duas placas ocenicas, a liberao da gua presente na placadescendente gera o vulcanismo responsvel pela formao de arcos de ilhas.Este tipo de margem destrutiva apresenta sismicidade elevada.

A coliso entre duasplacas ocenicas geraum arco de ilhas, porprocessos magmticosassociados placadescendente.

24A estrutura da TerraMargens Conservativas (deslocamento

relativo entre placas)

As falhas transformantes so estruturaspresentes nas dorsais ocenicas, queconectam dois segmentos da dorsal.Podem tambm conectar segmentos dezonas de subduco, mas o caso maisfrequente nas cadeias ocenicas. Nestetipo de margem de placa, no h criaoou destruio de placa, h apenas odeslocamento relativo entre duas placas.

As falhas transformantes deslocamsegmentos das dorsais ocenicas