Voltar a: Geologia – 10ºAno

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Modelo Geoquímico.

Modelo Geofísico.

Superfícies de descontinuidade.

Zona de sombra sísmica.

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Na atualidade sabe-se que o interior da Terra não é homogéneo, sendo constituído por diferentes materiais, com diferente composição química e/ou diferente estado físico. Para o conhecimento do interior da Terra contribuíram não só os métodos diretos mas essencialmente os métodos indiretos. Os dados da sismologia são de extrema importância para o conhecimento do interior da Terra, na medida, em que a partir do comportamento das ondas sísmicas internas é possível inferir o estado físico dos materiais que estas atravessam.

 

 

Modelos da estrutura interna da geosfera

 

Existem dois modelos que pretendem representar o interior da terra, um deles baseia-se na composição química – Modelo Geoquímico , o outro baseia-se no estado físico das diferentes camadas que constituem o interior da geosfera.

 

 

MODELO GEOQUÍMICO

• De acordo com este modelo considera-se a existência de três camadas principais, a crosta terrestre, o manto e o núcleo.
• A crosta terrestre subdivide-se em continental e oceânica  e apresenta uma espessura média de 40 Km.
• A crusta continental é constituída por granito (rocha rica em silício e alumínio – SiAl).
• A crusta oceânica é constituída por basalto ( rocha rica em silício e magnésio – SiMa).
• O manto é constituído por peridotito ( rocha rica em ferro e magnésio – FeMa) e corresponde à zona compreendida entre os 40 e os 2900Km de profundidade.
• O núcle é metálico (rico em níquel e ferro – NiFe) e corresponde à zona compreendida entre o os 2900Km  e os 6371 Km de profundidade.

 

MODELO GEOFÍSICO

• O modelo geofísico considera a existência de quatro camadas principais: a litosfera (sólida), a astenosfera (semi-fluída), a mesosfera (sólida) a endosfera.
• A endosfera subdivide-se em núcleo externo líquido e núcleo interno sólido.

 

 

 

• A litosfera corresponde à crosta terrestre mais a parte mais externa do manto superior. Corresponde à zona compreendida entre 0s 0 e os 100 Km de profundidade e encontra-se no estado sólido.
• A astenosfera corresponde à parte mais interna do manto superior. Corresponde à zona compreendida entre os 100 e os 300 Km de profundidade e encontra-se no estado semi-fluido.
• A mesosfera corresponde ao manto inferior. Corresponde à zona compreendida entre os 300 e os 2900 Km de profundidade e encontra-se no estado sólido.
• A endosfera corresponde ao núcleo externo (líquido)  e núcleo interno (sólido). Corresponde à zona compreendida entre os 2900 e os 6371 Km de profundidade.

 

 

SUPERFÍCIES DE DESCONTINUIDADE

 

• À medida em que se avança em profundidade verifica-se o aumento significativo da pressão e temperatura.

 

 

 

• No entanto, o aumento da temperatura e pressão não são uniformes, existindo locais em que se verifica um alteração significativa da pressão e temperatura.
• As variações de pressão e temperatura condicionam o estado físico dos materiais, na medida em que a pressão condiciona a temperatura de fusão desses mesmos materiais.
• Como consequência da variação do estado físico e composição das diferentes camadas do interior da terra, verificam-se alterações significativas na velocidade de propagação das ondas sísmicas internas.
• As zonas do interior da terra onde se verificam essas variações bruscas na velocidade de propagação das ondas sísmicas internas, são chamadas de SUPERFÍCIES DE DESCONTINUIDADE.

 

 

 

• A superfície de descontinuidade de Mohorovicic, corresponde à zona de transição da crosta para o manto. Na transição da crosta para o manto verifica-se o aumento da velocidade de propagação das ondas sísmicas internas (P e S), indicando a passagem para um meio de maior rigidez.

 

 

• A zona de baixas velocidades do manto superior corresponde à astenosfera. Na astenosfera a menor rigidez dos materiais conduz a uma diminuição da velocidade de propagação das ondas sísmicas internas (P e S). O estado de fusão parcial da astenosfera (semi-fluido) é comprovado pelo registo das ondas S nesta zona, pois caso a fusão dos materiais fosse total não se registariam as ondas S.

 

• A superfície de descontinuidade de Gutenberg corresponde à zona de transição do manto inferior sólido para o núcleo externo liquido. Na passagem do manto inferior para o núcleo externo verifica-se uma diminuição na velocidade de propagação das ondas P e deixam de se registar as ondas S, uma vez que estas não se propagam em meios líquidos. Esta superfície de descontinuidade corresponde a uma zona de descontinuidade física (variação do estado físico) e descontinuidade química (variação da composição química).

 

• A superfície de Descontinuidade de Lehman corresponde à zona de transição do núcleo externo liquido para o núcleo interno sólido. Na passagem do núcleo externo para o núcleo interno verifica-se um aumento na velocidade de propagação das ondas sísmicas internas.  Esta superfície de descontinuidade é apenas de descontinuidade física e  não de descontinuidade química, uma vez que na transição do núcleo externo para o núcleo interno a composição química é a mesma, apenas varia o estado físico.

 

 

Contributos da sismologia para a descoberta da descontinuidade de Mohorovic

• A superfície de descontinuidade entre a crosta e o manto foi descoberta por Mohorovicic quando, ao analisar um sismograma relativo a um sismo ocorrido na Croácia verificou que o mesmo registava dois conjuntos de ondas P e S.  O primeiro conjunto de ondas P e S correspondia às ondas que, ao propagarem-se a partir do foco penetravam no manto sofrendo refração. No entanto, ao propagarem-se no manto a sua velocidade sofria acréscimo, permitindo conclui que a parte mais externa do manto superior apresenta maior rigidez que a crosta.
• O segundo conjunto de ondas P e S correspondiam aquelas que a partir do foco se propagavam apenas na crosta – ondas diretas, de tal modo que, devido à menor rigidez da crosta propagavam-se a menor velocidade.

 

ZONA DE SOMBRA SÍSMICA

• A existência de um núcleo externo no estado líquido leva a que, para cada sismo, se registe uma zona de sombra sísmica.
• A existência de zona de sombra sísmica é explicada pelo facto de, as ondas sísmicas profundas ao depararem-se com o núcleo externo sofrerem fenómenos de refração e reflexão.
• A zona de sombra sísmica paras as ondas S localiza-se a partir dos 103º de distância epicentral, pois estas ondas não se conseguem propagar em meios liquídos e, ao depararem-se com o núcleo externo sofrem fenómenos de reflexão.
• A zona de sombra para as ondas P, localiza-se entre os 103º e os 142º de distância epicentral  e pode ser explicada pelo facto destas ondas ao depararem-se com um meio líquido (núcleo externo) sofrerem um desvio da sua trajetória – refração.
• A zona de sombra sísmica comum às ondas P e S localiza-se entre os 103º e os 142º de distância epicentral.