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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
luis.eduardo.novaes@gmail.com
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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
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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A Lua
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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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)
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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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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Constituio Interna do Globo
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
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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Sismografo_chang_heng.jpg7/25/2019 GEOGERAL Aula1 - Caractersticas Gerais Da Terra
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Constituio Interna do Globo
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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Constituio Interna do Globo
2. Dados Ssmicos
2.3 Tipos de Ondas Ssmicas
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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Constituio Interna do Globo
2. Dados Ssmicos
2.3 Tipos de Ondas Ssmicas
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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CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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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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Constituio Interna do Globo
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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Constituio Interna do Globo
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.
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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Constituio Interna do Globo
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.
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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Constituio Interna do Globo
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
CARACTERSTICAS GERAIS 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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Constituio Interna do Globo
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
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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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
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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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
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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A LITOSFERA
2. Constituio Litolgica da Crosta Externa
CARACTERSTICAS GERAIS DA TERRA
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