Como se pode conhecer as camadas geol�gicas abaixo de nossos p�s e outras estruturas localizadas no interior e no centro da Terra, situado a cerca de 6370 km de profundidade? Por meio de perfura��es o homem tem acesso, direto, apenas, aos primeiros quilometros. Da�, para baixo, s�o as ondas s�smicas que revelam conhecimentos sobre o interior de nosso Planeta.
A propaga��o das ondas s�smicas produzidas pelos terremotos varia de velocidade e de trajet�ria em fun��o das caracter�sticas do meio el�stico em que trafegam. A correta interpreta��o do registro dessas ondas, atrav�s dos sismogramas, permite inferir valores de velocidade e densidade tanto em rochas no estado s�lido, ou parcialmente fundidas, como naquelas situadas pr�ximas da superf�cie ou em grandes profundidades. Dessa forma, � poss�vel comprovar suposi��es sobre o estado dessas estruturas internas.
Esta � a imagem que se tem sobre o interior da Terra, baseada principalmente nos conhecimentos da sismologia, est� sumarizada na figura ao lado. A Terra possui tr�s principais geosferas: a Crosta, o Manto e o N�cleo, descobertas pela an�lise da refra��o e da reflex�o de ondas P e S.
Crosta
A camada mais externa e delgada da Terra � chamada Crosta, cuja espessura varia de 35 km a 10 km ao longo de uma se��o cortando �reas continental e oce�nica, como mostrado na figura. Nas regi�es montanhosas a crosta pode alcan�ar 65 km de espessura. A mesma figura sugere que a Crosta Continental flutua acima de material muito denso do manto, � semelhan�a dos icebergs sobre os oceanos. Esse � o Princ�pio da Isostasia que assegura que as � leves � �reas continentais flutuem sobre um Manto de material mais denso. Assim, a maior parte do volume das massas continentais posiciona-se abaixo do n�vel do mar pela mesma raz�o que a maior parte dos icebergs permanece mergulhada por debaixo do n�vel dos oceanos. Trabalhos sismol�gicos v�m corroborando informa��es quantitativas para o mecanismo da isostasia.
Princ�pio da Isostasia
O iceberg e o navio flutuam porque o volume submerso � mais leve que o volume de �gua deslocado. De igual forma, o volume relativamente leve da Crosta Continental,projetado no Manto,permite a�flutua��o�da montanha. O limite entre a Crosta e o Manto foi descoberto por um sism�logo croata Andrija Mohorovicic, em 1909. � chamado de Descontinuidade de Mohorovicic, ou Moho, ou simplesmente M. Apesar de bastante variada a Crosta pode ser subdividida em:
Crosta Continental:
Menos densa e geologicamente mais antiga e complexa. Normalmente apresenta uma camada superior formada por rochas gran�ticas e uma inferior de rochas bas�lticas.
Crosta Oce�nica:
Comparativamente mais densa e mais jovem que a continental. Normalmente � formada por uma camada homog�nea de rochas bas�lticas.
Manto
A por��o mais volumosa (80%) de todas as geosferas � o Manto. Divide-se em Manto Superior e Manto Inferior. Situa-se logo abaixo da Crosta e estende-se at� quase a metade do raio da Terra. A profundidade do contacto Manto-N�cleo foi calculada pelo sism�logo Beno Gutenberg, em 1913. O Manto � grosseiramente homog�neo formado essencialmente por rochas ultrab�sicas e oferece as melhores condi��es para a propaga��o de ondas s�smicas, recebendo a denomina��o de �janela teless�smica�.
No per�odo de 1965 a 1970, os ge�logos e geof�sicos concentraram seus esfor�os para pesquisar as primeiras centenas de quil�metros abaixo da superf�cie terrestre como parte do Projeto Internacional do Manto Superior. Muitas descobertas importantes foram feitas entre elas a defini��o de � litosfera� e �astenosfera� com base em modelos de velocidades das ondas S.
Litosfera:
� uma placa com cerca de 70 km de espessura que suporta os continentes e �reas oce�nicas. A Crosta � a camada mais externa dessa por��o da Terra. A litosfera � caracterizada por altas velocidades e eficiente propaga��o das ondas s�smicas, implicando condi��es naturais de solidez e de rigidez de material. A litosfera � a respons�vel pelos processos da Tect�nica de Placas e pela ocorr�ncia dos terremotos.
Astenosfera:
� tamb�m chamada de zona de fraqueza ou de baixa velocidade pela simples raz�o do decr�scimo da velocidade de propaga��o das ondas S. Nessa regi�o, em que se acredita que as rochas est�o parcialmente fundidas, as ondas s�smicas s�o mais atenuadas do que em qualquer outra parte do Globo.
A astenosfera, que se extende at� 700 km de profundidade, apresenta varia��es f�sicas e qu�micas. � importante assinalar que � o estado n�o s�lido da astenosfera que possibilita o deslocamento, sobre ela, das placas r�gidas da litosfera. O Manto Inferior, que se estende de 700 km at� 2900 km (limite do N�cleo), � uma regi�o que apresenta pequenas mudan�as na composi��o e fases mineral�gicas. A densidade e a velocidade aumentam gradualmente com a profundidade da mesma forma que a press�o.
N�cleo
Apesar de sua grande dist�ncia da superf�cie terrestre, o N�cleo tamb�m n�o escapa das investiga��es sismol�gicas. Sua exist�ncia foi sugerida pela primeira vez, em 1906, por R.D. Oldham, sism�logo brit�nico. A composi��o do N�cleo foi estabelecida comparando-se experimentos laboratoriais com dados sismol�gicos. Assim, foi poss�vel determinar uma incompleta mas razo�vel aproxima��o sobre a constitui��o do interior do Globo. Ele corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e cont�m principalmente elementos met�licos (ferro e n�quel). Em 1936, Inge Lehman, sism�loga dinamarquesa, descobriu o contacto entre o N�cleo Interno e o N�cleo Externo. Esse �ltimo possui propriedades semelhantes aos l�quidos o que impede a propaga��o das ondas S. O N�cleo Interno � s�lido e nele se propagam tanto as ondas P como as S.
* * * * *
* * * *
* * *
* *
*
