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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Fig. 4.1 Aceleração da gravidade<br />
Fig. 4.2 Gravímetro absoluto<br />
Fig. 4.3 Densidade de rochas<br />
Fig. 4.4 Anomalia de gravidade<br />
Fig. 4.5 Anomalia Bacia do Paraná<br />
Fig. 4.6 Anomalias Bouguer, Brasil<br />
Fig. 4.7 Compens. Isostático de Airy<br />
Fig. 4.8 Compens. Isostático de Pratt<br />
Fig. 4.9 Modelos de Airy e Pratt<br />
Fig. 4.10 Movimentos da litosfera<br />
Fig. 4.11 O campo magnético<br />
Fig. 4.12 Declinação magnética<br />
Fig. 4.13 Intensidade magnética<br />
Fig. 4.14 Pólo magnético<br />
Fig. 4.15 Vetor geomagnético<br />
Fig. 4.16 Ação do vento solar<br />
Fig. 4.18 Diagramas de intensidade<br />
Fig. 4.19 Aurora boreal<br />
Fig. 4.20 Anomalia magnética, SP<br />
Fig. 4.21 Geração do magnetismo<br />
Fig. 4.22 Inversões de polaridade<br />
Fig. 4.23 Padrão zebrado<br />
Fig. 4.24 Magnétização de rocha<br />
Fig. 4.25 Curvas de deriva polar<br />
65
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
<br />
Raio polar<br />
6357 km<br />
a g<br />
g<br />
a c<br />
Raio<br />
equatorial<br />
6378 km<br />
Eixo de rotação<br />
Fig. 4.1 A aceleração da gravidade varia de ponto a ponto na superfície terrestre. A Terra é achatada<br />
nos pólos e executa movimento de rotação. A aceleração da gravidade resulta da soma vetorial das<br />
acelerações gravitacional a ge da centrífuga a c.<br />
A direção da aceleração da gravidade g não é radial e<br />
sua intensidade atinge valores máximos nos pólos e mínimos na região equatorial.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
65
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Fig. 4.2 Experimento realizado em Valinhos (SP) para a medida da gravidade utilizando um<br />
gravímetro absoluto.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Peridotitos<br />
Basaltos<br />
Gnaisses<br />
Granulitos<br />
Granitos<br />
Calcários<br />
Folhelhos<br />
Arenitos<br />
Crosta Continental<br />
Crosta Oceânica<br />
2,22<br />
2,74<br />
2,71<br />
2,63<br />
2,66<br />
2,63<br />
2,53<br />
1.5 2.0 2.5 3.0<br />
3,20<br />
3<br />
g/cm<br />
Fig. 4.3 Variação da densidade de algumas rochas e suas médias.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Fig. 4.4 Anomalia de gravidade causada pelo<br />
granito Tourão (situado no Estado do Rio Grande<br />
do Norte, Brasil). O perfil A-B, mostra uma<br />
acentuada queda no valor de gravidade que<br />
coincide com o setor de maior profundidade do<br />
granito, menos denso que as rochas<br />
encaixantes. A extensão horizontal do corpo<br />
intrusivo (~ 50 km) é cerca de dez vezes maior<br />
que a sua profundidade máxima (~ 5 km).<br />
Cortesia de R.I.F. Trindade.<br />
6ºS<br />
A<br />
Brasil<br />
37º30'W<br />
A<br />
B<br />
Bacia Potiguar<br />
mGal N S<br />
20<br />
0<br />
5 km<br />
10 km<br />
sedimento<br />
granito<br />
gnaisse<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
5 km<br />
B<br />
68
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
BRASIL<br />
A<br />
A’<br />
Vulcanismo da<br />
Bacia do Paraná<br />
g<br />
km<br />
20<br />
40<br />
A<br />
crosta<br />
manto superior<br />
Anomalia positiva<br />
de gravidade<br />
vulcânicas básicas<br />
rochas<br />
sedimentares<br />
Fig. 4.5 Anomalias positivas de gravidade podem ser causadas pela presença de rochas de alta<br />
densidade próximas da superfície. Na Bacia do Paraná, onde houve a extrusão de uma grande<br />
quantidade de magmas básicos, observa-se uma pronunciada anomalia positiva de gravidade.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
A’<br />
68
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Fig. 4.6 Mapa de anomalias Bouguer do Brasil e áreas adjacentes. O<br />
intervalo das linhas de contorno é de 20 mGal. Fonte: Sá et al. 1993.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
69
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
nível do<br />
mar<br />
lâmina d’água<br />
Fig. 4.7 Modelo de compensação isostática de Airy. A camada superior rígida possui<br />
densidade constante mas inferior àquela do substrato plástico. O equilíbrio isostático é<br />
atingido pela variação da espessura da camada superior, de modo que as montanhas têm<br />
raízes profundas.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
70
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
nível do<br />
mar<br />
+ +<br />
+<br />
x x<br />
x + +<br />
x x<br />
x<br />
+<br />
+ +<br />
+ +<br />
+<br />
+ +<br />
+<br />
+ +<br />
v<br />
v<br />
v<br />
lâmina<br />
d’água<br />
v v<br />
v<br />
v v<br />
Fig. 4.8 Modelo de compensação isostática de Pratt. A camada superior rígida é composta por<br />
blocos de igual profundidade, mas com densidades diferentes e menores do que do substrato<br />
plástico. O equilíbrio isostático é atingido pela variação da densidade, de modo que as rochas sob<br />
as cadeias montanhosas são menos densas, enquanto as das bacias oceânicas são mais densas.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
70
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litosfera<br />
manto<br />
crosta<br />
continental<br />
crosta<br />
oceânica<br />
astenosfera<br />
Fig. 4.9 Os dois modelos de compensação isostática operam simultaneamente. As montanhas<br />
possuem raízes profundas, compostas por rochas com densidade relativamente baixa, fazendo com<br />
que a crosta e a litosfera sejam mais espessas nessas regiões, conforme previsto no modelo de<br />
Airy. A crosta oceânica situa-se em níveis topográficos mais baixos do que a crosta continental,<br />
devido à sua maior densidade, conforme previsto no modelo de Pratt.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
71
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(a)<br />
(b)<br />
carga<br />
litosfera<br />
astenosfera<br />
carga<br />
litosfera<br />
astenosfera<br />
gravidade<br />
(c)<br />
litosfera<br />
astenosfera<br />
Fig. 4.10 Movimentos verticais da litosfera causados pela adição (a) e remoção (c) de uma carga na<br />
sua superfície. A linha pontilhada refere-se à situação de equilíbrio isostático. A linha tracejada<br />
indica como a gravidade varia com a adição ou remoção da carga.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
71
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
S<br />
Equador<br />
N<br />
Equador<br />
magnético<br />
Fig. 4.11 O campo magnético<br />
terrestre é equivalente ao campo<br />
de um dipolo, cujo eixo faz um<br />
ângulo de 11,5° com o eixo de<br />
rotação da Terra e está um pouco<br />
afastado de seu centro.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
60º<br />
30º<br />
0º<br />
-30º<br />
-60º<br />
10<br />
70<br />
60<br />
20<br />
40<br />
50<br />
40<br />
30<br />
10<br />
20<br />
30<br />
Pólo Pólo Norte Norte<br />
Magnético Magnético<br />
-50<br />
-180º -120º -60º<br />
0<br />
-10<br />
-40<br />
-30<br />
-20<br />
-20<br />
-10<br />
0º<br />
20<br />
10<br />
0<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
-60<br />
-20<br />
-70<br />
-10<br />
-80<br />
-90<br />
0<br />
-10<br />
10<br />
20<br />
Pólo Pólo Sul Sul<br />
Magnético Magnético<br />
30<br />
40<br />
50<br />
70<br />
90<br />
60º 120º 180º<br />
Fig. 4.12 Mapa de declinação magnética indicando a posição dos pólos e a<br />
linha de declinação zero. Fonte: Langel et al., 1980.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
72
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
60º<br />
30º<br />
0º<br />
-30º<br />
-60º<br />
60<br />
50<br />
40<br />
61<br />
50<br />
40<br />
60<br />
-180º -120º -60º<br />
30<br />
23<br />
0º<br />
50<br />
61<br />
60<br />
60<br />
50<br />
40<br />
67<br />
60º 120º 180º<br />
Fig. 4.13 Mapa de intensidade total do campo geomagnético em milhares de nT.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
270ºE<br />
50<br />
180ºE<br />
65<br />
0ºE<br />
70<br />
60 Fig. 4.14 Movimento do pólo<br />
magnético norte ao redor do<br />
75<br />
45<br />
20 5<br />
35<br />
90ºE<br />
pólo geográfico durante o<br />
período compreendido entre<br />
aproximadamente 69.000 e<br />
45.500 anos atrás, como<br />
25<br />
registrado em rochas<br />
sedimentares do Japão. Fonte:<br />
15<br />
Dawson e Newitt, 1982.<br />
80ºN<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
75ºN<br />
74
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Z<br />
X<br />
Z (vertical)<br />
D<br />
(norte-sul)<br />
F<br />
H<br />
X<br />
I Y<br />
meridiano<br />
magnético<br />
Y<br />
(leste-oeste)<br />
Fig. 4.15 Representação vetorial do campo geomagnético. Os eixos x e y coincidem com<br />
as direções geográficas e o eixo z tem sentido positivo em direção ao centro da Terra. Os<br />
ângulos D e I são a declinação e inclinação magnéticas.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
74
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Vento<br />
Solar<br />
o<br />
t<br />
n<br />
e<br />
v<br />
o<br />
ã<br />
ç<br />
a<br />
r<br />
e<br />
t<br />
n<br />
i<br />
r<br />
a<br />
l<br />
o<br />
s<br />
e<br />
m<br />
a<br />
g<br />
n<br />
et<br />
o<br />
f<br />
s<br />
er<br />
a<br />
Cinturões<br />
de radiação<br />
Equador magnético<br />
Cauda geomagnética<br />
Fig. 4.16 Representação esquemática da magnetosfera e ação do vento<br />
solar sobre as linhas de força do campo geomagnético.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
75
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Toolangi 1/mar/79<br />
H<br />
H<br />
D<br />
D<br />
Z<br />
Z<br />
00 03 06 09 12 15 18 21 24<br />
Toolangi 8/mar/79<br />
H<br />
H<br />
D<br />
D<br />
Z<br />
Z<br />
00 03 06 09 12 15 18 21 24<br />
Toolangi 11/mar/79<br />
H<br />
H<br />
D<br />
D<br />
Z<br />
Z<br />
00 03 06 09 12 15 18 21 24<br />
Fig. 4.18 Diagramas de variação da<br />
intensidade geomagnética ao longo de<br />
períodos de 24 horas durante dias<br />
magneticamente calmos (11/03/1979) e<br />
perturbados (1 e 8/03/1979), conforme<br />
registrado no observatório magnético de<br />
Toolangi, Austrália.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
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DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Fig. 4.19 Fotografia de uma aurora boreal.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
76
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
ºS<br />
24,35<br />
24,39<br />
24,43<br />
24,47<br />
47,74 47,70 47,66 47,62<br />
Fig. 4.20 Anomalia magnética de intensidade total gerada por concentração de minerais magnéticos<br />
em corpo ígneo intrusivo na região de Juquiá, Estado de São Paulo. Cortesia de W. Shukowsky.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
ºW<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
-200<br />
-400<br />
-600<br />
-800<br />
-1000<br />
78
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
Vento<br />
solar<br />
Zona de Auroras<br />
Manto sólido<br />
Núcleo<br />
externo<br />
Núcleo<br />
interno<br />
Movimento<br />
do fluido<br />
Fig. 4.21 Movimento do fluido condutor do núcleo externo e geração do campo magnético<br />
dipolar, indicado pelas linhas de força. Fonte: Jeanloz, 1983.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
79
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
PERÍODO<br />
GEOLÓGICO<br />
PLEISTOCENO<br />
PLIOCENO<br />
MIOCENO<br />
OLIGOCENO<br />
POLARIDADE<br />
Ma Ma EVENTO ÉPOCA<br />
0<br />
4.5<br />
10<br />
20<br />
30<br />
EOCENO<br />
PALEOCENO<br />
CRETÁCEO<br />
0<br />
0.5<br />
1.0<br />
1.5<br />
2.0<br />
2.5<br />
3.0<br />
3.5<br />
4.0<br />
4.5<br />
Laschamp<br />
Jaramillo<br />
Gilsa<br />
Olduvai<br />
Kaena<br />
Mammoth<br />
Cochiti<br />
Nunivak<br />
Fig. 4.22 Inversões de polaridade ou reversões do campo Geomagnético nos<br />
últimos 80 milhões de anos<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
BRUNHES<br />
MATUYAMA<br />
GAUSS<br />
GILBERT<br />
80
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
América do<br />
Sul<br />
cadeia<br />
meso-oceânica<br />
cadeia<br />
meso-oceânica<br />
África<br />
Fig. 4.23 Padrão "zebrado" de<br />
anomalias do assoalho oceânico<br />
e sua relação com a tectônica de<br />
placas.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
80
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
S<br />
D<br />
Fig. 4.24 Correlação entre o vetor magnetização de uma rocha (seta), definido pelos ângulos de<br />
declinação (D) e inclinação (I), obtido em um sítio (S), e a posição do pólo paleomagnético (P).<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
I<br />
P<br />
81
DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />
270ºE<br />
240ºE<br />
30ºS<br />
300ºE<br />
América<br />
do Sul<br />
60ºS<br />
210ºE<br />
200<br />
300<br />
250<br />
80<br />
130<br />
130<br />
300<br />
120ºE<br />
África<br />
80 250<br />
200<br />
30ºE<br />
60ºE<br />
90ºE<br />
América<br />
do Sul<br />
130<br />
200<br />
30ºS<br />
60ºS<br />
80<br />
300<br />
África<br />
Fig. 4.25 Curvas de deriva polar para a América do Sul e África e reconstrução desses continentes,<br />
com a justaposição de parte dessas curvas. Entre 200 e 130 milhões de anos atrás as curvas<br />
começam a divergir porque os dois continentes migraram independentemente.<br />
Fonte: Decifrando a Terra / TEIXEIRA, TOLEDO, FAIRCHILD e TAIOLI - São Paulo: Oficina de Textos, 2000.<br />
250<br />
80<br />
130<br />
82