Geofísica

Código:

FIS2010

Sigla:

FIS2010

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:F	0	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	49	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular constitui uma introdução geral às principais áreas da Geofísica, nomeadamente sismologia, gravidade, geotermia, geomagnetismo, geoeletricidade e métodos eletromagnéticos. Estes temas serão abordados com recurso ao formalismo da Física clássica.

O objetivo principal desta unidade curricular é dotar os estudantes de ferramentas matemáticas e físicas que possibilitam a descrição e análise dos processos físicos que determinam a estrutura e a dinâmica interna da Terra.

Resultados de aprendizagem e competências

Após aprovação nesta unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de:

- compreender os princípios físicos básicos dos métodos geofísicos;

- processar dados geofísicos;

- formular, aplicar e analisar modelos geofísicos locais ou globais;

- resolver problemas de Geofísica adotando pensamento crítico.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Matemática: conhecimentos intermédios em álgebra, trigonometria e cálculo diferencial e integral.

Física: conhecimentos intermédios em mecânica, termodinâmica e eletromagnetismo.

Geologia: conhecimentos gerais.

Programa

1. Aquisição e processamento de dados
    Aquisição e redução de dados de sondagens geofísicas
    Sinal e ruído
    Análise de Fourier e filtragem digital
    Modelação de dados
    Interpretação geológica

2. Gravidade
    Lei da gravitação
    Aceleração gravítica e potencial gravítico
    Anomalias gravíticas
    Gravimetria
    Modelação e interpretação de sondagens gravíticas
    Isostasia
    Forma da Terra e geoide

3. Geomagnetismo
    Noções básicas.
    Campos magnéticos de origem externa e interna.
    Variações seculares.
    A origem do campo magnético dipolar.
    Modelo do geodínamo.
    A origem do campo não dipolar.
    Magnetometria
    Modelação e interpretação de sondagens magnéticas

4. Sismologia
    Elasticidade e ondas sísmicas.
    Atenuação das ondas sísmicas.
    Reflexão e refração das ondas sísmicas.
    Tempo de percurso das ondas sísmicas.
    Raio sísmico e parâmetro de raio.
    Características sísmicas da Terra e modelo de estrutura interna da Terra.
    Tomografia sísmica.
    Sismologias de reflexão e refração.
    Sismogramas sintéticos.
    Aplicações das sismologias de refração e reflexão ao estudo do solo.
    Sismos e sismotectónica

5. Geotermia
    Produção de calor interno da Terra por decaimento radioativo.
    Fluxo geotérmico continental e oceânico e sua medição.
    Análise da transferência de calor no interior da Terra.
    Cálculo de geotérmicas de equilíbrio.
    Variação da temperatura no subsolo devido a variações periódicas de temperatura à superfície.
    Arrefecimento da litosfera oceânica.
    Gradiente de temperatura adiabático.

6. Geoeletricidade
    Noções básicas.
    Propriedades elétricas das rochas.
    Técnica de prospeção por medida da resistividade elétrica do solo em diferentes configurações.
    Modelação dos dados experimentais. Curvas características.
    Prospeção elétrica vertical em solos multicamada.

7. Métodos eletromagnéticos
    Noções básicas.
    As técnicas GPR, HLEM e Slingram.
    Aplicações nas áreas ambiental e forense.

Bibliografia Obrigatória

William Lowrie; Fundamentals of geophysics. ISBN: 0-521-46728-4
Alan E. Mussett; Looking into the earth. ISBN: 0 521 78574 X
C. M. R. Fowler; The solid earth. ISBN: 0-521-38590-3
Peter M. Shearer; Introduction to seismology. ISBN: 0-521-66953-7
Robert J. Lillie; Whole earth geophysics. ISBN: 0-13-490517-2
W. M. Telford; Applied geophysics. ISBN: 0-521-20670-7
Wallace Hall Campbell; Earth magnetism. ISBN: 0-12-158164-0

Bibliografia Complementar

Garland, G. D.; Introduction to Geophysics , Toronto: W. B. Saunders Comp., 1979
David Collinson; Methods in rock magnetism and paleomagnetism, Chapman and Hall, 1983
De Bremaecher, J. C.; Geophysics: The Earth’ s Interior, New York: John Wiley and Sons, Inc., 1985

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas para lecionação dos conteúdos programáticos e aulas teórico-práticas para resolução de exercícios. As aulas teórico-práticas serão lecionadas segundo a metodologia de aprendizagem cooperativa com utilização de quadros brancos.

Os conteúdos didáticos, incluindo resoluções de problemas de aulas teórico-práticas e de provas de avaliação de anos anteriores serão disponibilizados na plataforma Moodle. Para resolução de dúvidas, será aberto um fórum de discussão na plataforma Moodle.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	93,00
Frequência das aulas	49,00
Trabalho escrito	20,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Aplicam-se as regras estabelecidas pelo Conselho Pedagógico da FCUP na frequência às aulas teórico-práticas. A frequência às aulas teóricas é opcional.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final = 0.6×(Nota de exame) + 0.4*(Nota do trabalho escrito)

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação é efetuada, apenas, à componente de avaliação de exame, excluindo-se, assim, a possibilidade de melhoria à componente de avaliação do trabalho escrito.

Observações

Membros do júri:

Teresa Monteiro Seixas
Manuel António Salgueiro da Silva