domingo, 15 de dezembro de 2013

Gravimetria

Gravimetria

Gravimetria é a área da Geofísica que estuda as variações da aceleração de gravidade ponto a ponto sobre toda a superfície terrestre.
 Essa variação tem origem em diversas causas: a rotação e o achatamento da Terra, efeitos da Lua e do Sol, variações de altitude entre os pontos de medida, efeitos da estrutura da crosta e manto superior, etc.


O campo de gravidade terrestre

O campo de gravidade da Terra é objeto de estudo da Gravimetria. 
A gravidade terrestre contém informação de relevância geofísica em qualquer escala. 
Assim, em escala global a Gravimetria é a base da Geodésia Física onde, através do estudo global do campo da gravidade, obtém-se informação acerca das dimensões, forma e massa da Terra.
 Em um enfoque mais amplo ainda, o estudo da ação gravitacional da Lua e do Sol sobre nosso planeta permite determinar não só o modo como a massa se distribui no interior terrestre, como também permite tirar conclusões acerca do estado de agregação de vastas regiões do interior do planeta.

Em escala local a análise da estrutura fina da gravidade é o fundamento da prospecção gravimétrica. 
O uso criterioso desta última, combinado com informações  geológicas, permite localizar, identificar e avaliar o potencial económico de jazidas de minérios diversos, carvão,  petróleo, sal, matéria prima para indústria cerâmica e construção, etc...

Atração gravitacional

 A atração gravitacional é uma propriedade de toda a matéria que contém massa.
 A massa de um corpo depende de sua constituição química, isto é, dos elementos químicos que este corpo contém.

Os átomos que compõe  a matéria variam em massa atômica , de forma que os átomos que apresentam maior massa atômica formam o material de corpos mais "massivos." 
Os corpos mais massivos, portanto, apresentam maior quantidade de massa por volume, ou seja, maior densidade (D). 
Estes corpos atraem outros corpos com mais intensidade quanto maior for sua densidade.

A força da gravidade de um corpo como a Terra atrai todos os outros corpos que estiverem na sua vizinhança. 
Essa força fica cada vez menos intensa, quanto mais distante estiver o corpo que vai ser atraído. 
Dizemos, assim, que a ação do campo da Gravidade da Terra diminui com a distância.

Numa primeira aproximação, o campo da Terra pode ser considerado equivalente ao de uma esfera com o mesmo tamanho e, e principalmente a mesma densidade média da Terra. Depois de sucessivas aproximações, tendo  por base refinamentos nos cálculos e medições de escala global, temos o referido Modelo Teórico do Campo de Gravidade. 
Este modelo fornece o valor esperado para a aceleração de gravidade em todos os locais do planeta, com o qual pode ser comparado o valor medido.


O gravímetro

O gravímetro é um instrumento de medição do valor da aceleração de gravidade, o que significa que serve para se determinar a intensidade do campo de gravidade da Terra em um determinado lugar. 
É um equipamento sensível e muito preciso, adequado para detectar variações muito pequenas no valor da aceleração de gravidade, que reflete em última instância as variações de densidade em subsuperfície.


Quando observamos em uma dada região um valor de aceleração de gravidade diferente do que o previsto por um modelo teórico, dizemos que ali existe uma anomalia gravimétrica.
 Isso significa que as rochas daquela região apresentam uma densidade diferente daquela que é a média esperada pelo modelo.
 Podemos estar, por exemplo, sobre uma jazida de minério de ferro, que apresenta densidade superior à densidade média das rochas da superfície.
 Ou sobre um domo salino, que tem uma baixa densidade em comparação com as rochas.



Métodos Diretos e Indiretos

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.
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.

A superfície da Terra, Continentes e fundos oceânicos

A Superfície da Terra, Continentes e fundos oceânicos 

  • Continentes: 29%
  • Oceanos: 71%
A superfície da Terra : Áreas continentais

 


Escudo ou cratão:

  • Base dos continentes;
  • Baixo relevo;
  • Existência de rochas magmáticas e metamórficas expostas, mas de origem profunda, muito deformada ( dobras )
Plataforma estável:

  • Zona não aflorada do escudo, coberta por sedimentos;
  • Formadas por rochas sedimentares;
  • As sequências sedimentares ainda não se encontram deformadas (estáveis)
Montanhas ou cadeias montanhosas:

  • Cadeias montanhosas resultantes da colisão de placas litosféricas;
  • As cadeias recentes são mais elevadas do que as antigas;
  • As rochas constituintes apresentam-se intensamente deformadas e dobradas, apresentam rochas magmáticas recentes.

Oceanos:

Um oceano é um componente principal da superfície da Terra, constituído por água salgada. Forma a maior parte da hidrosfera: aproximadamente 71% da superfície da Terra (uma área de uns 361 milhões de quilómetros quadrados). Mais do que a metade desta área tem profundidades maiores que 3.000 metros.
Embora a noção de “oceano global”, como um corpo contínuo de água, seja importante para a oceanografia, o oceano terrestre é, para efeitos práticos, normalmente dividido em várias partes, demarcadas por continentes e grandes arquipélagos. A tabela abaixo mostra a divisão mais comum, em cinco oceanos; é a oficialmente adotada, desde 2000, pela Organização Hidrográfica Internacional, da qual Brasil e Portugal são membros. Regiões menores dos oceanos são conhecidas como maresgolfos e estreitos.


Oceanos: Relevo




A Lua

Sistema Terra-Lua 

Existe uma fonte de interação gravitacional entre a Terra e a lua ( planetas duplos ) responsável por :
- Marés dos oceanos;
- Rotação mais lenta da terra ( cada dia aumenta 0,0018s por século )



 Formação da Lua

A Terra- Relevo
- Mar Lunar;
-Continente lunar.



Mares Lunares :


  • Zonas planas, escuras, formadas por basalto, que reflete apenas 7% da luz solar;
  • São mais frequentes na zona visível;
  • A presentam poucas crateras de impacto;
  • Apresentam mascons.
Continentes Lunares :

  • Zonas acidentadas, claras, formadas por anortositos e noritos que refletem 18% da luz;
  • Ocupam a maior extensão da superficie;
  • Apresentam maior número de crateras de impacto.
Rególito Lunar


rególito é um fragmento de pedra, acizentado, que cobre a superfície da lua devido à erosão cósmica, dito comummente como atomização ou meteorização das rochas pela brusca variação de temperatura, choque com outro meteoritos ou outros processos físicos.

A superfície da lua está coberta por rególito, que se forma de restos de materiais compactos e fragmentos de rochas e de solo, todo ele coberto por uma camada sólida e rochosa.
De maneira convencional é estabelecido denominar somente aquelas partículas de diâmetro menor que 1 centímetro, as partículas maiores recebem a denominação de rochas lunares.
Pesquisas dizem que a profundidade média de um regolito na zona dos mares pode alcançar de 4 a 5 metros, no entanto, nas regiões montanhosas pode chegar a 10 metros de profundidade. É composto por basaltofeldspato e outros minerais procedente do espaço exterior.


Resumindo...

A Lua, um "Fóssil" da Terra:
  • é contemporânea  da Terra;
  • é um planeta geologicamente inativo;
  • permite obter dados sobre as caraterísticas da Terra primitiva, do qual não existem vestígios à sua superfície.  


Planetas Telúricos

Planeta Telúrico 

Planeta essencialmente constituído por materiais sólidos, apresentando-se estruturado em camadas com densidade elevada. Os planetas telúricos apresentam um núcleo formado por elementos metálicos e têm um diâmetro menor ou próximo do diâmetro da Terra. As atmosferas, quando existem, são pouco extensas relativamente as dimensões dos respetivos planetas. são pouco extensas relativamente às dimensões dos respetivos planetas. A temperatura superficial é elevada. Os movimentos de rotação são lentos e possuem poucos ou nenhum satélite. São planetas telúricos Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. Os planetas telúricos podem ser classificados como geologicamente ativos e geologicamente inativos. A Terra é um planeta bastante ativo e Vénus apresenta alguma atividade vulcânica e sísmica. Mercúrio e Marte são considerados planetas geologicamente inativos.

Planeta Terra

O planeta Terra está localizado no sistema solar, sendo o terceiro mais próximo do Sol, dos oito planetas que o compõem. O “planeta azul” como também é conhecido, é coberto, em mais de 70%, por água dos oceanos.
Em nível espacial, tem uma característica bastante importante para que haja vida em seu interior: a existência de atmosfera. É composta por vários gases, sendo o nitrogénio, o oxigénio e o agonio os três principais gases da atmosfera. Ela serve para vários fins, entre eles, proteger a Terra de raios ultravioletas e promover oxigénio para a respiração dos seres vivos. A Terra realiza os movimentos de translação, que é o movimento em torno do Sol, durando 365 dias (um ano) e o movimento de rotação, movimento em torno de seu próprio eixo, que dura cerca de um dia ( 24 horas).
Sua forma não é perfeitamente arredondada, mas sim um pouco achatada e inclinada, cerca de 23 graus. Essa inclinação aliás, influencia, junto à translação, para determinar as estações do ano (inverno, verão, outono e primavera).



Planeta Mercúrio

Mercúrio é um planeta que faz parte do Sistema Solar. É o planeta mais próximo do Sol e está localizado entre o Sol e o planeta Vénus. Tem esse nome em homenagem ao deus da mitologia romana Mercúrio (mensageiro do deus Júpiter). A primeira observação deste planeta, através de telescópio, foi realizada em 1610 pelo astrónomo italiano Galileu Galilei.
A órbita de Mercúrio é muito excêntrica, tendo o periélio a 46 milhões de km e o afélio a 70 milhões de km; só a órbita de Plutão é mais excêntrica.
A sua superfície apesenta-se coberta por crateras de impacto.
É um planeta geologicamente inativo.



Planeta Marte 

Marte é o quarto planeta a partir do Sol e o segundo menor planeta do Sistema Solar. Batizado em homenagem ao deus romano da guerra, muitas vezes é descrito como o "Planeta Vermelho", porque o óxido de ferro predominante em sua superfície lhe dá uma aparência avermelhada. Marte é um planeta rochoso com uma atmosfera fina, com características de superfície que lembram tanto as crateras de impacto da Lua quanto vulcões, vales, desertos e calotas polares da Terra. O período de rotação e os ciclos sazonais de Marte são também semelhantes aos da Terra, assim como é a inclinação que produz as suas estações do ano. Marte é o lar do Monte Olimpo, a segunda montanha mais alta conhecida no Sistema Solar-
É um planeta geologicamente inativo.

marte planeta

Planeta Vénus

Vénus é o segundo planeta do Sistema Solar em ordem de distância a partir do Sol, orbitando-o a cada 224,7 dias. Recebeu seu nome em homenagem à deusa romana do amor e da beleza Vénus, equivalente a Afrodite. Depois da Lua, é o objeto mais brilhante do céu noturno. Vénus é considerado um planeta do tipo terrestre ou telúrico, chamado com frequência de planeta irmão da Terra, já que ambos são similares quanto ao tamanho, massa e composição. Vénus é coberto por uma camada opaca de nuvens de ácido sulfúrico altamente reflexivas, impedindo que a sua superfície seja vista do espaço na luz visível.
Apresenta um elevado efeito de estufa.
É um planeta geologicamente ativo.





Estruturas para identificar o estudo dos planetas

Estruturas endógenas ( falhas, dobras, cones vulcânicos )

Originam-se por processos e forças que atuam no interior do planeta.



Estruturas exógenas ( canais fluviais, dunas, marcas de ondulação )

Originam-se por processos e forças que se originam á superficie do planeta.



Estruturas exóticas ( crateras de impacto )

Originam-se por processos e forças que têm origem no exterior dos planetas.