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1. Métodos para o estudo da geosferaO conhecimento do interior da Terra não se pode efetuar, na sua totalidade, com observações ou análises diretas do seu interior. O conhecimento da estrutura e composição do interior da Terra tem de ser obtido através da utilização de métodos diretos e de métodos indiretos.
CONCEITOS Método direto – é aquele que nos permite obter dados através da utilização direta
da Terra, como por exemplo a observação direta da superfície terrestre, da observação de atividade vulcânica ou através da realização de sondagens.
Métodos indiretos – permitem-nos obter dados sobre a estrutura interna da Terra, com a interpretação de dados obtidos indiretamente, através de dados geofísicos (geomagnetismo, gravimetria, sismologia) e planetológicos (meteoritos).
1.1.Métodos diretosAs enormes dimensões da Terra impedem que o Homem tenha acesso ao seu interior, limitando-se o seu conhecimento apenas a uma muito fina película de crosta. Os métodos diretos para conhecer a Terra são poucos e fornecem-nos pouca informação, devido às pequenas profundidades que é possível atingir.
Métodos diretos
Sondagens (13 Km)
Explorações mineiras (4 Km)
Vulcanismo
1.2.Métodos IndiretosSe o conhecimento direto do interior da Terra é inacessível, então os geólogos procuram outras fontes de informação para determinarem a estrutura e composição do nosso planeta. As fontes de análise e de informação utilizadas permitem-nos tirar algumas novas conclusões, a partir da interpretação de dados que não têm uma ligação direta ao interior da Terra. Como as conclusões obtidas sobre o interior da Terra são inferidas a partir de interpretações de dados obtidos indiretamente, estes métodos de estudo designam-se métodos indiretos. A interpretação da diferente composição dos meteoritos, das bandas geomagnéticas dos oceanos, do gradiente geotérmico permite-nos tirar algumas conclusões acerca da estrutura terrestre.
Métodos IndiretosGeofísicos Astronomia
Sismologia PaleontologiaGravimetria AstrogeologiaGeomagnetismoGeotermismo
1 | P á g i n acdlg, novembro 2015
.º ano10 16-Ano Letivo 2015
Métodos para o estudo da Geosfera e Vulcanologia Ficha informativa
Geologia I
1.2.2. Métodos Geofísicos
A Geofísica é a ciência que, através de estudos físicos e matemáticos, permite a determinação de características geológicas da Terra, nomeadamente da sua densidade e gradiente geotérmico. A gravimetria, a sismologia, o geomagnetismo e o geotermismo são alguns dos métodos geofísicos que nos permitem a elaboração de modelos estruturais e composicionais da Terra.
CONCEITOS - Geotermia Gradiente Geotérmico – Corresponde à taxa de variação da temperatura com a
profundidade (aumento de temperatura por quilómetro de profundidade). Fluxo térmico – O calor que vem do interior da Terra e que erradia à superfície designa-se
por fluxo térmico e corresponde à quantidade de calor libertado por unidade de superfície por unidade de tempo.
DissipaçãoDo
Calor
Condução
Convecção
O Calor é libertado pelas rochas sem movimentação de material. As rochas da crosta têm condutividade térmica.
O calor é transportado por material que se movimenta dos locais de elevada temperatura para os de baixa temperatura.
Entalpia – Grandeza termodinâmica de um sistema que traduz o conteúdo de calor de um material.
Grau geotérmico – Número de metros necessários para que a temperatura aumente 1◦C.
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CONCEITOS - GeomagnetismoA terra possui um campo magnético invisível, que se faz sentir através das agulhas
magnéticas das bússolas e dos minerais ferromagnesianos que solidificam na superfície terrestre. A existência deste campo magnético deve-se ao movimento de rotação do núcleo externo, que se encontra no estado líquido e que tem na sua composição Ferro (Fe) e Níquel (Ni).
Os minerais ferromagnesianos existentes num magma ficam instantaneamente magnetizados com o campo magnético no momento da sua solidificação. A polaridade dos minerais ferromagnesianos é mantida para sempre nos rochas onde se encontram, deste modo é possível determinar o campo magnético terrestre numa dada altura da história terrestre.
Paleomagnetismo – corresponde ao registo histórico dos campos magnéticos ao longo da história geológica.
A inversão do campo magnético fica registada no fundo dos oceanos. A polaridade normal corresponde à polaridade do campo magnético atual, enquanto a polaridade inversa corresponde à polaridade inversa relativamente ao campo magnético atual.
A análise das inversões do campo magnético no fundo do oceano Atlântico permitiu concluir que estas eram simétricas em relação ao rifte. Este facto veio apoiar a teoria da expansão dos fundos oceânicos. Ao longo do rifte é emitida lava basáltica, rica em minerais ferromagnesianos, que, ao solidificar, origina o fundo oceânico, registando a polaridade do campo magnético existente no momento. Quanto mais recente é o fundo oceânico, mais perto esta da zona de rifte e, por isso, há menos tempo foi emitida a lava que o constitui. Caso ocorra uma inversão do campo magnético, os minerais ferromagnesianos da lava que constitui o fundo oceânico magnetizam esse campo magnético, registando-o para o futuro.
O geomagnetismo, como método indireto do estudo da Terra, permite tirar algumas conclusões sobre esta, como:
A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre (núcleo externo ferroniquélico no estado líquido)
O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra:o Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre;o Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos
a partir do rifte;
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o Determina a posição dos continentes em ralação aos polos magnéticos;o Determina a latitude geográfica que as rochas ocupavam aquando do
momento da sua formação.
CONCEITOS - GravimetriaA gravimetria é o ramo da geofísica que se ocupa dos cálculos e das medições da gravidade,
que pode ser determinada através de aparelhos chamados gravímetros.
A gravidade corresponde à força de atração que o centro da Terra exerce sobre um qualquer corpo colocado à superfície da Terra. Se estivermos no cimo de uma montanha, estamos sujeitos a uma força gravítica menor, assim o valor da aceleração gravítica depende da latitude, da altitude, da densidade e do relevo. A gravidade varia inversamente com a distância ao centro da Terra.
As anomalias gravíticas surgem quando não se encontram os mesmos valores de força gravítica na superfície terrestre. As anomalias acima de zero correspondem a anomalias positivas e as anomalias negativas correspondem a valores abaixo de zero.
Assim, corpos com baixa densidade correspondem a anomalias negativas e corpos com alta densidade a anomalias positivas.
2. Vulcanologia e vulcanismoA vulcanologia é o ramo da geologia que estuda a formação, distribuição e a classificação dos fenómenos vulcânicos. Distinguem-se dois tipos de manifestações vulcânicas: as primárias e as secundárias ou residuais.
O vulcanismo ocorre principalmente ao longo das margens das placas litosféricas.
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Central (aparelho Vulcânico)
Fissural (rifte)Vulcanismo
Primário
Géisers Nascentes Termais
Fumarolas (Sulfataras, Mofetas)
Vulcanismo Secundário
2.1.Vulcanismo SecundárioPor vezes, a atividade vulcânica manifesta-se de uma forma menos espetacular e violenta, nomeadamente através da libertação de gases e/ou água a temperaturas elevadas. Estas manifestações designam-se por vulcanismo secundário ou residual.São exemplos de vulcanismo:
Geiseres; Nascentes termais; Fumarolas
o Mofetas (quando emitem gases tóxicos);o Sulfataras (quando os gases emitidos são ricos em enxofre).
2.1.2. Recursos Geotérmicos e os seus benefícios
RecursosGeotérmicos
Alta entalpia(interplaca – Gradiente elevado e grau baixo)
Baixa entalpia(intraplaca – Gradiente baixo e grau elevado)
Temperatura+ 150℃
Temperatura50℃ a 150℃
Forma indiretaProdução de energia
elétrica
Forma diretaClimatização;
Aquecimento de águas;
Piscicultura;…
Benefícios da utilização dos recursos geotérmicos
Diminui as emissões de dióxido de carbono para a atmosfera; É renovável; Não é poluente; Cria emprego; Cria atração turística; Minimiza o uso dos combustíveis fósseis.
2.2.Vulcanismo
CONCEITOS
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Magma – Mistura de silicatos fundidos a temperaturas elevadas onde se podem encontrar suspensas cristais que se formam devido ao arrefecimento durante a ascensão. Possui gases dissolvidos, substâncias voláteis (substâncias que se mantêm no estado líquido ou gasoso). Perde gases
Magma (do interior da terra) Ascende e altera a composição
Assimila materiais
Quanto maior o teor em SiO2 mais viscosa é a lava e maior concentração de gases. Quanto menor o teor em SiO2 menos fluída é a lava e menor concentração de gases.
Lava Pobre em SiO2 lava básica, muito fluída Erupção Efusiva
Escoadas de lava lentas (1500 ℃)
Lava Rica em SiO2 lava ácida, viscosa Erupção Explosiva
Escoadas de lava rápidas (800℃)
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LavaClassificação da lava de acordo
com a concentração de SiO2
Lava Básica ¿50% Lava intermédia 50% a
65% Lava ácida ¿65%
Lava aa ou escoriácea
Lava em almofada Lava encordoada
Erupções Efusivas
Cones pouco acentuados;
Vertentes suaves
Erupções Explosivas
Cones elevados; Vertentes
acentuadas
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A natureza dos materiais expulsos pelos vulcões condiciona o tipo de erupção vulcânica, que está relacionada com as características da lava e do magma que lhes dá origem.
2.3.Vulcões e tectónica de placas As margens continentais banhadas pelo oceano atlântico estão associadas à ausência de
vulcanismo, enquanto no oceano Pacífico ocorre vulcanismo explosivo.o As margens continentais banhadas pelos Atlântico estão associadas a limites
divergentes, a nível do rifte ocorre vulcanismo efusivo – vulcanismo de vale de rifte, este vulcanismo emite lava básica e fluída (vulcanismo primário fissural);
o No oceano pacífico temos limites convergentes associados a zonas de subducção, ocorrência de vulcanismo explosivo – vulcanismo primário central, este vulcanismo emite lava ácida e viscosa (vulcanismo interplaca).
CONCEITOS Hot spot – ponto fixo na crosta através do qual sai magma proveniente do interior do
manto. Pluma térmica – coluna vertical de magma que atravessa o manto.
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Vulcanismo IntraplacaVulcanismo Subducção