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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 />

65


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 />

67


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


DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />

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


DECIFRANDO A TERRA CAP. 4 • O INTERIOR DA TERRA / ERNESTO e MARQUES<br />

(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 />

72


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 />

73


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 />

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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 />

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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

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