Dinâmica interna: Magma e terremotos
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Dinâmica interna: Magma e terremotos Prof. Paulo Jorge de Pinho Itaqui, maio de 2017 Dinâmica interna Origens do magma O magma ocorre em pequenas áreas isoladas chamadas áreas vulcânicas 1. 2. 3. 4. Geração em zonas de atrito do manto em profundidade; Onde se encontram elementos radioativos geradores de calor; Zonas de atividade tectônica; Admite-se que o magma pode ser originado ainda na base do manto recebendo calor por zonas de atrito do núcleo da terrestre. Grau geotérmico menor Dinâmica interna Consolidação do magma Consolidação do magma Leis da Termodinâmica Leis da solubilidade O magma pode movimentar-se ativamente – por forças expansivas dos gases Ou passivamente – por forças tectônicas Vulcanismo – quando a atividade magmática atinge a superfície Plutonismo – quando a atividade magmática fica presa dentro da crosta sólida. Dinâmica interna Características do magma Magma (Gr. Massa de pão) é constituído de soluções complexas que ocorrem no interior da crosta terrestre, podendo ocupar espaços definidos e individualizados chamados câmaras magmáticas. Rocha em estado de fusão a altas temperaturas. Apresentam altas temperaturas (700 e 1200 °C) e são constituídos por 3 partes: 1. Parte líquida – rocha fundida; 2. Parte sólida – minerais já cristalizados e fragmentos de rochas, transportados em meio à fração líquida; 3. Parte gasosa – voláteis dissolvidos (H2O, CO2, CH4, SO4 , etc) Dinâmica interna Mobilidade do magma Devido às diferentes proporções das fases sólida, líquida e gasosa os diferentes magmas possuem diferentes mobilidades. Viscosidade do magma maior ou menor capacidade de fluir (poises) Magmas pouco viscosos basálticos (10² a 10³ poises) Dinâmica interna Mobilidade do magma Magmas mais viscosos graníticos (106 a 107 poises) possuem dificuldade para extravasar Por que o magma tende a subir para a superfície??? Por apresentar densidade menor do que das rochas o redor Rochas magmáticas ou ígneas Ignis (Grego – fogo) Viscosidade Baixa viscosidade – basálticos Derramamentos do Havaí Serra Geral – Bacia do Paraná Alta viscosidade – granítico ou rigolítico Explosões vulcânicas Dinâmica interna Mobilidade do magma Os mecanismos de fusão são comandados pelas condições de temperatura e pressão Temperatura que o magma se encontra Teor de gases dissolvidos Curva solidus-liquidus teórica para um sistema silicatado anidro Rochas magmáticas ou ígneas Dinâmica interna Fatores que afetam a composição do magma 1. Composição da rocha geradora no local de origem; 2. Condições que ocorreram a fusão e taxa de fusão; 3. Dos processos que atuam sobre o magma até seu local de consolidação. Dinâmica interna Fatores que afetam a composição do magma Dinâmica interna Composição química e fluidez Tetraedros de silício Dinâmica interna Assimilação Quando o magma ascende na crosta pode haver a assimilação da rocha preexistente no magma atual. Palimpsestos – minerais intatos de estruturas antigas sem que houvesse assimilação total da rocha preexistente. Dinâmica interna Assimilação Anatéxis – transformação ultrametamórfica de rochas preexistentes Quando a rocha preexistente é completamente fundida a rocha resultante é chamada de rocha palingenética (Gr. palin - novamente) Dinâmica interna Diferentes tipos de magma A profundidade onde ocorre a fusão é um fator determinante. Magma basáltico Magma granítico Sima Sial Regiões abaixo da crosta continental no manto superior Rochas magmáticas ou ígneas Profundidade de consolidação Rochas intrusivas, plutônicas ou abissais – consolidação do magma em profundidade. Resfriamento lento possibilitando a formação de grandes cristais. Rochas extrusivas, vulcânicas ou efusivas – consolidação do magma em superfície. Resfriamento rápido possibilitando a formação de pequenos cristais. Rochas magmáticas ou ígneas Cristalinidade Proporção relativa de material cristalizado (cristais) e de material não cristalizado (vidro). Segundo este critério é possível definir três tipos de texturas Texturas das rochas magmáticas em função do grau de cristalinidade Designação Holocristalinas Hipocristalinas Holohialinas Descrição Constituídas essencialmente por cristais (mais de 90%) Constituídas por uma parte vítrea e uma parte cristalina (nenhuma das partes atinge os 90%) Constituídas essencialmente por vidro (mais de 90%) Rochas magmáticas ou ígneas Textura Disposição dos minerais, tanto ao olho nu quanto ao microscópio ótico. Dimensões dos cristais Quanto à dimensão dos cristais a textura pode ser: Fanerítica - quando os cristais são visíveis e identificáveis à vista desarmada (a) Afanítica - quando os cristais só são visíveis ao microscópio (b) A B Rochas magmáticas ou ígneas Tamanho relativo dos cristais Quanto ao tamanho relativo dos cristais as rochas podem ser: Equigranulares - quando todos os seus cristais possuem dimensões semelhantes (a); Inequigranulares - quando os cristais diferem substancialmente no tamanho (b). A B Dinâmica interna Plutonismo Processo de colocação e consolidação do magma no interior da crosta. Se ocorrem e profundidade por que vemos rochas intrusivas na superfície??? Soerguimento e erosão!!!! Dinâmica interna Plutonismo Classificação quanto a profundidade da cristalização: • Abissais ou plutônicos – se a cristalização ocorre em profundidades maiores que 2km; • Hipoabissais ou subvulcânicos – cristalização ocorre em níveis mais rasos, frequentemente associados a atividade vulcânica. Dinâmica interna Formas de ocorrência de rochas magmáticas Dinâmica interna Corpos intrusivos plutônicos Convencionalmente chamam-se batólitos corpos com mais de 100 km² São constituídos na maior parte por corpos graníticos de textura fanerítica média a grossa. Textura fanerítica - possível observar os cristais individuais à vista desarmada Caçapava do Sul, RS Dinâmica interna Corpos intrusivos subvulcânicos Representados pelos diques e sills que tem formas tubulares pelos lacólitos que tem forma de cogumelo e pelos necks vulcânicos que tem forma circular Wyoming, EUA Torre do Diabo Lacólito Novo México, EUA Shiprock - Neck Dinâmica interna Corpos intrusivos subvulcânicos Representados pelos diques e sills que tem formas tubulares pelos lacólitos que tem forma de cogumelo e pelos necks vulcânicos que tem forma circular Fernando de Noronha – dique rocha preta Dinâmica interna Corpos intrusivos subvulcânicos Representados pelos diques e sills que tem formas tubulares pelos lacólitos que tem forma de cogumelo e pelos necks vulcânicos que tem forma circular Fernando de Noronha – Sill lacunoso Dinâmica interna Corpos intrusivos subvulcânicos Representados pelos diques e sills que tem formas tubulares pelos lacólitos que tem forma de cogumelo e pelos necks vulcânicos que tem forma circular Banks Island, Canadá - sill Terremotos e epirogênese Dinâmica interna Definição Terremotos são vibrações naturais da crosta podendo ser sentido diretamente ou medido por aparelhos. No Japão registra-se 200.000 terremotos por ano sendo que apenas 5.000 são perceptíveis Maior terremoto registrado - 1955 Dinâmica interna Terremoto de Lisboa - 1755 7,5 e 9,5 na escala de Richter (estimado) Dinâmica interna Dinâmica interna Terremoto de São Francisco - 1906 8,6 na escala de Richter (estimado) Dinâmica interna Dinâmica interna Efeitos geológicos dos terremotos Não há grandes efeitos na topografia – geralmente; No Alasca, tem se observado formação de grandes icebergs; Deslizes de sedimentos incoerentes nos fundos de oceanos causando ruptura de cabos telegráficos; Aparecimento de fontes quentes. Dinâmica interna Causas dos terremotos Desmoronamento interno superficiais • Dissolução de rochas pelas águas subterrâneas; • Acomodamento de sedimentos pelo próprio peso; • Desmoronamento das paredes do edifício vulcânico. Baixa intensidade e local Dinâmica interna Causas dos terremotos Causas vulcânicas • Explosões internas http://mundopocket.com.br/turista-filma-explosao-impressionante-de-um-vulcao-na-nova-guine/ Dinâmica interna Causas dos terremotos Causas tectônicas Grandes terremotos – macrossismos podem ser percebidos até a 2.000km de distância do epicentro. Microssismos podem ser registrados em todo o planeta. Local Orla do pacífico Alpes, Apeninos, Atlas, Himalaia, Andes e Montanhas Rochosas Balcãs, Ásia Menor, África Regiões Pré-terciárias Escudos cristalinos estáveis Porcentagem de ocorrência 42% 25% 23% 8% 1 – 1,5% Dinâmica interna Epicentro e hipocentro Hipocentro ou foco - Local onde se origina o terremoto Epicentro – Ponto acima do hipocentro A causa principal dos grandes terremotos é a formação de falhas, que se originam dos esforços em direções preferenciais. Os terremotos causam as falhas ou as falhas causam terremotos? Medidas geodésicas mostram movimentos contínuos e lentos com acúmulo de energia. Dinâmica interna Mecanismo de terremoto por falhamento Dinâmica interna Intensidade de terremotos A distância do hipocentro em relação ao epicentro influi em sua intensidade. Heterogeneidade litológica Isossistas Dinâmica interna Classificação de terremotos Escala de Mercalli-Sieberg 12 categorias baseadas na percepção aos nossos sentidos. I. Abalo imperceptível – 2,5 mm s-2 II. Abalo perceptível somente em andares superiores de construções havendo leve balançar de objetos – 2,5 a 5 mm s-2 ... XI. Destruição total chegando a modificar a topografia do terreno - >500mm s-2 Dinâmica interna Classificação de terremotos Escala Richter Charles Francis Richter (1900 – 1985) Escala relaciona quantidade de energia desprendida, gasta por um terremoto. Padrão – valor máximo do movimento horizontal registrado por um sismógrafo padronizado a uma distância de 100km do epicentro. Dinâmica interna Classificação de terremotos Escala Richter Terremoto de grandeza 5 1945 – Novo México Terremoto de grandeza 8,6 = 3 milhões de vezes mais potente 1906 – San Francisco, CA Energia equivalente a um bloco granítico de 26 bilhões de toneladas caiando de 280km de altura Dinâmica interna Ondas sísmicas Ondas P (prima) 8,6km s-1 – são ondas longitudinais e mais rápidas, sendo as primeiras a serem determinadas pelos sismógrafos. Sua velocidade é dependente da resistência à mudança de volume do sólido. Ondas S (secunda) 4,8km s-1 – menor velocidade que as ondas P e a natureza do movimento é vibratório . Ondas L (longa) 3 a 4km h-1 – não se propagam nas profundezas e sim na superfície. Ondas de destruição. (Ondas Love (L) e Rayleigh (R)) Dinâmica interna Tipos de ondas Dinâmica interna Determinação do epicentro
