Introdução à Geotectônica

Prévia do material em texto

*
Tópico 1: 
Histórico e métodos modernos de constatação do modelo tectônico global.
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Metas de conhecimento.
Evolução histórica de modelos da Terra. 
Wegener e a deriva continental.
Geossinclinal e formação de montanhas.
Geologia do fundo dos oceanos.
Proposição do modelo de Tectônica de Placas.
Conteúdo
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Compreender a evolução histórica do conhecimento sobre a dinâmica terrestre.
Compreender os seguintes conceitos geológicos:
Geossinclinal.
Deriva continental.
Limites litosféricos.
Metas de conhecimento
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Antonio Snider-Pellegrini (1802–1885) foi um cientista e geógrafo francês que elaborou, em 1858, dois mapas (mostrados abaixo) representando a sua versão da forma como as Américas e o continente Africano poderiam, no passado, ter estado juntos. Pellegrini foi o primeiro cientista a defender explicitamente a fragmentação e deriva dos continentes vizinhos do Atlântico, baseando-se na correspondência morfológica entre as linhas da costa dos dois continentes e em observações paleontológicas relativas a certos tipos de fósseis encontrados nos dois continentes, como nas obras de Ortellius e Bacon (o primeiro sugerindo que as Américas foram arrastadas para longe da África e Europa por fenômenos "catastróficos" como terremotos e cheias).
Evolução histórica de modelos da Terra
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
www.awi.de
Alfred Wegener (1880-1930) foi um naturalista alemão que se dedicou, principalmente, a estudos meteorológicos.
http://space.dawsoncollege.qc.ca/images/uploads/wegener-publication.jpg
https://www.amazon.com/Origin-Continents-Oceans-Dover-Science/dp/0486617084
www.awi.de
Última foto tirada de A. Wegener.
Wegener e a deriva continental
GEOTECTÔNICA (IA 244)
A ideia de que as posições de todos os continentes da Terra podem ter mudado ao longo do tempo geológico foi primeiramente proposta pelo naturalista (principalmente meteorologista) alemão Alfred Wegener (1880-1930), morto numa expedição científica na Groelândia em novembro de 1930.
*
Alfred Wegener baseou sua hipótese utilizando diferentes critérios tais como a semelhança entre das costas africanas e sul-americanas, além de evidências paleontológicas e paleoclimáticas. Ele propôs que os continentes teriam transladado ao longo do tempo geológico de modo que, em algum tempo no passado, deveria ter existido um único bloco continental, que ele chamou Pangea. 
Wegener e a deriva continental
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
É possível, por exemplo, correlacionar temporalmente faunas e floras fósseis em diferentes continentes. Dificilmente, esses seres teriam conseguido atravessar grandes oceanos e se estabelecer em diferentes habitats. Ao contrário, eles devem ter convivido nas mesmas áreas continentais que, hoje, estão separadas pelos oceanos. O Mesossaurus braziliensis, por exemplo, é um fóssil de réptil de água doce encontrado no sul da África e no sul da América do Sul, incluindo a Formação Irati da Bacia do Paraná.
http://en.wikipedia.org/wiki/Continental_drift
www.britannica.com 
Wegener e a deriva continental
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Outra evidência favorável à deriva continental é a correlação entre crátons e orógenos em diferentes continentes. O Orógeno Ribeira, no SE do Brasil, por exemplo, é correlacionado ao Orógeno Damara no continente Africano. As características metamórficas e a granitogênese destes dois orógenos, bem como suas idades semelhantes (Neoproterozóico, ca. 600 Ma), são muito similares e isso só pode ser explicado pela suas origens comuns, ou seja, numa mesma massa continental (hoje dividida entre a África e o Brasil!).
openlearn.open.ac.uk 
Wegener e a deriva continental
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Correlações entre geleiras continentais em diferentes continentes, bem como depósitos evaporíticos, de dunas e de de carvão mineral também apoiam a ideia original de deriva continental apresentada por Wegener. Estas feições geológicas dependem diretamente do clima e só podem ter se formado sobre a mesma massa continental que, no entanto, atualmente está fragmentada em diferentes continentes.
www.geo.arizona.edu 
Wegener e a deriva continental
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Mas houve muita resistência às ideias de Wegener. No século 19 e início do século 20, os geólogos explicavam as principais feições fisiográficas da Terra, tais como cadeias de montanhas e os próprios continentes, a partir de um modelo fixo, muito embora admitissem a existência de mecanismos de movimentos verticais da crosta. Este modelo era conhecido como Geosinclinal, que foi fortemente defendido por James Hall (1811-1898). O modelo supunha que a acumulação de uma enorme quantidade de sedimentos numa grande bacia linear que entrava em subsidência, era comprimida e soerguida, formando cadeias de montanhas. A subsidência podia gerar calor suficiente nas partes mais inferiores do Geosinclinal de modo a gerar processos metamórficos e mesmo magmáticos. Geossinclinais eram divididos em duas partes: o miogeossinclinal (sem ocorrência de magmatismo) e o eugeossinclinal (com ocorrência de magmatismo).
www.uwgb.edu 
Geossinclinal e formação de montanhas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
www.geo.utexas.edu 
*
Nas primeira metade do século XX o conhecimento geológico estava restrito às áreas continentais. O principal foco de estudos era a origem das cadeias de montanhas. Naquela época, foram propostas várias teorias para explicar os processos orogenéticos, tais como: a expansão da Terra, a contração da Terra, colisões de corpos celestes e acresção lateral. Foi somente com o advento da Guerra Fria que os geocientistas do mundo todo tiveram a oportunidade de estudar a Geologia das regiões oceânicas. Os submarinos e navios de patrulhamento dos oceanos começaram a servir, também, ao reconhecimento do fundo dos oceanos. Isto mudou completamente os modelos vigentes para a origem e evolução do nosso planeta, causando uma verdadeira revolução nas Geociências.
Geologia do fundo dos oceanos
GEOTECTÔNICA (IA 244)
Lineamentos magméticos ao longo da Cadeia Reykjanes, próximo à Groelândia (Vine, 1966)
A fisiografia do fundo dos oceanos
*
Wegener (1912) – Continental drift: continents rafting through the upper mantle.
 
Menard (1952), Dietz (1952) – fracture zones
 
Irving (1956), Runcorn (1956) – used paleomagnetic data to show polar wandering and motion between plates.
 
Ewing and Heezen (1956) – presence of a rift valley at crest of most mid-ocean ridges.
 
Dietz (1961) – coined the term “sea-floor spreading”
 
Hess (1962) – Plate tectonics: convecting mantle passively carries the continents.
 
Vine and Matthews (1963) – magnetic stripes of the ocean sea floor are created by the magnetization of oceanic crust as it is formed at the mid-ocean ridges. The older crust moves away from the ridge as new crust forms. 
No início da segunda metade do século XX já se delineava um modelo que parecia poder integrar vários processos geológicos que, antes, pareciam não ser correlacionáveis. Autores americanos e europeus, principalmente, publicaram alguns trabalhos científicos que hoje são tidos como os primeiros marcos da elaboração do modelo de Tectônica Global. Pela primeira vez na história, processos geológicos de regiões oceânicas e continentais (tais como vulcanismo e terremotos, por exemplo) pareciam ter relações mútuas de causa e efeito e distribuição não-aleatória.
Epicentros de terremotos (Engdahl et al. 1998) e vulcões do Holoceno (Smithsonian Global Volcanism Project).
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
www.scarborough.k12.me.us 
Num clássico trabalho científico, Bullard e colaboradores, em 1965, utilizaram técnicas matemáticas para propor um modelo de reconstrução paleocontinental. No caso da América do Sul e África, o melhor encaixe não ocorria nas atuais linhas de costa, mas a uma batimetria correspondente a cerca de 1000 m.
E.C. Bullard et al., RoyalSociety of London Philosophical Transactions, Series A, vol. 258, 1965, pp. 41-51.
ourworld.compuserve.com 
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Bullard et al. (1965) – fit of the South Atlantic plates; use Euler theorem for rotating plates;
 
Wilson (1965) – division of earth into plates and importance of fracture zones for plate motion 
 
McKenzie and Parker (1967) – worked with poles of rotation to describe plate motion on a sphere
 
Morgan (1968) – use of fracture zones in plate motion; map of the major plates
 
Posteriormente, modelos de reconstituição paleocontinental começaram a ser propostos no final dos anos 1960, com base na aplicação de técnicas de geometria Euleriana.
Aplicação da geometria Euleriana para explicar a translação litosférica (Morgan, 1968).
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
Atualmente, técnicas computacionais são aliadas a dados paleomagnéticos e geocronológicos em modelos de reconstrução paleocontinental. O estudo paleomagnético e as reconstruções paleocontinental que se baseiam nele são possíveis porque a Terra possui um campo magnético. O paleomagnetismo é o estudo das variações deste campo magnético ao longo do tempo geológico. Quando feito em áreas continentais, o estudo paleomagnético aliado à geocronologia (datação de rochas) permite reconstruir paleocontinentes de modo bastante preciso. Estes estudos também são feitos em áreas oceânicas. Qualquer tipo de rocha pode ser utilizada em estudos paleomagnéticos mas as preferidas para fins de reconstruções paleocontinentais são os basaltos.
stloe.most.go.th 
stloe.most.go.th 
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
GEOTECTÔNICA (IA 244)
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
Atualmente, milhares de estações GPS de uma rede mundial coleta observações de satélite ao longo de falhas em regiões oceânicas e continentais. Esses instrumentos usam sinais de satélites GPS orbitando a Terra para detectar pequenos deslocamentos na superfície, a partir dos quais o movimento das placas e as deformações de seus limites podem ser calculados. 
*
www.usouthal.edu/geology/haywick/MAS603/603-pp1.pdf
O progresso e integração do conhecimento científico gerado pela Geologia, Geofísica, Geoquímica, Geologia Estrutura e, praticamente, todos os ramos da Geociências, resultaram num planeta cuja litosfera parecia ser subdividida em diversos pedaços limitados por contatos convergentes, divergentes e laterais.
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
No final do século XX, o modelo de Tectônica de Placas estava consolidado e o contínuo avanço do conhecimento demonstrou que não só a litosfera mas também o manto sublitosférico e o núcleo terrestres pareciam contribuir, de algum modo, para os processos Geodinâmicos. A Tectônica de Placas, então, dá lugar à Tectônica Global.
Proposição do modelo de Tectônica de Placas
GEOTECTÔNICA (IA 244)
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*