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No início, a Terra era um corpo celeste homogêneo, no qual os materiais se distribuíam uniformemente em todo o globo. Entretanto, devido a violenta colisão sobre a sua superfície de numerosos corpos celestes de diversos tamanhos (meteoritos), compostos de rochas e gelo, que ainda hoje orbitam o Sistema Solar, a Terra aumentou sua temperatura. Um asteróide em movimento contém grande quantidades de energia cinética, e quando ele colide contra alguma estrutura (no caso a Terra primitiva) a maior parte de sua energia de movimento é convertida em calor. Uma outra fonte de calor para o aquecimento do planeta foi provavelmente o decaimento de elementos radioativos (como por exemplo o Urânio). Átomos de elementos radioativos desintegram-se espontaneamente através da emissão de partículas subatômicas. Quando estas partículas são absorvidas pela matéria ao redor, sua energia de movimento é transformada em calor.
Quando essa elevação na temperatura se processou, uma grande parte do planeta fundiu e os constituintes materiais tornaram-se diferenciados, isto é, os materiais mais densos foram separados e concentrados no núcleo e os materiais mais leves foram trazidos para próximo da superfície. Deste modo, a Terra, que era inicialmente um corpo celeste com o mesmo tipo de material em todas as profundidades, foi convertida em um corpo estratificado em camadas concêntricas, com um núcleo constituído pelos elementos mais densos, uma crosta superficial composta de materiais leves, e entre eles, o manto com os materiais de densidade intermediárias.
Estruturação da Terra em camadas concêntricas.
Fonte: National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Três séculos atrás, o cientista inglês Isaac Newton calculou, a partir de seus estudos de planetas e da força de gravidade, que a densidade média da Terra é duas vezes maior que aquela das rochas superficiais, e portanto, concluiu que o interior do planeta deveria ser a maior parte composto de materiais muito densos. Nosso conhecimento da estrutura interna da Terra tem melhorado desde os tempos de Newton, mas sua estimativa da densidade permanece essencialmente correta. Nossas informações atuais baseiam-se em estudos do padrão e características das ondas de terremoto que viajam através do planeta, bem como de estudos experimentais de laboratório em rochas e minerais submetidos a elevadas temperaturas e pressões. Outros importantes dados sobre o interior da Terra chegam até nós a partir do estudo de materiais encontrados entre 50-100 Km de profundidade, trazidos para a superfície por processos vulcânicos e orogênicos, proporcionando uma amostragem do tipo de rochas que existem na crosta e no manto superior, e permitindo fazer inferências em torno das propriedades químicas e físicas da Terra nesses locais. Estudos do movimento da Terra no Sistema Solar, seu campo magnético e gravitacional, e o fluxo de calor interno do planeta também contribuem para o avanço do conhecimento em torno da estrutura interna da Terra.
As camadas internas da Terra são classificadas com base tanto na composição química como nas propriedades físicas que elas apresentam:
Diagrama mostrando a estruturação interna Terra.
Fonte: U.S. Geological Survey
Quando a Terra primitiva fundiu, os materiais menos densos ascenderam para a superfície formando a camada composicional mais externa da Terra, denominada de crosta. Esta camada contém os materiais relativamente mais leves e com baixas temperaturas de fusão. que constituem diversos compostos de sílica, alumínio, cálcio, magnésio, ferro, sódio e potássio combinados com o oxigênio. A crosta pode ser subdividida em duas porções bastante diferentes: a crosta continental e a crosta oceânica. A crosta continental é mais espessa (com média em torno de 75 Km); é composta por rochas "graníticas" menos densas (2,7 g/cm3); é fortemente deformada; e, inclui as rochas mais antigas do planeta (com bilhões de anos em idade). Por contraste, a crosta oceânica é menos espessa (com média ao redor de 8 Km); é composta por rochas vulcânicas densas chamadas de basalto (3,0 g/cm3); é comparativamente menos deformada; e, geologicamente mais jovem (200 milhões de anos ou menos em idade). A base da crosta assinala uma mudança na proporção de vários elementos que compõem as rochas, mas não uma variação nas propriedades físicas.
A camada situada abaixo da crosta é chamada de manto. Ele é constituído pelos materiais de densidade intermediária deixados na porção mediana da Terra após os materiais mais pesados terem mergulhados para o centro do planeta e os materiais mais leves terem ascendido para a superfície. Esta zona possui em torno de 2.900 Km de espessura e constitui 82% do volume e 68% da massa da Terra. Os primeiros 700 km são denominados de manto superior, enquanto que os 2.200 km restantes são chamados de manto inferior. O manto é composto por rochas formadas por compostos de oxigênio com ferro, magnésio e sílica. Devido a pressão das rochas sobrepostas, a densidade das rochas mantélicas aumentam com a profundidade desde 3,2 g/cm3 na sua porção mais superior até próximo de 5 g/cm3 próximo do contato com o núcleo.
O núcleo terrestre, composto basicamente por ferro, é a massa central do planeta com aproximadamente 7.000 Km de diâmetro. A sua densidade aumenta com a profundidade, mas a média fica em torno de 10,8 g/cm3. O núcleo compõem somente 16% do volume da Terra, mas, devido a sua elevada densidade, é responsável por 32% da massa do planeta.
As propriedades físicas (ou mecânicas) de um material nos informa como ele responde a aplicação de uma força, se é um material resistente ou frágil, e se o material é um líquido ou um sólido. A camada externa rígida, resistente e sólida da Terra é denominada de litosfera, e inclui a crosta e a porção mais externa do manto superior. A litosfera terrestre varia grandemente em espessura, desde próximo aos 10 Km em algumas áreas oceânicas até mais de 300 Km em algumas regiões continentais.
Abaixo da litosfera, ainda no manto superior, existe uma grande zona no qual a temperatura e a pressão são muito elevadas, assim que parte do material está parcialmente fundido, ou está muito próximo ao estado de fusão. Nestas condições, as rochas perdem muito da sua resistência e tornam-se plásticas e fluem vagarosamente. Esta zona é conhecida como astenosfera . O limite entre astenosfera e a litosfera é assim, mecanicamente distinto, isto é, compreende o limite entre materiais sólidos e plásticos, mas não corresponde a mudanças fundamentais na composição química. O fato destas duas zonas possuírem diferentes resistências determina que a litosfera tende a comportar-se como uma camada rígida e frágil, enquanto que a astenosfera flui como um sólido dúctil, quando ambas são sujeitas a ação de forças.
A região entre a astenosfera e o núcleo, incluindo aí a porção basal do manto superior e todo o manto inferior, é conhecida por mesosfera. As rochas situadas nessa região são mais resistentes e mais rígidas. Isto deve-se ao fato que nestas profundidades as elevadas pressões compensam as altas temperaturas, forçando as rochas a serem mais resistentes do que na astenosfera sobreposta.
O núcleo terrestre é subdividido em duas porções distintas com base no comportamento mecânico: um núcleo externo líquido e um núcleo interno sólido. O núcleo externo tem uma espessura aproximada de 2.270 Km comparado com o muito menor núcleo interno, com um raio de somente 1.200 Km. O núcleo é extremamente quente, e a perda de calor e a rotação da Terra provavelmente promove a circulação do núcleo externo líquido, gerando o campo magnético terrestre.
Fonte: www.vulcanoticias.hpg.ig.com.br
A crosta terrestre ( Litosfera ) possui uma espessura que varia de 5 km no fundo dos oceanos (crosta oceânica - SIMA), a 70 km nos continentes (crosta continental ou SIAL).
Apesar de a crosta terrestre ser relativamente fina, foram necessários alguns bilhões de anos para que ela começasse a se consolidar. Na litosfera encontram-se recursos minerais, fontes de energia, águas de superfície e subterrâneas e os solos. A compreensão de determinadas partes deste ambiente, como os solos, as águas correntes, a estrutura e as formas do relevo, são importantes para o planejamento territorial, pois para o crescimento da cidade, a construção de uma hidrelétrica, a abertura de uma estrada e até mesmo para que a edificação de conjuntos residenciais ocorram de maneira favorável, é fundamental que se conheçam os tipos de rochas e a forma como ocorre a sua disposição no subsolo.
A litosfera está em permanente transformação desde o início de sua formação, há bilhões de anos.
São duas fontes energéticas que conferem uma dinâmica à litosfera: uma de forças internas ou endógenas e outra, de forças externas ou exógenas.
Curiosamente essas forças são contrárias entre si. É como algo que é construído por um conjunto de forças passa a ser imediatamente destruído por outro. A partir do núcleo e do manto, são exercidas fortes pressões que ocasionam alterações na estrutura da litosfera. Assim, as forças do interior da Terra criam formas estruturais, como, por exemplo: uma montanha. Já as forças externas têm início na energia solar, que, ao penetrar na atmosfera, desencadeia processos, como os ventos,
as chuvas ou a neve; responsáveis pelo desagaste e por esculpir as formas estruturais do relevo.
O material constituinte do núcleo e do manto possui características físicas e químicas específicas. O movimento desse material é refletido na litosfera de forma dinâmica e envolve terremotos, vulcanismos , formação de montanhas, dobramentos, entre outros.
A teoria que melhor se aplica ao dinamismo da crosta terrestre é a teoria da tectônica de placas, onde a litosfera é concebida como que formada por uma série de blocos ou placas de diferentes dimensões. As placas não são fixas e movimentam-se sobre o manto, principalmente no sentido horizontal.
A área de contato de uma placa com outra é marcada por uma forte atividade sísmica, pois a grande pressão que uma placa exerce sobre a outra é capaz de gerar uma enorme quantidade de energia, traduzida principalmente pelos terremotos.
Associado aos limites das placas, temos também a presença de cadeias montanhosas e fossas tectônicas, além de dorsais mesoceânicas. A superfície terrestre está em permanente deriva.
Com isso, os continentes se deslocam, ao mesmo tempo que o fundo de certos oceanos se alarga (Atlântico) ou se estreita (Pacífico).
Como a Litosfera esta dividida em várias placas ( tectônicas ), o Brasil esta sobre a Placa Tectônica Sul Americana, que está em movimento, como as demais placas em que se divide a litosfera . O movimento produz tremores de terra, vulcanismo e elevação de montanhas na região andina, além de alterar a estabilidade de terrenos em seu interior, que inclui todo o Brasil.
O homem sempre buscou explicar os fenômenos naturais, para tal criaram as teorias evolutivas, as mais importantes são a Teoria de Gaia, a Teoria da Deriva Continental e a Teoria das Placas Tectônicas.
Esta teoria consiste em afirmar que o nosso planeta possui uma dinâmica própria como os seres vivos.
Esta Teoria foi elaborada por Alfred Wegener a partir da observação do planisfério. Wegener observou que as costas da Africa se encaixavam perfeitamente nas costas da América do Sul, a partir daí, Wegener começou a encaixar os outros continentes formando um planeta primitivo com um super continente(pangéia) e um único oceano (panthalasa). OBS: A Teoria de Wegener não pode ser comprovada na época, já que não havia recursos para datação de rochas.
Esta teoria consiste na ratificação da teoria de Wegener, porém utiliza-se de um método científico, como a graduação ou mensuração do carbono radioativo.
OBS: As regiões de maior atuação das placas
tectônicas são as regiões localizadas nas bordas das placas,
é ai então que encontramos as cadeias montanhosas, os vulcões
e os tremores de terra.
As formas de relevo são resultantes de processos endógenos ( internos ) e exógenos(externos), isto é, que se originam tanto no interior, como na superfície da crosta terrestre, e que estão em constante evolução. Pelo movimento das placas tectônicas, podemos compreender a origem dos vulcões e as zonas mais sujeitas a terremotos, bem como o processo de formação das grandes cadeias de montanhas como os Andes, os Alpes ou o Himalaia.
Para prever o que pode acontecer daqui para a frente, pesquisadores brasileiros( UNESP - Prof. Yociteru Hasui ) estudaram os movimentos da Terra nos últimos 15 milhões de anos no Sudeste brasileiro. Apoiados na teoria das placas tectônicas e da deriva continental, que hoje norteia as Geociências, eles acumularam dados que mostram o passado e o presente, além de delinear o futuro geológico da região.
Esses resultados desta pesquisa ajudam a garantir a estabilidade geológica de obras – especialmente rodovias, túneis, hidrelétricas e usinas nucleares – e a prever fenômenos perturbadores, como os deslizamentos de encostas, além de fornecer pistas para a descoberta de jazidas minerais e de água.
Fonte: geocities.yahoo.com.br
