Descoberta da Tectônica de Placas

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Eduardo Silveira Bernardes
Outubro de 2012
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Tectônica de Placas
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A descoberta
Na década de 1960 uma grande revolução no pensamento sacudiu o mundo da Geologia. Por quase 200 anos os geólogos desenvolveram diversas teorias tectônicas (do grego tekton = construtor) para descrever a formação de montanhas e outros processos, no entanto até a descoberta da Tectônica de Placas nenhuma havia conseguido explicar tais fenômenos.
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A Deriva Continental
As evidências que culminaram na descoberta remontam, no entanto, há muito mais tempo, quando se reconheceu algumas questões relacionadas à deriva continental. Em 1915, Alfred Wegener postulou sobre a fragmentação e deriva dos continentes, a partir de um super continente ao qual designou Pangéia.
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Embora Wegener estivesse correto em afirmar que os continentes tinham se afastado por deriva, sua hipótese acerca da velocidade desse afastamento entre eles, e sobre quais forças os empurravam na superfície terrestre mostrou-se errônea, o que reduziu sua credibilidade entre outros cientistas. Dados fósseis também apontavam para a separação dos continentes mas a idéia entrou no ostracismo.
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Evidências adicionais de similaridade nas rochas e de fósseis nos lados opostos do Atlântico. O encaixe de rochas cristalinas muito antigas é mostrado em regiões adjacentes da América do Sul e da África e da América do Norte e da Europa. 
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No início da década de 1960, Harry Hess de Princeton e Robert Dietz, da Instituição Scripps de Oceanografia propuseram que a crosta separa-se ao longo de riftes (fraturas) nas dorsais mesoceânicas e que o novo fundo oceânico forma-se pela ascensão de uma nova crosta quente nessas fraturas. Nesse processo que se expande lateralmente a partir do rifte ocorre a geração de nova crosta formando as placas.
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Em 1965 o geólogo canadense J. Tuzo Wilson descreveu, pela primeira vez, a tectônica em torno do globo em termos de “placas” rígidas movendo-se sobre a superfície terrestre. Ele caracterizou os três tipos básicos de limites onde as placas separam-se, aproximam-se ou deslizam lateralmente uma em relação à outra. Outros cientistas mostraram que quase todas as deformações tectônicas atuais estão nesses limites.
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Os elementos básicos da teoria da tectônica de placas foram estabelecidos ao final de 1968. Por volta de 1970, as evidências da tectônica de placa tornaram-se tão persuasivas, devido à sua abundância, que quase todos os geocientistas adotaram-na.
Os livros-texto foram revisados e muitos especialistas começaram a considerar as implicações do novo conceito em seus campos de atuação.
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De acordo com a teoria da tectônica de placas, a litosfera rígida não é uma capa contínua, mas está fragmentada em um mosaico de cerca de doze grandes placas rígidas que estão em movimento sobre a superfície terrestre. Cada placa rígida move-se como uma unidade distinta, cavalgando sobre a astenosfera, que também está em movimento. A maior dessas placas é a Placa Pacífica. Além dessas existem placas menores.
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Limites de Placas
Muitas das feições geológicas desenvolvem-se por meio da interação das placas em seus limites. Os três tipos básicos de limites são:
Limites divergentes
Limites convergentes
Limites transformantes
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Limites divergentes dentro das bacias oceânicas são riftes estreitos que se aproximam da idealização da tectônica de placas. No fundo do mar, o limite entre as placas em separação é marcado por uma dorsal mesoceânica, que exibe vulcanismo ativo, terremotos e rifteamento causados por forças extensionais (estiramento) que estão puxando as duas placas à parte. A Dorsal mesoceânica do Atlântico é um exemplo desse tipo.
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A separação de placas nos continentes pode ser observada nos estágios iniciais como no grande vale em rifte do Leste Africano. Esses limites divergentes são caracterizados por vales em rifte, atividade vulcânica e terremotos distribuídos sobre uma zona muito mais larga que a dos centros de expansão oceânicos. O Mar Vermelho e o Golfo da Califórnia são riftes num estágio avançado
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Limites convergentes
Onde as placas colidem frontalmente, elas formam limites convergentes. A profusão de eventos geológicos resultantes da colisão de placas torna os limites convergentes os mais complexos observados na tectônica de placas. Podem ser dos tipos: oceano-continente, oceano-oceano e continente-continente.
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Convergência oceano-continente. Se uma placa tem uma borda continental, ela cavalga a placa oceânica, porque a crosta continental é mais leve e subduz mais dificilmente que a crosta oceânica. A borda continental fica enrugada e é soerguida num cinturão de montanhas aproximadamente paralelo à fossa de mar profundo que se forma na borda oceânica adjacente. Essas forças produzem grandes terremotos, caso do Chile.
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Convergência continente-continente. Onde a convergência de placas envolve dois continentes, a subducção do tipo oceânica não pode acontecer. As conseqüências geológicas desse tipo de colisão são consideráveis. A colisão das placas Indiana e Eurasiana, ambas com continente em sua borda frontal, fornece o melhor exemplo, formando a cordilheira de montanhas mais alta do mundo.
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Convergência oceano-oceano. Se as duas placas envolvidas são oceânicas, uma desce abaixo da outra em um processo conhecido como subducção. A litosfera que está em subducção afunda na astenosfera e é reciclada na convecção do manto. Isso produz uma longa fossa de mar profundo. À medida que desce a crosta sofre fusão produzindo uma cadeia de vulcões denominada arco de ilhas. As ilhas do Pacífico são desse tipo.
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Limites transformantes
Em limites onde as placas deslizam uma em relação à outra, a litosfera não é nem criada nem destruída. Esses limites são falhas transformantes cujo exemplo mais marcante é a Falha de Santo André na Califórnia, que já produziu centenas de terremotos ao longo de sua história de atuação.
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O fundo do oceano como gravador
Durante a Segunda Guerra Mundial, foram desenvolvidos instrumentos muito sensíveis para detectar submarinos a partir dos campos magnéticos emanados por suas couraças de aço. Os geólogos utilizaram esses sensores para medir o campo magnètico local criado por rochas magnetizadas no fundo do mar.
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Cruzando os oceanos repetidas vezes, os cientistas descobriram surpreendentes padrões regulares na intensidade do campo magnético local. Em muitas áreas, o campo magnético alternava entre valores altos e baixos dispostos em bandas longas e estreitas chamadas de anomalias magnéticas, que eram paralelas e quase perfeitamente simétricas à crista da dorsal mesoceânica.
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A detecção desses padrões foi uma dentre as grandes descobertas que confirmaram a expansão do assoalho oceânico e levaram à teoria da tectônica de placas. A detecção desses padrões também permitiu aos geólogos medir os movimentos das placas ao longo do tempo geológico. Cerca de metade de todas as rochas estudadas mostrou-se magnetizada numa direção oposta ao campo magnético terrestre atual.
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Idade das rochas a partir do eixo da dorsal mesoceânica
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Os padrões de anomalias magnéticas no assoalho oceânico deixaram os cientistas curiosos até 1963, quando dois ingleses F.J. Vine e D. H. Mathews, e dois canadenses L. Morley e A. Larochelle, independentemente, formularam uma proposta surpreendente. Com base em novas evidências para as reversões magnéticas, eles argumentaram que as bandas magnéticas altas e baixas correspondem a episódios ancestrais do campo magnético, normal e reverso.
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Essa idéia forneceu um poderoso teste para a hipótese da expansão do assoalho oceânico, que postula que o fundo submarino novo é formado ao longo dos riftes de uma crista da dorsal mesoceânica, à medidade que as placas se separam. O magma fluindo do interior solidifica-se nas fraturas e torna-se magnetizado na direção do campo magnéticoterrestre da época. Movendo-se para os lados formam duas bandas simétricas.
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Alfred Wegener errou na medida: ele propôs que a América do Norte e a Europa estavam se distanciando a uma taxa de aproximadamente 30m/ano. Desde 1980, os geólogos têm conseguido utilizar o Sistema de Posicionamento Global (GPS) para fazer medidas com impressionante precisão e chegaram a valores da ordem de 10 cm/ano para o afastamento das placas.
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Pangéia
Esse supercontinente existiu há 240 milhões de anos. Ele começou a se fragmentar com o rifteamento da América do Norte, que se separou da Europa há cerca de 200 milhões de anos. A abertura do Atlântico Norte se seguiu com a separação dos continentes do norte (Laurásia) e do Sul (Gondwana). 
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A fragmentação do Gondwana por sua vez, separou a América do Sul, a África, A Índia, e a Antártida, criando o Atlântico Sul. A separação da Austrália a partir da Artártida e a “martelada” da Índia na Eurásia fecharam o Oceano Tethys, formando o mundo como nós o vemos hoje. A fragmentação não cessou de modo que a configuração vai continuar.
Gondwana