TEMA III - Compreender a estrutura e a dinâmica da Terra
SITUAÇÃO PROBLEMA
Açores -porquê um laboratório aberto de ciências da Terra
Localizado entre3 placas tectónicas, os Açores são um local privilegiado para conhecer a atividade interna da Terra quer em termos de vulcanologia, geotermia e tectónica.
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http://bi.gave.min-edu.pt/bi/es/970/4250
8.1. MÉTODOS PARA O ESTUDO DO INTERIOR DA TERRA
MÉTODOS DIRETOS
Os métodos diretos permitem-nos conhecer a parte mais superficial do interior da Terra de uma forma direta. O vulcanismo, a tectónica, os afloramentos, as minas e as sondagens, fazem parte destes métodos.
A erosão é um processo importante pois mete as descoberto as rochas.
Vulcanismo - através da observação dos materiais vulcânicos podemos conhecer o interior da Terra até aproximadamente os 200km. Embora o magma, material que lhe dá origem, existente na astenosfera não corresponda exatamente ao que se observa nos materiais vulcânicos, os vulcanólogos podem aferir o que se passa no interior. Por vezes, o material ao ascender na chaminé vulcânica arrasta consigo porções de rocha arrancadas na sua passagem que resistiram à fusão, são os xenólitos que nos dão informações preciosas dos materiais existentes no interior.
Tectónica - Na observação das deformações causadas pela tectónica, podemos aceder aos materiais existentes no interior.
Afloramentos - É a observação direta das rochas à superfície que por processos do ciclo petrológico ascenderam.
Minas e Pedreiras de céu aberto - A exploração das minas e pedreiras fornecem-nos dados até aos 4km de profundidade.
Sondagens- Um recurso dispendioso mas que nos dão informações até aos 12km de profundidade.
MÉTODOS INDIRETOS
Nestes métodos afere-se o que se passa no interior da Terra. Confinados à observação direta até aos 12km de profundidade, o restante interior é conhecido através da Geofísica (ondas sísmicas, gravimetria, geotermia, geomagnetismo) e da Astronomia.
Astronomia - partindo-se do princípio que o sistema solar se formou todo ao mesmo tempo e que teve a sua origem na nébula, é de esperar que todos os astros do sistema têm composição semelhante. Quando um meteorito embate na superfície terrestre é analisado a sua composição. Se o material que constitui o meteorito difere muito da composição da superfície, deduz-se que o material presente no meteorito vem de uma parte mais interna de um astro que se fragmentou. Desta forma podemos aferir a composição do interior da Terra pela observação de meteoritos. Com o avanço da astronomia, novas tecnologias estão a dispor do homem. Através dos satélites, sabemos exatamente a forma da Terra, podemos calcular o perímetro, o volume, etc.
Ondas Sísmicas - A propagação das ondas sísmicas e a sua velocidade refletem diferentes estados físicos e composição diferente no interior da Terra. Através da sismologia, determinamos profundidades a que se encontram as camadas, e o estado físico dos materiais que elas atravessam.
Gravimetria - Qualquer corpo na superfície terrestre é atraído pela força e atração do interior da Terra. Como a superfície da Terra é irregular a força gravítica é variável de local para local. Existem anomalias gravimétricas que nos indicam materiais mais ou menos densos no interior da crosta.
Densidade - A densidade é uma medida que se calcula a partir da relação massa e do volume. A massa volúmica da Terra é aproximadamente 5,5g/cm3. As rochas da superfície são menos densas, apresentam uma massa volúmica cerca de 2,8g/cm3. Ora este facto permite-nos aferir que as rochas do interior da Terra serão muito mais densas no interior.
Geomagnetismo (Paleomagnetismo) - A Terra apresenta um campo magnético que é da responsabilidade do núcleo (ferro e níquel). As lavas basálticas que são ricas em ferro (magnetite) quando consolidam os seus minerais magnéticos cristalizam com a orientação do campo magnético da Terra na altura da sua formação. Com o estudo do paleomagnetismo têm-se verificado que o campo magnético da Terra tem-se alterado. Atualmente o campo magnético da Terra está próximo do Polo Norte Geográfico a que se chama polaridade normal mas, no passado, já esteve próximo do polo sul geográfico - polaridade inversa.
http://ciencias3c.cvg.com.pt/oitavo/paleomagnetismo.html
Geotermia - Através e métodos diretos conclui-se que há medida que caminhamos para o interior da Terra de 33 a 34 metros a temperatura aumenta 1ºC (GRAU GEOTÉRMICO) o que implica que existe um GRADIENTE GEOTÉRMICO, ou seja uma variação de temperatura com a profundidade.
Indiretamente podemos deduzir através de cálculos a temperatura no interior da Terra, no entanto, sabemos que o núcleo interno é sólido e se o grau geotérmico fosse constante até ao centro da Terra, os materiais a essas temperaturas e pressões teriam que estar no estado líquido, o que não é o que nos indica o estudo das ondas sísmicas, logo terá que haver uma diminuição do grau geotérmico com a profundidade.