Tectonofísica

--- Disciplina Eletiva; 3 créditos ---

Tópicos:

1. Tectônica de Placas

Introdução. A litosfera terrestre. O Ciclo de Wilson. Margens de acresção, subsidência, falhas transformantes, junções triplas e colisões continentais. Geodinâmica: Evidências do paleomagnetismo, da sismologia e do fluxo geotérmico. Planetologia comparada.

2. Esforços e Deformações em Sólidos

Introdução. Forças volumétricas e superficiais. Esforços em duas e três dimensões. Medidas de esforços. Deformações e suas medidas.

3. Elasticidade e Flexão

Introdução. Elasticidade linear. Esforços e deformações uniaxiais. Esforços e deformações planares. Cisalhamento puro e simples. Esforços isotrópicos. Flexão bidimensional de placas sob a ação de cargas e momentos verticais e horizontais. Dobramento de placas devido a cargas horizontais. Deformação de estratos sobrejacentes a intrusões ígneas. Aplicações à litosfera terrestre: Carregamento periódico, estabilidade sob a ação de cargas em sua borda, deformações devidas a cargas de arcos de ilhas e em trincheiras oceânicas. Flexão e estrutura de bacias sedimentares.

4. Geotermia

Introdução. A Lei de Fourier. Medidas geotérmicas. Fluxo geotérmico. Geração de calor pelo decaimento radioativo. Fluxo unidimensonal e produção de calor. Perfil geotérmico do manto. Geotermas continentais. Condução de calor com simetria esférica. Temperaturas lunares. Condução de calor bi e tridimensional. Temperaturas em subsuperfície devidas à carga térmica periódica. Variação temporal da condução de calor unidimensional. Aquecimento periódico de um semi-espaço semi-infinito. Variações diurna e sazonal da temperatura em subsuperfície. Aquecimento ou resfriamento instantâneo de um semi-espaço semi-infinito. Resfriamento da litosfera oceânica. O Problema de Stefan. Solidificação de um dique ou soleira. A equação da condução de calor em um meio móvel: Efeitos térmicos da erosão e da sedimentação. Condução unidimensional e transiente de calor em um meio infinito. Esforços térmicos. Topografia do assoalho oceânico. Variações do nível do mar. Geohistória de bacias sedimentares. Aquecimento ou resfriamento instantâneo de um semi-espaço semi-infinito devido ao fluxo de calor superficial e constante. Aquecimento friccional ao longo de falhas: Vulcanismo de arcos de ilhas e fusão superficial de blocos em subsidência. Geotermas mantélicas e adiabatas. Estrutura térmica da litosfera subductada. Modelo de Cullen de erosão e sedimentação.

5. Gravimetria

Introdução. Campo gravitacional externo da Terra achatada devido sua rotação. Acelerações centrífuga e da gravidade. O geopotencial e o Geóide. Momentos de Inércia da Terra. Anomalias da gravidade. Reduções gravimétricas. Compensação isostática. Campo da gravidade gerado por uma distribuição superficial e periódica de massa. Compensação isostática flexural. Anomalias geoidais. Modelos de compensação isostática e as anomalias do Geóide. Forças que mantém a topografia e o Geóide.

6. Mecânica dos Fluidos

Introdução. Fluxo laminar unidimensional. Contrafluxo astenosférico. Fluxo cilíndrico. Fluxo em aqüíferos artesianos. Fluxo através de chaminés vulcânicas. Conservação bidimensional de fluido. Equilíbrio de forças em duas dimensões. A função Corrente. Soerguimento pós-glacial. Ângulo de
subsidência. Diapirismo. Dobramento. Fluxo de Stokes. Fluxo cilíndrico na presença de calor. Modelos de aqüífero para fontes termais. Convecção térmica. Análise linear da estabilidade do limiar de convecção térmica em uma camada de fluido aquecido em sua base. Teoria da camada fronteiriça à convecção térmica de amplitude finita. As forças que governam a tectônica de placas. Aquecimento por dissipação viscosa. Reciclagem do manto terrestre.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bibliografia:

- Turcotte, D.L. & Schubert, G. (2002), “Geodynamics: Applications of continuum physics to geological problems”, John Wiley & Sons, Inc., 456 pp.
- Watts, A.B. (2001), “Isostasy and flexure of the lithosphere”, Cambridge University Press, 458 pp.
- Periódicos da área.