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1 TECTÔNICA DE PLACAS TECTÔNICA DE PLACAS - Chave para a compreensão da história geológica da Terra - Explica satisfatoriamente questões como formação de cadeias de montanhas, aparecimento de rochas formadas sob o mar, concentrações de sismos e vulcões em determinadas regiões, origem e consumo da crosta oceânica, etc. Primeiras idéias: TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL •1620 – Francis Bacon, inglês – suposição de que a América do Sul e a África já estiveram unidas no passado, devido ao encaixe perfeito de suas linhas costeiras. •Início do séc. XX – Alfred Wegener, alemão – continentes são peças de um quebra-cabeças gigante e já estiveram um dia unidos, formando um megacontinente (PANGEA): suposição de movimentação horizontal dos continentes, por ele denominada de deriva continental. -Argumentações de Wegener no seu livro “A origem dos Continentes e Oceanos” (1915): - presença de fósseis de uma gimnosperma (Glossopteris) tanto na África quanto no Brasil, cujas ocorrências se correlacionam perfeitamente ao se juntarem os continentes - evidências de glaciação, há cerca de 300 M.a., no Brasil, sul da África, Índia, Austrália e Antártica, sugerindo que todas estas porções de terra estavam agrupadas no hemisfério sul, cobertas por camadas de gelo -Contra-argumentações dos cientistas: Que forças moveriam os continentes lateralmente? Como uma crosta rígida como a continental deslizaria sobre a oceânica, também rígida, sem que fossem quebradas pelo atrito? (não se sabia das propriedades plásticas da astenosfera!!!) 2 Alfred Wegener The Origin of Continents and Oceans (1915,1929) 3 EVIDÊNCIAS 1- Margem dos continentes 2- Distribuição Litológica 3- Distribuição dos Fósseis 4- Evidências de Glaciação EVIDÊNCIAS 1- Margem dos continentes 2- Distribuição Litológica 3- Distribuição dos Fósseis 4- Evidências de Glaciação 4 EVIDÊNCIAS 1- Margem dos continentes 2- Distribuição Litológica 3- Distribuição dos Fósseis 4- Evidências de Glaciação 5 Proterozoic orogenic belts >2000 Ma cratons EVIDÊNCIAS 1- Margem dos continentes 2- Distribuição Litológica 3- Distribuição dos Fósseis 4- Evidências de Glaciação 6 7 EVIDÊNCIAS 1- Margem dos continentes 2- Distribuição Litológica 3- Distribuição dos Fósseis 4- Evidências de Glaciação 8 9 •Anos 50 - Ressurgimento da Teoria da Deriva Continental -Imagens do fundo do Atlântico produzidas por meio de sonares mostraram uma cadeia de montanhas, denominada de Dorsal ou Cadeia Meso-Oceânica, com um vale central que dividia a crosta submarina em duas partes – ruptura em regime tensional levava à separação e deriva dos continentes. -Coleta de amostras de rochas do fundo oceânico e a determinação de suas idades mostrou simetria nos valores, com as mais jovens próximas às dorsais (não só do Atlântico, como também dos demais oceanos) e as mais velhas próximas aos continentes. 10 REVERSÃO MAGNÉTICA 11 Anos 60: Hipótese da Expansão do Assoalho Oceânico (Harry Hess, norte-americano) Material aquecido sob a dorsal, ao atingir a superfície, se solidifica e se movimenta lateralmente e o fundo oceânico se afasta da dorsal – a fenda existente no eixo da dorsal é sempre preenchida por novas lavas. Estas, ao se solidificarem, formam novo fundo oceânico, que vai se expandindo. Com a continuidade da geração de crosta oceânica, num outro local tem que haver consumo da mesma – ZONAS DE SUBDUCÇÃO. A crosta oceânica mais velha, mais densa e mais fria mergulha até sofrer fusão e ser incorporada pelo manto. Os continentes viajam como passageiros fixos em uma placa, como numa esteira rolante. TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS (TECTÔNICA GLOBAL) PLACAS TECTÔNICAS Placas tectônicas são compartimentações da LITOSFERA e podem ser de natureza exclusivamente oceânica ou mais comumente, compostas de porções continentais e oceânicas, estando separadas por falhas e fraturas profundas. LITOSFERA = crosta (continental e oceânica) + porção rígida do manto superior acima da porção plástica do manto superior. A porção plástica, denominada ASTENOSFERA, marca o limite inferior da LITOSFERA e permite que essa última se desloque lateralmente 12 Os limites entre as placas podem ser: -DIVERGENTES: marcados pelas dorsais meso-oceânicas, onde as placas afastam-se entre si. -CONVERGENTES: as placas colidem, com a mais densa mergulhando sob a outra. -CONSERVATIVOS: as placas deslizam lateralmente uma em relação à outra, sem destruição ou geração de crosta, ao longo de fraturas denominadas falhas transformantes. Nas imediações desses limites se concentra a mais intensa atividade geológica do planeta, como sismos, vulcanismo e OROGÊNESE (conjunto de processos geológicos que resultam na formação de uma cadeia de montanhas - orógeno - normalmente relacionados com limites convergentes de placas tectônicas que se confrontam por conta de seu movimento horizontall). 13 INTER-PLACAS INTRA-PLACA Forma-se um “Arco Magmático” na borda do continente, caracterizado por rochas ígneas vulcânicas e plutônicas, acompanhado de deformação e metamorfismo tanto das rochas pré- existentes quanto das recém-formadas. Surgem grandes cordilheiras de montanhas continentais (orogênese acrescionária).OCEANO – CONTINENTE OCEANO – OCEANO Formam-se arquipélagos conhecidos como “Arcos de Ilhas” de 100 a 400 km atrás da zona de subducção. Na zona de subducção forma-se uma fossa que será mais próxima do arco de ilhas, quanto mais inclinado for o ângulo de mergulho da placa descendente. CONTINENTE – CONTINENTE A crosta continental levada por uma antiga crosta oceânica mais densa, mergulha sob outra crosta continental. Surgem grandes cordilheiras de montanhas continentais (orogênese colisional). Apesar de não ser gerado um vulcanismo expressivo, produz um intenso metamorfismo das rochas pré-existentes e até fusão parcial da crosta continental. 14 TERREMOTOS VULCÕES 15 A passagem de uma placa sobre um Hot-Spot no Hawaii resultou numa série de ilhas vulcânicas alinhadas, cujas idades vão ficando mais velhas a medida que se afastam do vulcanismo atual. HOT-SPOTS (PONTOS-QUENTES) Pontos da superfície terrestre que registram atividades magmáticas ligadas à porções ascendentes de material quente do manto, denominadas Plumas Mantélicas. Estas plumas se originam na base do manto, são relativamente estacionárias e as placas litosféricas se movimentam sobre elas. PLUMAS MANTÉLICAS E HOTSPOTS 16 NOVA VISÃO DO MANTO DA TERRA MARGENS CONTINENTAIS -ATIVAS: situam-se nos limites convergentes ou conservativos de placas, onde ocorrem zonas de subducção e falhas transformantes, respectivamente. -PASSIVAS: desenvolvem-se durante o processo de formação de novas bacias oceânicas, quando continentes se fragmentam. Esse processo é chamado de rifteamento (palavra derivada de Rift, termo inglês que significa vale) e indica um movimento distensivo da crosta, que produz falhas subverticais e abatimento de blocos. 17 A abertura e fechamento de bacias oceânicas é um fenômeno conhecido como “CICLO DE WILSON”, que se inicia com o rifteamento da massa continental, seguido pela abertura de uma pequena bacia oceânica/oceano, que se expande até uma extensão indeterminada. Posteriormente, o ciclo se inverte, iniciando-se uma subducção de crosta oceânica em uma ou ambas as margens continentais, que passam de passivas a ativas. Pode ocorrer, então, o fechamento parcial ou total da bacia oceânica, gerando uma orogênese (soerguimento de uma cordilheira continental). O Ciclo de Wilson ocorreu várias vezes na história da Terra, tendo produzido uma movimentação contínua de antigos continentes em diversas direções, ora se aglutinando, ora se fragmentando. Compilation map of orogenic belts worldwide. Majorcratons in each continent are numbered: (Asia-Europe) 1 = Baltica craton; 2 = Indian craton;3 = Siberian craton; 4 = South China craton; 5 = North China craton; 6 = Tarim block; 7 = Arabian shield; 8 = Indochina block; (Australia) 1 = Yilgarn; 2 = Pilbara; 3 = Gawaler; 4 = Kimberley; (North America) 1 = Nain; 2 = Superior; 3 = Hearne; 4 = Slave; 5 = Wyoming; 6 = Nagssugtoqidian; 7 = Rae; (South America) 1 = Amazonia; 2 = Sao Francisco; 3 = Rio de La Plata; (Africa) 1 = Kalahari; 2 = Congo; 3 = West Africa. 18 ISOSTASIA Condição de busca do equilíbrio densitométrico de massas litosféricas sobre a astenosfera com empuxos principais VERTICALIZADOS (empuxos epirogênicos), à semelhança de corpos flutuantes sobre um líquido. O equilíbirio isostático pode ser abalado por várias causas, entre elas, chegada de plumas do manto na base da listosfera, colisões continentais levando a duplicação crustal, retirada de capeamentos como grandes e espessas geleiras continentais, espessa deposição de sedimentos em uma bacia.
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