Métodos Indirectos

Se o conhecimento directo do interior da Terra é inacessível, então os geólogos procuram outras fontes de informação para determinarem a estrutura e a composição interna do nosso planeta. As fontes de análise e de informação utilizadas permitem-nos tirar algumas novas conclusões, a partir da interpretação de dados que não têm uma ligação directa ao interior da Terra. Como as conclusões obtidas sobre o interior da Terra são inferidas a partir de interpretações de dados obtidos indirectamente, estes métodos de estudo designam-se métodos indirectos.

A interpretação da diferente composição dos meteoritos, das bandas geomagnéticas dos oceanos, gravimetria e do gradiente geotérmico permite-nos tirar algumas conclusões acerca da estrutura terrestre.

Gravimetria

Os estudos gravitacionais, que se baseiam na medição, tanto a nível local como global, da força gravítica terrestre, têm permitido esclarecer alguns aspectos relacionados com a estrutura do interior da Terra, nomeadamente:

a variação de espessura da crusta terrestre. Os estudos de gravimetria deixam supor a existência de grandes extensões de material pouco denso nos continentes com dimensões inferidas em função do valor da anomalia.

a diminuição do raio terrestre através da verificação de um valor de força gravítica ligeiramente crescente desde o equador até aos pólos;

a variação de densidade para as diferentes camadas do interior da Terra. As variações de densidade estarão associadas à variação dos valores de pressão no interior da Terra, que aumentam da superfície até ao centro - gradiente geobárico.

Quando analisamos o perfil gravimétrico ao longo de um continente verificamos que apresenta globalmente

uma gravidade inferior às regiões oceânicas e que as anomalias negativas são mais intensas nas regiões montanhosas,

pois possuem uma crusta muito espessa e pouco densa, quando comparada com a crusta oceânica e com o manto.

Geomagnetismo

O nosso planeta possui um campo magnético que, possivelmente, resulta do movimento dos fluidos metálicos do núcleo externo em fusão. Este movimento gera correntes eléctricas fracas que, em interacção com a rotação mecânica do fluido, associada ao movimento de rotação do planeta, gera um campo magnético auto-sustentável.

Através de estudos de magnetismo fóssil de rochas de várias idades, foi possível estabelecer que o campo magnético terrestre tem sofrido ao longo do tempo geológico inversões completas, tendo o pólo norte magnético passado a ser pólo sul magnético e vice-versa. Actualmente estamos num período de polaridade normal, o pólo norte magnético está muito próximo do Pólo Norte terrestre.

Os estudos de magnetismo terrestre foram determinantes para a elaboração de modelos de expansão do fundo oceânico que haveriam de sustentar a teoria geral da tectónica de placas.

Considerando o campo actual como normal (anomalia positiva), a inversão corresponderá a uma anomalia negativa.

A determinação da idade das rochas em paralelo com a orientação magnética permitiu aos geólogos estudar as variações do campo magnético terrestre ao longo do tempo.

A descoberta de rochas magnetizadas com cerca de 3,5 mil milhões de anos, permitiu concluir que o núcleo externo líquido, rico em ferro, já se encontraria formado nesta altura.

Mas os estudos do paleomagnetismo também possibilitaram estudar a evolução dos fundos oceânicos e inferir acerca do dinamismo da crusta e do manto superior.

Estes estudos permitiram verificar que existe um padrão regular nas anomalias magnéticas nos fundos oceânicos.

Comprovam a ocorrência de um mecanismo de formação de placa oceânica a partir de um eixo central correspondente à dorsal médio-oceânica.

Grau Geotérmico

O termo geotermia refere-se à energia calorífica do interior da Terra.

O estudo dessa energia é feito, sobretudo, à custa das medições do fluxo de calor do interior para a superfície do planeta. Esse fluxo térmico, que é contínuo mas não uniforme, varia desde os altos valores verificados nos riftes aos valores mínimos verificados no interior das grandes placas continentais (Americana e Euro-Asiática).

A forma e posição duma geotérmica (definida pelo valor de temperatura versus profundidade dentro da Terra) depende de temperatura e do fluxo térmico superficiais e ainda da variação que os teores de elementos radioactivos e os coeficientes de transporte de calor experimentam nas zonas menos superficiais. Por outro lado, reflectem também o modo de origem e os primeiros estádios de desenvolvimento da Terra.

Os estudos neste domínio permitiram estabelecer valores de gradiente geotérmico, ou seja, a variação da temperatura com a profundidade.

Se bem que as taxas de aumento de temperatura variem de local para local, foi possível estimar um valor médio de gradiente geotérmico para a crusta de cerca de 25 °C por quilómetro. Esta variação não é constante em todo o raio terrestre, verificando-se uma diminuição do seu valor à medida que consideramos zonas mais profundas da Terra.

Ultrapassados alguns metros em que não se verifica qualquer variação da temperatura, começa a notar-se uma subida dos valores de temperatura com a profundidade.

Designa-se grau geotérmico a distância associada à variação da temperatura em 1 °C. O grau geotérmico não corresponde a uma distância fixa. Se para as zonas mais superficiais da geosfera o valor do grau geotérmico ronda os 33 metros, à medida que a profundidade aumenta este valor tende a aumentar.

Todos os cálculos estimam que ocorre aumento da temperatura com a profundidade, mas a taxa de aumento da temperatura reduz-se com a profundidade. Se o gradiente de 20-30 °C/100 km observado perto da superfície fosse constante, implicaria que o núcleo estivesse a temperaturas extremamente elevadas (na ordem das dezenas de milhares de graus) e totalmente fundido, ao contrário do que se prevê pelos estudos de sismologia.

Os cálculos são inferidos com base em dados recolhidos pela vulcanologia, sismologia, modelos teóricos e experimentais (temperatura de fusão de rochas de diferentes composições e a pressões variáveis). Todas as previsões se encontram associadas a um intervalo de variabilidade. Este intervalo aumenta com a profundidade, reflectindo a ausência de dados, o que amplia a probabilidade de erro na determinação das temperaturas.

Astrogeologia

O estudo de outros corpos celestes enquadra-se na temática das ciências planetárias, também designada por Planetologia ou Astronomia. Inclui também o estudo dos planetas secundários, dos asteróides, dos cometas e dos meteoritos, bem como a interacção entre estes corpos, como por exemplo a formação de crateras de impacto. Existem diferentes abordagens de investigação baseadas em diferentes áreas de saber,como a Física e a Geologia, por exemplo. Neste último caso, estamos perante a Astrogeologia.

Todas estas áreas fornecem indicações importantes acerca da forma-Ição e diferenciação da Terra e, em última análise, dados sobre a sua estrutura.

Destacam-se os seguintes aspectos mais importantes:

comparação das densidades dos planetas;
detecção de campos magnéticos e inferência da existência de um j núcleo metálico parcialmente fundido;
estudos dos meteoritos e dos asteróides, com estabelecimento de classes composicionais e correlação destas com as diferentes camadas que compõem a Geosfera;
hipóteses explicativas para a formação da Lua.

A origem da Lua tem sido um assunto de acesa discussão no seio da comunidade científica. Foram elaboradas diversas teorias, sendo a mais aceite actualmente a da ejecção colisional. Esta postula que a Terra,na fase final da sua formação, terá sido alvo de um impacto de um corpo celeste de elevadas dimensões (teria uma dimensão semelhante «planeta Marte).O violento impacto provocaria a ejecção de elevadas quantidades de material para o espaço em redor da Terra, e a fusão da maioria das rochas terrestres. O material rochoso que ficaria a orbitar m redor da Terra agregar-se-ia, formando a Lua.

Biologia e Geologia

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