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GEOLOGIA PARA ENGENHARIA CIVIL
Prof. Dr. Daniel Caetano
2011 - 2
COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA – PARTE II
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• Estrutura Geral da Terra 1
• O Núcleo 2
• A Crosta 3
• O Manto 4
• Continentes e Oceanos 5
• Sistemas da Terra 6
Visão Geral
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Material de Estudo
Material Acesso ao Material
Notas de Aula -
Apresentação http://www.caetano.eng.br/aulas/gec/ (Aula 3)
Material Didático Para Entender a Terra, páginas 25 a 39 e 43. Exercícios para pensar: 3 e 6 (pág 44)
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Objetivos
• Entender a estrutura e as camadas da Terra
• Compreender a formação da crosta
• Entender alguns dos sistemas que compõem a Terra
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ESTRUTURA GERAL DA TERRA
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Resumo da Formação da Terra
• Início: impactos de grandes corpos
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Resumo da Formação da Terra
• Início: impactos de grandes corpos
– Bombas atômicas
– Fusão de 30 a 65% da superfície
• Camada de lava
– Centenas de quilômetros
– Oceano de lava
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Resumo da Formação da Terra
• Oceano de Lava = “líquido”
• Mistura de óleo e água... O que ocorre?
• Por quê?
• Diferença de densidade!
• Mais leve sobe!
• O mesmo ocorreu com a lava
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Resumo da Formação da Terra
• Material mais leve da lava
– Subiu
– Esfriou/Solidificou
• Formação de 3 camadas
DIFERENCIAÇÃO
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Relembrando...
• Como isso foi descoberto?
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O NÚCLEO
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O Núcleo
• Composto basicamente de Ni e Fe
– Materiais muito densos
– Entre os mais abundantes
• Na realidade, composto de duas partes
– Núcleo Interno (ou Central)
– Núcleo Externo
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O Núcleo
• Núcleo Externo
– Profundidade: 2.900km
– Líquido
• Núcleo Interno
– Profundidade: 5.200km
– Sólido... Por quê?
• Pressão!
2.900km
5.200km
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A CROSTA
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A Crosta
• Sólida e Fina
– Materiais leves
– Baixa temperatura de fusão
– 40 a 100km de espessura
• Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K...
Ei, esse cara é pesado... O que
ele faz aqui?
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A Crosta
• Composição da Terra e da Crosta
Terra Crosta
Ferro (Fe) 35% Oxigênio (O) 46%
Oxigênio (O) 30% Silício (Si) 28%
Silício (Si) 15% Alumínio (Al) 8%
Magnésio (Mg) 13% Ferro (Fe) 6%
Níquel (Ni) 2,4% Magnésio (Mg) 4%
Enxofre (S) 1,9% Cálcio (Ca) 2,4%
Cálcio (Ca) 1,1% Potássio (K) 2,3%
Alumínio (Al) 1,1% Sódio (Na) 2,1%
Outros < 1% Outros < 1%
Tem muito ferro nesse planeta!
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O MANTO
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O Manto
• Maior parte da Terra “Sólida”
– “Sólida” depende do tempo
– Início a 40km de profundidade
• Rochas de densidade intermediária
• Oxigênio, com:
– Magnésio
– Ferro
– Silício
40km
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A FORMAÇÃO DOS CONTINENTES E OCEANOS
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Origem dos Continentes e Oceanos
• Partes mais leves sobem e esfriam
– “Flutuam” sobre o manto
– Processo cíclico
• Resfriamento
– Vapores!
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Origem dos Continentes e Oceanos
• Vapores + Águas e Gases de Cometas...
• ...atmosfera!
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Origem dos Continentes e Oceanos
• Resfriamento dos vapores...
• ... precipitação, formando...
• ... Rios e oceanos!
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Origem dos Continentes e Oceanos
• Finalmente, a água e o vento desgastam as rochas da crosta...
• ... Formando solo e definindo o relevo !
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SISTEMAS DA TERRA
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Terra como Sistema - Energia
• Terra: troca massa e energia
• De onde vem a energia?
• Sol
– Atmosfera
– Hidrosfera
– Biosfera
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Terra como Sistema - Energia
• Terra: troca massa e energia
• De onde vem a energia?
• Interior da Terra – Litosfera (100km)
– Astenosfera (300km)
– Manto Inferior (2.500km)
– Núcleo Externo (2.500km)
– Núcleo Interno (1250km)
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Terra como Sistema - Energia
• Mecanismo Externo
– Controlado pelo Sol
– Responsável pelo clima e meteorologia
• Mecanismo Interno
– Calor aprisionado na Terra em sua origem...
– ...e pela radioatividade em seu interior.
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Terra como Sistema - Energia
• Calor irradiado equilibra – Calor interno
– Calor recebido pelo sol
• Troca de massa – Meteoróides trazem massa
– Clima provoca troca de massa entre • Atmosfera
• Hidrosfera
• Litosfera
– Seres vivos participam • Biosfera = Atmosfera + Litosfera + Hidrosfera
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Terra como Sistema - Clima
• Variações do fluxo de energia solar
– Sistema complexo e difícil previsão
• O que é clima?
– Descrição dos ciclos de tempo
• Temperatura
• Precipitação
• Etc.
• Previsão depende de simulador incrivelmente complexo!
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Terra como Sistema - Tectônica
• Vulcões e Terremotos: calor escapa
• Correntes convectivas e movimentos – Litosfera (lito: pedra)
• Fria e frágil
– Astenosfera (asteno: fraqueza) • Quente e dútil
– Manto inferior
• Movimento – Litosfera afunda e é arrastada para a astenosfera
– Começa a se liquefazer e passa ao manto inferior
– Posteriormente, emerge e se resfria novamente
– Processo cíclico
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Terra como Sistema - Tectônica
• Tectônica de Placas
– Litosfera não é contínua
– 12 placas que se movem alguns centímetros por ano
• Por que não se fixam?
• Calor interno
– Correntes convectivas
– Liberação de Gases
– Calor muda comportamento
• Derretimento
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Terra como Sistema - Magnetismo
• Interação entre núcleos interno e externo
– Diferenças nos movimentos
– Causam o campo magnético da Terra
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CONCLUSÕES
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Resumo
• A Terra pode ser descrita por 3 camadas
• A Terra a a interação entre seus elementos forma um sistema complexo, com um comportamento de de difícil previsão
• TAREFA PARA PRÓXIMA AULA
– Ler o material do curso!
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Próxima Aula
• O que é tempo Geológico?
–Como os geólogos sabem a idade das rochas?
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PERGUNTAS?
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BOM DESCANSO A TODOS!