A Terra é parte integrante do Sistema Solar. Este, por sua vez, encontra-se num dos braços da grande nebulosa (galáxia) da Via Láctea. O Sistema Solar é constituído de planetas, satélites, asteróides, cometas, meteoritos, poeira e gás, girando em torno de uma estrela central – o Sol – a qual contém cerca de 99% da massa total do sistema. Os cientistas acreditam que a formação do Sistema Solar ocorreu por volta de 4,6 bilhões de anos atrás, devido ao aumento da força gravitacional dentro de uma nuvem de poeira cósmica e gás, fazendo com que a mesma se contraísse. A aglutinação deste material deu origem a várias esferas que giravam em torno de uma maior concentração gasosa incandescente que seria o Sol. As esferas menores ao se resfriarem deram origem aos planetas
A Terra começou a existir a cerca de 4,56 bilhões de anos atrás, quando uma enorme massa de gás e partículas de poeira cósmica uniu-se e formaram nosso planeta. Era muito frio quando isso aconteceu, mas a Terra aqueceu-se rapidamente enquanto crescia. Boa parte do calor é resultado da enorme pressão que era exercida em seu interior pelos materiais que se alojavam acima.
Nos estágios iniciais do Sistema Solar, a Terra deveria possuir uma enorme atmosfera completamente diferente da atual, envolvendo uma massa que deveria encontrar-se fundida. Durante os primeiros milhões de anos, quando a Terra era uma fase em fusão, os elementos químicos mais densos como o Ni e o Fe concentraram-se no seu centro devido à força gravitacional, enquanto que os mais leves, como o Si e o Al e os gases permaneceram na superfície.
Os gases foram posteriormente varridos completamente da superfície do planeta por tempestades solares. Quando se formava a primitiva crosta, enormes quantidades de gases desprendiam-se da superfície semifundida, ao mesmo tempo em que se iniciava sua solidifcação. Jatos de vapor d’água e
dióxido de carbono vieram do interior da Terra e se elevaram para constituir a atmosfera primitiva. Lentamente a parte externa começou a resfriar e por volta de um bilhão de anos de existência surgiram os Protocontinentes.
Admite-se que a crosta primitiva talvez tivesse composição basáltica. Ela teria sido fraturada e refundida inúmeras vezes, até que surgissem diferenciações minerais originando diferentes tipos de rochas. Durante este processo, mais e mais gases e vapor de água foram injetados na atmosfera pelos intensos fenômenos vulcânicos. Com isso, se formaram camadas concêntricas de propriedades físicas e químicas diferentes no globo terrestre.
A Estrutura Interna da Terra
A Terra possui a forma de um esferoide achatado nos polos. Sua estrutura é composta pela superfície e por tudo que existe em baixo dela. Sua estrutura se difere dos outros planetas rochosos devido as mais variadas formas que a superfície terrestre apresenta
De acordo com Vasconcelos (2015):
- Através de milhares de medidas fornecidas por satélites artificiais, o homem chegou à conclusão que a forma da Terra é à de um Elipsoide de Rotação, ou seja, um Esferoide com achatamento nos polos em relação ao equador, devido ao movimento de rotação que a Terra executa em torno de um eixo imaginário que passa através dos polos. O homem não tem acesso direto às partes mais profundas da Terra devido às limitações tecnológicas de enfrentar as altas pressões e temperaturas. A sondagem mais profunda atingiu apenas 12 km, uma fração insignificante comparada ao raio da Terra de 6370 km. Assim, a estrutura interna do planeta só pode ser estudada de maneira indireta.
- Determinando-se diretamente a densidade das rochas que ocorrem com maior frequência na parte mais externa da Terra, chega-se a um valor médio de 2,7 g/cm3. No entanto, calculando-se a densidade global da Terra através de sua massa e de seu volume, chega-se a um valor médio de 5, 5 g/cm3, o que demonstra que a Terra não é Homogênea. Desta forma, essa discrepância de valores leva à conclusão de que a densidade da Terra deve ser maior no seu interior, seja por diferença de constituição ou devido à maior compacidade da matéria como consequência da alta pressão reinante.
- A atração que a Terra exerce sobre os corpos é denominada de Gravidade. Esta força de atração é definida pela Lei de Newton. O valor desta atração não é igual em toda superfície terrestre, variando principalmente com a Latitude devido à diferença entre o raio equatorial e polar. Devido ao movimento de rotação que a Terra executa sobre si, em torno da linha dos pólos, um corpo qualquer situado em sua superfície toma parte neste movimento e é sujeito a uma força denominada de Força Centrífuga, que tende a afastá-lo do eixo imaginário. Para que um corpo permaneça sobre a superfície terrestre, a força de gravidade tem que ser maior que a força centrífuga, que é nula nos pólos e máxima no equador. Como consequência da Lei de Newton, o valor da gravidade varia com a Altitude. Contudo, esta variação mostra valores aparentemente discrepantes dos valores esperados, ou seja, Anomalias de Gravidade, que são valores de gravidade diferentes dos teóricos.
- Se a Terra fosse homogênea, a gravidade seria maior nas regiões de montanhas, onde a massa faria aumentar a força de gravidade, todavia, os resultados de medidas gravimétricas ao longo da superfície terrestre demonstram que a gravidade apresenta valores anormais conforme a natureza topográfica da região. Essas medidas mostram de uma maneira geral, valores inferiores ao valor teórico, denominados de Anomalias negativas de gravidade, que ocorrem nos continentes sobre as regiões de montanhas e, valores superiores, denominados de Anomalias positivas de gravidade, sobre as grandes planícies e oceanos. A interpretação desse fenômeno demonstra que a parte externa do globo terrestre é formada por camadas de diferentes densidades e composições. Quando ocorre uma ruptura nas camadas internas da Terra, são geradas vibrações que se propagam em todas as direções na forma de ondas.
As principais camadas da Terra
Certo é que através da propagação das ondas sísmicas é que foi descoberta as várias camadas do Planeta Terra. A velocidade de propagação das ondas P e S dependem essencialmente do meio por onde elas passam. Em geral, quanto maior a densidade de uma rocha, maior a velocidade das ondas sísmicas. É justamente esta propriedade que permite utilizar as ondas sísmicas para obter informações sobre os materiais da Terra em grandes profundidades. Em escala global, os registros dos terremotos em uma rede de estações sismográficas permitem conhecer as velocidades de propagação das ondas
sísmicas no interior da Terra e estudar a estrutura interna, a composição e a evolução atual do nosso planeta. As observações e estudos feitos mostram que nosso planeta Terra é formado por três camadas principais, possuindo estruturas de composição e propriedades distintas entre uma camada e outra
(VASCONCELOS, 20015).
O estudo da variação da velocidade de propagação das ondas sísmicas através da Terra evidenciou a existência de mudanças bruscas dessas velocidades de propagação a certas profundidades, marcando limites no interior da Terra, que são denominados de Descontinuidades. A existência dessas descontinuidades é atribuída a diferentes composições, densidades e estados físicos das matérias que constituem o globo terrestre, sobretudo em sua parte central. Foi através das descontinuidades, evidenciadas pelo estudo de propagação das ondas sísmicas, que se concluiu que a Terra possui uma Estrutura Interna Concêntrica, dividida em três camadas principais, que da superfície para o centro, recebem as seguintes denominações: Crosta, Manto e Núcleo
Existem duas grandes descontinuidades que dividem a Terra nas três principais camadas concêntricas. A Descontinuidade de Mohorovic que separa a crosta do manto a uma profundidade que varia entre 5 a 60 km e a Descontinuidade de Gutenberg que separa o manto do núcleo a uma profundidade de 2900 km
Composição
Segundo Press et al. (2006), existem mais de cem elementos no Planeta Terra, mas, as análises químicas das rochas indicam que apenas oito constituem 99% da massa da Terra. De fato, cerca de 90% da Terra consistem em apenas quatro elementos: ferro, oxigênio, silício e magnésio. Quando
comparamos a abundância relativa dos elementos constituintes da crosta com sua abundância em relação a toda a Terra, podemos constatar que o ferro soma 35% da massa desta. Devido à diferenciação, entretanto, há pouco ferro na crosta, onde os elementos leves predominam. Como se pode ver, as rochas crustais sobre as quais estamos são constituídas por quase 50% de oxigênio.
Conforme Vasconcelos (2005) importante sabermos que:
- A Crosta Continental recebe a denominação de SIAL, devido à predominância de rochas de composição granítica ricas em silício e alumínio e, a Crosta Oceânica recebe a denominação de SIMA, devido a predominância de rochas de composição basáltica ricas em silício e magnésio;
- A constituição litológica da crosta terrestre é representada por três grandes grupos de rochas, que de acordo com suas origens classificam-se em:
• Rochas Ígneas – originadas pelo resfriamento e consolidação do magma;
• Rochas Sedimentares – originadas pela acumulação de sedimentos,
provindos da destruição de rochas preexistentes e restos orgânicos; e
• Rochas Metamórficas – originadas pelo metamorfismo de rochas preexistentes.
Estudos da distribuição litológica da crosta terrestre indicam que 95% do seu volume total correspondem a rochas ígneas e metamórficas originadas delas, e apenas 5% a rochas sedimentares e metamórficas originadas delas. Entretanto, considerando a distribuição destas rochas em áreas de exposição rochosa superficial, os números se modificam para 75% de rochas sedimentares e metassedimentares e apenas 25% de rochas ígneas e metaígneas. Cerca de 98,5% da massa da crosta terrestre é constituída por apenas oito elementos químicos, que em ordem decrescente de abundância são os seguintes: -Oxigênio, Silício, Alumínio, Ferro, Cálcio, Sódio, Potássio e Magnésio.
Estes oito elementos fazem parte da composição química essencial dos minerais pertencentes à classe mineral mais abundante da crosta terrestre (Silicatos), onde estão os principais minerais formadores de rochas ígneas, que são as rochas predominantes no volume total da crosta. A maioria dos metais
úteis ao homem ocorre em quantidades mínimas na crosta e são explorados apenas em lugares onde foram enriquecidos graças à ação de diferentes processos geológicos, tais como: diferenciação magmática, sedimentação, decomposição química diferencial e outros.
A superfície terrestre
A parte externa da crosta terrestre corresponde à superfície terrestre. A área total da superfície terrestre é de aproximadamente 510 km². A maior parte da Terra, cerca de aproximadamente 71% da superfície esta coberta por água, os quais contêm oceanos, mares, rios e outros corpos de água. O restante é composto por continentes e ilhas.A superfície terrestre possui formas diferentes em todo o planeta devido às irregularidades ocasionadas graças às ações dos agentes endógenos (internos) e exógenos (externos). A interação dessas ações durante os longos períodos de tempo geológicos na formação da Terra foram responsáveis pelas alterações e construções das formas que observamos da superfície terrestre.
Estado Térmico da Terra
Os fenômenos que ocorrem na superfície terrestre e na atmosfera são decorrentes da radiação solar. Mas, no interior da Terra, seus efeitos são desprezíveis. O aumento de temperatura é devido ao fluxo de calor do interior da Terra. As temperaturas somente são conhecidas próximas à superfície terrestre por meio de furos de sondagem. Porém, as informações são limitadas sobre as temperaturas em grandes profundidades. A temperatura próxima ao centro da Terra pode atingir 6.000 graus Celsius. Esse calor foi gerado primeiramente durante sua formação, e o calor adicional é gerado por elementos químicos (urânio, tório e potássio).
O fluxo de calor varia de acordo com a região da Terra, mas dependem da composição, idade e natureza do material da litosfera e dos processos que acontecem abaixo dela. Quanto mais alta a temperatura, mais rapidamente a matéria convectiva se move. A área da Geofísica responsável pelos estudos da distribuição do calor no interior da Terra é a Geotermia. A curva que descreve a forma que a temperatura aumenta paralelamente com a profundidade é a geoterma. Certo é que através da realização de sondagens, em poços e galerias mostram que a temperatura aumenta progressivamente para o interior da Crosta.
De um modo geral, a temperatura em subsuperfície é influenciada pela temperatura média anual de uma região até uma profundidade que varia entre 10 a 20 metros e, daí para baixo, aumenta continuamente. Devido a esta variação de temperatura surgiu o conceito de Grau Geotérmico, que é
o número de metros em profundidade na Crosta, necessário para ocorrer o aumento de temperatura em 10º C.
Deste modo, podem existir variações muito grandes de Grau Geotérmico, dependendo da região e de sua temperatura média anual. Em geral, a elevação da temperatura é menor nas regiões geológicas mais antigas, que são mais estáveis, com rochas de idade geológica muito antiga e sem perturbações
termo tectônica recentes (VASCONCELOS, 2015).
Referências
PRESS, F.; GROTZINGER, J.; SIERVER, R.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. 4.
ed. Porto Alegre: Bookam, 2006.
SILVA, Cassio Roberto da. Geodiversidade do Brasil: conhecer o passado,
para entender o presente e prever o futuro / editor: Cassio Roberto da Silva.
Rio de Janeiro: CPRM, 2008.
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando
a Terra. São Paulo: Ofcina de Textos, 2010. 568 p.
VACONCELOS, Mário Rocha de. Apostila de Geologia Geral. Disponível em:
<https://www.passeidireto.com/arquivo/986883/1-apostila-de-geologiageral>. Acesso em: mar. 2019.
Nenhum comentário:
Postar um comentário