Vulcanologia

vulcanismo associado a cada limite

Limites convergentes

- vulcanismo de subducção

- 80% dos vulcões

- zonas de convergência de placas tectónicas

- origem do magma a zonas pouco profundas e de ph ácido

- erupções do tipo explosivo, misto

Limites divergentes

- vulcanismo de vale de rifte

- afastamento de placas tectónicas (O-O ou C-C), origina fissuras na crosta, podendo ter milhares de quilómetros, através dos quais rochas sólidas aquecidas (magma) ascende à superficie.

- na superfície a lava arrefece formando bassalto, europções subaquáticas formam lavas em almofada.

vulcanismo intraplacas

- representa 5% dos vulcões ativos.

- ocorre no interior das placas litosféricas.

- origem do magma- zonas profundas do manto no limite entre o manto e o núcleo.

- zona de pontos quentes (hot spot)

Hot spot- pluma térmica, um lugar onde ascende magma de forma contínua formando vulcões, à medida que a litosfera se move o vulcões movem-se e dá-se origem a outros novos.

- O vulcanismo pode ser primário ou secundário (residual); divide-se também por dois tipos de atividade tais como:

Atividade fissural associada aos riftes e a atividade central associada aos vulcões.

vulcanismo do tipo serretiano (referido num exercicio do livro)

- caracterizado por vulcanismo fissural, lava básica (47,25% SiO2 ), que sofreu períodos intensos de desgasificação com emissão de gases, alternando com emissões de piroclastos finos  e de Blocos flutuantes.                                                                                      

Piroclastos

Cinzas- Fragmentos muito finos com menos de 2mm

Lapilli ou bagacina- Fragmentos angulosos arredondados com diâmetro entre 2mm e 50mm

Bombas- Diâmetro superior a 50mm

Blocos- Tamanho superior a 256mm, normalmente arredondados

Pedra pomes- Formada quando gases e lava formam um colóide que por arrefecimento solidifica sob a forma de uma rocha esponjosa. A pomes é o menos denso de todos os piroclastos, sendo comum ter densidade inferior à da água.

Nota: Colóide- consiste numa mistura na qual uma ou mais substâncias se encontram uniformemente disseminadas (dispersas) numa outra substância

Classificação da lava

Percentagem de SIO2 (Sílica)

Viscosidade

Lava viscosa:

- temperatura- aproximadamente 800ºC.

- Sílica- rica em sílica (ácida).

- Gases- Dificuldade em libertar os gases.

Lava fluida:

- temperatura- aproximadamente 1500ºC.

-Sílica- Pobre em sílica (básica).

- Gases- Facilidade em libertar gases.



vulcanismo secundário

- De todos os exemplos de vulcanismo que falei fazem parte do vulcanismo primário porém existem outros exemplos que fazem parte de outro tipo de vulcanismo. O vulcanismo secundário, no qual fazem parte:

Géiseres-  emissões descontínuas de água e de vapor de água através de fraturas.

Águas termais-  águas subterrâneas aquecidas pela câmara magmática, ao chegarem à superfície formam as nascentes termais.

Fumarolas-  emissão de vapor de água.

notas:

sulfataras-  quando os gases emitidos são ricos em enxofre;

mofetas-  quando os gases emitidos são tóxicos (dióxido de carbono, monóxido de carbono ...)

Minimização de riscos vulcânicos

Estrutura Interna da terra

- O estudo da estrutura interna da terra é realizada através de métodos diretos e indiretos, revelando-se muito importante tanto para a vulcanologia como para a sismologia. No caso da vulcanologia, para compreender como o magma ascende e no caso da sismologia para compreender a propagação das ondas sísmicas. Para a geologia em geral, permite conhecer melhor o interior do nosso planeta e identificar vários processos, como o surgimento e a destruição de rochas.

- A estrutura interna da terra é, ainda hoje, alvo de estudo e de aperfeiçoamento, pelo que, os modelos apresentados são efetivamente modelos em construção

Descontinuidades:

- Descontinuidade de Conrad - 15 a 20 Km de profundidade;

- Descontinuidade de Repetti - 700 Km de profundidade;

- Descontinuidade de Gutenberg - 2891 Km de profundidade;

- Descontinuidade de Lehmann - 5150 Km de profundidade;

- Descontinuidade de Mohorovicic - 5 a 10 Km de profundidade;


Sismologia

- Um sismo é composto pelos sismos premonitórios (pequenos sismos que antecedem o sismo principal) , o sismo principal e as réplicas (sismos em pequena escala que ocorrem depois do principal).

- Um sismo é a forma de libertação de energia, que ocorre  associado à deformação de rochas, a falhas, dobras e ao movimentos de placas tectónicas. Isto porque há uma quebra do material rochoso quando atingido o limite de elasticidade do mesmo, devido a variadas forças de tensão das quais:

Compressão- reduz o volume e forma falhas inversas.

Distensão- provoca um alongamento e forma falhas normais.

Cisalhamento- movimento paralelo, formando falhas transformantes

Os simos podem na verdade ter várias causas:

Naturais:

- Tectónicas- sismos tectónicos

- Movimentação de Magma- sismo vulcânico

- Abatimento e deslizamentos de terras- sismos de colapso

Artificiais:

- Explosões de pedreiras

- Testes nucleares

- Deslizamento de terras

Instrumento, escalas e ondas sísmicas

- O instrumento utilizado é o sismógrafo que capta as ondas sísmicas.

- São duas escalas que são usadas na sismologia.

A escala de Mercalli e dividida desde o grau I ao XII onde é avaliado o nível de impacto nas zonas onde é sentido.

A escada de Richter é usada para a avaliação da Magnitude.

- O hipocentro é o ponto em profundidade onde de facto ocorre o sismo que emite as ondas sísmicas e o epicentro é o respetivo ponto situado à superfície.

Existem 4 tipos ondas sísmicas, as P (primárias), S (secundárias), L (love), R (rayleigh):

P- As ondas primárias têm a maior velocidade de propagação, são ondas longitudinais e propagam-se em todos os estados da matéria.

S- As ondas secundárias deslocam-se com menor velocidade em comparação com as onda P e propagam-se apenas no estado sólido.

As onda e L e R resultam do encontro da P com as S no caso das onda L deslocam-se na horizontal também apenas no estado sólido, já as ondas R deslocam se em elipse e propagam-se no estado líquido e sólido.

Ressalto elástico

Quando o material terrestre é sujeito a um nível de tensão que ultrapassa o seu limite elástico, verifica-se deformação permanente desse material. A cedência pode ocorrer de um modo dúctil (induzindo dobramento do material) ou por fractura frágil (provocando movimentação em falhas). A segunda destas situações produz um sismo. Consequentemente, para provocar um sismo têm de estar reunidas duas condições:

a) existir algum tipo de movimento diferencial no material de modo a que a tensão se possa acumular e ultrapassar o limite elástico do material;

b) o material tem de ceder por fractura frágil.

De acordo com a teoria do ressalto elástico, as forças tectónicas geradas em profundidade produzem o deslocamento muito lento das rochas da crosta em sentidos contrários de um do outro lado da falha, conduzindo à deformação progressiva das rochas localizadas na área de movimentação diferencial. À medida que a movimentação tectónica prossegue, a deformação das rochas acentua-se e acumula-se energia potencial.

A tensão cizalhante que actua no plano de falha aumenta, mas o atrito entre os lábios da falha impede deslocações na estrutura. Quando a tensão cizalhante atinge o valor crítico, ultrapassando o atrito na zona da falha, dá-se uma movimentação brusca e as rochas nos dois lábios da falha ressaltam elasticamente, libertando energia sob a forma de calor e de ondas elásticas, isto é, produz-se um sismo

Comportamento da rocha (rígida/dúctil)

- Como sabemos, as rochas são sujeitas a condições de elevada pressão e temperatura. As rochas (e todos o materiais em geral) possuem propriedades (elasticidade, plasticidade e viscosidade) e ao serem expostas a forças de tensão  muito elevadas tendem a originar falhas e dobras.

- Resumidamente uma rocha rígida quebra e origina falhas enquanto que uma rocha dúctil deforma e origina dobras.

Escalas de Mercalli e Ritcher

- As escalas de Mercalli e Ritcher servem para medir a intensidade e magnitude dos sismos porém de maneiras diferentes:

- A escala de Mercalli mede em função intensidade, analisada pelos danos causados durante o sismo, graduada I a XII.

- A escala de Ritcher mede em função da Magnitude, analisada pelos registo dos sismógrafos e outros dispositivos de captação da energia libertada, em teoria não possui graduação (infinita) porém convencionou-se a graduação de 1-9.

Minimização dos riscos sísmicos


Biologia

Biosfera

- Camada superficial capaz de suportar vida, que constitui um sistema global que inclui toda a vida terrestre, ambiente onde a vida se desenrola e relações estabelecidas entre todos os elementos.

Organização biológica

- Unidade fundamental da vida é a célula

- Existem dois tipos de células (procarióticas e eucarióticas).

- A Célula procariótica é a célula mais simples que existe, representada por seres como as bactérias

- A célula eucariótica é mais complexa e divide se noutros dois tipos (vegetal e animal).

- As células podem surgir da natureza de forma isolada no caso dos seres unicelulares, ou associadas entre si no caso dos seres multicelulares / pluricelulares.

- Os sistemas biológicos estão organizados de forma hierárquica. Nos seres multicelulares, células idênticas associam-se e formam tecidos. Vários tecidos formam grupos de tecidos formam grandes estruturas designadas por órgãos. Os órgãos tendem a formar sistemas de órgãos. Diferentes sistemas de órgãos cooperam entre si, formando o organismo.

- Organismos idênticos capazes de reproduzirem entre si pertencem à mesma espécie. Seres vivos da mesma espécie que habitam uma determinada área, num determinado momento, constituem uma população.

- Espécies diferentes que habitam na mesma área e estabelecem relações entre si formam uma comunidade biótica ou biocenose

- O ecossistema é estabelecido pelo conjunto da comunidade biótica, do ambiente físico e químico e de relações estabelecidas entre si.

Cadeias e teias alimentares

- Cadeias alimentares são estabelecidas pelas relações tróficas entre os seres vivos.

- Teias alimentares são formadas por conjuntos de cadeias alimentares.

- Nas redes tróficas existem três categorias: produtores (seres autotróficos que produzem o seu próprio alimento; transformam matéria inorgânica em matéria orgânica), consumidores (seres heterotróficos que se alimentam de outros seres vivos), decompositores (transformam matéria orgânica em matéria inorgânica).

Matéria orgânica/ inorgânica

- A matéria orgânica  é constituída obrigatoriamente por Hidrogénio (H), Oxigénio (O), Carbono (C) e Nitrogénio / Azoto (N). (como por exemplo: Lípidos, Glícidos, Vitaminas, Proteínas). Caso não seja constituída por estes elementos, é matéria inorgânica ex: rochas, Água e Sais minerais.

Reino animal (classificação de Whittaker (1979))

Estudo da célula

Teoria celular

- Teoria enunciada por Schleiden e Schleiden consiste em:

- A célula é a unidade básica estrutural e funcional de todos os seres vivos (todos os constituídos por células, onde ocorrem os processos vitais);

- Todas as células provêm de células pré-existentes;

- A célula é a unidade de reprodução, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos.

Microscópio eletrónico de transmissão

- Inventado por Max knoll e Ernst Ruska no início da década de 30 do século XX permitiu progresso no conhecimento da célula possibilitando a maior ampliação de imagem permitindo a visualização de mais detalhes da ultraestrutura celular.

Componentes celulares (organelos)

Biomoléculas

Constituintes básicos

- Macromoléculas - moléculas de grandes dimensões formadas por Hidrogénio (H), Oxigénio (O), Carbono (C), entre outros. Exemplo de Biomolécula.

- Tem multiplas funções: estruturais, energéticas, enzimáticas, armazenamento e transferência de informação.

- As macromoléculas biológicas dividem se em quatro tipos: prótidos, glícidos, lípidos e ácidos nucleicos (polimeros)

- Estes polimeros dividem se em monómeros como: aminoácidos, monossacarídeos, glicerol, ácidos gordos e ácidos nucleótidos.

Prótidos:

Monómeros de prótidos: aminoácidos, péptidos e proteínas

Funções: catalisadores das reações (enzimas), suporte de células, reguladores e tranportadores de oxigénio.

Glícidos:

Monómeros dos glícidos: Monossacarídeos, Dissacarídeos, polissacarídeos

Funções: gerar energia, função estrutural

Lípidos

Monómeros dos lípidos: ácidos gordos, glicerol, fosfolípedos, testosterona/ progesterona

Funções: reserva, estrutural, reguladora, hormonal, impermeabilizante, isolante térmico e elétrico.

Ácidos nucleicos:

Monómeros: nucleotídeos

Função: Transporte de informação genética (essencialmente), função estrutural, transporte e armazenamento de energia

- Os monómeros unem-se e formam cadeias que originam polímeros. A este processo dá-se o nome de polimerização.

- Despolimerização é o processo onde ocorre o desdobramento dos polímeros resultando na formação dos monómeros.


Lípidos:

classificação de lípidos:

- Derivados de um álcool e ácidos gordos:

Lípidos simples (gorduras e ceras) ; Lípidos complexos (fosfolípidos e glicolípidos).

- Não derivados de álcool e ácidos gordos.

ex: esteróides e carotenóides.

Propriedade comum a todos os lípidos:

- Fraca solubilidade em água e solubilidade em solúveis orgânicos como:

O éter, o clorofórmio e o benzeno

 

Gorduras

As gorduras constituem um dos principais grupos de lípidos que são utilizados como substâncias de reserva.

- A ligação que se estabelece entre o átomo de oxigénio do grupo OH (hidroxilo) do glicerol e o átomo de carbono do grupo carboxilo do ácido gordo designa-se por ligação éster.

-Denomina-se esterificação a reacção química que dá lugar a essa ligação.

- Conforme o número de hidroxilos de moléculas do glicerol que reagem com moléculas de ácidos gordos assim formam: monoglicéridos, diglicéridos e triglicéridos (os mais frequentes).

  -Os triglicéridos são hidrolisáveis originando ácidos gordos e glicerol, sendo a reacção reversível. Nos seres vivos esta hidrólise faz-se na presença de enzimas designadas lípases.

Notas:

OH- grupo hidroxilo

COOH- carboxilo

Estrutura química:

- Por vezes na representação de estruturas químicas é colocado um R e a seguinte estrutura.

- A letra R é utilizada para simplificar as estruturas químicas e destacar uma parte das mesmas.

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