Europa e a Tectónica de Placas

Novembro 1, 2009

 

 

Europa é única por si própria, apresenta-se com uma superfície gelada muito brilhante com riscos coloridos. Pensa-se que seja um mundo oceânico coberto por uma capa de gelo que protege o mar interior da adversidade do Espaço. Devido às condições existentes em seu interior, alguns cientistas julgam que lá poderá existir vida, tal como a que existe nas profundezas dos mares da Terra. É, junto com Marte, o local mais provável onde se pensa que é possível encontrar vida extraterrestre no sistema solar.

Europa é algo semelhante em composição aos planetas telúricos, sendo principalmente composto de rochas de silicatos. O raio de Europa é de 1565 km, um pouco menor que o raio da nossa Lua. O núcleo é metálico composto por ferro e níquel, rodeado por uma concha de rocha, que por sua vez é rodeado por uma camada externa de água que se pensa ter 100 km de profundidade (alguma dessa água está gelada na camada superficial da crosta, e alguma como um oceano de água líquida por debaixo do gelo)

Dados mostram que Europa gera um pequeno campo magnético e através da interacção com o de Júpiter este varia periodicamente assim que atravessa o campo magnético massivo de Júpiter. O campo magnético de Europa tem cerca de um quarto da força do campo de Ganímedes e é semelhante ao de Calisto.

 

As características mais fascinantes de Europa são uma série de linhas que parecem rabiscos por todo o globo, algumas delas atingem 1000 km de comprimento e várias centenas de largura.

Estas linhas lembram as quebras nas formações de gelo no mar na Terra, e observações posteriores mostraram que as zonas onde a crusta se quebra, ambos os lados moveram-se um em relação ao outro como acontece nos mares gelados da Terra, indicando água líquida por debaixo. As bandas maiores têm 20 km de diâmetro com cantos externos difusos, com estrias regulares e uma banda central de materiais mais leve que se pensa serem produzidos por um número de erupções de água ou géisers assim que a crusta europeana se abria e expunha as camadas mais quentes por debaixo. O efeito é semelhante ao que acontece nas oceânicos da Terra. Estas fracturas pensa-se que sobem e descem 30 metros dependendo da maré-cheia ou baixa.

No filme que segue, o autor refere a existência de tectónica de placas para explicar a dinâmica da crosta de Europa. Com dorsais e zonas de subducção. Não pude verificar a autenticidade do trabalho do autor, à primeira vista a explicação dele satisfaz, mas estará correcta? Europa com tectónica de placas, noutros locais do sistema solar, dunas, vulcões e rios. Talvez a vida continue um mistério, mas passo a passo vamos desvendando a vida.


A Origem da Crosta Oceânica

Agosto 13, 2009

Ofiolito de Oman

Nas profundezas escuras e gélidas dos oceanos, 85% das erupções vulcânicas da Terra passam despercebidas. Mas, ainda que invisíveis, são significativas. Vulcões submarinos produzem as sólidas fundações de todos os oceanos: placas de rocha maciças com 7 km de espessura.

 

No início dos anos 60, os geofísicos começaram a avaliar a origem latente do solo no fundo do mar, conhecido formalmente como crosta oceânica. Pesquisas de sonar revelaram vulcões em uma cadeia montanhosa quase contínua, que serpenteia ao redor do globo terrestre como uma costura. Posteriormente, os mesmos cientistas esforçaram-se para explicar o que alimenta as erupções nessas cadeias, chamadas dorsais meso-oceânicas. A teoria básica sugere que conforme as crostas oceânicas se deslocam em sentidos opostos ao longo das cadeias, o material incandescente do interior rochoso deve elevar-se para preencher o espaço deixado pela tracção. Mas detalhes de onde exactamente a lava se origina e como sobe para a superfície permanecem um mistério.

Recentemente, modelos matemáticos da interacção entre rocha sólida e derretida, além do exame de blocos de antigos leitos marinhos, agora expostos nos continentes, forneceram parte das respostas. Esses conhecimentos permitiram desenvolver uma teoria detalhada sobre a origem da crosta oceânica.

 

O processo mostrou-se bem diferente do eventualmente idealizado por um leigo, para quem o magma preenche câmaras enormes sob um vulcão e, então, sobe violentamente por uma fractura.

Ao contrário, o processo inicia-se dezenas de quilómetros abaixo do leito do mar, onde gotículas de rocha derretida escoam lentamente através de poros microscópicos a um ritmo de cerca de 10 cm/ano, tão rápido quanto o crescimento de uma unha. Próximo à superfície, o processo acelera-se, culminando com grandes jorros de lava derramando-se sobre o leito oceânico como um camião em alta velocidade.

 

Decifrar como o líquido se move nas profundezas, através da rocha sólida, não apenas explica como a crosta oceânica emerge, mas elucida o funcionamento de outras redes de transporte de fluidos, incluindo o sistema de rios que corta a superfície do planeta. (Peter Kelemen, Scientific American, Março 2009)

 

Artigo Completo


Vulcanismo (Lahars – mudflows, Hot Spots, etc)

Julho 16, 2008

Lahars

 

Os lahars são avalanches de lodo formados pela fluidificação de materiais vulcânicos saturados de água. Comportando-se como um fluido viscoso e de muito alta densidade, os lahars seguem o percurso de menor energia potencial, pelo que o seu curso é ditado pela topografia, em geral seguindo os vales dos cursos de água. A lama que forma o lahar tem a consistência do betão fresco, mantendo um elevado grau de fluidez quando em movimento, mas solidificando e perdendo água quase instantaneamente quando parada. Estas características reológicas permitem aos lahars uma grande velocidade de deslocamento e grande capacidade de penetração nos espaços vazios, o que leva ao rápido enchimento por material sólido de todas as cavidades que encontre no seu percurso. A elevada densidade do fluido formado permite o transporte de grandes massas rochosas que flutuam na lama e são arrastadas a alta velocidade como se de material leve se tratasse. Dessa propriedade dos lahars resulta o aparecimento nas paisagens vulcânicas de grandes rochas isoladas, deixadas pelo enfraquecimento da capacidade de transporte do lahar, normalmente pela dispersão e perda de velocidade e profundidade da lâmina de lama devido ao largamento da zona recoberta. Um exemplo notável deste efeito dos lahars é a presença de gigantescos blocos traquíticos, com cerca de 8-10 m de altura e pesando alguns milhares de toneladas, isolados no planalto existente acima do lugar da Caparica, Biscoitos, na ilha Terceira. Aqueles blocos foram ali deixados por um gigantesco lahar que se formou há cerca de 25 000 anos durante a última grande erupção do Pico Alto (Terceira).

Em resultado da grande densidade do fluido, e da sua velocidade, os lahars têm um enorme poder erosivo, arrancando por abrasão grandes volumes de material geológico às zonas atravessadas, transportando-o e integrando-o num processo de avalanche que permite o crescimento da massa em movimento, alimentando assim o lahar. Os lahars podem deslocar-se a velocidades muito elevadas, podendo, quando o declive dos terrenos seja elevado e viscosidade seja reduzida, ultrapassar os 100 km/h (30 m/s).

Os Lahar podem ser gigantescos:
um lahar que ocorreu há 5 600 anos em Osceola, ao longo do vale do rio White, durante uma erupção do Monte Rainier (Estado de Washington), produziu uma camada de lodo com 180 m de profundidade e recobriu uma área de 320 km2.
O grande lahar que destruiu Vila Franca do Campo na noite de 21 para 22 de Outubro de 1522 (a famigerada subversão de Vila Franca), causando milhares de mortos, recobriu de lama e pedras cerca de 3,5 km2 de terreno. Nos Açores existem muitas centenas de formações geológicas identificadas como tendo sido formadas por lahars, alguns recobrindo grandes áreas, como é caso do lahar que a partir da zona do Pico Rachado desceu ao longo da Ribeira de São Roque, nos Altares, Terceira, percorrendo mais de 6 km até ao seu termo.

Causas dos lahars

Existindo declive suficiente e abundância de água e material vulcânico solto, em particular piroclastos de baixa densidade (como as bagacinas ou terrenos argilificados por efeito hidrotermal), os lahars podem ser desencadeados, entre outras, pelas seguintes causas:
 Elevada e persistente chuva durante uma erupção vulcânica, o que é comum já que a presença de cinzas vulcânicas finas na atmosfera, que actuam como núcleos de condensação, e a coluna de ar ascendente formada em torno do vulcão propiciam a formação de grandes nuvens de desenvolvimento vertical (cúmulos) que geram chuva intensa e trovoada;

 A ruptura de diques formados por materiais vulcânicos provenientes da erupção em cursos de água existentes nas proximidades de um vulcão activo;

 A ruptura de lagos formados em crateras ou por retenção de cursos de água;

 Os deslizamentos de camadas piroclásticas saturadas de água desencadeados por sismos, mesmo quando de pequena magnitude;

 Os movimentos de massa de origem gravítica resultantes da instabilização de encostas devido a chuvas abundantes;

 A fusão de neve ou gelo (glaciar) desencadeado pela presença de gases quentes ou de fluxos piroclásticos. Um caso específico é a formação de zonas de fusão em glaciares, recebendo o nome islandês de jökulhlaup.

Efeitos sobre a protecção civil

Os lahars podem ser extremamente perigosos devido à sua energia e velocidade. Um grande lahar pode percorrer muitos quilómetros à velocidade de algumas dezenas de metros por segundo, destruindo inexoravelmente tudo à sua passagem e deixando muito pouco tempo para a fuga. Por essa razão os lahars são uma das principais preocupações de protecção civil nas regiões vulcânicas, em particular nas zonas onde existem espessas camadas piroclásticas e abundância de água. Um dos grandes desastre naturais do século XX foi causado pelos lahars formados durante a erupção do Nevado del Ruiz, Colômbia, em 1985, os quais mataram cerca de 25 000 pessoas na cidade de Armero, a qual ficou enterrada sob 8 m de lama e rochas. Recentemente na ilha de Leyte, Filipinas, um lahar soterrou uma aldeia e provocou mais de um milhar de mortos.

Entre muitos outros, foram causados por lahars os seguintes desastres:

 A subversão de Vila Franca, a 22 de Outubro de 1522 (cerca de 5 000 mortos);

 O descarrilamento de Tangiwai, na Nova Zelândia, em 1953 (120 mortos);

 A destruição de Armero, Colômbia, em 1985 (25 000 mortos);

 O desastre da Ribeira Quente, Açores, em Outubro de 1997 (29 mortos). Povoações situadas nas proximidades de formações piroclásticas são locais de risco. Por isso algumas destas comunidades (Pierce County, Estado de Washington, nos Estados Unidos e Mount Ruapehu, na Nova Zelândia) já instalaram, ou planeiam instalar, sistemas de alerta contra deslizamentos de terra, consistindo num conjunto de sensores de vibração colocados a montante, complementados por um sistema de alarme ligado a sirenes.

Fontes :

http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/Lahars/lahars.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Lahar

Movimentos de Massa (Movimentos de Vertente)

Consultar o site do Prof Dr. J. Alveirinho Dias

 

Risco Vulcânico

 

“A Geological hazard is a geological condition, process or potential 

event that poses a threat to the heath, safety, or welfare of a group 

of citizens or the functions or economy of a community or a larger 

governmental entity” US GS, 1974

Neste powerpoint do Prof. Dr. J.A. Dias é possivel compreender a Perigosidade e o Risco Vulcânico.

 

 

Hot Spots (Plumas Térmicas)

  

 

 

Pontos quentes

 Hot spots, são locais em que ocorre o manto superior de temperatura mais alta do que outras regiões. Considera-se que a anomalia térmica é devido à ascensão de convecção térmica do manto, denominado pluma quente.
Em regiões oceânicas, encontram-se vulcanismos basálticos de composição alcalino-olivinica e toleítica. Em regiões continentais, observam-se vulcanismos de basalto toleítico, álcalino-olivina, fonolítico e carbonatítico. Observa-se um que assinala o movimento da placa tectónica sobre o ponto quente.
A teoria dos pontos quentes foi postulada por J. Tuzo Wilson em 1963 para explicar a existência de cadeias de vulcões formando linhas coincidentes com a direcção geral de movimento das placas sobre as quais assentam e teve como modelo o arquipélago do Hawai.
Nestas áreas os vulcões parecem indiciar a passagem da crosta terrestre sobre uma pluma de material magmático, essencialmente no manto terrestre, que ao ascender à superfície origina sucessivos edifícios vulcânicos.A origem das plumas mantélicas foi durante muito tempo atribuída à formação de uma estrita coluna ascendente de material mais quente desde a zona de fronteira entre o manto e o núcleo terrestre que ascenderia até à superfície. Dados recentes colocam em causa a existência destas estruturas profundas, apontando como origem das plumas a formação de zonas estáveis de convecção térmica nas camadas mais externas do manto terrestre.
Estão identificados cerca de 50 pontos quentes na Terra, a maioria dos quais associada à presença de ilhas oceânicas, tais como os Açores, a Madeira, Cabo Verde, a Islândia, o Hawai e a Reunião, e de cadeias vulcânicas como as de Yellowstone e do Monte Camarões.
A partir da década de 1930 Holmes aventou a ideia da movimentação do manto motivada por diferenças térmicas, que dão origem a correntes de convecção num meio sólido, porém dotado de plasticidade, com elevado grau de viscosidade, que caracteriza o manto superior. Tais ideias têm em comum que os movimentos verticais e horizontais da litosfera são originados por correntes e deslocamentos de massas que se substituem mutuamente nas profundidades, situadas abaixo da delgada crosta terrestre. Os blocos siálicos seriam afectados por estas correntes, podendo ser arrastados pelo fluxo horizontal que se desliza por baixo, ou mesmo soerguidos ou abatidos, conforme a direcção destas correntes. Essa teoria está directamente ligada à teoria da migração continental.
A película terrestre é insignificante em relação às regiões profundas, gigantescas. Tendo a crosta uma constituição pouco rígida, é por isso relativamente sensível às correntes profundas, cuja natureza é admitida como sendo de diversas causas.
Acredita-se que esse processo funcione de uma forma parecida com a seguinte: as massas profundas ao receberem um aumento térmico, proveniente das maiores profundidades do manto ou da desintegração radioactiva, sofrem, por conseguinte, um impulso para subir, segundo o princípio de Arquimedes. Por outro lado as mais elevadas condensam-se e tendem a afundar.

magma.jpghttp://www.wwnorton.com/college/geo/egeo2/content/animations/2_6.htm

 


Geomagnetismo e Geocronologia

Junho 24, 2008

 

O nosso planeta possui um campo magnético que, possivelmente, resulta do movimento dos fluidos metálicos do núcleo exterior em fusão. Este movimento gera correntes eléctricas fracas que, em interacção com a rotação mecânica do fluido, associada ao movimento de rotação do planeta, gera um campo magnético auto-sustentável.

Alguns materiais rochosos têm estruturas atómicas que mudam sob a influência de um campo magnético, ficando as suas partículas orientadas relativamente às linhas de força magnética.

Se a modificação induzida na orientação das partículas persistir, o material retém as suas propriedades magnéticas depois do campo magnetizante ter sido afastado.Assim, algumas rochas tornam-se magnetizadas pela influência do campo magnético da Terra na altura da sua formação (por solidificação dos materiais magmáticos ou, em menor escala, por sedimentação).Retêm então um registo fóssil do campo magnético terrestre (paleomagnetismo) tal como existia no local e no momento da sua formação. Através de estudos de magnetismo fóssil de rochas de várias idades, foi possível estabelecer que o campo magnético terrestre tem sofrido ao longo do tempo geológico inversões completas, tendo o pólo norte magnético passado a ser pólo sul magnético e vice-versa.

Os estudos de magnetismo terrestre foram determinantes para a elaboração de modelos de expansão do fundo oceânico que haveriam de sustentar a teoria geral da tectónica de placas.

Geocronologia
Em época de exames surgem dúvidas e mais dúvidas nos nossos alunos. Perguntaram-me como era possível datar os fósseis. E a datação seria absoluta ou relativa.
A minha resposta possível:

Há muito que sabemos como dispor os fósseis de acordo com a sua ordem de depósito. O método está inerente à palavra «depósito». Os fósseis mais recentes estão obviamente depositados em cima, e não em baixo dos fósseis mais antigos e encontram-se consequentemente acima deles nos sedimen-tos rochosos (Hutton e Steno). Por vezes, as erupções vulcânicas podem revolver grandes pedaços de rocha e a ordem em que se encontram os fósseis à medida que se escava pode, é claro, estar invertida por completo; mas isto é suficientemente raro para a sua ocorrência ser evidente. Aliás em Geologia de 11º não se dão exemplos de camadas invertidas. Embora raramente se encontre um registo histórico completo à medida que se vai escavando nas rochas de determinada zona, pode reconstituir-se um bom registo a partir das porções sobrepostas de diferentes zonas (na realidade, embora eu use a imagem de «escavar», os paleontólogos raramente escavam literalmente os diversos estratos; é mais provável encontrarem os fósseis quando são expostos pela erosão, a várias profundidades).

Muito antes de saberem como datar os fósseis com efectivos milhões de anos, os paleontólogos tinham inventado um esquema fiável para as eras geológicas e sabiam com pormenor a sua sequência. Algumas espécies de conchas são indicadores tão seguros da idade das rochas que se encontram entre os principais indicadores utilizados pelos prospectores de petróleo em campo. Por si sós, no entanto, apenas nos podem falar das idades relativas dos estratos de rochas, nunca das suas idades absolutas.

 

Mais recentemente, os avanços da física deram-nos métodos que nos permitem atribuir datas absolutas, em milhões de anos, às rochas e aos fósseis nelas contidos. Estes métodos dependem do facto de determinados elementos radiactivos se desintegrarem a velocidades rigorosamente conhecidas.

É como se cronógrafos miniaturizados de precisão tivessem sido convenientemente enterrados nas rochas. Cada cronógrafo foi posto a funcionar no momento em que foi depositado. Tudo o que o paleontólogo tem de fazer é desenterrá-lo e fazer a leitura do tempo registado no mostrador. Os diversos tipos de cronógrafos geológicos radiactivos baseados na desintegração funcionam a diferentes velocidades.

http://docs.thinkfree.com/docs/view.php?dsn=846340