Aula_2_Geo_(parte_a)

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10/3/2010
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AULA 2 AULA 2 
Tectônica de Placas Tectônica de Placas (Cap.2)(Cap.2)
VulcanismoVulcanismo (Cap.6)(Cap.6)
Conteúdo da aulaConteúdo da aula
1. A Teoria da Deriva 
Continental 
2. Teoria da Expansão do2. Teoria da Expansão do 
Assoalho Oceânico
2. A Teoria da Tectônica de 
Placas
3. Vulcanismo
4. Produtos do vulcanismo
A TEORIA DA DERIVA CONTINENTALA TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL
Entre o final do século XVI e o século XVII
cientistas europeus notaram o encaixe dos
contornos geográficos dos continentes:
• Edward Suess (geólogo austríaco) propôs em• Edward Suess (geólogo austríaco) propôs em
1885 um super continente estudando fósseis, 
rochas, cadeias de montanhas.
• Alfred Wegener (meteorologista alemão) em
1915, propôs a teoria da Deriva dos Continentes
e a existência passada do Pangea.
EvidênciasEvidências dada DerivaDeriva
ContinentalContinental
1. Encaixe dos contornos dos continentes
2. Tipos de fósseis
3. Cadeias de montanhas
4. Paleoclimatologia (Ex: glaciação, 
depósitos de carvão)
Evidências da Deriva dos Continentes
1. 1. EncaixeEncaixe dos dos continentescontinentes
•• ContinentesContinentes parecemparecem se se encaixarencaixar comocomo peçaspeças de um de um 
quebraquebra--cabeçacabeça
Evidências da Deriva dos Continentes
2. 2. FósseisFósseis
•• PesençaPesença de de fósseisfósseis similaressimilares comocomo o o MesosaurusMesosaurus emem
locaislocais diferentesdiferentes
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Evidências da Deriva
dos Continentes
3. 3. CadeiasCadeias de de 
montanhasmontanhas
• Correspondência de 
cadeias de montanhas 
separadas pelo oceano.
Evidências da Deriva dos 
Continentes
3. 3. CadeiasCadeias de de montanhasmontanhas
•• EvidênciasEvidências de de 
glaciaçãoglaciação emem
regiõesregiões tropicaistropicais
Evidências da Deriva dos Continentes
4. 4. PaleoclimatologiaPaleoclimatologia
•• EvidênciasEvidências de de 
climaclima tropical tropical 
((depósitosdepósitos de de 
carvãocarvão mineral) mineral) 
emem regiõesregiões de de 
climaclima temperadotemperado
ModeloModelo dada DerivaDeriva Continental Continental 
ProblemasProblemas
• Alfred Wegener
–– ApresentouApresentou a a pesquisapesquisa
parapara osos cientistascientistas
–– NãoNão apresentouapresentou umauma
explicaçãoexplicação plausivaplausiva sobresobre
o o mecanismomecanismo queque move move 
osos continentescontinentes à à derivaderiva..
pp
MovimentoMovimento de de ConvecçãoConvecção
TeoriaTeoria dada ExpansãoExpansão do do AssoalhoAssoalho
OceânicoOceânico
Em 1928 o geólogo britânico propôs que as correntes
de convecção do manto arrastaram as duas metades
do continente
PlacaPlaca PlacaPlaca
ExpansãoExpansão do do assoalhoassoalho oceânicooceânico
Hess e Dietz Hess e Dietz emem
1962:1962:
Novo Novo assoalhoassoalho
oceânicooceânico criadocriado nanaoceânicooceânico criadocriado nana
dorsal dorsal mesomeso--
oceânicaoceânica e e 
destruídadestruída nasnas
fossasfossas do do fundofundo
oceânicooceânico
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ExpansãoExpansão do do assoalhoassoalho oceânicooceânico
As primeiras evidências 
apareceram somente 
com as observações 
feitas pelas atividades 
militares durante a II 
Guerra MundialGuerra Mundial.
Os sonares revelaram 
presença de cadeias de 
montanhas, fendas e 
fossas muito profundas 
ao invés de planícies no 
fundo dos oceanos...
Mais tarde, foram realizadas várias explorações científicas:
• A partir do final dos anos 1940 expedições oceânicas
conduzidas, principalmente por pesquisadores da Universidade
de Columbia e Princeton (EUA) continuaram a mapear o
assoalho oceânico e coletaram milhares de amostras de rochas.
•Nos anos 1950 e início dos 60 o aperfeiçoamento dos métodos
de datação permitiram revelar a idade das rochas do fundo
oceânico:
• Descobriu-se que a crosta oceânica era muito mais jovem
do que se esperava = rochas com não mais que 200 M.a.
• Aumento simétrico das idades dos dois lados da cadeia
meso-oceânica, ou seja, as rochas mais jovens ocorrem
próximas à cadeia meso-oceânica e estas ficam cada vez
mais antigas à medida que se aproximam dos continentes.
ProgramaPrograma de de PerfuraçãoPerfuração OceânicaOceânica
JOIDES Resolution
Mais tarde, foram realizadas várias explorações científicas:
Um navio rebocando um sensível magnetômetro registrou as
anomalias magnéticas alternando bandas de magnetismo alto e
baixo.
As bandas mostraram-se 
aproximadamente 
simétricas em ambos os 
lados da Dorsal 
Mesoatlântica. 
Qual o significado?
As lavas vulcânicas também apresentam anomalias magnéticas:
ao se resfriarem os minerais ferrimagnéticos (óxidos de ferro
como a magnetita – Fe3O4 – e a hematita - Fe2O3) ficam
magnetizados de acordo com a direção do campo magnético da
época (magnetização termorremanescente).
Reversa
Assim essas camadas registram para sempre o campo magnético na 
época do resfriamento. 
E elas revelaram a existência de uma alternância do campo magnético 
(padrão zebrado) no decorrer do tempo geológico!
O O registroregistro magnéticomagnético
Época Reversa 
de Gilbert 
Época Normal 
de Gauss
Época Reversa 
de Matuyama 
Época Normal 
de Brunhes
As épocas magnéticas são grandes períodos (cerca de meio milhão de 
anos), mas podem ser interrompidas por eventos reversos curtos, de 
alguns milhares até 200 mil anos. 
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ReversõesReversões magnéticasmagnéticas
Em 1963, pesquisadores ingleses e 
canadenses formularam a hipótese 
de que:
A medida que o assoalho oceânico 
separa-se e se afasta da crista, novo 
material preenche as fraturas, 
continuando o processo.
Cálculo da velocidade de expansão 
do assoalho:
Velocidade = distância/tempo
Ou por GPS em estações 
espalhados mundialmente.
Desse modo o assoalho oceânico 
funciona como um gravador do 
campo magnético da Terra.
Uma das 250 estações de GPS que coleta dados ao longo de falhas ao sul da Califórnia
“Acúmulo de tensão intersísmico medidos por GPS na lacuna sísmica 
entre Constitución e Concepción, no Chile” MovimentoMovimento das das placasplacas modernasmodernas
TeoriaTeoria dada TectônicaTectônica de de PlacasPlacas
Em 1965 o geólogo canadense John Tuzo Wilson 
descreveu pela primeira vez a tectônica em torno
do globo em termos de placas rígidas movendo-se 
sobre a superfície terrestre e caracterizou três tipos
básicos de limites de palcasp
Os elementos básicos da teoria da Tectônica de 
Placas foram estabelecidas no final de 1968.
Em 1970 as evidências tornaram-se tão persuasivas
que atualmente todos aceitam essa teoria.
EvidênciaEvidência dada expansãoexpansão do do assoalhoassoalho oceânicooceânico
SismicidadeSismicidade mundialmundial
• Distribuição dos terremotos batem com as bordas das 
placas
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Evidência da expansão do assoalho oceânico
Vulcanismo
• Vulcões batem com algumas bordas de placas; alguns são 
hot-spots (pontos quentes)
LitosferaLitosfera e e AstenosferaAstenosfera
• Litosfera (100 km espessura) é 
rígida e formada pela crosta e 
parte do manto superior.
• Astenosfera (parte do manto 
superior) é a região onde a 
litosfera “desliza”.
TrêsTrês tipostipos de de limiteslimites
Transformantes Divergentes Convergentes
LimiteLimite de de PlacasPlacas DivergentesDivergentes
Usualmente inicia-se em áreas continentais —
crescem para se tornarem bacias oceânicas
LimiteLimite de de PlacasPlacas DivergentesDivergentes
Islândia
RiftesRiftes continentaiscontinentais
• Ex: leste da África
• Início da formação do oceano
O ift t j ã• O rifteamento começa numa junção 
tríplice onde dois centros de expansão 
se juntam para formar a bacia oceânica, 
e o outro é abortado, ou seja, não se 
abre.
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Divergent Plate BoundaryDivergent Plate BoundaryLimiteLimite de de PlacasPlacasDivergentesDivergentes ––
Rift ValleyRift Valley
LimiteLimite de de PlacasPlacas DivergentesDivergentes
Rift Leste Africano Dorsal Meso-Atlântica
LimitesLimites ConvergentesConvergentes
• Densidades relativas são importantes
Crosta continental ≈ 2.8 g/cm3g
Crosta oceânica ≈ 3.2 g/cm3
Astenosfera ≈ 3.3 g/cm3
A Terra A Terra estáestá se se expandindoexpandindo??
• Nova crosta é criada nas Dorsais Meso-
oceânicas, enquanto a antiga crosta é 
destruída (reciclada nas zonas dedestruída (reciclada nas zonas de 
subducção). 
• Assim a Terra mantém o seu tamanho 
constante. 
Limites Convergentes
Três tipos:
Oceano–Oceano. Ex: Japan
Oceano–Continente. Ex: Andes
Continente–Continente. Ex: Himalaya
Oceano –Oceano
Arcos de Ilhas: 
• Cinturões tectônicos de alta sismicidade
• Elevado fluxo de calor e vulcões ativos
• Apresenta no limite uma fossa 
submarina
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LimiteLimite de de placasplacas ConvergentesConvergentes OceanoOceano –– ContinenteContinente
Arcos Arcos continentaiscontinentais::
• Vulcões Ativos
• Frequentemente acompanhado pela
compressão da crosta superior – a 
borda continental fica enrugada e é 
soerguida num cinturão de montanhas
LimiteLimite de de placasplacas ConvergentesConvergentes ContinenteContinente –– ContinenteContinente
• Nos limites oceano–continente a 
convergência gera a subducção. 
• No limite continente–continente a 
convergência gera deformação da crosta sem 
subducção (ambas as placas são muito 
flutuantes para sofrerem subducção).
LimiteLimite de de PlacasPlacas ConvergentesConvergentes
• Placas se movendo uma em direção à outra
LimiteLimite de de PlacaTransformantePlacaTransformante
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LimiteLimite de de PlacasPlacas TransformantesTransformantes
TransformantesTransformantes
•• PlacasPlacas se se deslizamdeslizam ladolado a a ladolado
•• Crosta nem é criada e nem destruídaCrosta nem é criada e nem destruída
Limite de Placas Transformantes
Exemplos
FalhaFalha de San Andreasde San Andreas
Calexico, California Carrizo Plains, Central California
Reconstruindo a história dos 
movimentos das placas
A partir dos registros geológicos de cinturões de 
montanhas continentais mais antigos que a 
tectônica de placas estava operando há bilhões de 
anos antes dessa fragmentação.a os a tes dessa ag e tação
A figura a seguir mostra um dos últimos esforços 
para representar a configuração dos continentes 
antes da Pangéia → o supercontinente Rodínia 
que se formou há cerca de 1,1 bilhão de anos e 
começou a se fragmentar há 750 milhões de anos.
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O que move as placas
tectônicas?
• Movimento de Convecção do manto ou
• As placas voltam para o manto devido à 
ã d ó i ( id d )ação de seu próprio peso (por gravidade)
• Qual o regime das células de convecção 
do manto (aliadas ou não a plumas do 
manto) ?
DoisDois modelosmodelos de de convecçãoconvecção no no 
mantomanto
(a) Convecção em todo o manto (b) Convecção somente 
na astenosfera
A gravidade empurra a placa deslizando 
a partir da dorsal mesoceânica 
A lasca litosférica mergulhante 
puxa a placa oceânica
PontosPontos quentesquentes
Modelo da hipótese 
da pluma no manto
Plumas finas e quentes de material 
que ascende rapidamente do manto 
inferior
Ambientes tectônicos da Terra