Apostila Geotectônica

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
FACULDADE DE GEOLOGIA 
 
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA REGIONAL E 
GEOTECTÔNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA 
 
ROTEIRO DE ESTUDOS 
 
Prof. Claudio Valeriano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 2 
1996 
 
INTRODUÇÃO 
 
Esta apostila foi concebida como material auxiliar para o 
acompanhamento da disciplina de Geotectônica, do curso de Graduação da 
Faculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Fruto de 
compilação bibliográfica, foi baseada majoritariamente nos livros textos “Plate 
Tectonics and Crustal Evolution” (Condie, 1989) e “Geological Structures and 
Moving Plates” (Park, 1988), além de outras fontes diversas. 
Não pretende ser um compêndio de Geotectônica, de escopo vastíssimo, 
porém um mero roteiro de estudos. É centrado nas características geológicas dos 
ambientes geotectônicos. No seu trabalho cotidiano, o geólogo de qualquer 
campo de atuação, reconhecendo a ambientação geotectônica da área em que 
trabalha, terá melhores condições para identificar e desenvolver modelos de 
trabalho em termos de estilo estrutural e de faciologia sedimentar, metamórfica, 
magmática e metalogenética. A familiarização com as características geológicas 
dos ambientes geotectônicos abre caminho para previsões sobre seu 
comportamento e economia de esforços na aquisição de dados adicionais. 
 
 
 
CONTEÚDO 
 
 
 
1- Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 
 
2- Forma, estrutura e composição internas da Terra 
 
3- Tectônica de placas 
 
4- Margens de placas divergentes 
 
5- Margens de placas convergentes 
 
6- Margens de placas transformantes 
 
7- Tectônica intraplaca 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 3 
 
 
1- MÉTODOS DIRETOS E INDIRETOS DE INVESTIGAÇÃO 
DA TERRA 
 
 
 
 
MÉTODOS BÁSICOS DE INVESTIGAÇÃO: 
 
Investigação direta: 
 a) Geologia de campo 
 b) Perfurações 
 c) Minas subterrâneas 
 d) Batiscafos 
 
Investigação indireta 
 a) Sísmicos 
 b) Magnéticos 
 c) Gravimétricos 
 d) Elétricos 
 e) Geotérmicos 
 f) Estudos de alta pressão 
 g) Geoquímicos 
 h) Isotópicos 
 i) Outros Métodos 
 
 
 
a) Métodos sísmicos: São baseados em sismos naturais (terremotos e sismos detectáveis por 
instrumentos) ou produzidos (explosões). Consistem na medição do tempo de viagem de 
ondas sísmicas, entre o local da explosão (ou hipocentro no caso dos sismos naturais) e os 
sensores colocados em linha. 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 4 
 
 
 
Tipos básicos de ondas 
sísmicas de um sismo , 
em relação ao seu 
epicentro e hipocentro 
(Condie, 1989, pg.2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Refração sísmica: 
 É utilizada em terra e no mar; 
 Reflexões por incidência vertical são úteis na distinção entre descontinuidades 
abruptas e gradacionais. 
 
Reflexão sísmica: 
 Fornece informações relativamente mais rasas em relação à refração sísmica; 
 É aplicada principalmente em áreas oceânicas e, mais recentemente, nos 
continentes; 
 Nos oceanos: fontes acústicas emitidas por navios e coletadas de volta por geofones 
=> estratigrafia e estruturas de margens continentais e de bacias oceânicas; perfis de reflexão 
sísmica. 
 Em terra, são utilizados caminhões vibratórios como fonte de emissão de ondas. 
 
terremoto ou explosão => ondas elásticas: 
 
 
-ondas de corpo: p (primárias): são compressivas e propagam-se em sólidos e líquidos 
 
 s (secundárias): são cisalhantes e propagam-se apenas em meio 
sólido 
 
 
-ondas de superfície: Rayleigh (plano vertical) 
 
 Love (perpendiculares à direção de propagação) 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 5 
 
Exemplo de seção de reflexão sísmica, já interpretada, mostrando falhas reversas e dobras 
associadas na crista de Barbados, região do Caribe (Park, 1988, pg. 128). 
 
 
b) Métodos magnéticos: são aplicados para a caracterização de anomalias magnéticas dos 
corpos rochosos em sua configuração atual, e também no estudo do magnetismo 
remanescente de rochas antigas (paleomagnetismo). 
 
-O campo magnético terrestre pode ser descrito pelas seguintes atributos: 
 
-90% do campo magnético terrestre caracteriza-se por um dipolo em ângulo de 11,5 com o 
eixo de rotação do planeta, com deriva para Oeste de 0,18 /ano. 
 
-O campo magnético é medido através de fluxômetros ou por magnetômetros de protons, e 
em um determinado local mostra variações ao longo do tempo, que podem ser: 
 de curto prazo (horas a anos) - causadas por interações com a atmosfera; 
 ou seculares (séculos ou mais) - causadas por movimentos de fluidos no núcleo externo. 
 
-Para aplicação na geologia, são comumente empregadas seções ou mapas de anomalias 
magnéticas, representando valores de campo magnético discrepantes em relação à média 
regional. As anomalias magnéticas podem refletir a presença de rochas com susceptibilidades 
magnéticas contrastantes (ex. granitos e basaltos) e ainda variações na crosta inferior e no 
manto superior. 
 
direção: declinação: ângulo entre o Norte magnético e o Norte geográfico 
 inclinação: caimento em relação à horizontal 
 
força ou magnitude: varia entre 70 tesla, no polo Sul e 30 tesla, no equador. 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 6 
 
Exemplo de mapa de anomalias 
magnéticas no Escudo 
Canadense,, mostrando altos 
magnéticos representando 
faixas vulcânicas máficas e 
baixos magnéticos 
representados por gnaisses e 
granitos(Morley et al., 1967, 
in Condie, 1989, pg 105). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-Em estudos de paleomagnetismo, são empregadas amostras orientadas de idades 
conhecidas,a fim de reconstituir a orientaçào do campo magnético à época de sua formação. 
São dados importantes na reconstituição da configuração das massas continentais e oceânicas 
ao longo do tempo geológico. 
 
c) Métodos gravimétricos: consistem no estudo da distribuição de massa no interior terrestre, 
expressa pela densidade das rochas constituintes. 
 
-a aceleração gravitacional terrestre é de 980 gal (1 gal=1 cm/s2), em média, e é medida 
através de gravímetros, tanto em terra como no mar. Os gravímetros podem ser transportados 
em superfície ou em aviões. Satélites artificiais são também utilizados para cálculos 
gravimétricos. 
 
-a força de atração gravitacional entre dois corpos (por exemplo, a Terra e um objeto 
qualquer) é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles, e é proporcional 
às respectivas massas. Logo, regiões com rochas mais densas acarretam valores de gravidade 
maiores. Por outro lado, para comparar valores medidos em pontos com altitudes diferentes, 
há que fazer correções altimétricas. Para isto, utilizam-se sólidos de referência que se 
aproximam da forma real do planeta. Em graus de fidelidade crescente, podem ser alistados 
os seguintes sólidos: 
 
 esfera (altitude constante) 
 
 esferóide (altitude em função da latitude. Raio equatorial = 6.378 Km; raio polar = 6.357 
Km) 
 
 geóide (aproximadamente correspondente ao nível do mar), melhor determinado 
calculando-se os desvios de órbita de satélites artificiais. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 7 
 
 
As correções dos dados gravimétricos são de dois tipos principais: 
 
 
correção free air: levam em conta a elevação em relação ao geóide 
 
 
correção Bouguer: subtração, do valor free-air, da atração entre o corpo rochoso e a estação 
gravimétrica, mais a correção de relevo. No mar, introduz-se uma correção correspondente à 
substituição da massa de água por rocha. 
 
Exemplo de perfil gravimétrico no braçoleste do rifte do Leste Africano (Kenia), junto com o modelo 
interpretativo de distribuições de densidades (Darracott et al., 1973, in: Park, 1988, pg. 89.) 
 
 
d) Métodos elétricos: utilizam dados de eletrorresistividade e eletrocondutividade dos corpos 
rochosos. São utilizados quatro principais métodos: 
 
 sondagem direta de corrente (queda de voltagem entre dois eletrodos) 
 sondagem magnetotelúrica (variações elétricas e magnéticas) 
 sondagem eletromagnéticaa (idem, em campo artificial, induzido) 
 sondagem profunda geomagnética (variações eletromagnéticas induzidas por tempestades 
magnéticas) 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 8 
e) Métodos geotérmicos: consistem na observação espacial e temporal do fluxo térmico 
proveniente do interior terrestre. 
 
Duas grandezas são importantes: 
 
 gradiente térmico = dT/dx 
 condutividade térmica K 
 
O fluxo térmico (q= -K dT/dx) é expresso pelas seguintes unidades: 
 
 cal/cm2s 
 mW/m2 
 HFU (heat flow unit) = 1cal/cm2s = 0,0239 mW/m2 
 
O fluxo térmico normal é de 1,5 HFU. 
 
f) Estudos de alta pressão: envolvem a simulação, em laboratório, de condições de pressão e 
temperatura do interior da crosta e até do manto. Os equipamentos, até 1972, realizavam 
ensaios de 300 Kbar (cerca de 1000 Km de profundidade); mais recentemente, existem 
laboratórios que aplicam pressões de até 1,7 Mbar, a 3500 C, simulando o manto inferior e 
núcleo. 
 
Procuram-se simular as seguintes propriedades: 
 
 equilíbrio de fases minerais 
 velocidade de propagação de ondas sísmicas (Vp, Vs) através das rochas e minerais 
 propriedades elétricas e térmicas 
 propriedades reológicas 
 
g) Estudos geoquímicos: a composição química das rochas é estudada em seus elementos 
maiores e traços, dando informações sobre o ambiente geotectônico de formação das rochas 
ígneas e sedimentares, assim como a fonte primária das rochas, crustal ou mantélica. São 
utilizados principalmente espectrômetros de fluorescência de raios-X e ICP (“inductive 
coupled plasma spectrometer”). 
 
h) Estudos isotópicos: lado a lado com os estudos geoquimicos, os espectrômetros de massa 
fornecem razões isotópicas, com as quais podem-se calcular as idades de formação e 
metamorfismo das rochas, através dos métodos K-Ar, Rb-Sr, U-Pb, Sm-Nd, Pb-Pb, dentre 
outros. Isótopos de Pb, Sr e Nd, principalmente, também são utilizados como valiosos 
indicadores petrogenéticos sobre as fontes primárias das rochas e seus diferenciados 
magmáticos. 
 
i) Outros métodos: com o avanço tecnológico, muitos outros métodos com aplicaçào à 
geotectônica estão em desenvolvimento, tais como estudos de viscosidade do manto, 
tomografia sísmica do manto, sondagem oceânica profunda, sensoriamento remoto e muitos 
outros. Entretanto, talvez o método mais importante, e um dos menos valorizados ainda é a 
geologia de campo, sem a qual os métodos brevemente descritos acima perdem muito de seu 
potencial interpretativo. Igualmente importantes são os estudos geológicos convencionais, 
como estratigrafia, tectônica, vulcanologia, petrologia experimental, sedimentologia e 
paleontologia. 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 9 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 10 
2- FORMA, ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO INTERNAS DA 
TERRA 
 
FORMA: Esfera 
 Esferóide 
 Geóide: forma de pera invertida, continentes salientes 
 
 raio equatorial: 6.378,160 km 
 raio polar: 6.36,775 km 
 diferença = 1/298 
. 
 
ESTRUTURA: 
 
 
A subdivisão interna do planeta pode ser baseada em dois critérios: sísmico-composicional e 
mecânico: 
 
a) Critério sísmico-composicional: núcleo, manto e crosta; 
 
 
 
 
Crosta: (a ser detalhada a seguir): dualidade composicional marcante: crosta oceânica e 
crosta continental 
 
Manto: fonte de magma basáltico por fusão parcial 
 Composição ultramáfica predominante (>70% minerais de Fe-Mg). 
 90% FeO-MgO-SiO2 
 10% CaO-Al2O3-Na2O 
 
 PIROLITO: (3:1 peridotito:basalto): rocha hipotética que reflete a 
composição global do manto 
 
 Máficas de composição basáltica subordinadas 
 
Recentemente, estudos petrológicos (geoquímicos e isotópicos) têm indicado que o manto é 
mais heterogêneo do que se supunha, com dois tipos composicionais principais: 
SEGMENTO PROFUNDIDADE (Km) DESCONTINUIDADE 
Crosta 0-33 
 Mohorovicic 
Manto: 
 Superior 33-400 
 Zona de transição 400-1000 
 Inferior 1000-2900 
 Gutenberg 
Núcleo Externo 2900-4980 
 Zona de transição 4980-5120 
 Interno 5120-6370 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 11 
 
 manto empobrecido (por extrações basálticas): mais frequente na porção superior 
 manto enriquecido (ou mais propriamente não empobrecido): teores mais altos em 
elementos incompatíveis (elementos litófilos de raio iônico grande). 
 
 
Núcleo: 
 
 Metálico, rico em Fe, Ni, V, Co 
 Não propaga ondas s na porção externa (comportamento líquido, com temperaturas 
em torno de 3000 C) 
 Núcleo interno: Vs baixas, temperaturas próximas da de fusão ou com fusão 
incipiente. 
 
 
 
 
b) Critério mecânico: litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo. 
 
 
 
 
 
SEGMENTO PROFUNDIDADE (Km) DESCONTINUIDADE 
Litosfera 50-150 
 Low velocity zone (LVZ) 
Astenosfera 150-400 
 Zona de transição 
Mesosfera 400-2900 
 Gutenberg 
Núcleo 2900-6370 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 12 
 
Diagrama mostrando variações de Vp e Vs, da superfície ao centro da Terra, e estrutura inferida. 
 
Litosfera = crosta + porção rígida do manto superior 
 Comportamento relativamente frágil, dividida em placas litosféricas,cuja 
deformação está concentrada nas bordas. 
 
 
Low velocity zone (LVZ): 
 Alta atenuação sísmica 
 Baixa Vp (7.8 Km/s) 
 Alta condutividade elétrica 
 possível zona de geração de magmas basálticos. 
 Quando a LVZ é rasa => alto fluxo térmico (riftes ativos e cadeias meso-
oceânicas) 
 
Astenosfera: 
 Comportamento relativamente plástico 
 Apresenta importantes correntes de convecção controladas por 
heterogeneidades de conteúdo de calor => anomalias térmicas no manto - Hot spots. 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 13 
 
Variação da velocidade de ondas p e s, densidade e temperatura, em função da profundidade na Terra (fonte: 
Condie, 1989, pg 14) 
 
 
 
 
 
 
 
 
A CROSTA TERRESTRE: CARACTERÍSTICAS 
 
CROSTA OCEÂNICA: 
 
a) Acessibilidade: 
 direta: dragagem 
 furos profundos 
 observação submarina (batiscafos) 
 
 indireta: sensoriamento remoto 
 ofiolitos 
 
b) Nascimento: 
 
 -riftes intracontinentais => cadeias meso-oceânicas 
 
 estágios: 
 embrionário (ex. rifte do leste africano) 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 14 
 infantil ou protoceânico (ex. Mar Vermelho) 
 maturo crescente (ex. Atlântico) 
 maturo decrescente (ex. Pacífico) 
 reliquiar (ex. Mediterrâneo) 
 vestigial (ex. ofiolitos) 
 
c) Morte: 
 subducção e continentalização (ofiolitos) 
 
d) Estruturação: 
 
 -camada sedimentar (0-7 Km): material planctônico + argila 
 Vp = 1,5 a 3,4 Km/s 
 
 -embasamento (~ 4 Km): basaltos toleíticos 
 estruturas almofadadas e diques 
 Vp = 5 Km/s 
 
 -camada oceânica (4 a 6 Km): anfibolitos, rochas gabróides + diques 
de peridotito serpentinizado 
 Vp = 6,5 a 7,2 Km/s 
 
 -descontinuidade de Mohorovicic 
 - manto superior: peridotito + dunito 
 Vp > 8 Km/s 
 
e) Idades: 0 a 100 Ma 
 
f) Metamorfismo: hidratação, serpentinizaçãofácies zeólita e xisto verde (ex. Troodos, Chipre) 
 
g) Composição: comparação continental x oceânica 
 
 
 
 Continente Oceano 
SiO2 60-63 48,8 
TiO2 0,6 1,4 
Fe tot < > 
MgO < > 
CaO > < 
Na2O > < 
K2O > < 
Traços 
Rb 85-95 4 
Sr 340 170 
Ba 670-1150 65 
U 3-1,8 0,2 
Th 100 0,5 
Ni 20-50 100 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 15 
h) Características físicas principais 
 
 -densidade: 2,9-3,0 g/cm3 
 -espessura: m’x. 15 Km 
 -anomalia Bouguer + 
 -gradiente térmico: 30 C/km (teórico), cresce rapidamente com a prof. 
 -paleomagnetismo: padrão zebrado 
 -Vp: camada 1: 1,5-3,4 Km/s 
 camada 2: 5 Km/s 
 camada 3: 6,5-7,2 Km/s 
 -fluxo térmico: 8-10 HFU (cadeias meso-oceânicas) a 1,2 HFU (fossas) 
 
 
i) Tipos prováveis de relação com o manto: 
 
 2 modelos: limite químico: basalto/peridotito 
 
 mudança de fase: serpentinito/peridotito 
 basalto/eclogito 
 
 
j) Extensão atual: 306 x 106 Km2 
 59% área 
 21% volume 
 
 
k) Principais tipo crustais: 
 
 -bacias oceânicas (41%): relativamente estáveis 
 -cristas meso-oceânicas (10%): 80.000 km lineares 
 largura 1000 a 2000 km 
 -bacias marginais retro-arco (4%): ex. Aleutas, Filipinas, Fidji, Tasman, 
Nova Caledônia 
 possuem detritos continentais 
espessos, com contribuição vulcânica do arco e assoalho oceânico 
 fluxo térmico alto (ativas) 
 fluxo térmico baixo (inativas) 
 -fossas oceânicas (3%): relativamente mal conhecidas 
 anomalias Bouguer negativas 
 -ilhas vulcânicas (<1%): produzidas por hot spots, com basaltos alcalinos, 
rochas nefelínicas, traquitos 
 -arcos de ilhas: alguns autores consideram-nos como crosta oceânica, porém 
são muito diferenciados. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 16 
 
Distribuição em 
área e volume dos 
principais tipos 
crustais (Condie, 
1989, pg. 76) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CROSTA CONTINENTAL 
 
 
a) Acessibilidade: direta observação em superfície 
 furos de sondagem 
 minas 
 indireta sensoriamento remoto 
 sísmica 
 
 
b) Nascimento: acresção vertical e lateral 
 -arcos magmáticos: arcos de ilhas 
 arcos cordilheiranos 
 -espessamento continental por acresção de material no interior dos crátons 
(ex. traps vulcano-sedimentares, granitos anorogênicos) 
 
 Taxas de crescimento: 7,6 x 109 Km3/ 3,8 Ga 
 média 2 Km3/ano 
 Crescimento em função declínio do fluxo térmico: 
 Arqueano 70-80% 
 Proterozóico 20% 
 Fanerozóico <10% 
 
 
 
 
c) Principais ciclos tectono-magmáticos 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 17 
 
 
d) Morte da crosta continental 
 
 -subducção B: depende da espessura da crosta continental e da força da placa em 
subducção: até 10 km de espessura, a força descendente é capaz de arrastarqualquer 
cobertura. 
 
 -subducção A: causada por microcolisões devido a cunhas clásticas, platôs 
basálticos, etc., sobre a crosta oceânica em subducção. 
 
 -descasalamento ou delaminação: descolamento da crosta inferior, do manto. 
Provoca entrada de material astenosférico no espaço aberto. Pode também ocorrer no Moho, 
ou ainda na interface cobertura sedimentar/embasamento cristalino. O processo também 
acarreta contaminaçào no manto superior. 
 
e) Principais tipos crustais continentais: 
 
 -Escudos (6%) 
 -Plataformas (17%) 
 -Orógenos paleozóicos (8%) 
 -Orógenos meso-cenozóicos (6%) 
 -Arcos magmáticos (<3%) 
 -Riftes continentais (<1%) 
 -Mares interiores (< 1%) 
Total: ~49 % da área total do planeta 
Ma Evento Obs 
80 Andino-Alpino-Himalaiano 
280 Hercínico PANGEA 3 
480 Caledoniano-Apalachiano 
680-500 Brasiliano-Panafricano-
Cadomiano 
 
1300-1100 Sunsas Quebra do supercontinente 
1700-1300 Eventos intraplaca 
1800-2200 Transamazônico-Eburneano-
Huroniano 
PANGEA 2 (RODINIA) 
2500-2700 Jequié PANGEA 1 
2900 Canada 
3200-3400 Brasil (Guriense) 
4550-3800 Sem registro 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 18 
Seções sísmicas de vários tipos crustais. Velocidades de ondas p em Km/s (Condie, 1989, pg.82). 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 19 
3- TECTÔNICA DE PLACAS: FUNDAMENTOS 
 
A porção externa do planeta é constituída por um mosaico dinâmico de placas 
litosféricas relativamente rígidas que se movem umas em relação às outras. Em 
algumas zonas são consumidas, em outras são criadas e, em alguns limites, 
ocorre apenas translação lateral. Esta movimentação, geração e consumo de 
placas é responsável por todos os fenômenos geológicos globais (tectonismo, 
vulcanismo, formação de bacias sedimemetares, terremotos) observados na 
superficie da crosta terrestre. 
 
A revolução nas geociências. 
 
Desde sua proposição na década de 60 e incorporação de importantes adendos no 
início dos anos 70, a Teoria da tectônica de placas (ou Tectônica Global) 
representa uma revolução nas geociências, na medida em que integra novos 
dados das até então desconhecidas áreas oceânicas, ao enorme acervo de dados 
geológicos da área continental, e com dados geofísicos do interior do planeta. 
 
No início, enfrentou forte resistência, gerando uma das maiores polêmicas 
científicas do século XX, com duas vertentes de pensamento: fixistas x 
mobilistas. Nos anos 70 e 80, foi praticamente aceita para o Fanerozóico, 
persistindo importantes debates sobre sua atuação em tempos mais remotos. 
Surgiram então novos modelos não atualísticos, fruto desta resistência, e do 
avanço no conhecimento dos processos petrológicos e tectônicos na crosta 
inferior e litosfera abiaxo das áreas continentais. 
 
No final dos anos 80 e anos 90, estes novos conceitos foram incorporados à 
teoria, gerando versões não atualísticas, ou atualísticas mais modernas (muda a 
intensidade, não os processos) aplicáveis não só ao Precambriano, como também 
a períodos de relativa calma tectônica, como o Paleozóico de vários continentes. 
 
A litosfera e as placas litosféricas 
 
Litosfera: segmento rochoso externo do planeta, de comportamento 
relativamente mais frágil, se comparaddo ao segmento inferior mais dúctil 
(astenosfera). 
 
As placas litosféricas possuem espessura variando entre 150( áreas oceânicas) a 
300 Km (nas áreas continentais). Engloba, portanto, toda a crosta e importante 
segmento do manto superior. Seu limite com a astenosfera é caracterizado por 
uma zona de comportamento mecânico transional, a “low velocity zone” (LVZ), 
interpretada como sítio de geração basáltica no manto. Evidência geofísicas, 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 20 
como queda na velocidade de ondas sísmicas, alta atenuação sísmica e 
experimentos petrogenéticos de geração de magmas corroboram com esta 
hipótese. O limite litosfera x astenosfera é portanto um limite termo-mecânico. 
A partir da isoterma de 1333 C, o comportamanento mecânico do manto varia de 
rúptil para dúctil. 
 
*** anomalias térmicas causam uma variação na espessura das placas 
litosféricas*** 
 
AS PRINCIPAIS PLACAS: 
 
 
A seis principais placas litosféricas e seus limites, com vetores de velocidade aproximada relativa à placa 
Antártica e polos de rotação para seis pares de placas (Vine & Hess, 1970, in Park, 1988, pg. 55). 
 
Dependendo da escala em consideração, deve ser considerada a existência de 
placas menores (p. ex., Arábica, Cocos, Nazca, Caribe, Filipinas e Scotia) e 
uma infinidade de microplacas litosféricas. 
 
 
A maior parte da sismicidadeocorre nos limites de placas, evidência do 
deslocamento relativo 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 21 
 
Distribuição mundial de sismos, entre 1961 e 1969, mostrando o contraste entre a alta sismicidade das margens 
de placas e o seu interior quase assísmico (Condie, 1989, pg. 141). 
 
 
 
 
Observando a figura acima, notam-se áreas de atividade sísmica especialmente 
intensa no interior das placas. Procure pesquisar que áreas são estas e o que nelas 
ocorre. 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 22 
ESPALHAMENTO DO FUNDO OCEÂNICO: GERAÇÃO DE 
LITOSFERA 
 
Nas dorsais meso-oceânicas, a crosta oceânica juvenil é gerada a partir da fusão 
parcial do manto. À medida em que resfria, vai se afastando simetricamente de 
seu sítio de geração, enquanto novo material é adicionado. O padrão de idades da 
crosta oceânica aumenta na medida em nos afastamos das dorsais em direção às 
margens continentais. Diversos estágios de geração de oceanos esção preservados 
em nosso planeta, desde oceanos restritos (Mar vermelho, onde praticamente está 
se formando hoje a crosta oceânica) até vastas áreas oceânicas, como por 
exemplo na placa pacífica. Desta forma fica claro que a crosta oceânica é gerada 
a partir da ruptura, separação e 
stamento de massas continentais. 
 
***As dorsais meso-oceânicas representam limites divergentes entre placas e 
são sítios de geração de crosta oceânica juvenil e de litosfera oceânica*** 
 
 
PRINCIPAIS EVIDÊNCIAS DA MOVIMENTAÇÃO DAS PLACAS 
LITOSFÉRICAS 
 
 
a) Evidências magnéticas 
 
 
Anomalias magnéticas lineares: geram o chamado padrão zebrado do 
assoalho oceânico, definido por faixas com polaridade normal alternadas com 
faixas de polaridade reversa, deslocadas transversalmente em zonas de fratura. O 
padrão zebrado é interpretado como produto de dois processos concomitantes, 
porém de causas independentes: 
 
 
-injeção e extrusão aproximadamente contínua de basaltos ao longo do eixo das 
dorsais oceânicas, à medida em que as placas adjacentes se afastam; 
 
 
-eventos de súbita inversão da polaridade do campo magnético terrestre, 
fenômeno de causas ainda especulativas, relacionadas a processos no núcleo. O 
levantamento sistemático das inversões nos últimos 180 Ma. levou à elaboração 
da escala paleomagnética do tempo geológico. 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 23 
Posição atual dos 
continentes 
Gondwânicos, com 
a distribuição 
simplificada das 
dorsais oceânicas, 
padrão de 
anomalias 
magnéticas e falhas 
transformantes 
(Park, 1988, pg. 
62). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trajetória aparente de deriva polar, calculada a partir da determinação da 
orientação do campo paleomagnético terrestre em amostras datadas, através da 
medição de seu magnetismo remanescente. A trajetória inferida para uma placa 
é sempre aparente, pois em princípio tanto a placa como o polo magnético são 
passíveis de deriva ao longo do tempo geológico. Entretanto, a comparação das 
trajetórias de duas placas pode levar à inferência de que sofreram deslocamentos 
relativos. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 24 
 
Trajetórias aparentes de deriva polar para várias situações tectônicas (Condie, 1989, pg. 139) 
 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 25 
 
b) ajuste geométrico do contorno das margens continentais opostas 
 
 
 
c) continuidade de províncias geológico-paleontológicas em massas 
continentais atualmente separadas por grandes distâncias após fragmentação 
continental 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 26 
 
d) idade da costa oceânica e dos sedimentos sobrejacentes é progressivamente 
mais antiga (0 a 200 Ma) à medida em que se afastam das dorsais. 
 
e) Traços de hot spots e seu uso como referenciais fixos: anomalias térmicas 
no manto geram pontos de extrusão magmática em superfície (hot spots). Com o 
movimento da placa litosférica, estes pontos deixam um rastro de centros 
eruptivos alinhados na direção domovimento, cujas idades aumentam 
gradativamente (exemplo: cadeia de ilhas e montes submarinos do Havaí) 
 
 
Mapa da cadeia do 
Havaí, com as dades 
domagmatismo, 
indicando importante 
mudança na direção 
de movimentação da 
placa do Pacífico ao 
redor de 40 ma. 
(Molnar & Stock, 
1987, in: Condie, 
1989, pg. 159). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ZONAS DE SUBDUCÇÃO: CONSUMO DE LITOSFERA OCEÂNICA 
 
 Uma vez que o diâmetro terrestre permanece inalterado (inclusive com bases 
astronômicas), o material acrescionado nas dorsais deve ser consumido na 
mesma proporção. 
 
Os sítios de consumo da litosfera oceânica são as fossas abissais, por baixo das 
quais a litosfera é subductada e mergulha em direção ao manto astenosférico. As 
então denominadas zonas de subducção consomem a litosfera oceânica, 
reciclando-a no manto. Como resultado, parte da litosfera oceânica, o manto 
astenosférico sobrejacente e a litosfera estacionária podem sofrer fusão parcial. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 27 
Esta diversidade de componentes dá origem ao magma andesítico, que aflora na 
placa cavalgante gerando arcos magmáticos. Estes arcos com intensa atividade 
vulcânica e plutônica (quando dissecados), podem ser implantados tanto na 
litosfera oceânica (arcos de ilhas), como na litosfera continental (arcos 
cordilheiranos). 
 
***As zonas de subducção são portanto limites convergentes entre placas, e 
sítio de consumo de litosfera oceânica e de criação de litosfera continental por 
acresção de magmas siálicos à superfície.*** 
 
 
 
 
EVIDÊNCIAS: 
 
a) Sismos com hipocentros profundos: a distribuição dos sismos ao longo de 
uma fossa abissal define uma região planar, denominada de zona de Benioff, 
interpretada como sendo representativa do limite superior da placa em 
subducção. 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 28 
 
Exemplos de 
zonas de Benioff 
peri-Pacíficas 
(Condie, 1989, 
pg. 147). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) vulcanismo intermediário; 
c) metamorfismo de alta P/T nas rochas subductadas; 
d) metamorfismo de baixa P/T na região do arco magmático 
 
 
FALHAS TRANSFORMANTES: LIMITES CONSERVATIVOS ENTRE 
PLACAS LITOSFÉRICAS 
 
Quando visualizamos o arranjo das placas e sua geometria em 3 dimensões, na 
superfície terrestre, fica claro que devem existir limites onde não ocorre nem 
consumo nem geração de litosfera, mas simplesmente translação horizontal entre 
as placas. Este tipo de limite é denominado conservativo e é caracterizado por 
falhas com movimentação principal direcional (strike slip faults ou 
transcorrentes). 
 
Inicialmente descrita nas áreas oceânicas, as falhas transformantes são um tipo 
especial de falhas strike-slip, onde a movimentação realtiva entre blocos está 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 29 
restrita ao seu segmento central, Elas conectam centros de espalhamento 
(dorsais), e/ou zonas de consumo (zonas de subducção) e/ou outras falhas 
transformantes. 
 
O magmatismo nete tipo de limite é mais restrito, e muitas vezes com tendência 
alcalina, indicando que o manto astenosférico não empobrecido deve ter 
contribuído para sua geração 
 
Evidências: 
 
-deslocamento das anomalias magnéticas lineares 
-sismicidade rasa e restrita ao segmento entre as dorsais 
-magmatismo: servem de conduto para ascenção de basaltos alcalinos 
-feições topográficas lineares perturbando a suave topografia do fundo oceânico, 
em forma desulcos, cristas ou degraus. 
 
CICLO DE WILSON: ABERTURA E FECHAMENTO DE OCEANOS 
 
O ciclo de Wilson pode ser descrito em seus estágios típicos, desde a 
fragmentação continental,culminando com a colisão de massas continentais. 
Entretanto, o ciclo pode ser abortado em quaisquer de seus estágios: 
 
Rifte intracontinental (ex. rifte do leste africano): caracterizado pela 
implantação de um regime tectônico tracional em domínio continental; 
 
Estágio protoceânico (ex. Mar Vermelho): início de geração de crosta oceânica; 
 
Estágio oceano maturo crescente (ex. Atlântico): caracterizado por bacia 
oceânica com dorsal oceânica e bordejada por margens passivas dos dois lados; 
 
Estágio oceano maturo decrescente (ex. Pacífico): implantação de zona de 
subdução em um ou nos dois lados da bacia oceânica; 
 
Estágio de fechamento ou colisional (ex. Cadeia Alpino-himalaiana): consumo 
total da litosfera oceânica, colocando os domínios continentais em contato 
compressivo. 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 30 
 
Sequência idealizada de eventos em um ciclo de 
Wilson (Condie, 1989, pg. 195) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COLISÃO CONTINENTAL: ENCONTRO DE MASSAS 
CONTINENTAIS E FORMAÇÃO DE FAIXAS OROGÊNICAS 
 
Características: 
 
-ocorrência de xistos azuis e ofiolitos na zona de sutura 
 
-magmatismo sin-colisional refusão crustal 
 
-sismicidade no interior das massa continentais 
 
-estruturas indicativas de intenso encurtamento crustal: dobramento intenso e 
falhas de empurrão de escala crustal, nappes. 
 
-colagem de terrenos geologicamente distintos 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 31 
4- MARGENS DE PLACAS DIVERGENTES 
 
Ambientes tectônicos distensivos são caracterizados 
por regimes de stress distensivo, onde os vetores 
2 e 3 localizam-se no plano horizontal, e 1 (= 
gravidade) na vertical. 
 
As falhas normais são as estruturas mais características do ambiente 
extensional, resultando em estiramento crustal e na implantação de bacias 
sedimentares. 
 
As margens de placas divergentes são caracterizadas pela existência de uma 
dorsal oceânica, a partir da qual as placas adjacentes se afastam mutuamente, e 
onde é produzida litosfera oceânica juvenil. 
 
No contexto do ciclo de Wilson, isto é, em uma visão evolutiva, este tipo de 
margem de placa tem sua origem a partir da fragmentação continental 
(rifteamento), evoluindo até a formação de um oceano aberto (p. ex. Oceano 
Atlântico), ou pela fragmentação de uma placa oceânica, com a implantação de 
uma nova dorsal oceânica no seu interior. 
 
Da fragmentação continental até a formação de assoalho oceânico vasto, as 
caracterísitcas geológicas dos vários estágios variam muito ao longo de sua 
evolução: 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 32 
ESTÁGIOS DA FRAGMENTAÇÃO CONTINENTAL À FORMAÇÃO DE 
OCEANO ABERTO 
 
 
Estágios na ruptura e fragmentação de um 
continente e desenvolvimento de uma nova dorsal 
oceânica (Dewey & Bird, 1970b, in: Condie, 
1989, pg. 189). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Estágio de arco ou domo pré-rifte: inicia-se geralmente pela implantação de 
uma anomalia térmica na astenosfera, provocando alto fluxo térmico 
acompanhado de forte soerguimento na litosfera e consequentemente altas taxas 
de erosão. O magmatismo é tipicamente peralcalino, colocado através de 
enxames de diques e uma superestrutura vulcânica que raramente se preserva 
devido à erosão. Em termos de registro geológico, este estágio se apresenta 
através de uma forte discordância erosiva (provocando um hiato estratigráfico), 
abaixo da qual ocorre o complexo de diques. 
 
b) Estágio de rifte: inicia-se a fragmentação da litosfera, que começa a sofrer 
estiramento e forte adelgaçamento. Na crosta superior, implanta se um complexo 
escalonado de falhas normais, definindo alternância de grabens e horsts 
subparalelos, ou em arranjos de junção tríplice (com ângulos tendendo a 120 
graus), definindo uma ou várias bacias do tipo rifte, cada qual com seus 
subcompartimentos. Neste estágio, o magmatismo é tipicamente bimodal (quanto 
ao teor de SiO2): 
-diques e derrames de basaltos toleíticos, 
-diques e depósitos piroclásticos de riodacitos e riolitos de afinidade alcalina. 
A sedimentação clástica, com a implantação de leques aluviais nas bordas dos 
grabens, gradando para sistemas lagunares e fluviais nas áreas mais abatidas. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 33 
Exemplos: sistema de Rifte do Leste Africano (em desenvolvimento); 
 sistema Recôncavo-Tucano-jatobá (Cretáceo-Terciário). 
 
c) Estágio de golfo protoceânico: devido ao extremo adelgaçamento da litosfera 
continental e volumosa intrusão/extrusão basáltica, inicia-se a formação de crosta 
oceânica sobre o eixo de espalhamento, separando as duas áreas continentais, e 
definindo duas novas placas litosféricas. O magmatismo basáltico toleítico passa 
a ser preponderante ou exclusivo e forma-se uma bacia confinada, sujeita a 
invasões contínuas ou intermitentes do mar, gerando depósitos evaporíticos 
típicos desta fase. Dependendo do sistema de drenagem local, podem se 
desenvolver complexos deltáicos. Como as margens continentais estão ainda 
muito próximas, pode haver interdigitação dos sedimentos provenientes de ambas 
as áreas continentais. 
Exemplo: Mar Vermelho 
 
d) Estágio de oceano aberto: caracteriza-se por um largo domínio de litosfera 
oceânica entre as duas margens continentais outrora em contato. 
Uma característica importante deste estágio é que a margem continental (região 
da crosta de transição entre continental e oceânica), afastada da anomalia térmica 
da astenosfera, entra em subsidência com o resfriamento (subsidência térmica)e 
com o peso do prisma sedimentar, denominado miogeoclíneo. Esta acumulação 
de sedimentos à margem continental dá origem à chamada plataforma 
continental, domínio de crosta continental submersa com lâmina d’água 
relativamente pouco profunda. Dependendo da constituição sedimentar e da 
estruturação, tipos diferentes de plataformas continentais podem ser formados, 
como nos exemplos abaixo: 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 34 
 
Tipos de plataformas com diferentes estruturas e sedimentação (Mohriak, W. U., 1993, Tectônica de Bacias 
Sedimentares. PETROBRÁS-DEPEX, pg. 39) 
 
 
FEICÕES ESTRUTURAIS DOS RIFTES CONTINENTAIS 
 
Mecanismos de estiramento 
 
Quanto aos mecanismos de estiramento da crosta continental no processo de 
rifteamento, duas classes de modelos básicos são propostas: 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 35 
 
 
a) modelos com pure shear: a extensão distribui-se por toda a litosfera, gerando 
bacias ou riftes simétricos. Dois subtipos são considerados: um que considera a 
deformação homogênea (não ilustrado aqui), e outro que considera a diferença de 
comportamento reológico entre a crosta superior, rúptil, e a crosta inferior, dúctil 
(MacKenzie, 1978). Neste último modelo, ilustrado na figura acima (A), 
processos rúpteis de falhamento se concentram na crosta superior, ao passo que a 
crosta inferior se deforma de maneira dúctil. Ao longo da transição rúptil-
dúctil, forma-se uma zona de descolamento. Cada vez mais são reconhecidos 
exemplos de deformação distensiva em níveis crustais profundos (fácies 
anfibolito e granulito), sob o regime dúctil, inclusive com milonitos associados. 
 
b, c) modelos com simple shear: forma-se uma zona de cisalhamento de escala 
litosférica, com movimentação normal, e falhas menores sintéticas e antitéticas 
associadas. Este mecanismo gera baciascom geometria assimétrica, do tipo 
hemi-gráben e forte basculamento de blocos em direção à falha mestra. 
 
 -Modelo de Wernicke (1981 e 1985): O afinamento da crosta não 
corresponde ao do manto, gerando alta assimetria. Magmas astenosféricos 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 36 
ascendem pela zona de cisalhamento, podendo chegar à superfície ou se 
implantar na crosta ou no limite crosta/manto (underplating). 
 
 -Modelos de descolamento (Lister et al., 1986): a falha dominante 
tende a se horizontalizar ao longo das duas descontinuidades (transição rúptil-
dúctil da crosta e na descontinuidade de Mohorovicic). Gera geometrias 
contrastantes: na placa inferior, a estruturação é muito complexa, com falhas 
lístricas (falhas com superfície curva de convavidade para cima), enquanto que 
na margem superior a estruturação é muito mais simples, com poucas falhas de 
geometria planar predominante e estreita plataforma continental. 
 
Zonas de transferência 
 
Nos riftes continentais, a zona axial de ditensão crustal não se prolonga 
linearmente por longas distâncias, sofrendo bifurcações e sendo deslocada 
transversalmente pelas chamadas zonas de transferência. Estas zonas 
acomodam segmentos de rifte com características diferentes, tais como: 
variação na taxa de abertura ao longo do rifte, ou também quando ocorre 
mudança no sentido de mergulho da falha principal. Outras zonas de 
transferência fazem a ligação de segmentos de rifte escalonados (“rift jump”). 
 
 
 
AS DORSAIS OCEÂNICAS 
 
As dorsais oceânicas, também chamadas de cristas ou cadeias (meso)-oceânicas, 
constituem no seu conjunto a feição tectônica mais expressiva do planeta, 
formando uma rede que se estende por cerca de 80.000 km, em todas as bacias 
oceânicas, com ramificações que adentram os continentes em processo de 
rifteamento. As dorsais são o sítio de geração de litosfera oceânica, cumprindo o 
papel de principal via de escape do calor interno da Terra. 
 
Sua origem e distribuição espacial é controlada a correntes convectivas 
ascendentes na astenosfera que, ao chegar à base da litosfera, passam a ter 
movimento divergente. Esta associação íntima com anomalia térmica 
astenosférica se expressa em todas as características geológicas das dorsais: 
 
 -sua expressão topográfica, com largura de1000 a 2000 km e 
altura de 2-3 km, resultado do processo de domeamento térmico; 
 -alto fluxo térmico no eixo, diminuindo simetricamente com a 
distância 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 37 
 -a tectônica divergente, caracterizada por falhas normais, com um 
pronunciado graben central de cerca de 100 km de largura; 
 -profuso magmatismo básico de afinidade toleiítica de baixo K, 
com ocorrência de uma câmara magmática sob o gráben central; 
 
 
Seção esquemática de um gráben central, com uma 
câmara magmática subjacente, na qual ocorre 
diferenciação magmática e formação de cumulados. A 
formação da crosta se dá principalmente pela acrescão 
repetida de diques. Extrusões de basaltos almofadados 
ontribuem para o espessamento crustal (Ballard & Van 
Andel, 1977, in: Park, 1988, pg 77) 
 
 
 
 
 -alta concentração de sismos rasos; 
 -anomalia gravimétrica (Bouguer) baixa, indicando material 
mantélico pouco denso próximo à superfície; 
 -Velocidades de ondas p anomalamente baixas no manto, e alta 
atenuação sísmica, devido à ocorrência de material quente; 
 
 
Modelo de densidades (g/cm3) da 
crosta e manto superior sob a 
dorsal meso-atlântica, e padrão 
gravimétrico correspondente 
(Talwani et al., 1965, in: Park, 
1988, pg. 74). 
 
 
 
 
 
 
 
Anomalias magnéticas e a formação do padrão zebrado 
 
À medida em que as placas litosféricas se afastam, material basáltico que 
preenche o espaço adquire magnetização remanescente correspondente à época 
de sua cristalização. Desta forma, as repetidas inversões do campo magnético 
terrestre, ao longo do tempo geológico, ficam registradas no assoalho oceânico 
formado na forma de faixas alternadas de anomalias magnéticas (normais e 
invertidas em relação à polaridade atual), subparalelas e dispostas 
simetricamente em relação ao eixo da dorsal. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 38 
A comparação do padrão (zebrado) de anomalias magnéticas do assoalho 
oceânico com a escala padrão de reversões magnéticas permite inferir a idade da 
crosta oceânica. Dividindo-se a distância de uma determinada faixa de anomalia 
magnética ao eixo da dorsal, pela sua idade, obrtém-se a taxa média de 
espalhamento oceânico, comumente expressa em cm/ano. 
 
 
Esquema do espalhamento do fundo oceânico e 
formação do padrão zebrado de anomalias 
magnéticas, aplicado à crista de Juan de Fuca, ao 
largo da costa oeste dos EUA (Vine, 1968, in: 
Wyllie, 1971, pg. 319). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zonas de fratura e falhas transformantes 
 
Nas dorsais oceânicas e nas planícies abissais adjacentes, um grande número de 
zonas de fratura intercepta e desloca a zona axial de espalhamento e as 
anomalias magnéticas associadas. Estas zonas de fratura têm expressão 
fisiográfica na forma de sulcos, degraus ou cristas. A sismicidade ao longo da 
zona de fratura é quase exclusivamente concentrada na porção entre os 
segmentos da dorsal deslocada, que é denominada de falha transformante 
(Wilson, 1965). Seu movimento horizontal não se enquadra num simples caso de 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 39 
deslocamento transcorrente da dorsal, como pode parecer à primeira vista. O 
movimento relativo entre os blocos adjacentes à falha não é ditado pelo aparente 
deslocamento do eixo da dorsal, e sim pelo movimento de afastamento das 
placas. Para fora das dorsais, em princípio, não há movimento horizontal relativo 
entre os dois blocos adjacentes, desde que a taxa de espalhamento seja igual nos 
dois segmentos de dorsal adjacentes à falha transformante. 
 
 
Comparação do movimento 
das falhas transformantes e 
transcorrentes (Wyllie, 
1971, pg. 316). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O traçado escalonado das dorsais parece ser uma feição herdada do início da 
fragmentação continental, com influência da distribuição das anomalias térmicas 
(“hot-spots”) e da estruturação do embasamento cristalino”. Segundo este 
raciocínio, as dorsais oceânicas já se formam escalonadas desde o princípio, 
como exemplificado na ilustração abaixo. 
 
 
Estágios iniciais de abertura de uma bacia 
oceânica, mostrando ainfluência possível de 
“hot-spots (Dewey & Burke, 1974, in: Park, 
1988, pg. 84). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
METAMORFISMO EM AMBIENTES DIVERGENTES 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 40 
a) ambiente intraoceânico: metamorfismo de fundo oceânico (alta T baixa P), 
com formação de paragêneses hidratadas: serpentinização de rochas ultramáficas, 
cloritização de rochas básicas são processos típicos. 
 
b) ambiente intracontinental: 
 
 -nível crustal raso: metamorfismo de soterramento na base do pacote 
sedimentar em bacias profundas, com transição da diagênse para o 
metamorfismo (anquizona). Pode ocorrer também metamorfismo de contato 
restrito ao longo de diques e sills (p. ex.: silicificação de arenitos, formação de 
talco em calcários dolomíticos). 
 -nível crustal profundo: granulitos de baixa pressão. 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 41 
 
5- MARGENS DE PLACAS CONVERGENTES 
 
O regime de stress característico para ambientes 
convergentes é o compressivo, onde os vetores  1 
e  2 encontram-se no plano horizontal, e 3 na 
vertical. Como resultado são geradas principalmentedobras e empurrões resultando em encurtamento 
crustal 
 
Margens de placas convergentes são caracterizadas por zonas de subducção, onde placas 
litosféricas oceânicas mergulham por baixo de placas também oceânicas (subducção 
intraoceânica) ou continentais, produzindo áreas com elevada sismicidade rasa e profunda. 
Esta interação, em profundidade, provoca fusão parcial em ambas as placas. Os magmas 
produzidos, ao ascender, alojam-se nas porções superiores da placa cavalgante, formando 
arcos magmáticos. Quando a subducção envolve duas placas oceânicas, formam-se os arcos 
de ilhas (ou arcos intraoceânicos). Quando a subducção se dá sob uma placa continental, 
formam-se os arcos cordilheiranos. 
 
Quando o processo de consumo da litosfera oceânica em subducção se completa, causando o 
fechamento da bacia oceânica, as massas siálicas adjacentes (continentes e/ou arcos de ilhas) 
entram em colisão. Com a progressiva estabilização tectônica da área (cratonização), as 
massas colididas se tornam amalgamadas em uma única placa litosférica, contribuindo para o 
crescimento continental. 
 
Na ilustração abaixo, são exemplificados vários casos de zonas de subducção 
atuais. Procure identificar, em um mapa com os limites entre as placas, cada uma 
delas. 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 42 
 
Seções esquemáticas exemplificando casos atuais de zonas de subducção (Dewey & Bird, 1970). 
 
 
 
COMPARTIMENTAÇÃO TECTÔNICA DE MARGENS CONVERGENTES 
 
a) Subducção intraoceânica: 
 
 
 
fossas abissais: constituem calhas alongadas e profundas (5000 a 8000 m) que 
marcam o local de deflexão da placa em subducção. São caracterizadas por fluxo 
térmico anomalamente baixo e preenchimento por sedimentos turbidíticos 
provenientes do arco. Dependendo da distância da fossa ao arco, material 
piroclásticas na forma de fluxos subaquáticos e/ou transportados pelo vento 
podem contribuir para a sedimentação. A partir da fossa, o traçado da placa em 
subducção pode ser determinado sismicamente através dos hipocentros que são 
rasos próximo à fossa, aumentando de profundidade em direção ao arco 
magmático. Exemplos desta zona sísmica, chamada de zona de Benioff, 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 43 
mostram a diversidade de ângulos de mergulho da zona de subducção e largura 
do espaço arco-fossa: 
 
 
Seções verticais de 
distribuição de hipocentros 
(sismos entre 1954 e 1969) 
abaixo de sistemas arco-
fossa. T= fossa; V= arco 
vulcânico recente. Note a 
relação entre o mergulho da 
zona de Benioff e a 
distância arco-fossa 
(Condie, 1989, pg. 147). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
prisma acrecionário: forma-se adjacente à fossa, pelo processo de “raspagem”, 
pela placa superior, de fragmentos da crosta oceânica (basaltos oceânicos e 
sedimentos pelágicos) em subducção e de sedimentos da fossa (turbiditos e 
material piroclástico do arco redepositado). A mistura tectônica destas rochas dá 
origem às melanges ofiolíticas. A construção do prisma se dá pela imbricação de 
escamas tectônicas em nível raso, onde as fatias de empurrão de idades mais 
jovens são colocadas na base do pacote, próximo da fossa. À medida em que o 
material é arrastado para níveis mais profundos ao longo da zona de benioff, 
entra no campo dúctil e é deformado por dobramento apertado e complexo, 
concomitantemente ao metamorfismo. 
O prisma acrecionário é caracterizado por fácies metamórficas de alta P/T 
(série de fácies prehnita-pumpeleíta, xisto azul, epidoto-anfibolito, eclogito). O 
anfibólio sódico associado a plagioclásio albítico são típicos. Outros minerais 
indicativos de gradientes de alta P são a lawsonita e jadeíta. Zonas metamórficas 
transicionais para fácies xisto verde e anfibolito ocorrem quando o material é 
arrancado da zona de subducção e volta para segmentos crustais superiores. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 44 
Estruturas e processos 
em um prisma 
acrescionário 
idealizado: a) zona de 
acresção frontal por 
empurrões 
imbricados; b) zona 
de descolamento 
basal; c) estruturas de 
duplex; d) formação 
de melanges; e) falhas 
individuais cortando 
todo o prisma; f) 
material dúctil 
deformado, e 
verticalizado; g) 
espalhamento 
gravitacional; h) 
diápiro de sedimento, 
com escape de fluidos e água; i) transição dúctil-rúptil; j) embasamento definindo o limite do prisma 
acrescionário (Moore et al., 1985, in: Park, 1988, pg. 120). 
 
Bacia ante-arco: posicionada na placa superior, entre o arco e a fossa, constitui 
o sítio de sedimentação de material derivado do arco. Dependendo da morfologia 
da bacia, podem se suceder os ambientes ambientes fluvial, deltaico, plataformal 
(com influência de ondas e marés) e talude marinho profundo. 
 
Arco de ilhas: arcos magmáticos (de ilhas ou cordilheiranos) em margens 
convergentes são o ambiente tectônico propício à formação de magmas de 
composição intermediária a ácida, de afinidade cálcio-alcalina. Menores 
proporções de magmas básicos podem ocorrer no início da etapa convergente. 
Esta diversidade magmática é resultante da complexidade de ambientes e rochas 
fontes envolvidas em processos de fusão parcial em margens convergentes. 
Apesar de existirem inúmeros modelos relativos ao sítios, fonte e profundidade 
de geração magmática neste ambientes, é consenso que tanto o manto 
astenoférico sob a placa subductada, como a litosfera (incluindo sedimentos e 
principalmente fluidos na ZS) e astenosfera da placa subductada, além de 
contaminação crustal durante sua ascensão contribuem para geração e 
diversidade magmática em ambientes convergentes. 
 
Os arcos de ilhas, quando ainda imaturos, são submarinos, com predominância 
de toleítos de arco, na forma de basaltos almofadados e/ou hialoclastitos. Com a 
sua evolução, tornam-se subaéreos, formando cordilheiras alongadas. A sua 
erosão propicia o afloramento da infraestrurura plutônica. 
 
De uma forma geral, existe um zonemento espaço-temporal entre séries 
magmáticas nos ambientes compressivos: séries toleítica, cálcio-alcalina, (cálcio-
alcalina de alto K), alcalina. 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 45 
Causa: combinação entre a fonte dos magmas e profundidade de fusão parcial. 
Magmas basálticos (manto astenosférico sobre a placa subductada, mistura de 
MORB e OIB), com aporte de fluidos e/ou porções fundida da crosta oceânica 
subductada podem contribuir com LILE, Sr radiogênico, U, LREE (Subduction 
zone component) caracterísicos de basaltos destes ambientes. 
 
Magmas mais ácidos: origem mais complexa, provavelmente por 
fracionamennto de plagioclásio,olivina, clinopiroxênio, ,ortopiroxênio, magnetita 
e anfibólio dos magmas basálticos, em diferentes níveis crustais, além de 
contaminação crustal (mais importante em arcos cordilheranos). Outra 
possibilidade seria que o manto metassomatizado por muitos fluidos resultantes 
de transformações metamórficas da litosfera oceânica subductada (fácies 
anfibolito, granulito, eclogito) seriam gerados por fusão parcial magmas mais 
ácidos. 
A estrutura térmica dos arcos magmáticos em geral, com alto fluxo térmico, 
resulta em zonas metamórficas de baixa P/T (série de fácies típica: xisto verde, 
anfibolito e granulito), sendo a andaluzita e a cordierita minerais diagnósticos. 
 
Sedimentos vulcanoclásticos (tufos, ignimbritos, lava etc.) com depósitos de 
piedmont e movimentos de massa, interestratificados a derrames vulcânicos 
podem se acumular em depressões dentro do arco (bacias intra-arco). 
 
 
bacia de retro-arco: a placa em subducção, interferindo na geometria da 
convecção astenosférica, pode originar regimes distensivos atrás do arco, pela 
ascenção de correntes quentes. Estasbacias geralmente têm assoalho oceânico 
em expansão, com dorsal ativa, podendo também conter fragmentos 
remanescentes do arco desmembrado pelo estiramento. As bacias retro-arco têm 
representantes típicos na região do oeste do Pacífico, entre o continente asiático e 
os arcos de ilha. Neste ambiente, sedimentos e depósitos piroclásticos 
provenientes do arco, e sedimentos terrígenos provenientes do continente podem 
se interdigitar, dependendo da largura da bacia. 
 
b) Subducção oceânica sob litosfera continental: 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 46 
Os ambientes ante-arco (fossa, prisma acrescionário e bacia ante-arco) são 
semelhantes aos da subducção intraoceânica. As maiores diferenças residem nos 
ambientes arco e retro-arco. 
 
Arcos cordilheiranos: 
 
A complexidade magmática nos arcos cordilheiranos aumenta em relação à dos 
arcos de ilhas. O manto litosférico sob a crosta continental é naturalmente mais 
espesso (140/ 70-80 km), fértil e enriquecido em LILE. Além disso, a maior 
espessura da crosta continental possibilita efetiva contaminação. 
 
Bacias de antepaís (foreland basins): O empilhamento de escamas de 
empurrão no arco condiciona, pelo seu peso, a formação de uma flexura da 
litosfera. Esta depressão recebe sedimentos oriundos da erosão da frente 
alóctone, sendo eventualmente envolvidas no cavalgamento em suas porções 
proximais. Predominam ambientes fluvial e lacustre, com importante acumulação 
de leques aluviais. 
 
 
COLISÃO CONTINENTAL 
 
O consumo total da placa oceânica em subducção coloca em colisão as massas 
siálicas adjacentes, sejam continentes ou arcos de ilhas. Este processo causa 
importantes deformações, com espessamento crustal através de falhas de 
empurrão e dobramento, acompanhados de metamorfismo regional e 
magmatismo por refusão crustal, dando origem aos orógenos colisionais. 
Tipicamente, neste ambiente, todos os subambientes originalmente formados são 
cavalgados e interdigitados tectonicamente. 
 
 
 
 
Abaixo, dois exemplos de eventos colisionais: 
 
Colisão arco de ilhas-continente: com a colisão, instala-se uma nova zona de 
subducção em sentido contrário. Como resulatado, observa-se que o arco de ilhas 
é incorporado à margem contintental 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 47 
 
(Dewey & Bird, 1970a) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Colisão continente-continente (Ex. Alpes, Himalaias): 
 
(Dewey & Bird, 
1970a) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nas áreas colisionais, a fusão parcial da litosfera continental espessada e 
aquecida gera magmas principalmente graníticos e granodioríticos, produtos da 
fusão crustal. Contribuições mantélicas e misturas magmáticas são comuns. Na 
transição para ambiente extensionais, devido ao relaxamento térmico, 
magmatismo bimodal é típico. Por vezes, magmas mantélicos mais profundos 
(ex. lamprórfiros) podem ocorrer. 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 48 
As estruturas típicas são falhas ou zonas de cisalhamento inversas variando para 
empurrões e nappes (deslocamento maior que 100 Km), com progressivo 
aumento no encurtamento crustal. 
 
Os esforços compressivos associados à colisão se transmitem às regiões 
continentais adjacentes, formando cinturões de cavalgamento e bacias 
interiores no antepaís, além de platôs elevados (ex. Platô do Tibet, com cotas 
acima de 5000 m). Grandes estruturas transcorrentes e falhas normais podem se 
formar a grandes distâncias da sutura colisional. Tais feições podem ser 
observadas em dois orógenos colisionais, que ainda se encontram em 
convergência atualmente: o cinturão alpino-himalaiano: 
 
 
Mapa tectônico simplificado do orógeno Alpino-himalaiano, com seções estruturais (dewey et al., 1986, in: 
Condie, 1989, pg. 197). 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 49 
 
6- MARGENS DE PLACAS TRANSFORMANTES 
 
A tectônica transcorrente caracteriza-se por um campo de stress com os vetores 
1 e 3 na horizontal, e 2 na vertical. O estilo de deformação principal é por 
cisalhamento simples (simple shear), embora possam ocorrer componentes de 
encurtamento ou distensão pelo mecanismo de cisalhamento puro (pure shear). 
 
A tectônica transcorrente é característica para limites conservativos entre 
placas, ou seja, ao longo das falhas transformantes, onde predomina a 
movimentação lateral (stike slip), e não existe consumo nem criação de litosfera 
com crosta oceânica. 
 
O regime de deformação transcorrente também ocorre associado a subducção 
oblíqua (transpressão) e espalhamento oblíquo (transtensão). 
 
Além das inúmeras falhas transformantes que conectam segmentos de dorsais 
oceânicas (figura a, abaixo), cumprindo o papel de margem de placa 
conservativa, existem cinco outros tipos de falhas transformantes que conectam 
cristas e/ou arcos vulcânicos: 
 
 
Os seis tipos possíveis de falhas transformantes (dextrógiras): a) crista-crista; b) crista-arco côncavo; c) crista-
arco convexo; d) arco côncavo-arco côncavo; e) arco côncavo-arco convexo; f) arco convexo-arco convexo 
(Wilson, 1973, in: Windley, 1984, pg. 238). 
 
 
 
 
Em áreas emersas, alguns exemplos bem estudados de zonas transformantes 
podem ser citados, todos envolvendo grande complexidade estrutural: 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 50 
 
 
-Falha Alpina (Nova Zelândia), conectando duas zonas de subducção; 
 
Origem da falha transformante (fossa-
fossa), na Nova Zelândia (McKenzie & 
Morgan, 1969, in: Condie, 1989, pg. 144). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-Falha de Santo André (no limite NE da placa Pacífica) 
 
 
Com a subducção quase total da paleo-placa de Farallon (1), a 
crista que a separa da placa do Pacífico colide com a placa 
americana (2), dividindo a placa de Farallon em duas, 
originando a falha de Santo André (Park, 1988, pg. 59). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 51 
-zona transcorrente de Anatolia (Turquia) 
 
-Owen Fracture conectando as placas arábica e indiana, 
 
 zona de fratura dos Açores, conectando a dorsal meso-atlântica e a zona de 
subducção mediterrânea, 
 
-zona de fratura de Scotia,entre a zona de subducção chilena e o arco de scotia. 
 
Nas área continentais também são descritas importantes zonas transcorrentes, 
como por exemplo na Ásia, devido ao avanço diferencial da placa indiana contra 
a euro-asiática. Entretanto, não é tão claro se estas zonas de cisalhamento 
separam placas, ou seja, continuam em profundidade até a base da litosfera, ou 
se termimam em zonas de descolamento (detachment zones) no interior da 
litosfera. 
 
 Tal como apontado por Reading (1980) e por diversos outros autores, o regime 
transcorrente também origina um tipo especial de faixa orogênica, com intensa 
atividade tectônica e sismicidade, importantes movimentos verticais com 
formação de bacias com rápida subsidência e alta taxa de sedimentação, e com 
reduzidos efeitos metamórficos e magmáticos, quando comparada com margens 
convergentes. 
 
CONVERGÊNCIA OBLÍQUA: TERRENOS SUSPEITOS E BLOCOS 
EXÓTICOS 
 
Na transpressão ou convergência oblíqua, podem ser originados terrenos exóticos 
que, ao colidirem à margem ativa, são incorporados ao continente, deslocando-se 
lateralmente por meio de falhas transcorrentes. Exemplos de terrenos exóticos 
incluem platôs oceânicos, terrenos acrescionários, margens continentais e arcos 
de ilhas, entre outros. Estes terrenos são, em princípio, referidos como terrenos 
suspeitos. Para sua definição, e classificação de blocos ou terrenos exóticos, énecessário provar que o deslocamento é da ordem de dezenas ou centenas de Km, 
não existindo identidade litológica ou paleontológica e, se possível, 
determinando-se seu deslocamento por métodos paleomagnéticos. 
 
Exemplos: 
 
Costa oeste Norte Americana: a faixa cordilheira norte-americana é composta 
em cerca de 70% de terrenos suspeitos, de provável origem alóctone durante o 
Cretáceo e Terciário, tendo sido identificados mais de 50. Seus limites são 
descontinuidades estruturais e/ou estratigráficas que nãopodem ser explicadas 
com base em distribuição normal de fácies ou de estilo estrutural. 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 52 
 
Região entre as ilhas Novas Hébridas e Nova Guiné: resultantes da 
convergência oblíqua entre as placas pacífica e indo-australiana (Silver & Smith, 
1983), ocorre colagem lateral de terrenos suspeitos, que viajaram por longas 
distâncias até sua posição atual. 
 
 
Padrão em mapa dos terrenos deslocados à margem das placas indo-australiana (esquerda) e americana 
(direita), causados por convergência oblíqua de placas (Silver & Smith, 1983, in Park, 1988, pg. 173). 
 
DIVERGÊNCIA OBLÍQUA: BACIAS DE PULL-APART 
 
Limites de placas podem apresentar zonas transformantes com importante 
componente tracional, sendo caracterizadas como zonas de transtensão. Neste 
cenário, formam-se as chamadas bacias de pull-apart, originadas pelo abatimento 
de seu assoalho pelo afastamento de suas bordas. Estas bacias apresentam formas 
romboédricas, sendo chamadas de rombográbens. 
 
Exemplo: 
 
 
GEOTECTÔNICA - ROTEIRO DE ESTUDOS - Métodos diretos e indiretos de investigação da Terra 53 
-lineamento do mar Mar 
Morto: considerando-se que a 
placa da Arábia se afasta da 
Africana (Mar Vermelho) e 
vai de encontro à placa 
Euroasiática na faixa dobrada 
de Zagros, seu limite ocidental 
se dá pela movimentação 
lateral levógira em relação à 
microplaca do Sinai. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MAGMATISMO 
 
O magmatismo e metamorfismo são subordinados em zonas transcorrentes puras. 
O magmatismo, entretanto, pode ocorrer associado a transpressão em zonas 
colisionais (p. ex. granitóides sin-D3 da Faixa Ribeira) e ao longo de zonas de 
transtensão (ex. magmatismo alcalino Meso-cenozóico do sudeste brasileiro).