domingo, 2 de fevereiro de 2014

Sismos-conc.

Como avaliar a dimensão de um sismo ?

Sismo: Intensidade sismica(grau de destruição que o sismo provocou e o nº de mortes).
            Magnitude(Quantidade de energia libertada, determinada no foco).

A intensidade de um sismo depende entre outros fatores:

v  Da profundidade ou foco (ou hipocentro);
v  Da distância epicentral;
v  Da natureza do subsolo;
v  Da quantidade de energia libertada no foco;
v  Da qualidade das edificações;
v  Do nº de habitantes;
v  Grau de preparação da população para agir adequadamente numa situação de catástrofe de modo a proteger-se e proteger os outros.

A determinação da intensidade de um sismo, nos vários locais à superfície da Terra onde ele foi sentido, e a localização do seu epicentro permitem traçar num mapa as isossias.

Isossias - linhas curvas que unem pontos onde a intensidade do sismo foi a mesma, permitindo uma melhor visualização da área afetada pelo sismo.

Carta de isossias – conjunto de isossias relativas a um sismo que abrangem a região onde o sismo foi sentido.

Porque não são circunferências perfeitas?

A Terra não é um planeta com uma composição homogénea, mas heterogénea, logo a propagação das ondas sísmicas é influenciada pela variação das propriedades do material que atravessam e, por isso, as isossias tem formas irregulares.

Porque as isossias estão a tracejado ou nem estão representadas ?

Não se traçam isossias no oceano porque não há edificações no mar nem pessoas, pelo que não se pode determinar a intensidade sísmica. As isossias traçadas a tracejado significa que não houve dados suficientes para determinar a intensidade.

Limitações do parâmetro intensidade

-Nem sempre um sismo de maior magnitude é aquele que possui a maior intensidade sísmica, ou seja, nem sempre o que liberta mais energia é o que provoca mais vitimas.
-Nem sempre o epicentro é o local onde o sismo nos oceanos e nas zonas desérticas.
-Não é possível avaliar a intensidade do sismo nos oceanos e nas zonas desérticas.
-É um parâmetro subjetivo, uma vez que depende da avaliação das equipas no terreno e das respostas apresentadas aos inquéritos efetuados.

Magnitude- corresponde à quantidade de energia libertada no hipocentro, sendo determinada pela amplitude máxima das ondas sísmicas registadas no sismograma e na distância epicentral. A escala de magnitudes mais utilizada é a escala de Richter.
Quantifica a energia libertada pelo sismo no hipocentro a partir de dados fornecidos pelos sismogramas.
 A escala de Richter é objetiva e quantitativa.

A escala de Ritcher é logarítmica
O aumento de uma unidade na escala à Aumento de 10x na amplitude da onda.
A subida de uma unidade na escala representa um aumento de energia libertada, cerca de 30x maior.
A escala de Ritcher não tem limite máximo (é aberta).
Atualmente, o valor máximo registado situa-se próximo de 10.
Para cada sismo existem muitas intensidades, mas apenas uma magnitude.

Determinação da magnitude de um sismo

Método gráfico

- A partir dos dados de um sismograma.
-É medida a amplitude da maior onda sísmica e o intervalo de tempo entre o inicio da onda P e da onda S.
-Traçando uma reta que una essas duas medidas determinamos a magnitude de um sismo.

Sismos e tectónica de placas

As áreas  de grande atividade sísmica coincidem com zonas instáveis da Terra situando-se geralmente nos limites de placas litosféricas.

Sismos interplacas- cerca de 95% dos sismos do Globo ocorrem em zonas localizadas junto às fronteiras de placas tectónicas.

Sismos intraplacas- apenas 5% dos sismos tem origem em falhas ativas localizadas no interior das placas.

Sismicidade Interplaca

Limites convergentes
v  Os sismos ocorrem ao longo das placas em colisão.
v  A atividade sísmica é intensa e frequente, nomeadamente ao nível das zonas de subducção.
v  As fronteiras convergentes correspondem às zonas de maior sismicidade e com sismos de maior magnitude.
v  A cintura circumpacífica e a cintura mediterrânico-asiática são duas zonas associadas a este tipo de limite de placas.

Limites divergentes
v  Os sismos ocorrem ao longo das placas que estão em movimento de separação ( ao nível das dorsais oceânicas).
v  Sismos de foco pouco profundo (menos de 70km) e geralmente de menos magnitude e localizados em falhas paralelas ao rifte.
v  Apresentam, geralmente, menor magnitude do que os sismos associados a fronteiras convergentes.

Limites conservativos
v  Os sismos ocorrem ao longo das placas que deslizam horizontalmente, uma em relação à outra-falhas transformantes.
v  Nas zonas em que as placas deslizam em sentidos opostos geram-se frequentemente sismos, geralmente, de pequena profundidade ( não superior a 100km).

Minimização de riscos sismicos

Previsão - Sinais de alerta

v  Aparecimento de pequenas fraturas no interior de rochas próximas de falhas;
v  Ocorrência de sucessivos microssismos devido às pequenas ruturas;
v  Flutuações no campo magnético terrestre;
v  Alteração da condutividade elétrica;
v  Modificações na densidade das rochas;
v  Alteração no nível de água de poços junto a falhas;
v  Anomalias no comportamento animal.

Prevenção

v  Estudo geológico dos terrenos onde serão construídos edifícios públicos;
v  Construções parassismicas;
v  Planos de evacuação das populações e respetivo treino;
v  Organização de serviços da Proteção Civil;
v  Educação das populações.

Dada a dificuldade de prever um sismo, há que conhecer as medidas divulgadas pelo Serviço Nacional de Proteção Civil, sobre o que fazer antes, durante e depois de um sismo, pois o que salva vidas e bens é a prevenção e não a previsão.

Resumo: A sismologia e o conhecimento do interior da Terra

O conhecimento direto do interior da Terra confina-se a uma delgada pelicula da sua superfície. Assim sendo, vários têm sido os métodos indiretos utilizados para o estudo do interior da Terra (gravimétricos, astronómicos …), mas, sem dúvida, o conhecimento atual foi construído em grande parte por meio da sismologia.
Quando ocorre um sismo, grande parte da energia libertada a partir do foco propaga-se em todas as direções sob a forma de ondas sísmicas. Podem distinguir-se em dois tipos de ondas, as que se propagam através do interior da Terra – ondas profundas ou internas e as que resultam da interferência das ondas internas e que se propagam à superfície, decrescendo a sua amplitude rapidamente com a profundidade – ondas superficiais.
Para a sismologia interessam essencialmente as ondas internas e é com base na variação das suas velocidades que se obtêm dados referentes ao interior do nosso planeta.
Se a Terra fosse uma esfera homogénea, ou seja, se a composição e as propriedades físicas dos materiais fosses idênticas em qualquer ponto do globo, a velocidade das ondas sísmicas devia manter-se constante em qualquer direção sendo o trajeto das ondas retilíneo. Porém o que acontece na realidade é que quando ocorre um sismo, as ondas sísmicas propagam-se segundo um esquema idêntico ao evidenciado.
O trajeto de propagação das ondas sísmicas no interior do globo terrestre não é retilíneo, mas sim curvilíneo.
Tal facto permite inferir que a Terra não é homogénea, admitindo-se, por isso, que as ondas sísmicas atravessam meios com propriedades físicas diferentes.
De acordo com as características dos materiais que atravessam, as ondas sísmicas tem diferentes velocidades de propagação e diferentes comportamentos. As ondas sísmicas podem apresentar desvios ou ser absorvidas. É na zona limite entre dois materiais distintos que ocorrem alterações mais notórias na velocidade de propagação e direção das ondas. Isto é devido a fenómenos de refração e reflexão. É devido a refrações contínuas que a trajetória das ondas não é retilínea, mas sim arqueada na direção da superfície.
À medida que caminhamos para o interior da Terra a pressão a que os materiais terrestres estão submetidos aumenta gradualmente, provocando rearranjos dos materiais que determinam um aumento da densidade e da rigidez.
Quanto maior a rigidez, maior a velocidade das ondas sísmicas.
Quando maior a densidade, menor a propagação das ondas.
Este facto só se explica porque a rigidez aumenta de forma mais significativa que a densidade à medida que caminhamos para o interior do globo terrestre.
Verifica-se que o aumento da velocidade de propagação das ondas sísmicas com a profundidade não é uniforme. Este facto indica uma variação importante na composição e propriedades dos materiais existentes no interior da Terra. Ao passar de um material para o outro de natureza distinta, as ondas sofrem uma variação na sua velocidade de propagação. À zona que separa materiais distintos chama-se superfície de descontinuidade.
Segundo o modelo das zonas concêntricas podem ser definidas na Terra três zonas principais (Crusta, Manto e Núcleo) de acordo com a existência de descontinuidades no interior da Terra.
A descoberta da descontinuidade de Moho deve-se ao geofísico jugoslavo Moho. Esta descontinuidade separa a Crusta do Manto e pode situar-se entre os 5km e os 70km de profundidade.
À profundidade de 2900km localiza-se a superfície de descontinuidade de Gutenberg, separando manto do núcleo terrestres.
A descontinuidade de Gutenberg define a fronteira manto/núcleo. A partir desta descontinuidade o material deve ser extremamente denso, formado por ferro e algum níquel associado. Verifica-se que as ondas S não se propagam no núcleo e as ondas P diminuem drasticamente a sua velocidade de propagação, admitindo-se, por isso, que o material esteja fundido ou se comporte como um liquido.
O material do núcleo interno devera encontrar-se no estado solido. Este facto reside no efeito da pressão sobre o ponto de fusão que constitui o núcleo. Nas zonas próximas do centro da Terra a pressão deve ser de milhões de vezes, superior à pressão atmosférica e deve subir mais do que a temperatura, ficando o ferro no estado solido.
Admite-se que a partir dos 20km por baixo dos oceanos e apartir dos 70km-100km de profundidade nas zonas continentais se inicie uma zonas pouco rígida – a Astenosfera – que se prolongará até aos 350 km.
Na astenosfera uma pequena percentagem(1 a 10%) de minerais do peridotito (principal rocha do manto) poderá atingir o ponto de fusão, tornando a rocha menos rígida, provocando a redução da velocidade de propagação das ondas sismicas.



 Bibliografia : caderno













Sismologia

Sismologia

É o ramo da geologia que se dedica ao estudo dos sismos, as suas causas e os seus efeitos.

·         Conhecer os materiais rochosos que constituem a Terra.
·         Modo de propagação das ondas sísmicas.
·         Quantidade de energia libertada.

O que é um sismo ?

É um movimento vibratório brusco da superfície terrestre, originado pela súbita libertação de energia por parte dos materiais litológicos.



Os sismos podem classificar-se em :

 Microssismos-correspondem à grande maioria dos sismos. Não causam danos significativos ou são mesmo impercetíveis.

Macrossismos-libertam grande quantidade de energia, sendo muita percetiveis à população.


  
Causas que estão na origem dos sismos:

 Naturais: sismos de colapso, sismos vulcânicos, sismos tectónicos.                                                 Artificiais

Sismos tectónicos
Resultam do acumular de tensões provocadas por movimentos tectónicos.
Os movimentos tectónicos podem implicar três tipos de forças (compressivas, distensivas e de cisalhamento).

Forças compressivas
Provocam a compressão dos materiais, uns contra os outros, diminuindo a distância entre as partículas, e originam falhas inversas.


Forças distensivas
Distendem (estiramento e alongamento) os materiais, aumentando a distância entre partículas, e originam falhas normais.

Forças de cisalhamento
Correspondem a movimentos horizontais que provocam o estreitamento e a distensão dos materiais, originando falhas transformantes.


Teoria do Ressalto Elástico (Proposta por Henry)

As rochas sofrem deformações elásticas devido à atuação de forças (compressivas, distensivas ou de cisalhamento).

À medida que vão sendo deformadas, devido à ação de forças, as rochas vão acumulando energia.
Quando, sob a ação das forças, as rochas ultrapassam o limite de elasticidade, dá-se a rutura da rocha e o deslocamento dos dois blocos rochosos-falha-com libertação brusca de toda a energia acumulada, produzindo calor, trituração do material na falhas e ondas sísmicas.
O material, após a formação da falha, recupera a forma inicial, isto é, deixa de estar deformado.

Parâmetros de caraterização sísmica              
O local do interior da geosfera onde ocorre a libertação da energia sísmica designa-se foco ou hipocentro.
O local à superfície da Terra, situado na vertical do foco, chama-se epicentro.
A distância entre o foco e o epicentro designa-se profundidade focal.
Quando o epicentro de um sismo se localiza no mar, pode ocorrer a formação de ondas gigantes que se designam maremoto, raz de maré ou tsunami.


Propagação da energia sísmica – as ondas sísmicas
A energia sísmica dispersa-se, a partir do foco, em todas as direções e sentidos, obrigando as partículas que constituem os materiais rochosos a vibrarem, vibrações essas que se propagam sucessivamente às outras partículas, originando ondas sísmicas que fazem tremer a Terra.
As superfícies esféricas definidas pelo conjunto de pontos na mesma fase do movimento ondulatório designam-se frentes de onda.
Às direções de propagação da onda sísmica perpendiculares à frente de onda convencionou-se chamar raios sísmicos.

quando o epicentro de um sismo se localiza no mar ?
Maremoto, tsunami ou rás de maré, não é um sismo, é uma consequência de um sismo.
Quando o epicentro se localiza no mar, a deslocação súbita das rochas pode criar uma onda, que percorre o oceano a uma velocidade de algumas centenas de metros por segundo.
No mar alto uma onda desse tipo pode passar quase despercebida.
Porém, ao atingir as águas litorais pouco profundas, a velocidade da onda diminui, tornando-se mais alta e ingreme, atingindo a costa com uma força tremenda.


 


      Ondas P

·         As partículas vibram paralelamente à direção de propagação da onda.
·         Propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos.
·         São as ondas que se propagam com maior velocidade.
Onda S

·         As partículas vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda.
·         Propagam-se apenas em meios sólidos.
·         Propagam-se mais lentamente do que as ondas P.
Ondas Love

·         As partículas vibram horizontalmente, fazendo um angulo reto com direção de propagação.
·         Propagam-se em meios sólidos.
·         São ondas lentas(3,0 km/s).
Ondas R

·         As partículas descrevem um movimento elíptico, num plano perpendicular à direção de propagação.
·         Propagam-se em meios sólidos e líquidos.
·         São as ondas mais lentas(2,7km/s) mas as mais destruidoras.
 


Velocidade das ondas sísmicas
Ø  Depende das propriedades físicas das rochas que atravessam, nomeadamente, da rigidez, da densidade e da incompressibilidade.
Ø  A velocidade das ondas P é diretamente proporcional à rigidez e incompressibilidade das rochas que atravessam e inversamente proporcional à sua densidade.
Ø  A velocidade das ondas S é diretamente proporcional à rigidez das rochas que atravessam e inversamente proporcional à sua densidade.

Sismógrafo- aparelho que deteta e permite o registo das vibrações sísmicas.

Utilidade de um sismograma

§  Retirar informações sobre as características das zonas terrestres atravessadas pelas ondas sísmicas.
§  Determinar o hipocentro, o epicentro e a energia libertada no foco.
Quando ocorre um sismo, os registos tornam-se mais complexos e com oscilações bastante acentuadas, evidenciando um aumento das amplitudes das diferentes ondas sísmicas.
são registadas as ondas P                > velocidade e < amplitude
são registadas as ondas S                < velocidade e > amplitude
são registadas as ondas L                 < velocidade e > amplitude

Ondas sísmicas
- Propagam-se em diferentes direções;
- Atingem diversas estações sismográficas em tempos diferentes; 
- Porque a distância epicentral é diferente.

Distância Epicentral – distância que separa o epicentro da estação sismográfica ou de outro local sismográfico.
As ondas sísmicas propagam-se com diferentes velocidades, pelo que o seu registo em sismogramas não é simultâneo.
As ondas P são as que se deslocam com maior velocidade, pelo que são as primeiras a serem registadas.
A determinação da distância epicentral necessita do conhecimento do atraso S-P.

·         Conhecendo-se a distancia exata entre cada estação e o epicentro (distancia epicentral);
·         É calculado o tempo que decorre entre o sismo e o inicio do registo no sismógrafo;
·         Sendo este representado em gráfico;
·         Se um sismógrafo estiver colado no epicentro;
·         Apesar das diferentes velocidades das ondas P e S.
·         Estas são registadas quase sobrepostas ou pelo menos com um intervalo de tempo pequeno;
·         Se a estação de localizar a uma certa distancia do epicentro ;
·         As ondas P e S chegam com diferenças de tempo, tanto maiores, quanto maior for a distancia epicentral.

     Regra Empírica
v  Válida para distancias epicentrais superiores a 100km
v  Que pode ser utilizada para determinar a distancia epicentral de um modo aproximado
v  À diferença de tempo de chegada entre as ondas P e S subtrai-se um unidade e obtém-se a distancia epicentral em milhares de quilómetros.
Por exemplo :
Se a diferença de tempo de chegada das ondas for 7,4 min :
DE = 7,4-1 = 6,4 MIN ; 6,4x1000 = 6400 km

Conhecendo a distancia epicentral e o tempo gasto, podemos calcular a velocidade de qualquer tipo de onda, através da formula :
                                                     V= d/t
Bibliografia:

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Vulcanismo Secundario

Vulcanismo secundário

As manifestações secundarias, nomeadamente é a libertação de gases e de água subterrânea de elevadas temperaturas. As manifestações secundárias podem ser:
-nascentes termais
-fumarola
-géiseres

1º Nascentes termais:

As nascentes termais são fontes de libertação de águas quentes, ricas em sais minerais.
Estas águas resultam da infiltração e do aquecimento das águas fluviais, por rochas de elevada temperatura situadas nas proximidades da camara magmática- águas termais.
Estas podem também resultar do arrefecimento e da condensação do vapor de água libertado pelo magma- águas magmáticas ou juvenis.

2º Fumarolas

Quando não ocorre a mistura da água fria, com as águas termais, estas ao encontrarem uma abertura, começam a ferver devido á diminuição da pressão, emitindo para o exterior vapor de água, originando assim as fumarolas.
Estas emissões podem libertar também:
- Gases ricos em enxofre – sulfataram
- Gases ricos em carbono - mofetas

                     Fumarola                                          sulfatara                                         mofeta
3º Géiseres
Os géiseres são emissões descontínuas de águas e vapor de água através de fraturas.
A água sobreaquecida ascende de reservatórios subterrâneos, que em contacto com temperaturas mais baixas, esta água fervera. O vapor de água então formado, aumentara a pressão no reservatório, fazendo com que este acenda, levado a água consigo, o que cumina na explosão violenta, sob forma de jato.





Vantagens do vulcanismo:
Energia eléctrica— se a temperatura for superior a 150ºC
Energia geotérmica— se a temperatura for inferior a 150ºC:
·         Fertilização agrícola
·         Turismo
·         Medicina- termas, piscinas
·         Exploração mineral
·         Secagens


Os vulcões e as placas tectónicas
OS fenómenos vulcânicos ocorrem quer nas zonas de fronteira de placas, quer no interior das mesmas.

Tipos de vulcanismo em função da localização tectónica:
Tipo de vulcanismo
Explicação:
Convergência de placas – vulcanismo de subducção
A colisão de 2 placas, obriga á subducção da placa mais densa, originando a zona de subducção. A partir de certa profundidade a placa fundirá, formando-se magma. Este ao ascender, origina normalmente erupções do tipo explosivo.
Divergência de placas – vulcanismo de vale de rifte
O afastamento de 2 placas, origina sistemas de fissuras na crusta, através das quais o magma ascende.
Estes magmas, normalmente originam erupções do tipo efusivo ou misto.
Intraplaca- vulcanismo intraplaca
Este tipo de vulcanismo explica a existência de ilhas no interior dos continentes. Neste caso os magmas, de zonas mais profundas do manto, desencadeiam erupções do tipo efusivo ou misto



http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/porto.editora/vulcoes.tectonica.1.png






Distribuição geográfica dos vulcões
As zonas do globo onde ocorres actividade vulcânica, coincidem de modo geral na fronteira da placa do pacifico com outras, gerando-se assim o  “anel de fogo”

http://espacociencias.com/site/wp-content/uploads/2012/11/anel_fogo_areal.png



Imagens:

Outos sites:  (explicação e exercícios)