SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
APRESENTAÇÃO O ensino das Ciências da Terra, e nomeadamente a sismologia deve assentar, na observação direta dos fenómenos naturais ou em experiências laboratoriais. No entanto, na impossibilidade de tal concretização, a abordagem de alguns conteúdos programáticos a partir da exploração e apresentação de diapositivos e de filmes conduz ao levantamento de questões, facilita o diálogo e contribui para motivar os alunos, estimulando o interesse e a curiosidade pelos temas. Esta apresentação em MS. Power Point pode ser utilizado para motivar os alunos para o conhecimento da Sismicidade no Arquipélago do Açores, despertar e incutir nos alunos a necessidade urgente do contributo de todos para a mitigação do Risco Sísmico. A
par
das
aprendizagens
dos
conteúdos,
pretende-se
proporcionar
aprendizagens de processos e de atitudes que permitem aos alunos um exercício de cidadania mais consciente e responsável e por consequência uma vida mais segura perante uma catástrofe natural, como são os sismos ou terramotos. O aluno deve ser envolvido em situações de aprendizagem que se relacionem com as suas vivências e com o mundo real. A exploração destes diapositivos, facilita a discussão e a análise de problemas com impacto local, permitindo a interiorização do peso que a atividade sísmica tem na vida dos açorianos. Permite também, que os alunos sintam que os conteúdos científicos não são algo que existe para ser meramente registado na memória, mas que a Ciência tem um papel fundamental na comunidade, possibilitando que os alunos se apercebam de ações que podem diminuir os riscos de catástrofe.
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
O diaporama em MS. Power Point «Sismicidade no Arquipélago dos Açores», está dividido em cinco módulos com a seguinte organização:
Quadro Geodinâmico Global Enquadramento Tectónico Sismicidade Mundial Módulo 1 Sismicidade nos Açores Sismicidade histórica dos Açores
Terramoto de 1522 (S.Miguel) Relato dos acontecimentos Módulo 2 Características do terramoto Cartas de Isossistas Terramoto de 1926 (Faial) Relato dos acontecimentos Módulo 3
Características do terramoto Impacto causado Capacidade de resposta
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Terramoto de 1980 (Terceira) Relato dos acontecimentos Características do terramoto Módulo 4 Impacto causado Capacidade de resposta O lado positivo... Terramoto de 1998 (Faial) Relato dos acontecimentos Características do terramoto Módulo 5 Impacto causado Capacidade de resposta O lado positivo...
Consciente de que o conhecimento do passado em termos de terramotos, permitirá tomar medidas de mitigação no futuro, espera-se que estes diapositivos possam ser úteis para transmitir conhecimentos científicos despertar uma consciência para a mitigação do risco sísmico nos alunos.
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Filomena Rebelo 1/6
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
ELEVADA SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES: QUAIS AS CAUSAS?
Módulo 1 Quadro Geodinâmico Global Enquadramento Tectónico Sismicidade Mundial Sismicidade nos Açores Sismicidade Histórica dos Açores
...
Diapositivo 1/6 Este diapositivo apresenta a organização geral da apresentação em MS. Power Point sobre a Sismicidade no Arquipélago dos Açores, bem como os conteúdos de cada módulo. As fotografias são alusivas aos grandes terramotos ocorridos no século XX nos Açores, cujo impacto está bem patente nas mesmas. A análise e discussão das fotografias, permitirá explorar os conhecimentos que os alunos terão sobre estes eventos, bem como o impacto causado pelos mesmos.
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Filomena Rebelo 2/6
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
Quadro Geodinâmico Global
Litosfera continental Litosfera oceânica Dorsal oceânica Zonas de colisão de continentes
Limites de placas não confirmados
Zonas de subducção Direção da movimentação das placas
Adaptado de USGS.
Diapositivo 2/6 A teoria da tectónica de placas tem a sua origem no início do século XX com a hipótese da deriva dos continentes proposta por Alfred Wegener e nos argumentos científicos posteriores de Arthur Holmes. Na base desta teoria esteve a observação de que os continentes de ambos os lados do Atlântico – norte e sul-americano, euro-asiático e africano se podiam ajustar como peças de um puzzle. Circunstância esta que era sustentada por vários argumentos de índole paleontológica. Contudo, as objeções mais severas à teoria de A.Wegener provinham da falta de um mecanismo que explicasse a origem do movimento e da impossibilidade física de que blocos de crosta continental pudessem forçar a sua passagem através de um manto mais rígido. Mais tarde, nos anos de 50-60,do século XX, observações geofísicas acabaram por convencer os geocientistas de que os continentes se assemelhavam a passageiros viajando em grandes «jangadas» (placa tectónica), o que se move é a litosfera, isto é, os primeiros 100 km e o seu movimento é possível devido à existência das camadas viscosas da astenosfera. A separação dos continentes é levada a cabo pela criação de nova crusta oceânica que vai ocupando o espaço que fica entre os continentes que se separam. No final da década de 1950, o conhecimento do mundo submarino começou a trazer evidências da topografia submarina e, principalmente, de certas
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
características do comportamento magnético das rochas do assoalho submarino, o que ressucitou a teoria de A.Wegener. Desta vez, porém, os mecanismos de deriva continental já estavam melhor estabelecidos pelo trabalho de vários geocientistas, entre os quais se destaca o geólogo inglês Arthur Holmes. As forças geradas pelas correntes de convecção do manto terrestre são fortes o suficiente para deslocar placas, constituídas pela crosta sbumarina e continental. Segundo a teoria da deriva continental, a crosta terrestre é formada por uma série de "placas" que "flutuam" numa camada de material rochoso fundido. As junções das placas (falhas) podem ser visíveis em certas partes do mundo, ou estar submersas no oceano. Quando as placas se movem umas ao encontro das outras, o resultado do atrito é geralmente sentido sob a forma de um tremor de terra As placas não somente se movem umas contra as outras, mas "deslizam" umas sob as outras - em certos lugares da Terra, o material que existe na crosta terrestre é absorvido e funde-se quando chega às camadas "quentes" sobre as quais as placas flutuam. Se este processo existisse só neste sentido, haveria "buracos" na crosta terrestre, o que não acontece. O que se passa de facto é que, entre outras placas, material da zona de fusão sobe para a zona da crosta para ocupar os espaços criados (exemplo, a «cordilheira» submersa no Oceano Atlântico). As condições de pressão e temperatura atingidas no manto criam uma zona relativamente dúctil, a astenosfera, uma zona do manto externo, menos rígida, com comportamento plástico devido à fusão parcial de uma porção mínima de material do manto e é sobre essa camada que se assentam as placas tectónicas. A astenosfera tem um papel muito importante na teoria da tectónica de placas porque é aí o local onde se processam os movimentos capazes de
arrastar a litosfera. permite que as placas
constituídas por crosta e manto possam deslizar horizontalmente por distâncias de milhares de quilómetros (Takeuchi, 1974;Uyeda, 1992; Merritts et al., 1997; Plummer et al., 1999;Mendes, 2005). O conhecimento do interior da Terra deriva principalmente de observações dos tipos e das velocidades de propagação das ondas que a atravessam. A visão clássica do interior da Terra, desenvolvida durante a primeira parte do
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
século XX, estabelece uma diferenciação em três zonas de diferentes densidades que correspondem a variações de composição química: crosta (silício e oxigénio); o manto composto por silicatos ricos em ferro e magnésio e o núcleo composto predominantemente por ferro e níquel (Harris, 1978; Takeuchi et al., 1974). A instalação durante os anos 60, século XX, de sismógrafos em maior número e, sobretudo, de melhor qualidade permitiu obter uma resolução muito mais fina da velocidade das ondas sísmicas através das três zonas, daqui resultou uma divisão mais moderna que descreve o interior da Terra em termos das suas propriedades físicas (sólido rígido; sólido dúctil e liquido) reconhecendo-se assim cinco regiões, a saber: a litosfera; a astenosfera; o manto inferior; o núcleo externo e o núcleo interno (Plummer et al., 1999). A litosfera, segundo os paradigmas da tectónica de placas litosféricas e da deriva dos continentes, está retalhada em sete placas principais e várias placas menores, que «flutuam» e derivam sobre uma astenosfera menos densa e «macia» a uma taxa de alguns cm por ano. A esta velocidade a astenosfera tem um comportamento dúctil. A maioria dos fenómenos geológicos de larga escala resulta do movimento relativo das várias placas e das interações ao longo das suas fronteiras (Oxburg, 1978; Plummer et al., 1999;Teves- Costa, 2000). Acredita-se que o movimento das placas litosféricas resulta de correntes de convecção no manto superior (Oxburg, 1978; Merrits et al., 1997). Nas regiões onde as correntes são ascendentes, elas separam as placas e geram novo magma a partir de material do manto. Este magma arrefece e passa a formar a nova litosfera. Onde as correntes de convecção têm o sentido ascendente as placas convergem. Nestas situações, normalmente uma das placas mergulha sob a outra e é destruída no manto. O movimento das placas litosféricas contribui assim para fazer uma reciclagem contínua das rochas. Nas dorsais médio-oceânicas nova litosfera é criada e a litosfera mais velha é deformada e consumida nas zonas de subducção (Oxburg, 1978; Merrits et al., 1999). A
maioria
das
estruturas geológicas
de
grande
escala (montanhas,
continentes, bacias oceânicas) e os processos (sismos, vulcanismo e
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
metamorfismo), estão associados às interações que ocorrem ao longo das fronteiras de placas. Quando duas placas se afastam uma da outra (fronteiras divergentes), a litosfera é adelgaçada e, por isso a astenosfera com uma capacidade de flutuação ascende e eleva uma vasta região (Merrits et al., 1999). Consoante a litosfera está coberta por crosta continental ou oceânica, assim essas regiões elevadas constituirão zonas de rift continental ou dorsais médio-oceânicas. Duas placas litosféricas convergem (fronteiras convergentes), quando a placa mais densa (devido ao arrefecimento a densidade aumenta com a idade da placa) mergulha sob a outra (Merrits et al., 1999). A região onde a placa mergulha profundamente no manto chama-se zona de subducção. Por vezes, devido à subducção, um oceano inteiro pode desaparecer provocando a colisão de blocos de crosta continental, exemplo disto foi o que sucedeu entre o bloco indiano e a Ásia dando origem à cadeia dos Himalaias. Onde as placas deslizam uma pela outra não há criação de litosfera. Fronteiras deste tipo são designadas por transformantes (Merrits et al., 1999). Um exemplo de fronteiras transformantes que se estendem por um continente é a falha de San Andreas na Califórnia, Estados Unidos da América.
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Filomena Rebelo 3/6
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
ENQUADRAMENTO TECTÓNICO O arquipélago situa-se numa zona de confluência de placas litosféricas: Americana Africana Euroasiática Zona denominada por Junção tripla dos Açores. Este facto traduz-se na presença de várias estruturas tectónicas, onde se salientam a Zona de Fractura Este dos Açores (EAFZ), o Rift da Terceira (RT), a Crista Médio-Atlântica (CMO) e a Falha da Glória (FG).
Principais estruturas tectónicas da região dos Açores. Legenda: CMO – Crista Médio-Atlântica; EAFZ – Zona de Fractura Este dos Açores; RT – Rift da Terceira; FG – Falha da Glória (Gaspar et al., 1999).
Diapositivo 3/6 Sob o ponto de vista tectónico, o arquipélago dos Açores encontra-se numa zona tectonicamente complexa, devido ao contacto das placas litosféricas Americana, Euroasiática e Africana, a qual se designa Junção Tripla dos Açores, o que explica a existência, nesta área, de importantes estruturas tectónicas. De entre estas destacam-se a Crista Médio-Atlântica, a Zona de Fratura Este dos Açores, a Falha da Glória e o Rift da Terceira (e.g. Krause e Watins, 1970; Laugton et al., 1972; Searle, 1980) A Crista Médio-Atlântica é uma estrutura crustal sismicamente ativa, é a fronteira entre a placa Americana e as placas Euroasiática e Africana. Possui uma orientação geral N10º E a Norte dos Açores, mas apresenta uma direção NE-SW ao atravessar a região (e.g. Krause e Watkins, 1970; Searle, 1980; Udías, 1980; Madeira e Ribeiro, 1990). A Zona de Fratura Este dos Açores (Krause, 1965), a qual se estende desde a Crista Médio-Atlântica até Sul da ilha de Santa Maria, com uma direção aproximada E-W. Segundo alguns autores (Feraud et al., 1980; Forjaz, 1983, 1998; Luís et al., 1994), corresponde à fronteira entre o bloco referente aos Açores e a placa Africana, enquanto que outros consideram-na como a antiga fronteira entre as placas Euroasiática e Africana (Searle, 1980; Luís, 1996; Madeira, 1998).
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
A Falha da Glória localiza-se a E da ilha de Santa Maria e prolonga-se até ao Mar
Mediterrâneo,
Sismicamente
ativa,
com
orientação
comporta-se
N85ºE
como
(Laughton
uma
falha
et
al.,
1972).
transcorrente
de
desligamento direito (e.g. Laughton et al., 1972; Udías, 1980; Buforn et al., 1988) e considerada como a atual fronteira, a E dos Açores, das placas Euroasiática e Africana (e.g. Laughton et al., 1972; Feraud et al., 1980; Searle, 1980; Madeira, 1998). O Rift da Terceira, em sensus stritu (Machado, 1959), apresenta uma direção NW-SE e é definido por um alinhamento tectónico que passa pelas ilhas de S. Miguel, Terceira e Graciosa. Em sensu lato, corresponde a uma estrutura complexa que une a Falha Açores-Gibraltar à Crista MédioAtlântica através das ilhas do grupo oriental e central do arquipélago, por onde passa actualmente o troço mais ocidental da fronteira entre as placas Africana e Euroasiática (e.g. Machado, 1959; Krause e Watkins, 1970; Laughton et al., 1972; Feraud et al., 1980; Luís et al., 1994).
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Filomena Rebelo 4/6
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
SISMICIDADE MUNDIAL
profundidade do foco (ou hipocentro): • 0 a 60 km: sismos superficiais ( Vermelho) • 60 a 300 km: sismos intermédios ( Verde) • 300 a 760 km: sismos profundos (Azul)
Diapositivo 4/6 Sismicidade é a frequência de ocorrência de sismo por unidade de área de uma dada região, suposta homogénea do ponto de vista sísmico. Os sismos não apresentam uma distribuição aleatória na superfície do planeta, distribuem-se de acordo com um padrão bem definido, que se encaixa
perfeitamente
na
teoria
tectónica
de
placas,
localizando-se
principalmente nas zonas de fronteira de placas e nas falhas transformantes a elas associadas. A distribuição da sismicidade global ilustra de um modo inequívoco onde se encontram as regiões tectonicamente ativas da Terra. Os mapas da sismicidade constituem uma evidência importante no suporte à teoria tectónica das placas (Plummer et al., 1999). A distribuição geográfica das principais zonas sísmicas é a seguinte: A zona do chamado arco Circum-Pacífico, que forma uma cintura que abarca as cadeias de montanhas da costa Oeste das Américas e os arcos insulares ao longo das costas da Ásia e da Austrália, a zona mediterrânica-transasiática, esta zona começa na junção tripla dos Açores, continua pela zona de fratura Açores-Gibraltar, pelo norte de África, encurva através da península itálica, passa pelos Alpes, Grécia, Turquia, Irão, Himalaias e termina nos arcos
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
insulares do sudoeste da Ásia. O sistema das cristas oceânicas forma a terceira zona de maior sismicidade (Plummer et al., 1999). Portugal localiza-se em regiões de média atividade sísmica. Portugal continental situa-se a norte da fronteira entre as placas Euro-Asiática e na proximidade da junção das placas Euro-Asiática, Africana e Americana. Os Açores situam-se perto da crista média do Atlântico, na proximidade da junção das placas Euro-Asiática, Africana e Americana; a sismicidade é bastante elevada e ocorre normalmente através de enxames sísmicos que podem durar anos a estabilizar, contabilizando centenas ou até milhares de eventos em cada crise. A maioria dos sismos não é sentida e os que o são, não libertam frequentemente, uma quantidade significativa de energia. Este tipo de atividade sísmica sugere a oposição de pequenas forças a atuarem na litosfera, sujeitas a altas temperaturas, profundidades médias, enormes tensões e litosfera mais fria das zonas centrais e Este do arquipélago. Deste modo, as tensões são libertadas através de sismos energéticos ao longo de simples falhas de desligamento (Buforn et al., 1998).
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
Filomena Rebelo 5/6
SISMICIDADE NOS AÇORES Neste período, a grande maioria dos epicentros distribuiu-se ao longo do Rift da Terceira, embora também existam registos de sismicidade nas restantes estruturas tectónicas, com especial evidência para a Crista Médio-Atlântica.
Carta de Sismicidade dos Açores, no período de 1980 a Junho de 2006 (SIVISA, 2006), onde estão representados os epicentros de todos os sismos localizados.
Diapositivo 5/6 No arquipélago dos Açores, nomeadamente nos grupos central e oriental, a atividade sísmica é elevada devido ao seu enquadramento geotectónico. A sismicidade apresenta-se, geralmente, sob a forma de crises sísmicas com magnitudes baixas ou moderadas, mas também têm ocorrido sismos com magnitudes elevadas. Conforme se pode verificar na carta de sismicidade dos Açores, a atividade sísmica tem uma distribuição preferencial ao longo do designado Rift da Terceira (RT), numa direção WNW-ESSE, desde a Crista Média Atlântica até à falha da Glória. No entanto ao longo desta faixa há zonas que se evidenciam pela sua elevada sismicidade, como é o caso da zona Este do Faial (crise de 1998), Fossa Oeste da Graciosa, Banco D. João de Castro e Fossa de Hirondelle. A ilha de S. Miguel, quando comparada com as restantes ilhas do arquipélago, possui os índices de sismicidade mais elevados. Os epicentros não
se
distribuem
uniformemente,
verificando-se
existir
uma
maior
sismicidade nos maciços vulcânicos das Sete Cidades, do Fogo e das Furnas, comparativamente ao que acontece no Sistema Vulcânico da Região dos
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
Picos e no Complexo Vulcânico da Povoação e do Nordeste (Ferreira, 2000; Gomes, 2003). Da análise da carta de sismicidade verifica-se que a maioria dos eventos têm localização epicentral no mar, entre as ilhas. Devido ao facto destas serem relativamente alinhadas, não é possível obter uma geometria de rede ideal para uma correta localização epicentral, uma vez que as estações se localizam em terra, logo ficarão também alinhadas. Para um melhor conhecimento do comportamento sísmico da região há necessidade de aumentar a rede no que se refere a estações submarinas (OBS – Ocean Bottom Seismographs) (Senos, 2001).
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
Filomena Rebelo 6/6
SISMICIDADE HISTÓRICA NOS AÇORES 1730 - Intensidade IX/X?
1547 - Intensidade desconhecida.
1837 - Intensidade IX?
1614 - Praia da Vitória: intensidade X/XI? 1757 - Sismo: causando grande destruição; 1000 mortos; intensidade máxima XI.
1800 - Vila Nova e S. Sebastião: intensidade VII/VIII. 1801 - Cabo da Praia e Fonte Bastardo: intensidade VIII/X. 1841 - Praia da Vitória: intensidade IX.
1926 - Terramoto: elevada destruição na parte leste da ilha; 10 mortos; intensidade máxima X.
1980 - Intensidade VII.
1958 - Praia do Norte: Intensidade IX-X.
1522 - Terramoto: destruição de Vila Franca; Intensidade máx. X.
1998 - Terramoto: elevada destruição coincidente com as áreas atingidas em 1926; causou 9 mortos; Intensidade máxima VIII/IX.
1591 - Intensidade desconhecida. 1852 - Intensidade VII.
Principais sismos de origem tectónica ocorridos no Arquipélago dos Açores, no período histórico, segundo Silveira (2002).
1932 - Sismo Faial da Terra: intensidade máxima VIII. 1935 - Sismo Faial da Terra. Intensidade máxima VIII. 1952 - Ribeira Quente: intensidade VIII. 1973 – Santo António: intensidade VIII.
Diapositivo 6/6 O povoamento dos Açores apenas ocorreu em meados do século XV, daí que a
documentação
existente
relativa
à
atividade
sísmica
ocorrida
no
arquipélago abranja somente um período com cerca de 550 anos. Desde a ocupação humana e até ao século XIX, as informações sobre os principais eventos naturais que afetaram o arquipélago baseiam-se em relatos históricos, tendo sido a maioria deles efetuados por cronistas ligados ao clero. De acordo com a consulta dos trabalhos de cinco ilustres autores, nomeadamente: Gaspar Frutuoso (1522-1591), Diogo das Chaves (1575-?), Agostinho de Monte Alverne (1629-1726), Manuel Luís Maldonado (16441711) e António Cordeiro (1640-1722), Coutinho (2000) elaborou uma listagem dos sismos mais importantes de que há memória nas ilhas dos Açores Da análise desses dados, verifica-se que 50% dos eventos terão ocorrido no século XX e 23% no século XIX. Os restantes 27% dos eventos distribuíramse pelos primeiros 360 anos após o povoamento das ilhas. Tal facto resultará por um lado de lacunas existentes nos documentos históricos,
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
provavelmente mais escassos nos séculos XV a XVIII, e por outro, da distribuição temporal não uniforme da atividade sísmica, sobretudo dos eventos de grande intensidade (Silveira, 2002). No início do século XX foram instalados os primeiros sismógrafos nos Açores e desde 1997 até à atualidade o CVARG (Centro de Vulcanologia e avaliação de
Riscos
Geológicos)
gere
uma
rede
constituída
por
46
estações
sismológicas, distribuídas pelas nove ilhas, daí que neste século e com maior incidência nos últimos vinte e nove anos, a frequência dos eventos registados nos Açores tenha aumentado.
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
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SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
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eruptiva
e
avaliação
do
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Tese
de
doutoramento,
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risco
sísmico.
Proposta
de
intervenção.
Tese
de
Mestrado
Vulcanologia e Riscos Geológicos, Universidade dos Açores. 114p.
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em
SISMICIDADE NO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES | MÓDULO 1
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