sismologia

Dados geofísicosDados geofísicos

sismologiasismologia

SismologiaSismologia

• Estudo dos sismos e da estrutura da terra, a partir do comportamento das ondas sísmicas.

A Terra é um A Terra é um planetaplaneta geologicamente geologicamente activoactivo

• Os sismos e os vulcões são testemunhos evidentes dessa actividade, sendo uns e outros resultantes de tensões internas e do geotermismo terrestre.

Que sabemos sobre a estrutura da Terra?Que sabemos sobre a estrutura da Terra?

Como se chegou a esse conhecimento?Como se chegou a esse conhecimento?

O que é um Sismo?O que é um Sismo?

• Um sismo é um movimento vibratório brusco da superfície terrestre, a maior parte das vezes devido a uma súbita libertação de energia em zonas instáveis do interior da Terra.

Efeitos devastadoresEfeitos devastadores

• Ao longo dos tempos geológicos, a terra tem estado sujeita a tensõesresponsáveis pela construção de cadeias montanhosas e pela deriva dos continentes.

Tectónica de placasTectónica de placas

e a deriva dos continentes...

Deriva dos continentesDeriva dos continentes

Dinâmica da crostaDinâmica da crosta

Zona de subducçãoZona de subducção

Zona de subducçãoZona de subducção

Zona de convergênciaZona de convergência

Tectónica de placasTectónica de placas

Placas divergentes

Placas transformantes

Placas convergentes

A crosta terrestre está continuamente a ser distorcida por forças que se geram no interior do globo. Essas forças podem ser:

Compressivas – os materiais são comprimidos uns contra os outros.

Distensivas – levam ao alongamento do material.

Cisalhamento – os materiais são submetidos a pressões que provocam movimentos horizontais, experimentando alongamento na direcção do movimento e estreitamento na direcção perpendicular ao alongamento.

Sob a acção dessas tensões as rochas deformam-se Sob a acção dessas tensões as rochas deformam-se gradualmente e sofrem roturas. gradualmente e sofrem roturas.

distensivas compressivas

cisalhamento

• 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.

• As citadas forças, actuando continuamente sobre as rochas, acumulam tensões que, em dado momento, ultrapassam o limite de resistência do material rochoso provocando a sua ruptura com enorme libertação de energia.

• Um acidente tectónico em que a ruptura das rochas é acompanhada de deslocações dos blocos chama-se falha.

• Uma vez formada, a falha pode permanecer activa, ou seja as tensões continuam a actuar, provocando periodicamente novos movimentos ao longo da falha e por isso novos sismos.

Causas dos sismosCausas dos sismos

• Na maior parte dos casos os sismos são devidos a movimentos ao longo de falhas geológicas existentes entre as diferentes placas tectónicas que constituem a região superficial terrestre, as quais se movimentam entre si.

• Os sismos naturais têm designações relacionadas com as causas que os provocam.

Sismos tectónicos

Sismos vulcânicos

Sismos de colapso

Sismos tectónicosSismos tectónicos

• São devidos a movimentos tectónicos.

São a maioria.

13 de Janeiro 2001- El Salvador;13 de Janeiro 2001- El Salvador;

Sismos de colapsoSismos de colapso

• São devidos a abatimentos em grutas e cavernas ou ao desprendimento de massas rochosas nas encostas das montanhas.

Sismos vulcânicosSismos vulcânicos

• São provocados por movimentos de massas magmáticas relacionados com fenómenos de vulcanismo.

Sismos tectónicosSismos tectónicos

Falha normal

Deslizamento esquerda

Falha inversa

Deslizamento direita

normal

inversa

• Um acidente tectónico em que a ruptura das rochas é acompanhada de deslocações dos blocos chama-se falha.

• Uma vez formada, a falha pode permanecer activa, ou seja as tensões continuam a actuar, provocando periódicamente novos movimentos ao longo da falha e por isso novos sismos.

Sismos de colapsoSismos de colapso

provocados por deslocamentos superficiais de terreno, abatimentos e escorregamentos

Sismos vulcânicosSismos vulcânicos

• A actividade vulcânica e os movimentos de material fundido em profundidade podem ser outras das causas dos sismos

A zona no interior da terra na qual se dá a libertação de energia designa-se por foco ou hipocentro.

Zona onde se origina a ruptura ou a deslocação das rochas.

O ponto à superfície da terra situado na vertical do foco é o epicentro e corresponde à zona onde o sismo é sentido com maior intensidade.

A libertação súbita de energia, lentamente acumulada no foco, traduz-se pela vibração das partículas rochosas que se transmite segundo superfícies concêntricas denominadas ondas sísmicas.

Frente de onda – separa uma região que experimenta uma perturbação sísmica de uma região que ainda a não experimentou.

Raio sísmico – qualquer trajectória perpendicular à frente de onda.

Ondas sísmicasOndas sísmicas

• Ondas profundas

propagam-se no interior do Globo.

• Ondas superficiais atingem a superfície.

Tipos de ondasTipos de ondas

• As ondas sísmicas classificam-se de acordo com o modo como as partículas oscilam em relação à direcção de propagação.

Ondas POndas P

• Primárias, de compressão, longitudinais ou volumétricas

• A vibração das partículas é paralela à direcção de propagação.

• A propagação produz-se por uma série de impulsos alternados de distensão e compressão através das rochas, havendo variações de volume do material.

• Propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos.

Ondas P e ondas SOndas P e ondas S

Ondas SOndas S

• Secundárias, transversais

• As partículas vibram num plano perpendicular à direcção de propagação.

• Provocam mudança da forma do material mas não do volume.

• Propagam-se apenas nos meios sólidos

Ondas LOndas L

• Ondas superficiais

• Propagam-se ao longo da superfície do Globo e resultam de interferências de ondas do tipo P e S.

• São as responsáveis pela maioria das destruições.

Ondas superficiais - LOndas superficiais - L

• Ondas Love (L) – as partículas vibram horizontalmente em ângulo recto com a direcção de propagação.

• Ondas Rayleigh (R) – induzem um movimento elíptico das partículas, num plano perpendicular à direcção de propagação, provocando no solo ondulações semelhantes às ondas marinhas.

Ondas P

Ondas S

Ondas Love

Ondas Rayleigh

Tipos de ondasTipos de ondas

Intensidade sísmica Intensidade sísmica

• Intensidade sísmica – parâmetro que avalia a qualidade dos estragos em pessoas, objectos e estruturas.

• É avaliada através de uma escala de intensidades: Escala Internacional ou escala de Mercalli (1902) modificada (1956)-

• É uma avaliação qualitativa ( qualidade dos estragos).

IsossistasIsossistas

Isossistas – linhas curvas que unem pontos onde o sismo se fez sentir com a mesma intensidade. Após a determinação da intensidade do sismo nos vários locais da região onde foi sentido e localizado o epicentro, pode-se obter uma carta de isossistas.

Carta de isossistasCarta de isossistas

• As cartas de isossistas mostram a variação da intensidade sísmica ao longo de uma região.

• Se as rochas atravessadas pelas ondas sísmicas fossem idênticas em todas as direcções, as isossistas teriam a forma de circunferências concêntricas, mas como o material atravessado tem diferentes propriedades, a propagação das ondas é influenciada e por isso as isossistas têm formas irregulares.

MagnitudeMagnitude

• parâmetro utilizado na avaliação dos sismos relacionada com a quantidade de energia libertada no foco

• (só cerca de 20 a 30% da energia é propagada sob a forma de ondas, a restante é dissipada sob a forma de calor).

MagnitudeMagnitude

• O valor desta grandeza é deduzido a partir da medição da amplitude máximadas ondas registada no sismograma, utilizando um processo aperfeiçoado por Richter - escala de magnitudes deRichter

• é uma escala quantitativa e logarítmica.

Amplitude Amplitude

Comprimento de ondaComprimento de onda

Sismograma Sismograma

Para cada sismo há apenas Para cada sismo há apenas um valor deum valor de magnitudemagnitude, que origina diferentes intensidades de , que origina diferentes intensidades de

acordo com a distância ao epicentroacordo com a distância ao epicentro. .

• Amplitude (A) - distância máxima de afastamento de uma partícula em relação à sua posição de repouso.

• Período (T) - tempo de uma oscilação completa.• Frequência ( F) - número de oscilações que ocorrem

num determinado intervalo de tempo.

Determinação da magnitude de um Determinação da magnitude de um sismo a partir do método gráfico:sismo a partir do método gráfico:

Determinação da magnitudeDeterminação da magnitude

• Achar o intervalo de tempo que decorreu entre a chegada das ondas P e S (s-p). Assinalar esse valor na escala A;

• Achar o valor da amplitude máxima registada no sismograma. Assinalar esse valor na escala C.

• traçar uma linha que una os dois pontos assinalados nas escalas A e C, de modo a

interceptar a escala B.

Determinação do epicentro de Determinação do epicentro de um sismo um sismo

• As ondas sísmicas propagam-se com diferentes velocidades, pelo que o seu registo em sismogramas não é simultâneo.

Método gráfico - Curvas Método gráfico - Curvas hológrafas hológrafas

relacionam as distâncias com os tempos gastos em as percorrer

Método empírico:Método empírico:

D epic = ( S – P ) – 1 x 1000Km

válido para distâncias superiores a 1000Km

Determinação do epicentroDeterminação do epicentro

Converter as distâncias obtidas para a escala do mapa edeterminar o epicentro.

Distribuição geográfica Distribuição geográfica dos sismosdos sismos

Distribuição geográficaDistribuição geográfica

PORTUGAL Region

2.4 Magnitude

2 kilometers Depth

38.809N 7.916W Location

2002 09 26 22:53:46.8 UTC Date-Time

• Magnitudes of Significant Earthquakes

• DateTime‡ Place Lat. Long. Fatalities M MX† (M reference)

• January 23, 1556 Shensi, China 830,000 ~8

• August 17, 1668 Anatolia, Turkey 8,000 ~8

• November 1, 1755 10:16 Lisbon, Portugal 70,000 ~8.7MI (Johnston, 1996)