Resumo para a APSA de Geologia

I. Sismos em Portugal / Previsão e Prevenção

Portugal está localizado numa zona relativamente instável, sendo um país de risco sísmico moderado.

Quais as zonas de maior risco sísmico em Portugal?

Zonas de maior risco – Açores, exceto ilhas das Flores e Corvo / Área metropolitana de Lisboa, Algarve e Península de Setúbal.

Zonas de menor risco – Madeira, Porto Santo, Flores e Corvo.

Portugal Continental encontra-se na placa Euro-Asiática, a norte da fronteira convergente entre as placas Africana e Euro-Asiática (falha Açores-Gibraltar) e a este da crista Médio-Atlântica.

A falha Açores-Gibraltar é dividida em 3 troços: Banco de Gorringe (BG), Falha Glória (FG) e Rifte da Terceira (RT).

Tipos de sismos em Portugal continental:

Sismos interplacas - Verifica-se na zona de contacto entre a placa euroasiática e a placa africana. O banco de Gorringe, localizado nessa fronteira, é uma das zonas de maior instabilidade - a sul deste banco localizou-se o epicentro do terramoto de Lisboa de 1755, um dos mais violentos registados em Portugal nos tempos históricos.

Sismos intraplacas - a existência de sismicidade significativa no interior do território português e na área imersa junto ao litoral é gerada em falhas existentes nesse território. A zona do vale inferior do Tejo é uma zona de grande atividade sísmica.

O arquipélago dos Açores localiza-se num ponto triplo, onde se verifica contato entre as placas Norte-Americana, Euro-Asiática e Africana. Esta localização, numa região de forte instabilidade geológica, é determinante de uma sismicidade elevada.

O arquipélago da Madeira localiza-se na placa Africana, numa região geologicamente estável, e, por isso, apresenta um risco sísmico reduzido.

Medidas Preventivas:

Estudo geológico dos terrenos; Vigiar as falhas ativas; Definir zonas de maior risco e monitorizar esses locais; Construções parassísmicas; Formação de pessoal; Elaborar planos de evacuação; Promover a edução da população; Criar centro de deteção e alerta de tsunamis.

Fenómenos que ocorrem antes de um sismo:

Ocorrência de microssismos; Alteração da condutividade elétrica; Flutuações no campo magnético; Modificações na densidade da rocha; Variação do nível da água de poços; Anomalias no comportamento de animais; Aumento da emissão de rádon resultante da desintegração radioativa do

rádio.

II. Contributos para o conhecimento da estrutura interna da Terra

As ondas sísmicas P e S propagam-se pelo interior da Terra atravessando os diferentes materiais que constituem a geosfera. A velocidade de propagação das ondas P e S é diretamente proporcional à rigidez e inversamente proporcional à densidade dos materiais que atravessam.

A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a distância epicentral.

Porquê?

Ondas recebidas em estações mais distantes do epicentro atingem maior profundidade.

A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a profundidade.

O que poderemos concluir quanto à natureza dos materiais do interior da Terra?

Admite-se que a constituição e propriedades físicas dos materiais terrestres variam com a profundidade, condicionando assim a velocidade das ondas P e S.

Por isso, a hipótese colocada de uma Terra uniforme e homogénea foi excluída.

A Terra é heterogénea.

Como disse anteriormente, a velocidade das ondas sísmicas aumenta com a rigidez e diminui com a densidade do material atravessado.

A velocidade aumenta pois, apesar da densidade dos materiais terrestres aumentar com a profundidade, a rigidez aumenta muito mais com a profundidade do que a densidade.

Verificou-se que as ondas sísmicas no interior da Terra podem:

Refratar-se Refletir-se

O que poderemos concluir relativamente ao interior da Terra?

As ondas, no seu percurso através da Terra, podem experimentar desvios ou até serem absorvidas.

Significa que ocorrem mudanças na constituição ou nas caraterísticas dos materiais que atravessam.

No interior da Terra existem superfícies de descontinuidade, em que existem grandes variações nas características dos materiais.

O estudo do comportamento das ondas sísmicas, na sua propagação pelo interior do globo terrestre, permitiu reconhecer a existência de superfícies de descontinuidade.

Uma onda direta é uma onda sísmica gerada num determinado local da geosfera e que atinge outro local sem sofrer reflexão ou refração, ou seja, não entre em contato com uma superfície de descontinuidade.

Uma onda indireta é gerada num determinado local da geosfera, mas é refletida ou refratada durante o seu trajeto até ao local onde é detetada, ou seja, entre em contato com uma superfície de descontinuidade.

Uma superfície de descontinuidade é uma separação entre dois meios com características físicas e/ou químicas diferentes, o que provoca fenómenos de reflexão e refração das ondas sísmicas.

Descontinuidade de Moho ou Mohorovicic – localiza-se a uma profundidade média de 35 km (é mais profunda sob os continentes do que sob os oceanos. Separa a crusta do manto.As ondas sísmicas P e S sofrem refração nesta descontinuidade e a sua velocidade aumenta devido ao aumento da rigidez.

Zona de baixa velocidade – esta zona faz parte do manto só que possui características físicas dos materiais bastante distintas das outras zonas do manto, pois ela é viscosa, ou seja, parcialmente fundida. Embora os materiais existentes nesta zona sejam os mesmos que existem no resto do manto (peridotitos), as condições de pressão e temperatura conjugam-se de modo a permitir a fusão de alguns materiais, diminuindo assim a rigidez. Esta zona é sólida pois como as ondas S propagam-se só em meios sólidos, podemos tirar essa conclusão.

Descontinuidade de Gutenberg – localiza-se a uma profundidade aproximada de 2900 km. Separa o manto do núcleo. As ondas S são

refletidas e as ondas P são refratadas, diminuindo assim a sua velocidade de propagação. Isto ocorre pois há uma transição de um meio sólido e rochoso, manto, para um meio líquido e metálico, núcleo externo.Como as ondas S vão sofrer reflexão, isso indica que o núcleo externo é líquido. A refração e diminuição da velocidade das ondas P deve-se ao facto de que a densidade vai aumentar e a rigidez vai diminuir.

Descontinuidade de Wiechert/Lehmann – localiza-se à profundidade de 5150 km. Separa o núcleo externo do núcleo interno. As ondas P sofrem um aumento da sua velocidade de propagação, pois o núcleo interno encontra-se no estado sólido.

Quais as consequências à superfície da Terra das refrações e reflexões que as ondas sísmicas sofrem no seu interior?

Como explicar a existência da Zona de sombra sísmica?

As ondas S não se propagam através do núcleo externo (líquido), e por isso não são recebidas a distâncias superiores a 103º.

As ondas P são desviadas e vão emergir a distâncias superiores a 143º.

Zona de sombra sísmica - Zona da superfície da Terra compreendida entre os ângulos epicentrais de 103º e 143º, onde não são detetadas ondas P e S diretas. As ondas S deixam de se propagar e as ondas P são desviadas na superfície do núcleo externo.

Zona de sombra sísmica para as ondas P – entre os 103º e os 143º de ângulo epicentral não são registadas ondas P diretas. Estes valores indicam que as ondas P são refratadas na transição do manto para o núcleo, a cerca de 2900 km de profundidade.

Zona de sombra sísmicas para as ondas S – a partir dos 103º de ângulo epicentral não são registadas ondas S diretas. Estes valores indicam que as ondas S têm uma trajetória tangencial ao núcleo, sendo refletidas a cerca de 2900 km de profundidade.

Modelos da Estrutura Interna da Terra

Modelo Químico – com base na composição química.

Crusta – é uma capada superficial e rígida. Divide-se em crusta continental (menor densidade) e oceânica (maior densidade). A crusta continental é mais espessa do que a crusta oceânica. A velocidade de propagação das ondas sísmicas é maior na crusta oceânica do que na crusta continental.

Manto – é constituído, essencialmente, por peridotitos. Localiza-se entre a descontinuidade Mohorovicic e a descontinuidade de Gutenberg.

Núcleo – é constituído por uma liga de ferro e níquel. O núcleo inicia-se na descontinuidade de Gutenberg e prolonga-se até ao centro da Terra.

Composição da Geosfera

Crusta

Continental

Rochosa do tipo granítica Silício e Alumínio (sial)

Oceânica Rochosa do tipo basáltica Silício e Magnésio (sima)

Manto Rochosa do tipo peridotítica

Ferro e Magnésio (fema)

NúcleoInterno

Metálica Níquel e Ferro (nife)Externo

Modelo Físico – com base nas propriedades físicas dos materiais.

Litosfera – é a camada superficial e rígida e é constituída pela crusta continental e oceânica.

Astenosfera – é uma camada sólida, mas pouco rígida e com um comportamento plástico e moldável. Admite-se que as condições de pressão e temperatura nesta zona causam a fusão parcial de alguns minerais.

Mesosfera – é uma camada extensa, constituída por materiais sólidos e rígidos, que se prolonga até à descontinuidade de Gutenberg.

Endosfera Externa ou núcleo externo – está no estado líquido, situa-se entre a descontinuidade de Gutenberg e a descontinuidade de Lehmann.

Endosfera Interna ou núcleo interno – está no estado sólido, localiza-se interiormente à descontinuidade de Lehmann.

Camada D – uma zona entre o núcleo e o manto e que é a fonte das plumas térmicas.