condutividade elétrica no interior da terra condutividade elétrica decorre do movimento de...
TRANSCRIPT
![Page 1: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/2.jpg)
Condutividade Elétrica no Interior da Terra
Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo a lei de Ohm
V= RI ou J=E R – resistência elétrica, V - diferença de potencial, I - corrente elétrica, J - densidade de corrente, E - campo elétrico - condutividade elétrica (escalar para um meio isotrópico, tensor de classe 2 para um meio anisotrópico).-Siemens/metro (S/m); resistividade = 1/-Ohm.metro (.m)
![Page 3: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/3.jpg)
Condutividade elétrica do interior da Terra – Fontes naturais
![Page 4: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/4.jpg)
Interação sol - terra
![Page 5: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/5.jpg)
Interação sol-terra
![Page 6: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/6.jpg)
Espectro eletromagnético
![Page 7: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/7.jpg)
Penetração do sinal eletromagnético no interior da terra
![Page 8: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/8.jpg)
Penetração do sinal eletromagnético no interior da terra
T
5.02
(Skin Depth)(Skin Depth)
(Km)
![Page 9: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/9.jpg)
Tipos de Condução elétrica
• Condução metálica ou por elétrons livres
Número de níveis de energia disponível para os elétrons excede o número de valência eletrônica. Condução se dá por elétrons livres. Importante no núcleo terrestre.
• Semicondução ou condução por elétrons ligados
Número de níveis de energia disponíveis é igual à valência eletrônica. Importante em geologia econômica (Ex.:sulfetos maciços, sulfetos disseminados)
![Page 10: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/10.jpg)
Tipos de Condução elétrica
• Condução em soluções eletrolíticas ou por íons livres
Íons podem se mover livremente em líquidos, embora com menor mobilidade que o elétron.
A condutividade crustal é determinada principalmente pela quantidade e natureza da água intersticial.
• Condução em sólidos iônicos ou por íons ligados
Íons são ligados à estrutura do cristal, a condução se dá por efeitos térmicos ou por defeitos no cristal. Ex: Rochas ígneas, rochas metamórficas.
![Page 11: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/11.jpg)
A variação nos valores da resistividade são controlados principalmente pela presença de fluidos nos poros das rochas, expressos empiricamente pela Lei de Archie = f -m
- resistividade
f –resistividade do fluido saturante - porosidade; m – fator empírico
![Page 12: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/13.jpg)
Condutividade elétrica no interior da terra
• Núcleo terrestre núcleo interno - 1217 Km núcleo externo - 3480 Km condutividade do núcleo externo - 5 x 105 S/m
• Manto Conjunto de estimativas para o manto superior,
apontando para uma condutividade com variação lateral, mas tipicamente crescente com a profundidade.
Resultados a partir de estudos magnetotelúricos (MT) de
longo período, magnetovariacionais (ou GDS – Global Depth Sounding), geomagnéticos (observatórios)
![Page 14: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/14.jpg)
• Crosta terrestre
Grande variabilidade. Existência de condutor a profundidades variadas, geralmente na crosta inferior. Medidas MT, GDS ou medidas diretas em poços profundos.
• Condutividade baixas profundidades(até 3-4 Km)
Grande variabilidade, aplicações na pesquisa de petróleo e mineral, água subterrânea, estudos ambientais.
Métodos: Magnetotelúrico (MT), Audiomagnetotelúrico (AMT), Audiomagnetotelúrico com fonte controlada (CSAMT); eletromagnético transiente no domínio do tempo (TEM) e da freqüência (FEM), radar de penetração do solo (GPR); eletroresistividade (método corrente contínua); métodos EM com sensores em aviões ou helicópteros (AEM e HEM).
![Page 15: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/16.jpg)
Condutividade elétrica no manto
![Page 17: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/17.jpg)
CAMPBELL, W.H., BARTON,C.E., CHAMALAUN, F.H. and WELSH, W. Quiet-Day ionospheric currents and their application to upper mantle conductivity in Australia. Earth Planets Space, 50, 347-360, 1998
Condutividade manto superior Austrália
![Page 18: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/18.jpg)
Resultados MT Andes Central
![Page 19: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/20.jpg)
Condutividade no manto
Apresenta variação lateral e os principais resultados conhecidos presentemente são:
• Crescimento da condutividade elétrica nos oceanos ocorre a profundidades menores (Filloux, Vanian et al.) comparado com medidas nos continentes;
• Camada condutiva é mais rasa para assoalhos marinhos mais jovens (Filloux, 1981)
• A astenosfera (camada menos rígida abaixo da litosfera, caracterizada por menor densidade e maior plasticidade – parcialmente fundida) é bem mais condutiva que a litosfera.
![Page 21: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/21.jpg)
Condutividade na crosta continental
Condutores crustais encontrados em três áreas do norte da Inglaterra - Beamish (1986)
![Page 22: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/22.jpg)
Condutividade na crosta
Até meados de 80, todo o conhecimento advinha de medidas indiretas na superficie. Posteriormente, medidas diretas obtidas em poços profundos foram obtidas (KTB, Kola, Saatly).
Principais resultados:
• Crosta não obedece modelo simples de 2 camadas (SIMA e SIAL);
• Observa-se grande variabilidade lateral e em profundidade, que é dependente da geologia;
![Page 23: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/23.jpg)
Condutividade na crosta
• A crosta inferior é altamente refletiva e com velocidade da onda elástica bem inferior à esperada para a composição presumida
• A crosta apresenta zonas de altas condutividades elétricas (não esperadas para as pressões e temperaturas envolvidas), que podem ser devidas a vários fatores: grafite, água salgada, fusão parcial, minerais hidratados, óxidos metálicos.
![Page 24: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/24.jpg)
Propriedades físicas controlando a condutividade elétrica
Composição química
Pressão
Temperatura
Conteúdo de água
Geologia
Defeitos no cristal e impurezas
Mudança de fase
![Page 25: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/25.jpg)
Resistividade x porosidade
Equação de Archie: = f -m
![Page 26: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/26.jpg)
Condutividade x temperatura
Pressão 0.2 GPa
(2.000 atm)
![Page 27: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/27.jpg)
Pressão 0.2 GPa
![Page 28: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/28.jpg)
Condutividade em terrenos fanerozóicos < 590 milhões de anos
![Page 29: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/29.jpg)
Condutividade em terrenos precambrianos
> 590 milhões de anos
![Page 30: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/30.jpg)
FIM
![Page 31: Condutividade Elétrica no Interior da Terra Condutividade elétrica decorre do movimento de elétrons ou íons em resposta a um campo elétrico, obedecendo](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102716/552fc0f8497959413d8b4d40/html5/thumbnails/31.jpg)
The Earth formed through accretion, absorbing planetisimals (lumps of rock and ice) through collisions. Did the Earth accrete undifferentiated material that then separated into shell and core – in which case, did the planet reach its present mass before differentiating, or was it a more gradual process? Alternatively, core formation might have happened rapidly inside growing planetisimals, so the Earth’s core is combination of these previously formed cores (photo and text credit: Bill Minarik 2003 Nature News and Views Nature 422 126)