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Evidências das Ondas Sísmicas Muito do conhecimento sobre o interior da Terra provém do comportamento das ondas sísmicas S e P, originadas pela libertação de energia no hipocentro dos sismos. Essas ondas propagam-se em todas as direcções através do Globo terrestre, emergindo em locais mais ou menos distantes do epicentro, onde podem ser registadas. Se a Terra fosse esférica e homogénea, ou seja se a composição e propriedades físicas dos materiais fossem idênticas em qualquer ponto do Globo, a velocidade das ondas sísmicas devia manter-se constante em qualquer direcção e as trajectórias dos raios sísmicos seriam rectas. Os dados sugerem que o modelo de uma Terra homogénea e uniforme não é sustentável. Contrariamente, admite-se que a constituição e propriedades físicas dos materiais terrestres variam com a profundidade, condicionando assim a velocidade das ondas P e S. A velocidade das ondas P (Vp) determina-se através da fórmula: A velocidade das ondas S (Vs) determina-se através da fórmula:

Em meios líquidos, a rigidez é nula (= 0), logo qualquer número a dividir por zero é zero, assim sendo, a raiz quadrada de zero também é zero, o que implica que a velocidade das ondas S nos meios líquidos seja zero. Daqui se conclui que as ondas S não se propagam em meios líquidos. O estudo do comportamento das ondas sísmicas, através do Globo terrestre, permitiu detectar variações bruscas da sua velocidade ao serem atingidas determinadas profundidades, o que indica mudanças relativamente à composição e propriedades dos materiais que constituem o interior da Terra.

Vp =√(K+ 4/3 µ)/ρ k = coeficiente de compressibilidade; µ = coeficiente de rigidez; ρ = densidade.

Vs =√µ / ρ µ = coeficiente de rigidez; ρ = densidade.

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As superfícies no interior da Terra que separam materiais com diferentes composições e propriedades designam-se por superfícies de descontinuidade.

Superfícies de Descontinuidade.

• Descontinuidade de Conrad – situa-se aproximadamente entre os 15 e os 20 Km de profundidade e separa a Crosta Continental Superior da Crosta Continental Inferior.

• Descontinuidade de Mohorovicic – situa-se aproximadamente aos

30 Km de profundidade e separa a Crosta Continental Inferior do Manto Superior.

• Descontinuidade de Repetti – situa-se aproximadamente aos 1000 Km

de profundidade e separa o Manto Superior do Manto Inferior.

• Descontinuidade de Gutemberg – situa-se aproximadamente aos 2900 Km de profundidade e separa o Manto Inferior do Núcleo Externo que se encontra no Estado Líquido.

• Descontinuidade de Wiechert/Lehmann – situa-se aproximadamente

aos 5000 Km de profundidade e separa o Núcleo Externo do Núcleo Interno.

Zona de Baixa velocidade Os primeiros 100 km de profundidade, que incluem a Crosta e parte do Manto Superior, recebem o nome de LITOSFERA. É uma zona rígida que tem a capacidade de resistir, durante imenso tempo, sem se deformar, a pressões elevadas. A partir da profundidade de 100 Km aproximadamente, a velocidade das ondas P diminui sensivelmente até à profundidade de 350 Km. Esta zona compreendida entre os 100 e os 350 Km, em que a velocidade das ondas é mais baixa, é chamada Zona de Baixa Velocidade ou ASTENOSFERA. A Astenosfera é constituída por materiais pouco rígidos, no estado de semi-fusão e de grande plasticidade. Esta plasticidade permite que a Litosfera se possa movimentar sobre a Astenosfera.

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Zonas de Sombra

Quando ocorre um Sismo verifica-se a existência de uma zona sobre a superfície da Terra, variável conforme a localização do epicentro desse sismo, em que as ondas sísmicas P e S directas não são registadas pelos sismógrafos. Essa zona situa-se entre os 103º e os 143º a partir do epicentro e denomina-se ZONA DE SOMBRA SÍSMICA. Nas regiões que se localizam para além dos 143º já são registadas ondas P directas, mas não ondas S, ou seja, as ondas S directas não se registam mais a partir de 103º de ângulo epicentral – Zona de Sombra das ondas S. A Zona de Sombra das Ondas P coincide com a Zona de Sombra Sísmica, corresponde à zona em que não são detectadas ondas P directas, zona entre os 103º e os 143º a partir do epicentro.