Vulcanologia (estudo direto)
É o estudo de todas as manifestações vulcânicas.
Os principais tipos de vulcanismo são o vulcanismo Erutivo, caracterizado pela ocorrência de erupções vulcânicas do tipo de vulcanismo Central ou Vulcanismo Fissural; E o Vulcanismo Residual, caracterizado pela atividade vulcânica não erutiva como as fumarolas, géiseres e nascentes termais.

Uma atividade vulcânica é caracterizada pela emissão de materiais vulcânicos no estado sólido, líquido e gasoso. As estruturas naturais que permitem a libertação desses materiais no interior do nosso planeta chama-se aparelhos vulcânicos.

O aparelho vulcânico do vulcanismo do tipo central chama-se vulcão e é, geralmente, formado pelas seguintes estruturas:




































No tipo de vulcanismo do tipo fissural as erupções ocorrem ao longo de fraturas ou fendas da superfície terrestre.

O Magma é um material de origem profunda, formado por uma mistura de silicatos em fusão (rocha fundida) entre os 800º e os 1500ºC. Este, é constituído por materiais em suspensão (sólidos); materiais silicatados fundidos (líquidos) e vapor de água, dióxido de carbono e dióxido de enxofre (Gasoso).

As erupções vulcânicas podem ser calmas (efusivas) ou violentas (explosivas). As efusivas libertam piroclastos (bombas mas não cinzas), lava fluida e gases; As explosivas libertam piroclastos (bombas, lapilli e cinzas), lava viscosa e gases.

Métodos Indiretos

O campo magnético terrestre tem invertido a sua polaridade ao longo dos tempos.

Polaridade Normal

O polo norte magnético está junto do polo norte geográfico.

Polaridade Inversa

O polo norte magnético está junto do polo sul geográfico.

A mudança de uma polaridade normal para uma polaridade inversa designa-se por inversão do campo magnético.

2.Geomagnetismo
Os minerais ferromagnéticos ficam orientados, de acordo com o campo magnético vigente no momento da sua génese.

Paleomagnetismo
Certas rochas retêm uma "memória" do campo magnético terrestre na altura da formação dos minerais ferromagnéticos que contêm.

-O campo magnético que fica registado na rocha chama-se campo paleomagnético.

O paleomagnetismo corresponde ao registo histórico dos campos magnéticos terrestre existentes ao longo da história geológica.

A análise das inversões de polaridade do campo magnético terrestre no fundo do Oceano Atlântico permitiu concluir que estas eram simétricas em relação ao rifte. Este facto veio apoiar a teoria da expansão dos fundos oceânicos. 

3.Gravimetria
Ramo da geofísica que se ocupa dos cálculos e das medições da aceleração da gravidade em vários locais da terra.

Anomalias Gravimétricas: surgem quando não se verificam os mesmos valores da aceleração gravítica, logo para a força da gravidade, na superfície terrestre.
Anomalias Gravimétricas: por convenção considera-se que o valor normal da força gravítica, ao nível médio das águas do mar, é zero. Logo, as anomalias podem ser:
-Positivas: gravidade superior a zero ou aceleração da gravidade acima do valor médio;
-Negativas: gravidade abaixo de zero ou aceleração da gravidade inferior do valor médio.

4. Densidade
A densidade média da Terra é de aproximadamente 5,5 g/dm cúbico e os valores médios da crusta terrestre são aproximadamente 2,0 g/dm cúbico.
Ou seja, a densidade das rochas aumenta com a profundidade.Porquê ? A maior pressão a que os materiais estão sujeitos com o aumento da profundidade provoca uma compressão ( diminuição do volume) dos materiais o que, em parte, explica o aumento da densidade com a profundidade.

Métodos para o estudo do interior da Terra

è Métodos diretos

Estudo direto dos materiais e processos geológicos acessíveis.

- Observação da superfície visível – afloramentos

- Exploração de jazidas minerais em minas e escavações (~4km)

- Sondagens (~12km)

- Magmas e xenólitos (~100-150km)

è Métodos indiretos

Estudo indireto do interior da Terra inacessível ao Homem.

- Planetologia

-Astrogeologia

-Métodos geofísicos

1.     Geotermismo

2.    Geomagnetismo

3.    Gravimetria

4.    Densidade

5.    Sismologia

1.     Geotermismo

A energia térmica interna da Terra provém de duas fontes fundamentais:

- Energia inicial do planeta (impacto de planetesimais e compressão gravítica)

- Desintegração progressiva de elementos radioativos

Quando se estuda o calor interno da Terra, os cientistas têm em conta 3 conceitos importantes:

- Fluxo térmico (quantidade de calor libertado por unidade de superfície e de tempo);

- Gradiente geotérmico (variação da temperatura com a profundidade, ou seja, o aumento da temperatura por quilómetro de profundidade);

- Grau geotérmico (o número de metros que é necessário aprofundar para que a temperatura aumente 1ºC)

Conclusões

- O gradiente geotérmico não é uniforme;

- O gradiente geotérmico parece diminuir com a profundidade, isto é, o aumento da temperatura parece fazer-se de um modo mais lento;

- Próximo de base do manto o gradiente volta a aumentar, atingindo-se temperaturas superiores a 3000ºC, o que é suficiente  para fundir o ferro e o níquel que fazem parte do núcleo externo;

- O gradiente geotérmico vai diminuindo ao longo do núcleo, visto que ao nível do núcleo interno, os materiais se encontram no estado sólido- o que leva a pensar que as temperaturas sejam inferiores às do ponto de fusão dos materiais.

A Terra, um planeta único a proteger!

A Terra é constituída por 71% de Oceanos e 29% de continentes.

è  Continentes

•       Cintura Orogénica

                         -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, apresentando rochas magmáticas recentes.

·     Plataforma estável

- Zona não aflorada do escudo, coberto por sedimentos (marinhos) ;

- Formadas por rochas sedimentares;

- As sequências sedimentares ainda não se encontram deformadas (estáveis).

·     Escudo ou Cratão

- Base dos continentes;

- Baixo relevo;

- Existência de rochas magmáticas e metamórficas expostas, mas de origem profunda, muito deformadas (dobras).

è Oceanos

Terra um planeta muito especial

  Apesar das semelhanças de cada um apresentam varias características como: morfológicas, geológicas e ambientais únicas.

  A geologia planetária tem como objetivo estudar os planetas e a estrutura interna dos planetas, a cartografia e albeto, a composição e a cronologia relativa e absoluta.

  O estudo dos planetas permitiu identificar três tipos de estrutura: endógenas, exógena e exóticas.

  As estruturas endógenas originam-se por processos e forças que atuam no interior dos planetas, as estruturas exógenas originam-se por processos e forças que se originam á sua superfície e as exóticas originam-se por processos e forças que têm origem no exterior dos planetas.

  Existem dois planetas que são geologicamente inativos, ou seja, não apresentam sinais atuais de dinâmica interna ou externa como: Mercúrio e Marte. Contrariamente, os planetas Vénus e Terra são geologicamente ativos, pois apresentam sinais atuais de dinâmica interna e externa.

  A atividade geológica resulta da ação de um agente modificador.

  Os agentes modificadores podem ser externos ou internos, os externos resultam do calor irradiado pelo sol, da água e do impacto dos meteoritos. 

  Os agentes internos resultam da acreção do planeta, da contração gravítica e do decaimento radiactivo.

  A intenção gravitacional entre a Terra e a Lua é responsável pelas marés dos oceanos e pela rotação mais lenta da Terra.

  Dentro deste sistema Terra-Lua existem mares e continentes lunares. Os mares lunares são zonas planas e escuras (pois são constituídos por Basalto), apresentam poucas crateras de impacto e apresentam mascons. ((

  Os continentes lunares são zonas acidentadas, claras (a sua constituição é essencialmente de feldspato) e formadas por anortositos e noritos. Ocupam grande parte da superfície e apresentam muitas crateras de impacto.

  Na lua não existe água, nem atmosfera e por isso não ocorre erosão hidráulica ou eólica.

  Na lua existe rególito que é um material acinzentado que cobre as rochas lunares, é um pó fino de várias dimensões. De dia dilatam e à noites contraem-se com o frio.

  A lua é como se fosse um “fóssil” da Terra, pois é contemporânea à Terra, é geologicamente inactivo e permite obter dados sobre os constituintes da Terra.

  A Terra é um planeta especial devido a esta não estar nem muito longe nem pouco próximo do sol, havendo assim existência de água.

  A sua atmosfera possui camada de ozono, a temperatura não varia muito, apresenta massa suficiente para possuir uma força de gravidade e é o único planeta onde se conhece vida. 

A Terra-Origem da atmosfera e dos oceanos

1. A camada gasosa primordial terá sido removida por ação da radiação solar.
2. Por arrefecimento da superfície forma-se a crusta primitiva.
3. O bombardeamento constante por meteoritos fratura a crusta, e origina intensos fenómenos vulcânicos.
4. Os gases provenientes dos inúmeros vulcões ter-se-ão acumulado á volta da terra formando a atmosfera primitiva (há 3700m.a).
5. O vapor de água proveniente do vulcanismo terá condensado e terá precipitado ao longo de dezenas de anos, originando os oceanos (há 3600m.a).


-Planetas Gigantes ou Gasosos: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno.
-Planetas Telúricos, Terrestres ou Menores: Terra, Marte, Vénus e Mercúrio.

Planetas Gigantes ou Gasosos:
-Grandes dimensões;
-Densidade reduzida;
-Elevado número de satélites;
-Presença de anéis;
-Rotação rápida;
-Interior em duas camadas concêntricas.

Planetas Telúricos, Terrestres ou Menores:
-Pequenas dimensões;
-Densidade elevada;
-Poucos ou nenhuns satélites;
-Rotação lenta;
-Interior em três ou mais camadas concêntricas.




Pequenos corpos do Sistema Solar
Meteoroides: São corpos de dimensões variáveis que, uma vez atraídos pelo campo gravitacional dos planetas, pode chocar com a superfície, também correspondem a restos de cometas, ou a asteroides desviados da sua orbita.

Meteoroides:
-Meteoros: De pequenas dimensões, vaporizam-se na atmosfera.
-Meteoritos: De maiores dimensões, atravessam a atmosfera e chocam com a superfície terrestre, originando uma cratera de impacto.

Meteoritos:
-A queda de meteoroides é um fenómeno raro, a maioria corresponde a meteoros, apenas cerca de 5 centenas correspondem a meteoritos.
-Como  70% da superfície terrestre está coberta por água, a maioria dos meteoritos não é recuperada.
-Um meteorito, quando atravessa a atmosfera, origina um efeito sonoro, luminoso e mecânico (cratera de impacto).


Crateras de impacto ou Astroblemas
-São depressões circulares, com bordos elevados, pela acumulação de mateial proveniente do meteorito e ejetado do solo.
-As maiores crateras (>20km) apresentam uma elevação ou um anel central, originados pelas ondas de descompressão e paredes com terraços.
-A dimensão, o aspeto e a profundidade da cratera estão relacionados com a dimensão do meteorito.


Meteoritos Sideritos ou férreos
-98% de ligas de Fe-Ni a que se juntam minerais acessórios, como a troilite (F e S), a grafite, que se dispersam pela massa em pequenos grãos ou lamelas.
-Densidade elevada (7,5) e fortemente magnéticos.
-Não apresentam côndrulos (agregados esféricos de olivina e piroxena e metálicos).

Meteoritos Siderólitos ou petroférreos
-Ligas de Fe-Ni e silicatos (piroxenas, plagióclases e olivinas) em proporções idênticas (50%)
-Não apresentam côndrulos (agregados esféricos de olivina e piroxena e metálicos).

Meteoritos Aerólitos ou pétreos
-Reduzida percentagem de ligas de Fe-Ni
-Composição essencialmente silicatada
-Se apresentar côndrulos designa-se condrito
-Se não apresentar côndrulos designa-se acondrito

Meteorito Aerólito -condrito ordinário
-Olivinas (40%), piroxenas (30%), plagióclases (10%), troilite (6%), ligas de Fe-Ni (10% a 20%)
-Apresenta estruturas globulares de olivina (côndrulos)

Meteorito Aerólito -condrito carbonáceos
-Olivinas (40%), piroxenas (30%), plagióclases (10%), troilite (6%), ligas de Fe-Ni (10% a 20%)
-Apresenta compostos orgânicos (até 10%) e água
-São os mais raros (fragmentam-se facilmente)

Meteorito Aerólito -acondrito
-São semelhantes a rochas terrestres
-Não apresentam côndrulos
-Apresentam textura homogénea.

Asteroides:
-São corpos de pequenas dimensões e de forma irregular;
-Existem aos milhões, mas apenas duas centenas apresentam diâmetro superior a 100km, sendo corpos diferenciados. Os menores não são diferenciados.

Localização: Localiza-se na cintura de asteroides e na cintura de Kuiper.





Cometas:
-São corpos de pequenas dimensões (1-10km) esféricos, constituídos por poeiras, agua e gases congelados.
-Quando se aproximam do sol, aquecem e sofrem o efeito do vento solar e estruturam-se em 3 partes.

                                   

-Apresentam orbitas muito excêntricas;
-Podem ter origem na cintura de Kuiper ou mais além (nuvem de Oort);
-Em cada passagem pelo sol vão perdendo material;
-São os corpos mais primitivos do Sistema Solar.

Terra, um planeta muito especial

A origem da Terra liga-se a um processo e a uma época comuns aos da génese do Sistema Solar...

O Sistema Solar é constituído por:

• Planetas (Planetas Telúricos: Mercúrio, Vénus, Terra e Marte e Planetas Gigantes: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno);
• Asteróides (localizados na Cintura de Asteróides e na Cintura de Kuiper);
• Cometas (originados na Nuvem de Oort);
• Satélites ou Planetas secundários (Como por exemplo, a Lua, satélite do Planeta Terra);
• Planetas anões (Ceres,  Éris, Plutão, Haumea e Makemake)
• Sol

O Sistema Solar situa-se na Galáxia Via Láctea, no Braço Orion.

De acordo com Aristóteles, o Modelo Geocêntrico afirmava que a Terra era o centro do Universo e tudo girava em torno dela (desde a lua, restantes e até o próprio Sol).

Mais tarde, Nicolaus Copernicus com o seu Modelo Heliocêntrico afirmava que todos os planetas giravam em torno do Sol e este ocupava o centro do Universo.

Um planeta é um corpo celeste que:

• Está em órbita em torno de Sol;
• Tem massa suficiente para que as forças da gravidade o levem a assumir uma forma aproximadamente esférica;
• Descreve uma órbita com uma vizinhança livre de outros corpos celestes.

Um planeta anão é um corpo celeste que:

• Está em órbita em torno do Sol;
• Tem massa suficiente para que as forças da gravidade o levem a assumir uma forma aproximadamente esférica;
• Descreve uma órbita com uma vizinhança que não está livre de outros corpos celestes;
• Não é um Satélite.

Todos os corpos celestes que orbitam o Sol, com a exceção dos satélites, são genericamente classificados como pequenos corpos do Sistema Solar.

Origem do Sistema Solar

Na Via Láctea existia uma nébula de gases e poeiras muito difusa que, por ação da gravidade ter-se-ia contraído, provocando o aumento da temperatura e o aumento da velocidade de rotação, conduzindo ao seu achatamento e concentração da massa no seu centro, formando o protosol.

Depois da nébula arrefecer, ocorreu uma condensação dos materiais em grãos sólidos. Na periferia condensaram os materiais de menor ponto de fusão. 

Por ação da gravidade, ocorreu uma aglutinação de grãos sólidos, formando corpos com diâmetro até 100 metros, os planetesimais. A acreção dos planetesimais originou os protoplanetas.

Por acreção e diferenciação os protoplanetas ter-se-ão transformado em planeta.

A Teoria Nebular  Reformulada explica:

1. Os planetas encontram-se, aproximadamente, no mesmo plano equatorial do Sol, apresentando a mesma idade;
2. As órbitas dos planetas são quase circulares, sendo elípticas, regulares e complanares;
3. Os planetas gasosos encontram-se na parte mais exterior do Sistema Solar possuindo velocidades de rotação muito elevadas, devido à força da gravidade, contrariamente aos planetas telúricos;
4. As translações dos planetas são no mesmo sentido (movimento contrário dos ponteiros do relógio);
5. A rotação dos planetas são no mesmo sentido (movimento contrário dos ponteiros do relógio), à exceção de Vénus e Úrano, com movimento retrógrado;
6. Os planetas que se encontram mais próximos do Sol, apresentam maior densidade(planetas telúricos) do que aqueles que estão mais afastados(planetas gasosos);

Esta teoria não explica tudo pois, esta, não sabe explicar o porquê de o Sol apresentar uma velocidade de rotação tão baixa...

Como dizia no princípio, a Terra liga-se a um processo e a uma época comuns aos da génese do Sistema Solar:
A terra formou-se há cerca de 4,6 milhões de anos, ao mesmo tempo que os restantes corpos do Sistema Solar, a partir de materiais da nébula primitiva. Os materiais que formam a terra resultaram dos elementos, de ponto de fusão mais elevado e mais densos da nuvem (ferro, níquel, oxigénio e silício)

Durante a diferenciação que conduziu à formação do planeta Terra, os materiais mais leves como os gases ( Dióxido de Carbono, metano, óxidos... mas nunca oxigénio) escaparam-se da superfície do planeta, vindo a constituir a atmosfera primitiva, da qual não fazia parte o oxigénio.