Compreender a Estrutura e a Dinâmica da Geosfera Açores – Porquê um laboratório de Ciências da Terra? Métodos para o estudo do interior da Geosfera

Açores – Porquê um Laboratório de ciências da Terra?

Lagoa do Fogo - S. Miguel (Açores) “Ponto Triplo dos Açores” Lagoa do Fogo - S. Miguel (Açores)

RT – Rifte da Terceira(placas divergentes) FG – Falha de Glória (placas transformantes) BG – Banco de Gorringe (placas convergentes)

a Zona de Fractura Norte dos Açores (ZFNA); Por sua vez, a Dorsal Médio-Atlântica é cortada por diversas falhas activas, de entre as quais destacamos as seguintes: a Zona de Fractura Norte dos Açores (ZFNA); a Zona de Fractura Faial-Pico (ZFFP); a Zona de Fractura do Banco Açor (ZFBA); a Zona de Fractura do Banco Princesa Alice (ZFBPA).  

Açores Actividade eruptiva dos Açores

Qual a importância dos Açores como “laboratório” para o estudo da Geosfera??? Os dados geológicos sobre a composição da Geosfera podem ser obtidos em qualquer região do globo. No entanto, algumas regiões apresentam um carácter excepcional para a invertigação geológica. Os Açores constituem um desses locais , porque: A sua localização geográfica; O contexto tectónico específico; A ocorrência de fenómenos vulcânicos distintos; Uma actividade sísmica intensa; Ocorrência de fenómenos geotérmicos elegem os AÇORES como um “laboratório” natural para o estudo dos processos geológicos da Geosfera.

Métodos para o estudo do interior da Geosfera

Métodos Indirectos: Métodos Directos: Astrogeologia e Planetologia. Sismologia Geotermia Geomagnetismo Gravimetria Densidade / Pressão Métodos Directos: Observação da superfície da Terra. Exploração de minas. Furos ultraprofundos/ Sondagens. Vulcanismo.

- Métodos directos : - Observação e estudo directo da superfície visível Caos de blocos graníticos Vulcão dos Capelinhos Açores Calçada do gigante Irlanda do Norte Permite o conhecimento dos materiais que afloram à superfície da Terra

- Métodos directos : - Exploração de jazigos minerais em minas e escavações Fornece dados directos até profundidades que oscilam entre os 3 e os 4 km. Minas de Neves-Corvo (Aljustrel) Extracção de cobre

- Métodos directos - Sondagens Perfurações envolvendo equipamento apropriado que permitem retirar colunas de rochas (carotes ou tarolos ) correspondentes a milhões de anos de história, e que permitem deduzir muitos acontecimentos do passado da Terra. Sondagem Tarolos ou carotes

Problemas económicos: A tecnologia aplicada nas sondagens ainda apresenta muitas limitações Problemas técnicos: Os materiais utilizados nas perfurações devem ser resistentes às elevadas temperaturas do interior da Geosfera e leves para serem manejados. Problemas económicos: Extremamente dispendiosos

- Vulcanismo (Magmas e Xenólitos) - Métodos directos : - Vulcanismo (Magmas e Xenólitos) Magmas: Os vulcões lançam para o exterior materiais oriundos de profundidades que podem atingir 100 km a 200 km, ou mesmo mais. São como “janelas” para o interior da Terra, por onde os cientistas podem investigar esse interior.

Métodos indirectos - Astrogeologia e Planetologia O estudo dos meteoritos, por exemplo, tem permitido reconstituir os primeiros estádios de formação da Terra e confrontar a natureza e a composição desses meteoritos com as diferentes zonas que se admite constituírem o interior do globo terrestre. Por exemplo o diâmetro do nosso planeta é hoje determinado através de satélites; conhecido o diâmetro da Terra foi possível determinar o volume; e a partir do volume e da massa pôde determinar-se a massa volúmica da Terra. Planetologia- ciência que tem como objectivo o estudo “geológico” comparado dos planetas do Sistema Solar. Astrogeologia – ciência que faz o estudo comparado de corpos celestes numa perspectiva geológica

- Métodos indirectos / Geofísicos: - Geotermia “ (…) A Terra é uma gigantesca máquina térmica.” (John H. Sass) Á variação de temperatura em profundidade dá-se o nome de gradiente geotérmico. Admite-se que o gradiente geotérmico diminui com a profundidade. Á profundidade que é preciso descer para que a temperatura interna da geosfera aumente 1ºC, designa-se grau geotérmico. O valor para as zonas superficiais da geosfera anda à volta dos 33 metros; à medida que a profundidade aumenta o grau geotérmico aumenta também.

- Geotermia Fluxo térmico Quantidade de calor libertado por unidade de superfície e por unidade de tempo Por vezes o fluxo é perceptível e até espectacular como acontece nas zonas vulcânicas e fontes termais. Na generalidade não nos apercebemos dessa libertação de calor devido à baixa condutividade térmica da crosta terrestre. O fluxo de calor do interior para a superfície da Terra é o fluxo geotérmico – é contínuo mas não uniforme(máximo nos riftes e mínimo no interior das placas continentais)

- Geotermia Dá –nos informações sobre: Temperatura do interior da Terra ; Estado físico dos materiais do interior da Terra: Manto –entre 220 e 410Km, parcialmente fundido. O resto no estado sólido. Núcleo externo – estado líquido, tudo fundido. Núcleo interno - devido à pressão o material comporta-se como sendo sólido.

- Métodos indirectos / Geofísicos: - Densidade / Pressão O aumento da pressão litostática com a profundidade conduz ao aumento da densidade. O aumento abrupto da densidade é interpretado como o resultado de uma mudança de composição química.. Variação da densidade e da pressão com a profundidade

- Métodos indirectos / Geofísicos: - Temperatura / Pressão

- Métodos indirectos / Geofísicos: - Geomagnetismo Estudo dos campos magnéticos revelados pela Terra A Terra é cercada por um campo de forças magnéticas – a magnetosfera. O Núcleo externo da Terra deve ser constituído por metais (Fe / Ni ) no estado líquido. Esses materiais encontram-se em movimento de rotação, criando uma corrente eléctrica, a qual por sua vez, estará na origem do campo magnético terrestre.

- Geomagnetismo A existência da magnetosfera permitiu o desenvolvimento e a manutenção das espécies na Terra, na medida em que funciona como um escudo contra os ciclónicos ventos solares. O campo magnético terrestre muda os seus pólos Norte e Sul, em intervalos de tempo irregulares. Utilizando um magnetómetro consegue-se medir a intensidade dos campos magnéticos “fossilizado” nas rochas.

- Geomagnetismo Os cristais funcionam como ímanes, com uma polaridade paralela à do campo magnético terrestre na altura da sua formação.

- Geomagnetismo Paleomagnetismo das rochas ao nível dos limites divergentes de placas A polaridade, ao longo do tempo geológico, alterna entre períodos de polaridade magnética normal (igual à sentida no presente) e períodos de polaridade magnética inversa (oposta à sentida no presente). A simetria do registo paleomagnético resulta do alastramento dos fundos oceânicos a partir do rifte. O magma quando chega à superfície solidifica em ambos os lados do rifte e nesse momento, os cristais ferromagnéticos magnetizam segundo o campo magnético terrestre

- Geomagnetismo As faixas de polaridade de um e do outro lado do rifte são simétricas. Apoiam a hipótese da expansão dos fundos oceânicos.

- Geomagnetismo Importância do geomagnetismo : A existência de um campo magnético apoia o modelo sobre a existência de um núcleo formado por Ferro e Níquel, sendo o núcleo externo líquido. O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra: Permite tirar ilações sobre a posição passada dos continentes relativamente aos pólos magnéticos. Permite determinar a latitude geográfica que uma rocha no momento da sua formação. Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte.

- Métodos indirectos / Geofísicos - Gravimetria

- Gravimetria

- Gravimetria

- Gravimetria

- Gravimetria A existência de uma maior espessura da crosta continental (menos densa) relativamente à crosta oceânica (mais densa), já que os valores da gravidade medidos sobre os continentes são inferiores aos verificados sobre os oceanos. Baseia-se na medição, tanto a nível local como global, da força gravítica terrestre. Essa força aumenta (positiva) em zonas de maior densidade; Essa força diminuí (negativa) em zonas de menor densidade. 1 – Negativa 3 – Positiva

- Gravimetria

- Gravimetria Permite: A localização de massas de densidade diferente daquela que caracteriza a região onde estão situadas, como, por exemplo, depósitos de sal – gema (rocha pouco densa ) 1 – Anomalia gravimétrica negativa; 2 – Anomalia gravimétrica positiva

- Métodos indirectos /Geofísicos: - Sismologia