geogeral aula1 - características gerais da terra

7/25/2019 GEOGERAL Aula1 - Caractersticas Gerais Da Terra

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

CENTRO DE ETUDOS DA TERRA - CETerra

Disciplina 080002

Geologia Geral

Professor: Luis Eduardo Silveira da Mota NOVAES

[email protected]


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Referncias Bibliogrficas

Deer, W. A.; Howie, R. A.; Zussman, J. 1967. An introduction to the rock-formingminerals. London: Longman, 528 p.

Klein, C.; Hurlbut Jr., C. S. 1999. Manual o f m ineralogy (after J.D.Dana).New York:John Wiley & Sons, 681 p.

Leinz, V.; Amaral, S. E. 1988. Geolog ia Geral. So Paulo: IBEP, 400 p.

Lumine, J. I. 2000. Earth Evolut ion of a Habi table World.Cambridge: CambridgeUniversity Press, 319 p.

Press, F.; Siever, R.; Grotzinger, J., Jordan, T. H. 2004. Understanding Earth. NewYork: W.H. Freeman and Company, (4oedio) 566 p.

Teixeira, W.; Toledo, M. C. M.; Fairchild, T. R.; Taioli, F. 2001. Decifrando a Terra. SoPaulo: Oficina de textos, 558 p.


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INTRODUO

Geologia

a cincia que estuda o planeta Terra

Planeta TerraImagem da frica e Antrtica (Nasa, 2001)

Como surgiu?;Como evoluiu?;Como a sua dinmica?;Como preserv-la para a vida?


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INTRODUO


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INTRODUO


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INTRODUO


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O mtodo cientfico

Hiptese

TeoriaModelo cientfico

INTRODUO


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Conceitos de grandezas em Geologia

Tempo geolgico

Escalas

Dimetro do universo = 1023

Dimetro do sistema solar = 1010

Dimetro do Sol = 106

Dimetro da Terra = 104

Tamanho de uma clula = 10-8

Tamanho de um tomo = 10-13

INTRODUO


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A histria do Universo

Aristtelesfilsofo grego - Naturezaesfrica da Terra, eclipse lunar como sombrada Terra projetada na superfcie da luasculo IV AC;

Eratosthenescircunferncia da Terrasculo III AC;

Terra ou sol centro do sistema solar?Ptolomeu x Aristharchus (400 anos maistarde)Copernico e Galileu (1500 anosmais tarde);

HojeBig Bang

INTRODUO


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A origem do nosso sistema solar

A hiptese da nebulosa

A formao dos planetas

INTRODUO


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A or igem do s is tema solar

Formao da nebulosa solar

Contrao e rotao

Forma discoidal com concentrao dematria no centro

Ncleo - Reaes termonucleares - Sol

Periferia - Condensao de matria -

Protoplanetas

Sistema Solar

INTRODUO


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A origem do sistema solar

9 planetas60 satlites naturais (luas)Inmeros pequenos corpos Todos orbitando o Sol

Planetas terrestres

mistura de rocha e material metlicoPlanetas gigantes

mistura de rochas + icy(Si, Mg, Fe, C, N, Sem sua forma atmica devido as altas presses) e gases (H, He)

E pluto?

INTRODUO


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CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA

- Thales de Mileto: aprox. 600 a.C gua

-Anaxmenes: aprox. 500 a.C ar

- Herclito: aprox. 500 a.C fogo

-Aristteles: aprox. 350 a.C terremotos por ventos internos

MATRIA X ENERGIA


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Camadas concntricasAquecimento e fuso

DiferenciaoNcleoMantoCrosta

A Lua



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A Lua



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Estrutura da Terra

a) Propriedades Fsicas da Terra

- Forma: elipside de rotao

Dimetro equatorial: 12.756.776 m

Dimetro polar: 12.713.824 m

- Gravidade: 9,8 m/s

- Volume: V = 4/3R = 1,1 X 10 km, para Rm= 6,368 x 10 km

- Massa: M = 6 x 1027g = 6 x 1021ton

- Massa Especfica e Densidade: MT = 5,547 g/cc

As rochas mais comuns da Crosta possuem em mdia 2,76 g/cc

Diferena de constituio (estado qumico), ou

Maior compresso pelas altas presses reinantes (estado fsico)



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Constituio Interna do Globo

1. Introduo

Estudo da propagao das ondas ssmicas;

Estudo da densidade ou variaes gravimtricas da Terra;

Estudo dos meteoritos; Estudo da temperatura terrestre;

Outros.



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2. Dados Ssmicos

2.1 Fontes

Tremores naturais terremotos;

Tremores artificiais exploses;

2.2 Obteno dos dados

Os dados so obtidos atravs de aparelhos especiais, muito sensveis, denominados

Sismgrafos, que detectam as ondas que voltam superfcie, fornecendo:

Tipo de onda; Horrio de chegada;

intensidade.

A principal varivel que comanda o fenmeno da transmisso de energia ssmica a

aproximao entre os gros da rocha.

Sismocspio de Chang Heng

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Sismografo_chang_heng.jpg


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2. Dados Ssmicos

2.3 Tipos de Ondas Ssmicas

a) Ondas Primrias, Longitudinais ou Compressionais

so as mais rpidas: Vp 8,6 km/s (na superfcie); pequena amplitude, pequeno comprimento de onda

e alta frequncia;

so ondas mecnicas longitudinais;

pouco destrutivas.



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2. Dados Ssmicos


b) Ondas Secundrias, Transversais ou Cisalhantes

so menos rpidas que P;

Vs 4,8 km/s (na superfcie);

aumento da amplitude e

pequeno comprimento de onda; so ondas mecnicas transversais;

mais destrutivas que P.



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2. Dados Ssmicos


c) Ondas Longas ou Superficiais (Love e Rayleigh) so mais lentas;

V 3 a 4 km/s (na superfcie);

grande amplitude, grande comprimento de onda;

so ondas mecnicas transversais;

so as ondas mais destrutivas;

no penetram em direo ao interior da Terra;

subdividem-se em Love (V>) e Rayleigh (V


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Mag Escala Richter e efeitos associados

1 No sentido pelas pessoas. S os sismgrafos registram2 sentido nos andares mais altos dos edifcios

3 Lustres podem balanar. A vibrao igual de um caminho passando

3.5 Carros parados balanam, peas feitas em loua vibram e fazem barulho

4.5 Pode acordar as pessoas que esto dormindo, abrir portas, parar relgios depndulos e cair reboco de paredes

5 percebido por todos. As pessoas caminham com dificuldades, livros caem deestantes; os mveis podem ficar virados

5.5 As pessoas tm dificuldades de caminhar, as paredes racham, louas quebram

6.5 Difcil dirigir automveis, forros desabam, casas de madeira so arrancadas defundaes. Algumas paredes caem

7 Pnico geral, danos nas fundaes dos prdios, encanamentos se rompem,fendas no cho, danos em represas e queda de pontes.

7.5 Maioria dos prdios desaba, grandes deslizamentos de terra, riostransbordam, represas e diques so destrudos

8.5 Trilhos retorcidos nas estradas de ferro, tubulaes de gua e esgotototalmente destrudas

9 Destruio total. Grandes pedaos de rocha so deslocados, objetos solanados no ar



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MAG TNT EXEMPLO

2.0 1 Explosivo detonado em minas de carvo

4.0 1000 Arma nuclear de pequeno porte

4.5 5100 Energia total em um tornado mdio

5.5 80000 Terremoto em Nevada, EUA, 1992

6.0 1 milho Terremoto em Nevada, EUA, 1994

6.5 5 milhes Terremoto en Northridge, Califrnia em 1992

6.9 23 milhes Terremoto de Kobe, Japo, em 1995

7.0 32 milhesTerremoto de Hyogo-Ken Nanbu, Japo, em 1995.Equivalente maior exploso termonuclear j realizada.

8.0 1 bilho Terremoto de So Francisco em 1906.

9.2 64 bilhesTerremoto em Anchorage, Alaska em 1964.Segundo maior terremoto registrado por instrumentos

9.5 180 bilhes Maior terremoto j registrado por instrumentos: Chile, em 1960

12 160 trilhes Quantidade de energia que a Terra recebe do sol diariamente



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2. Dados Ssmicos

2.4 MOHOROVICIC

a) Crosta Continental ou SIALb) Crosta Ocenica ou SIMA

2.5 BENO GUTEMBERGinterface Manto/Ncleo

2.6 Estrutura Geral do Globo Terrestre



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3. Gravidade e Isostasia

3.1 Fatores

a) diferena entre os dimetros equatorial

e polar;b) irregularidades topogrficas;

c) movimento de rotao da Terra;

d) variaes laterais de densidade.

3.2 A Teoria de Pratt

3.3 A Teoria de Airy

3.4 O pensamento atual

a) Variao lateral de densidade da Crosta;

b) Variao lateral na espessura da Crosta;c) Variao lateral na densidade do Manto

Superior.

3.5 Epirognese (epeiro = continente)



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4. Meteoritos

4.1 Sideritos

4.2 Assideritos

4.3 Litossideritos

5. Temperatura no Interior da Terra

5.1 Grau Geotrmico

a) valor mdio 1C/30 m (varivel);

b) exemplo de clculo interior da Mina de Morro Velho, MG (ouro), onde:

2.500 m/prof. = 64C

Gradiente Geotrmicoregional: (64C - 18C)/2.500 = 0,0184C/m

onde: 18Ctemperatura mdia anual0,0184C/mgrau geotrmico

Logo, a 1.000 mde profundidade: 1.000 x0,0184 + 18 = 36C.



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c) valor mnimo 0,008C/m (Sul da frica e Centro do Canad)

d) estimativa da temperatura do Ncleo Terrestre

temperatura das lavas 1000C na superfcie;

transformao em laboratrio de Olivina (1 Si/4O) em Espinlio (1Si/6O) 1500 a 1900C;

fuso do Fe 3700C;

estima-se em cerca de 5000 a 6000C a temperatura do Ncleo.



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5. Temperatura no Interior da Terra

5.2 Quantidade de Calor

a) perdido: pelo Gradiente Geotrmico e pela condutividade trmica das rochas 75 cal/m;

b) produzido: desintegrao radioativa (Calor Radiognico);

c) Estima-se que a energia radioativa seja 5000 vezes a energia solar que atinge a

superfcie da Terra


rocha

quantidade (ppm)

U Th K

granito

4.00 13.00 4.00

basalto 0.50 2.00 1.50

peridotito 0.20 0.06 0.20

elemento meia-vida (anos) produo trmica(cal/ano/grama)

U238 4.51x109 0.72

U235

7.13x108 4.70

Th232 1.41x1010 0.21

K40 1.30x109 0.21

Ra226 1.60x103 elevada


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6. Magnetismo Terrestre

6.1 Inclinao Magntica

6.2 Declinao Magntica

6.3 Sede e causas do magnetismo terrestre

6.4 Magnetmetro

Fornece o campo magntico interno ou principal;

Fornece o campo magntico anmalo;

Fornece o campo magntico externo (principalmente a radiao solar);

6.5 Magnetismo Remanescente



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Estrutura Geral do Globo Terrestre

Profundidade (km) Camada Litologia d T (C) VP(km/s)

0 a 33 CROSTAsuperior

SIAL(Granodiorito)

2,7 800 5,6

Descontinuidade de CONRAD

CROSTAinferior

SIMA(Gabro)

3,2 1000 6,5

Descontinuidade de MOHOROVICIC

33 a 400 MANTOsuperior

Peridotito 3,3 8,2

400 a 1000 Zona deTransio

Peridotitoc/Fe+sulfetos

1000 a 2800 MANTOinferior

similar aosmeteoritos

5,5 2000 13,6

Descontinuidade de WIECHERT-GUTEMBERG

2800 a 4980 Ncleoexterno(lquido)

similar aosSideritos

9a

113000 8,1

4980 a 5120 Zona deTransio

5120 a 6370 Ncleointerno(slido)

12 a14

cerca de5000

11,2



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IDADE DA TERRA

1. Introduo2. Mtodos Radiomtricos

2.1 Objetivos

a) idade das rochas e de eventos geolgicos;

b) Escala absoluta de Tempo;

c) idade de corpos celestes;

d) auxiliar as Teorias de Evoluo Geolgica da Terra (Geotectnica Global)

2.2 Sistemas Geocronolgicos


pai filho constante de desintegrao (ano) meia-vida (ano)

U238 Pb206 1,54x10-10 4,50 x109

U235 Pb207 9,72x10-10 0,71 x109

Th232 Pb208 0,50x10-10 13,90 x109

Rb87 Sr87 0,14x10-10 40,00 x109

K40Ca40Ar40

4,74x10-100,59x10-10 1,30 x109

C14


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CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA2.3 ESCALA GEOLGICA DO TEMPO

ERAS PERODOS POCAS Tempo Decorrido (anos) Caractersticas

Cenozica Quaternrio

Holoceno

Pleistoceno

11.000

1.000.000

Homem; Glaciao no Hemisfrio Norte

Tercirio

Plioceno

Mioceno

Oligoceno

Eoceno

Paleoceno

12.000.000

23.000.000

35.000.000

55.000.000

70.000.000

Mamferos;

Fanergamas

Mesozica

Cretceo 135.000.000

Rpteis gigantescos;

Conferas

Jurssico 180.000.000

Trissico 220.000.000

Paleozica

Permiano 270.000.000 Anfbios;

CriptgamasCarbonfero 350.000.000

Devoniano 400.000.000 Peixes; Vegetao nos continentes430.000.000 Invertebrados; Grande nmero de fsseis de

vida aquticaSiluriano

Ordoviciano 490.000.000

Cambriano 600.000.000

Pr-Cambriano sup.(Proterozica)

> 2 bilhes

Restos raros de algas, crustceos, esponjase vermes

Pr-Cambriano md.

Pr-Cambriano inf.(Arqueozica)

Incio da Terra 5 bilhes (?) Evidncias fossilferas de raras bactrias efungos (?)

[1] FANERGAMASGrupo taxionmico vegetal, onde as plantas apresentam aparelho reprodutor evidente;[2] CRIPTGAMASVegetais que no se reproduzem por meio de flores.


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A LITOSFERA

1. Constituio Qumica da Litosfera



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A LITOSFERA

2. Constituio Litolgica da Crosta Externa


Proporo aproximada das rochas queocorrem na Litosfera

(seg. Poldervaart)

%

Sedimentos 6,2

Granodiorito 38,3

Andesito 0,1

Diorito 9,5

Basalto 45,8

Composio mineralgica mdia dasrochas gneas

(seg. Clark e Washington)

%

Feldspato 59,5

Quartzo 12,0

Piroxnio e Anfiblio 16,8

Mica 3,8

minerais acessrios 7,0

Composio Qumica da Crosta Terrestreem %, seg. Peso e Volume

Elementosqumicos

Clark(Peso)

Leinz (tilito de BarraBonita, PRPeso)

Volume

O

46,6

46,4

91,77

Si 27,7 28,4 0,8Al 8,1 7,3 0,76Fe 5,0 5,1 0,68Ca 3,6 3,7 1,48Na 2,8 1,9 1,60K 2,6 2,5 2,14Mg 2,1 2,4 0,56

Total 98,5 97,7 99,79

geogeral aula1 - características gerais da terra

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