-Introdução
-Objectivos
-Desenvolvimento
-Conclusão
-Bibliografia
Introdução
A Sismologia é o ramo da Geofísica que estuda os sismos (tremores de terra), as suas causas e os seus efeitos. Em média, são sentidos mais de 10000 sismos por ano, em todo o mundo: mais de um por hora. Os sismos são registados por sismógrafos - essencialmente, pêndulos amortecidos, cujo movimento é amplificado.Os sismógrafos por sua vez produzem sismogramas, onde se registam os tempos de chegada e as amplitudes dos vários tipos de ondas sísmicas.
Objectivos
- Explicitar os conceitos básicos dos sismos
- Relação entre sismos e tectonicas de placas
Desenvolvimento
O que é um sismo?
Um sismo é um fenómeno natural resultante de uma rotura mais ou menos violenta no interior da crosta terrestre, correspondendo à libertação de uma grande quantidade de energia, o que provoca vibrações que se fazem sentir a kilometros de distancia.
Na maior parte dos casos os sismos devem-se a movimentos ao longo de falhas geológicas existentes entre as diferentes placas tectónicas que constituem a superficie terrestre, as quais se movimentam entre si.
Ao longo dos tempos geológicos, a terra tem estado sujeita a tensões responsáveis pela construção de cadeias montanhosas e pela deriva dos continentes. Sob a acção dessas tensões as rochas deformam-se gradualmente e sofrem roturas. A rotura do material rochoso ocorre após terem sido ultrapassados os seus limites de resistência, provocando vibrações ou ondas sísmicas, que se propagam no interior da terra. São estas as vibrações que se sentm quando ocorre um sismo.
Consequentemente, para provocar um sismo têm de estar reunidas duas condições:
a) existir algum tipo de movimento diferencial no material de modo a que a tensão se possa acumular e ultrapassar o limite elástico do material;
b) o material tem de ceder por fractura frágil.
De acordo com a teoria do ressalto elástico, as forças tectónicas geradas em profundidade produzem o deslocamento muito lento das rochas da crosta em sentidos contrários de um do outro lado da falha, conduzindo à deformação progressiva das rochas localizadas na área de movimentação diferencial. À medida que a movimentação tectónica prossegue, a deformação das rochas acentua-se e acumula-se energia potencial.
Se a tensão cisalhante atinge o valor crítico, ultrapassando o atrito na zona da falha, dá-se uma movimentação brusca e as rochas em ambos os lados da falha ressaltam elasticamente, libertando energia sob a forma de calor e de ondas elásticas, isto é, produz-se um sismo.
Origem dos Sismos
A maior parte dos sismos ocorrem nas fronteiras entre placas tectônicas, ou em falhas entre dois blocos rochosos. O comprimento de uma falha pode variar de alguns centímetros até milhares de quilômetros, como é o caso da falha de San Andreas na Califórnia, Estados Unidos. O movimento lento das placas tectónicas, afastamento ou colisão, permite que nas suas fronteiras enormes quantidades de energia se acumulem.
Teoria do Ressalto Elástico
A teoria do ressalto elástico baseia-se na movimentação brusca devido a tensões acumuladas, as rochas ressaltam elasticamente, libertando energia sob a forma de calor de ondas elásticas, isto é, produz-se um sismo.
- A única região da Terra onde se verificam estas condições é na litosfera e por isso só nela ocorrem os sismos de terra, particularmente onde as tensões estão concentradas junto das fronteiras das placas.
As tensões que se acumulam, na sequência dos movimentos tectónicos, deformam os materiais rochosos no interior de Terra, enquanto a sua elasticidade o permitir. Quando as rochas atingem o seu limite de acumulação de energia, atingem , também, o seu limite de deformação elástica.
Quando o material terrestre é sujeito a um nível de tensão que ultrapassa o seu limite elástico, verifica-se deformação permanente desse material. A cedência pode ocorrer de um modo dúctil (induzindo dobramento do material) ou por fractura frágil (provocando movimentação em falhas).
Ondas sismicas: Sismicidade instrumental
Ondas sísmicas:
.Primárias ou P
.Secundárias ou S
.Superficiais :
- Ondas de Love
- Ondas de Rayleigh
Características das ondas sísmicas primárias ou P:
• São ondas internas (com origem no foco e propagação em qualquer direcção);
• São as ondas sísmicas com maior velocidade de propagação, que comprimem e distendem a matéria;
• As partículas do meio vibram na mesma direcção de propagação da onda, sendo por isso, também, designada por onda longitudinal.
O efeito da propagação das ondas P pode ser comparado às expansões e compressões sofridas pelos passageiros de um autocarro, quando viajam de pé, em resposta à sua aceleração ou desaceleração.
• Propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos;
• Ao atingirem a superfície terrestre, parte da sua energia pode ser transmitida para a atmosfera, sob a forma de ondas sonoras (detectadas por humanos e outros animais);
• A velocidade de propagação diminui progressivamente na passagem de meios sólidos para líquidos, e destes para meios gasosos.
(Num granito é de 5,5 km/s e na água 1,5 km/s).
• Incidem verticalmente nas estruturas, dado a vibração das partículas ser paralela à sua direcção de propagação, e atenuada pela massa das estruturas.
Características das ondas sísmicas secundárias ou S:• São ondas internas (com origem no foco e propagam-se em qualquer direcção);
• São ondas sísmicas que deformam os materiais à sua passagem, sem alteração do seu volume, isto é, são ondas de corte;
• “Sacodem” a Terra e as construções de alto a baixo, como quem sacode um tapete;
• Utilizam muita energia nestes movimentos, deslocando-se com menor velocidade de que as ondas P;
• As partículas do meio vibram perpendicularmente à direcção de propagação da onda, sendo por isso, também designadas por onda transversal.
• Uma vez que incidem transversalmente nas estruturas, a sua acção sobre os edifícios é mais destruidora.
Características das ondas sísmicas superficiais ou Love: . Não se propagam na água , tal como as S;
. Propagam-se horizontalmente, da direita para a esquerda,, segundo movimentos de torção;
. As ondas de Love “atacam” preferencialmente os alicerces dos prédios.
. As partículas do meio vibram perpendicularmente à direcção de propagação da onda.
Características das ondas sísmicas superficiais ou Rayleigh:. Propagam-se em meios sólidos e líquidos;
. As partículas do meio vibram perpendicularmente à direcção de propagação da onda;
. As ondas de Rayleigh agitam o solo segundo uma trajectória elíptica, semelhante às ondas do mar.
As ondas de Love e as de Rayleigh são ondas de grande amplitude e, também, designadas por ondas Longas ou L,
Se o interior da Terra fosse homogéneo, a energia sísmica propagar-se-ia com a mesma velocidade em todas as direcções.
Na geosfera, a velocidade de propagação das ondas sísmicas internas depende
das propriedades físicas das rochas que atravessam, tais como, a rigidez, densidade e incompressibilidade.
Escala de Mercalli é uma escala qualitativa usada para classificar a intensidade de um sismo a partir dos seus efeitos em pessoas e estruturas na superfície da Terra.
Foi elaborada pelo vulcanólogo italiano Giuseppe Mercalli em 1902, tendo sido bastante utilizada antes do aparecimento da Escala de Richter por Charles Francis Richter e Beno Gutenberg em 1935. A forma actualmente utilizada nos EUA é a Escala de Mercalli Modificada (MM), que foi desenvolvida em 1931 pelos sismólogos estado-unidenses Harry Wood e Frank Neumann.
A escala de Mercalli tem uma importância apenas qualitativa e não deve ser interpretada em termos absolutos, uma vez que depende de observação humana. Por exemplo, um sismo de grau 8 na escala de Richter num deserto inabitado é classificado como I na escala de Mercalli, enquanto que um sismo de menor magnitude sísmica, por exemplo 5, numa zona onde as construções são débeis e pouco preparadas para resistir a terramotos, pode causar efeitos devastadores e ser classificado com intensidade IX.
| Grau | Descrição |
| I. Muito fraco | Nenhum movimento é percebido. |
| II. Fraco | Algumas pessoas podem sentir o movimento se estiverem em repouso e/ou em andares elevados de edifícios. |
| III. Leve | Diversas pessoas sentem um movimento leve no interior de prédios. Os objectos suspensos mexem-se. No exterior, no entanto, nada se sente. |
| IV. Moderado | No interior de prédios, a maior parte das pessoas sentem o movimento. Os objectos suspensos mexem-se, e também as janelas, pratos, armação de portas. |
| V. Bastante moderado | A maior parte das pessoas sente o movimento. As pessoas adormecidas acordam. As portas fazem barulho, os pratos partem-se, os quadros mexem-se, os objectos pequenos deslocam-se, as árvores oscilam, os líquidos podem transbordar de recipientes abertos. |
| VI. Forte | O terremoto é sentido por todas as pessoas. As pessoas caminham com dificuldade, os objectos e quadros caem, o revestimento dos muros pode rachar, as árvores e os arbustos são sacudidos. Danos leves podem acontecer em imóveis mal construídos, mas nenhum dano estrutural. |
| VII. Muito forte | As pessoas têm dificuldade de se manter em pé, os condutores sentem os seus carros sacudirem, alguns prédios podem desmoronar. Tijolos podem desprender-se dos imóveis. Os danos são moderados em prédios bem construídos, mas podem ser importantes no resto. |
| VIII. Destrutivo | Os condutores têm dificuldade em conduzir, casas com fundações fracas tremem, grandes estruturas como chaminés e prédios podem torcer e quebrar. Prédios bem construídos sofrem danos leves, contrariamente aos outros, que sofrem danos severos. Os ramos das árvores partem-se, as colinas podem abrir fendas se a terra estiver úmida e o nível de água nos poços artesianos pode modificar-se. |
| IX. Ruinoso | Todos os edifícios sofrem grandes danos. As casas sem alicerces deslocam-se. Algumas canalizações subterrâneas quebram-se, a terra abre fendas. |
| X. Desastroso | A maior parte dos prédios e suas fundações são destruídos, assim como algumas pontes. As barragens são significativamente danificadas. A água é desviada de seu leito, largas fendas aparecem no solo, as linhas de comboio entortam. |
| XI. Muito desastroso | Grande parte das construções desabam, as pontes e as canalizações subterrâneas são destruídas. |
| XII. Catastrófico | Quase tudo é destruído. O solo ondula. Rochas podem deslocar-se. |
Escala de Richter
Escala Richter é uma logarítmica utilizada para medir a magnitude dos abalos sísmicos. Foi criada pelos sismógrafos Beno Gutenberg e Charles Francis Richter que estudavam os sismos da Califórnia e colocada em prática em 1935. A escala Richter varia de 0 a 9 graus. Esta escala mede a magnitude principalmente das ondas P e S.
| Descrição | Magnitude | Efeitos | Freqüência |
| Micro | <> | Micro tremor de terra, não se sente. | ~ 8000 por dia |
| Muito pequeno | 2,0-2,9 | Geralmente não se sente, mas é detectado/registado. | ~1000 por dia |
| Pequeno | 3,0-3,9 | Frequentemente sentido, mas raramente causa danos. | ~49000 por ano |
| Ligeiro | 4,0-4,9 | Tremor notório de objetos no interior de habitações, ruídos de choque entre objetos. Danos importantes pouco comuns. | ~ 6200 por ano |
| Moderado | 5,0-5,9 | Pode causar danos maiores em edifícios mal concebidos em zonas restritas. Provoca danos ligeiros nos edifícios bem construídos. | 800 por ano |
| Forte | 6,0-6,9 | Pode ser destruidor em zonas num raio de até 180 quilômetros em áreas habitadas. | 120 por ano |
| Grande | 7,0-7,9 | Pode provocar danos graves em zonas mais vastas. | 18 por ano |
| Importante | 8,0-8,9 | Pode causar danos sérios em zonas num raio de centenas de quilômetros. | 1 por ano |
| Excepcional | 9,0 > | Devasta zonas num raio de milhares de quilômetros. | 1 a cada 20 ano |
Tectónica de placas
O enquadramento tectónico dos sismos permite classificá-los em:
- Sismos Interplaca
Os sismos interplaca ocorrem nas zonas de fronteira de placa (maior ocorrência nas zonas de colisão).
Os sismos intraplaca ocorrem no interior das placas tectónicas (consequência de falhas activas).
Conclusão
A teoria do ressalto elástico baseia-se na forte movimentação das placas, que ocorre devido a elevadas tensoes. Essas tensoes vao acabar por deformatar os materiais rochosos do interior da Terra tendo um limite de elasticidade.
Um sismo é ainda caracterizado por quatro tipo de ondas, cada uma cada com as suas moviementaçoes e forças bem como velocidades. Sao elas:
- Primárias ou P
- Secundárias ou S
- Superficiais
- Ondas de Love
- Ondas de Rayleigh
Bibliografia
Livros:
Ferreira J. e Ferreira M. , Planeta com vida geologia ( volume 1) – Santillana 2007, Carnaxide
Sites:
http://www1.ci.uc.pt/iguc/did_sismo.htm - Sismologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Mercalli - Escala de Mercallihttp://www.brasilescola.com/geografia/escala-richter.htm - Escala de Richter
Sem comentários:
Enviar um comentário