Sismologia (1)

O que é a Sismologia?

É o ramo da geologia que se dedica ao estudo dos sismos, as suas causas e os seus efeitos.

O estudo dos sismos permite:

• conhecer os materiais rochosos que constituem a Terra;
• modo de propagação das ondas sísmicas;
• quantidade de energia libertada.

O que é um sismo?

É um movimento vibratório brusco da superfície terrestre, originado pela súbita libertação de energia por parte dos materiais litológicos.

Os sismos podem classificar-se em:

• Microssismos- correspondem à grande maioria dos sismos. Não causam danos significativos ou são mesmo impercetíveis.
• Macrossismos- libertam grande quantidade de energia, sendo muito percetíveis à população.

Causas que estão na origem dos sismos

• Naturais:

• sismos de colapso;
• sismos vulcânicos;
• sismos tectónicos.

• Artificiais. 

Sismos tectónicos

Resultam do acumular de tensões provocadas por movimentos tectónicos. 

Os movimentos tectónicos podem implicar três tipos de forças (compressivas, distensivas e de cisalhamento).

http://betzzcadozz.blogspot.pt/2009/10/falhas-e-dobras.html

Forças Compressivas

Provocam a compressão dos materiais uns com os outros, diminuindo a distância entre as partículas, e originam falhas inversas.

Forças Distensivas

Distendem (estiramento e alongamento) os materiais, aumentando a distância entre as particulas originam falhas normais.

Forças de cisalhamento

Correspondem a movimentos horizontais que provocam o estratamento e a distensao dos materiais, originando falhas transformantes.

http://espacociencias.com/site/ciencias-7o-ano/dinamica-interna-da-terra/consequencias-do-movimento-das-placas-litosfericas/

Teoria do ressalto elástico

É a teoria que melhor explica a ocorrência de sismos devido à atuação das forças a que a crosta terrestre está continuamente a ser submetida.

A teoria do ressalto elástico enunciada por Henry Reid, em 1911, tenta explicar a origem dos sismos tectónicos. Segundo esta teoria:

1. As rochas sofrem deformações elásticas devido à atuação de forças (compressivas, distensivas e cisalhamento).
2. À medida que vão sendo deformadas, devido à ação de forças, as rochas vão acumulando energia.
3. Quando, sob a ação das forças, as rochas ultrapassam o limite de elasticidade, dá-se a rutura da rocha e o deslocamento dos 2 blocos rochosos- falha- com libertação brusca de toda a energia acumulada, produzindo calor, trituração do material na falha e ondas sísmicas.
4. o material, após a formação da falha, recupera a forma inicial, isto é, deixa de estar deformada.

Parâmetros de caracterização sísmica 

http://bg-eportfolio.webnode.pt/news/tema%203%20%7C%20compreender%20a%20estrutura%20e%20a%20din%C3%A2mica%20da%20geosfera/

Foco ou hipocentro: local do interior da Terra onde se inicia o movimento e consequentemente a libertação de energia sísmica, localiza-se entre a superfície e os 700 Km de profundidade.

Epicentro: local à superfície da Terra, que fica mais próximo de foco, situando-se na vertical.

Profundidade focal: distância entre o foco e o epicentro.

A energia libertada pela rutura dos materiais propaga-se, a partir do foco sísmico por ondas sísmicas que fazem vibrar os materiais em todas as direções e sentidos.

Frente de onda: superfície correspondente ao conjunto de pontos que se encontra na mesma fase do movimento ondulatório.

Raio sísmico: qualquer trajetória perpendicular à frente de onda.

Quando o epicentro de um sismo se localiza no mar

                                                      Maremoto, tsunami ou rás de maré

                                              Não é um sismo, é uma consequência de um sismo

1. Quando o epicentro se localiza no mar;
2. A deslocação súbita das rochas pode criar uma onda;
3. Que percorre o oceano a uma velocidade de algumas centenas de metros por segundo;
4. No mar alto uma onda desse tipo pode passar quase despercebida;
5. Porém, ao atingir as águas litorais pouco profundas, a velocidade da onda diminui;
6. Tornando-se mais alta e íngreme;
7. Atingindo a crosta com uma força tremenda.

Propagação das ondas sísmicas

A energia sísmica dispersa-se, a partir do foco, em todas as direções e sentidos, obrigando as partículas que constituem os materiais rochosos a vibrarem, vibrações essas que se propagam sucessivamente às outras partículas, originando ondas sísmicas que fazem tremer a Terra.

Durante um sismo, o terreno vibra na vertical e na horizontal e a superfície terrestre pode ondular tal como no mar.

Frentes de onda: superfícies esféricas definidas pelo conjunto de pontos na mesma fase do movimento ondulatório.

Raios sísmicos: as direções de propagação da onda sísmica perpendiculares à frente de onda.

Na Terra, devido à sua composição heterogénea, o trajeto das ondas sísmicas é curvilíneo.

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Definem-se quatro tipos de ondas sísmicas: primárias, secundárias, de Love e de Rayleigh.

Ondas primárias ou P

As partículas vibram paralelamente à direção de propagação da onda.
propagam-se em meios sólidos, líquidos e gasosos.
São as ondas que se propagam com maior velocidade.

Ondas secundárias ou S

As partículas vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda.
Propagam-se apenas em meios sólidos.
Propagam-se mais lentamente do que as ondas P.

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Ondas de Love

As partículas vibram horizontalmente, fazendo um ângulo reto com a direção de propagação.
Propagam-se em meios sólidos.
São ondas lentas (3.0 Km/s).

Ondas de Reyleigh

As partículas descrevem um movimento elítico, num plano perpendicular à direção de propagação.
Propagam-se em meios sólidos e líquidos.
São as ondas mais lentas (2.7 Km/s) mas as mais destrutivas.

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A velocidade das ondas sísmicas depende de vários fatores...

A velocidade das ondas internas P (Vp) e S (Vs) calcula-se aplicando as seguintes fórmulas:

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Conclusões

Velocidade das ondas sísmicas:

• depende das propriedades físicas das rochas que atravessam, nomeadamente, da rigidez, da densidade e da incompressibilidade.
• a velocidade das rochas P é diretamente proporcional  à rigidez e incompressibilidade das rochas que atravessam e inversamente proporcional à sua densidade.
• a velocidade das ondas S é diretamente proporcional à rigidez das rochas que atravessam e inversamente proporcional à sua densidade.