UA10 - Sismologia

10.1. Conceitos

 

O que são sismos?

   

   Os sismos correspondem a libertações de energia vindas do interior da Terra. São autênticas formas de "escape" da energia acumulada. Esta atividade da natureza mostra que a Terra é dinâmica.

   Estas libertações de energia propagam-se através de ondas sísmicas, ondas estas que originam vibrações na litosfera.            Muitos sismos são de origem tectónica, dão-se por movimento das placas que depois originam falhas (fraturas nas rochas com movimento). Muitas falhas estão inativas, tal como os vulcões: há muito tempo que não manifestam movimento. (No entanto, há falhas que estão ativas.)

 

Teoria do ressalto elástico

(Teoria proposta pelo geólogo Harry Reid em 1911.)

 

   Quando o material rochoso fica sujeito a um nível de tensão que ultrapassa o seu limite elástico, dá-se a deformação das rochas. Se a deformação ocorrer lentamente dá-se uma dobra, se rapidamente uma falha.

   Para ocorrer um sismo, é preciso que a tensão ultrapasse o limite elástico e que se gere uma falha.

   A tensão causada pelo movimento das placas pode corresponder a movimentos que durem uma década, anos ou milénios, depende da situação.
   Esta teoria explica a formação de um sismo. Os movimentos tectónicos geram tensões junto às rochas que envolvem e a falha, e estas deformam-se e acumula-se energia potencial. Quando a tensão que atua no plano da falha vence o atrito entre os dois blocos de rocha divididos por ela, estas deslocam-se e libertam energia sob a forma de calor e ondas sísmicas, originando o sismo.

 

PARA MAIS INFORMAÇÕES sobre esta teoria e ilustrações, visitar este site

 

   O local no interior onde o sismo tem origem denomina-se hipocentro ou foco sísmico. Na superfície e na vertical relativamente ao hipocentro está o epicentro (local à superfície no qual o sismo é sentido com maior violência).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Os sismos têm várias origens, podem ser originados pelos movimentos das placas tectónicas, pelo vulcanismo,  por colapso de estruturas geológicas ou pelo Homem. No último caso, dá-se o nome de sismicidade induzida.

 

   Podem-se classificar relativamente à profundidade que se formam em:

• superficiais (menos de 70km);

• intermédios (entre 70 e 300 Km);

• profundos (maiores de 300 Km).

 

   Designa-se terramoto ao sismo cujo epicentro ocorre em crosta continental e maremoto ao sismo cujo epicentro se dá em crosta oceânica. No maremoto pode-se formar uma onda denominada tsunami.

 

   Portanto, atenção! Ao contrário do que se pensa normalmente, um tsunami NÃO É um maremoto, mas sim a ONDA causada por este.

 

Ondas sísmicas

 

   As ondas sísmicas resultam da propagação da energia (mencionada anteriormente) libertada pelo sismo. Desde a sua origem, hipocentro, propagam-se em todas as direções do espaço.      

   Existem dois tipos de ondas, as que se propagam no interior da Terra, Primárias (P) e Secundárias (S) designadas por ondas de volume e as que se propagam à superfície, ondas L/Lowe/ Love e Rayleigh designadas por ondas superficiais.

 

Ondas de volume

 

• Onda P ou Primária é uma onda que se propaga na mesma direção de propagação do sismo. É uma onda que se desloca comprimindo e distendendo. As ondas P são as que se deslocam a maiores velocidades, e, por isso, as primeiras a chegar à superfície; daí o seu nome.

 

• Onda S, Secundária ou Transversal é uma onda que se desloca na perpendicular da direção de propagação do sismo. Estas ondas deformam e distorcem os materiais pelos quais passam. Têm uma menor velocidade de propagação que as ondas P, pelo que chegam à superfície depois delas.

 

Ondas superficiais

 

   Quando as ondas P se juntam com as S à superfície, formam as ondas L e Rayleigh. São ambas ondas que apenas se deslocam à superfície ou muito próximo desta; são também as ondas que causam uma maior destruição.

 

• Onda L, Lowe ou Love desloca-se  na perpendicular à direção de propagação e paralela à superfície.
   

• Onda de Rayleigh desloca-se de uma forma elíptica e no sentido contrário aos ponteiros do relógio.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Determinação do epicentro

 

   Para se determinar o epicentro de um sismo, tem de se recorrer ao estudo de, pelo menos, três sismogramas correspondentes a 3 estações sismográficas.

 

   Um sismograma permite-nos determinar a magnitude do sismo no local da estação sismográfica, a chegada das ondas sísmicas e consequentemente o intervalo de tempo entre a chegada das ondas P e das S. Este intervalo de tempo vai depender da distância epicentral.

 

   Distância epicentral - é a distância entre o epicentro e a estação sísmica e determina-se pela diferença entre a chegada da onda P e onda S à estação sismográfica.

   Existem tabelas para calcular a distância epicentral e também regras empíricas, como por exemplo:

 

D. E. (Km) = [(S-P)-1] x 1000, válida apenas para distâncias superiores a 1000km

 

   Sabendo a distância epicentral das 3 estações, utilizando um compasso (cujo centro está no local da estação e o raio é a distância epicentral em km), determina-se o epicentro do sismo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Avaliação dos sismos - Intensidade e Magnitude

 

Intensidade é o grau de destruição provocado pelo sismo.

   É expressa em graus em escalas, sendo a mais conhecida a  escala de Mercalli modificada ou escala internacional de Mercalli. Esta escala tem doze graus numerados em numeração romana.

Mais informação sobre a escala de Mercalli

 

   Após avaliar a intensidade sísmica de diferentes locais, é possível determinar a zona epicentral através da marcação (da intensidade) num mapa “graduado”, e posteriormente ligando os pontos desse mapa que têm a mesma intensidade sísmica, originando então as isossistas.

Eis um mapa de isossistas:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Magnitude é a energia libertada através das ondas sísmicas (por um sismo) e é expressa pela escala de Richter.

   Na escala de Richter, cada grau de magnitude é cerca de 30 vezes maior que o grau abaixo (é uma escala logarítmica).

Mais informação sobre a escala de Richter

 

   Com o registo de um sismógrafo é possível determinar o tempo de duração do sismo, as suas fases (premonitória, sismo principal e réplicas), a distância epicentral, a amplitude e - através de cálculos - a magnitude.

   A escala de Richter e a de Mercalli nem sempre (raramente) se podem correlacionar, já que a quantidade de destruição depende da construção (se certo edifício está bem ou mal construído) e se os locais são mais ou menos habitados. Se o sismo ocorrer no deserto pode ter uma grande magnitude, no entanto a destruição ser quase nula.

 

10.2. Sismos e tectónica de placas

 

   Tal como com os vulcões, cerca de 95% dos sismos ocorrem nas zonas de contacto das placas tectónicas (interplacas). Os restantes 5% localizam-se no interior das placas (intraplacas).

   O vulcanismo está extremamente associado aos sismos; muitos sismos têm origem na própria atividade vulcânica.

 

   A maior sismicidade do nosso planeta está concentrada nas placas convergentes no Anel de Fogo do Pacífico, no Alinhamento Euroasiático e nas zonas de Subducção (fossas oceânicas- a origem do sismo vem de grandes profundidades; exemplo: fossas das Marianas no Japão). Nas zonas de placas divergentes e nas falhas transformantes associadas às zonas de rifte existe também sismicidade, mas de menor dimensão que nas anteriores.

 

Distribuição mundial dos epicentros de sismos maiores ou iguais a 5 na escala Richter:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sismicidade em Portugal

Localização de Portugal

"Portugal, no contexto da tectónica de placas, situa-se na placa euro-asiática, limitada a sul pela falha Açores-Gibraltar, a qual corresponde à fronteira entre as placas euro-asiática e africana e, a oeste pela falha dorsal do oceano Atlântico.

O movimento das placas caracteriza-se pelo deslocamento para norte da placa africana e pelo movimento divergente de direcção este-oeste na dorsal atlântica.

Os dados disponibilizados pelo Instituto de Meteorologia demonstram que a actividade sísmica do território português resulta de fenómenos localizados na fronteira entre as placas euro-asiática e africana (sismicidade interplaca) e de fenómenos localizados no interior da placa euro-asiática (sismicidade intraplaca)"

in: http://www.prociv.pt/PREVENCAOPROTECCAO/RISCOSNATURAIS/SISMOS/Pages/EmPortugalContinental.aspx

 

10.3. Minimização de riscos - Prevenção e previsão

 

   Os cidadãos precisam de ser mais consciencializados relativamente a este assunto tão importante, dado que os sismos são extremamente perigosos para as populações.

   Muitos edifícios portugueses estão mal construídos (tanto no que toca à sua constituição, como localização). É perigoso construir perto do mar, devido a possíveis tsunamis resultados de maremotos.  

 

   É, portanto, importante que sejam cumpridas as normas de construção antissísmica, evitar as zonas de risco e, acima de tudo, promover a educação da população o mais possível.