Aula 7_Tectônica Placas Ciclo das Rochas

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULOUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIASINSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
TECTÔNICA (GMG-0301)TECTÔNICA (GMG-0301)
1º Semestre/20111º Semestre/2011
Tectônica de Placas e o Ciclo das Tectônica de Placas e o Ciclo das 
RochasRochas
• Mudanças na taxa de geração/destruição das rochas – associadas aos 
movimentos tectônicos - afetam profundamente o planeta;
• Planeta em constante resfriamento desde sua formação – um pouco 
mais rápido no início;
• Poucas mudanças nas taxas de atividade tectônica ou movimentos de 
placas – expansão do fundo oceânico, erupções vulcânicas e 
subducção;
Como a Tectônica de Placas afeta o Ciclo das Como a Tectônica de Placas afeta o Ciclo das 
RochasRochas
• Mudanças na taxa de 
movimentos das placas 
causam variações na 
geração e destruição dos 
três tipos de rochas.
https://www.windows2universe.org/earth/climate/geosphere_plate_tectonics.html
• Taxa de movimento das placas diretamente relacionada à taxa de 
produção de rochas metamórficas;
• Rochas metamórficas formadas em áreas de convergência de placas 
– regimes compressivos;
• Se a taxa de convergência aumenta, também aumenta o volume de 
rochas formadas.
Tectônica de Placas e Rochas MetamórficasTectônica de Placas e Rochas Metamórficas
http://www.indiana.edu/~geol105/1425chap5.htm
https://www.windows2universe.org/earth/climate/geosphere_plate_tectonics.html
• Taxa de movimento das placas diretamente relacionado à taxa de 
produção das rochas ígneas;
• Rocha ígnea mais comum – basalto – formado em limites 
divergentes à razão da expansão do fundo oceânico. 
Tectônica de Placas e Rochas ÍgneasTectônica de Placas e Rochas Ígneas
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/PlateTect/volcarc.html
https://www.windows2universe.org/earth/climate/geosphere_plate_tectonics.html
• Volume de intemperismo e erosão controlado parcialmente pelo 
soerguimento – que ocorre quando algumas áreas da crosta se elevam 
devido ao movimentos das placas;
• Erosão é maior se as rochas forem soerguidas – instáveis em relação 
às adjacentes;
Windows to the Universe
Tectônica de Placas e Rochas SedimentaresTectônica de Placas e Rochas Sedimentares
• Volume de deposição de 
sedimentos controlado pela 
profundidade das bacias – 
que depende da subsidência. 
https://www.windows2universe.org/earth/climate/geosphere_plate_tectonics.html
O Ciclo das RochasO Ciclo das Rochas
http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=128
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As Placas, Limites entre Placas e Relações As Placas, Limites entre Placas e Relações 
entre Placasentre Placas
http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/Vigil.html
O Ciclo de WilsonO Ciclo de Wilson
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/geologie-1/d/on-a-simule-la-formation-dun-supercontinent_16000/
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• Cráton (estável)
- Estágio A
- Estágio I
• Rifteamento dos 
continentes e abertura 
de bacias oceânicas
- Estágios B-D
• Fechamento das bacias 
oceânicas (subducção) 
e colisão de 
continentes
- Estágios E-H
O Ciclo de WilsonO Ciclo de Wilson
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/Wilson.html
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• Erosão de continente até o nível do mar (peneplano);
• Equilíbrio isostático;
• Ausência de terremotos ou atividades vulcânicas por dezenas a 
centenas de milhares de anos;
• Rochas ígneas félsicas com baixa densidade (granitos, 
granodioritos, etc.);
• Arenitos quartzosos maturos, calcários (em climas quentes) e 
folhelhos (argilas).
Estágio A - CrátonEstágio A - Cráton
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/StageA.html
http://www.geo.arizona.edu/geo5xx/geo527/Andes/tectonicandes.html
http://science4grownups.com/archives/2009/05/29/general/the-real-
world-behind-ups-paradise-falls-530
Estágio A - CrátonEstágio A - Cráton
Estágios B-D - AberturaEstágios B-D - Abertura
http://www.indiana.edu/~geol116/week7/week7.htm
• Início de hot spot
– Pluma de magma primitivo ascende do manto e se aloja na base 
do continente;
• Entumescimento termal da crosta; 
– Domeamento seguido de falhamento normal e rifteamento
Estágio B - RifteamentoEstágio B - Rifteamento
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Mecanismos de Movimentação e Quebra das Mecanismos de Movimentação e Quebra das 
Placas Litosféricas Placas Litosféricas 
• Plumas - Porções ascendentes de 
material quente do manto;
• Domeamento e soerguimento acima 
da pluma;
• Rifteamento do continente;
• Eventual separação de continentes e 
início de expansão do fundo oceânico
Aulacógenos: a Bacia Tucano-Jatobá Aulacógenos: a Bacia Tucano-Jatobá 
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Pontos Quentes (Pontos Quentes (Hot SpotsHot Spots) e Rifteamento ) e Rifteamento 
• Atividades vulcânicas ligadas às plumas mantélicas 
• Utilizados para medir a velocidade absoluta das placas litosféricas
• Exemplos: Havaí (intraplaca), Islândia (borda de placa)http://www.britannica.com/EBchecked/media/69411/The-principal-tectonic-plates-that-make-up-Earths-lithosphere
http://www.mantleplumes.org/VolcanicBombs.html
Formação de ilhas vulcânicas a partir de Formação de ilhas vulcânicas a partir de hot hot 
spotsspots
http://www.geo.arizona.edu/geo5xx/geos577/projects/knutson/Hot%20Spot.htm
Estágio C – Criação de nova crosta oceânica Estágio C – Criação de nova crosta oceânica 
(Pré margem divergente)(Pré margem divergente)
• Uma série de hot spots pode se unir e se transformar num 
sistema de riftes; 
• Rifteamento forma uma nova bacia oceânica;
• Vulcanismo básico ao longo do eixo do rifte
Leste da África e Mar VermelhoLeste da África e Mar Vermelho
• Mar Vermelho: exemplo de 
proto-oceano
• Parte leste da África: 
separação do continente 
daqui a alguns milhões de 
anos
Vulcanismo na região do Triângulo de Afar Vulcanismo na região do Triângulo de Afar 
• Junção Tríplice na 
região de Afar, Etiópia;
• Áreas de crosta afinada 
e oceânica e de 
derrames de basaltos 
que precederam o 
rifteamento;
• A extensão original 
dos derrames basálticos 
era provavelmente 
maior, mas grandes 
áreas foram soterradas 
com o vale por outras 
erupções vulcânicas e 
sedimentos 
Crosta afinada – 
mistura complexa de 
rochas vulcânicas e 
clásticas
Geração de nova 
crosta oceânica 
por afinamento 
crustal
Mar Vermelho
Golfo de Aden
Crosta continental 
normal
Estágio D - Margem Francamente Divergente Estágio D - Margem Francamente Divergente 
• Composição:
– O continente e a nova bacia oceânica
– Crista meso-oceânica
• A nova margem continental migra na direção contrária do rifte
– A zona de rifte é o novo limite de placa
– A margem divergente é a nova margem passiva
• A margem passiva sofre subsidência
– Crosta oceânica resfria e se torna mais densa 
– Subsidência mais rápida no início, depois mais lenta
Vulcanismo em riftes oceânicosVulcanismo em riftes oceânicos
 Rochas adquirem o campo 
magnético da época em que são 
formadas
Mapa digital do fundo oceânicoMapa digital do fundo oceânico
http://ftp.agg.nrcan.gc.ca/app/agemap_e.html
http://www.cgd.ucar.edu/tss/clm/diagnostics/webDir/beta25_I_1a-obs/set7/set7.html
Bacias Oceânicas Bacias Oceânicas 
http://www.orangesmile.com/ru/foto/ocean-maps-eng.htm
Bacias Oceânicas Bacias Oceânicas 
http://loellenpark.org/callens/index.php?
option=com_content&task=view&id=92&Itemid=52
Sedimentação em margens passivasSedimentação em margens passivas
http://www.indiana.edu/~g105lab/1425chap13.htm
OfiolitosOfiolitos
http://online.redwoods.cc.ca.us/depts/science/earth/smith/smithop.htm
Estágios E-H - FechamentoEstágios E-H - Fechamento
Estágio E – Fechamento da Bacia Oceânica: Estágio E – Fechamento da Bacia Oceânica: 
os Arcos de Ilha Vulcânicosos Arcos de Ilha Vulcânicos
• Convergência e criação de novo limite de placas;
• Geração de uma zona de subducção;
• Ruptura de crosta oceânica, que começa a descender em direção ao 
manto – contraste de densidade
http://www.see.leeds.ac.uk/structure/dynamicearth/subduction/cordillera_islandarc.htm
• Tipo “Aleutas”
• Ilhas Vulcânicas Oceânicas
• Trincheiras oceânicas - Japão
Convergência Oceano-OceanoConvergência Oceano-Oceano
EstágioF – Colisão Arco de Ilha - Continente Estágio F – Colisão Arco de Ilha - Continente 
• Colisão e sutura do continente com o arco de ilha;
• Fechamento da zona de subducção.
http://www.dgs.udel.edu/delaware-geology/geologic-history-delaware-piedmont
Colisões ativas:
- Colombia: N. Andes margin w. Choco Block
- Taiwan: China margin w. Luzon arc
- Timor: Australia margin w. Banda arc
- Honshu: Japan margin w. Izu-Bonin arc
- Kamchatka: Siberian margin w. Aleutian arc
Colisões recentes:
- W Medit.: Maghreb margin w. Kabylies arc
- S Caribbean: N margin of S. America w. 
paleo-Antilles arc
Colisões Arco – Continente no mundo Colisões Arco – Continente no mundo 
Harris & Gutcher (2011)
Estágio G – Convergência Oceano-Estágio G – Convergência Oceano-
ContinenteContinente 
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/StageE.html
• Tipo “Andina”
• Crosta oceânica entra sob o continente
• Forma trincheiras profundas - Fossa das Marianas
Convergência Oceano-ContinenteConvergência Oceano-Continente
http://reference.findtarget.com/search/andes/
• Fechamento da bacia oceânica;
• Colisão entre duas massas continentais
Estágio H – Colisão Continente-ContinenteEstágio H – Colisão Continente-Continente 
http://www.utexas.edu/tmm/npl/mineralogy/mineral_genesis/index.html
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/StageE.html
Convergência Continente-ContinenteConvergência Continente-Continente
• Tipo “Himalaiana”
• Grandes cinturões de montanhas
• Placas continentais (mesma densidade) colidem
http://www.geol.ucsb.edu/faculty/hacker/geo102C/lectures/part14.html
A Formação dos HimalaiasA Formação dos Himalaias
Distribuição Global das Zonas de SubducçãoDistribuição Global das Zonas de Subducção
Principal subduction zones associated with orogenic volcanism and plutonism. 
Triangles are on the overriding plate. Winter (2001
https://www.e-education.psu.edu/earth520/content/l6_p3.html
Efeito do ângulo de subducçãoEfeito do ângulo de subducção
Andes Centrais Sul do Japão
Kehew, Figure 2.34
Rochas em ambientes convergentesRochas em ambientes convergentes
MetamorphicRocks
Se
di
m
en
ta
ry
 R
oc
ks
Magma
Igneous
Rocks
Rochas Ígneas
Formação de magma 
devido à fusão das 
rochas, seguida de 
ascenção, 
resfriamento e 
cristalização 
Rochas Sedimentares
As rochas sofrem 
intemperismo e erosão 
para formar sedimentos. 
Com o acúmulo destes 
sedimentos ocorre a 
litificação
Rochas Metamórficas
Com o aumento da 
pressão e aquecimento 
(sem fusão!) os minerais 
sofrem reequilíbrio para 
se adaptar às novas 
condições de pressão e 
temperatura 
(metamorfismo)
www.geo.wvu.edu/~kammer/g100/Ig&MetRocks.pdf 
Rochas Metamórficas e Ambientes TectônicosRochas Metamórficas e Ambientes Tectônicos
www.geo.wvu.edu/~kammer/g100/Ig&MetRocks.pdf 
Rochas Ígneas e Ambientes TectônicosRochas Ígneas e Ambientes Tectônicos
http://www-personal.umich.edu/~jmpares/Igneous.html
Grandes Províncias Ígneas do mundoGrandes Províncias Ígneas do mundo
http://www.mantleplumes.org/SLIPs.html
Os seis principais tipos de bacias sedimentares em seus ambientes 
tectônicos
E. Africa
E. Coast NA
Rochas Sedimentares e Ambientes TectônicosRochas Sedimentares e Ambientes Tectônicos
http://www.science-art.com/image/?id=1856&m=12&pagename=Sedimentary_basins
Bacias sedimentares em ambientes convergentesBacias sedimentares em ambientes convergentes
http://www.glossary.oilfield.slb.com/DisplayImage.cfm?ID=15
Bacias sedimentares do mundoBacias sedimentares do mundo
Estágio I - CrátonEstágio I - Cráton 
• Erosão das montanhas;
• Transporte dos sedimentos para as bacias interiores;
• Formação de novo peneplano
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/StageI.html
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/StageI.html
 Volume da Terra constante - Nova crosta é continuamente criada nas 
cadeias meso-oceânicas e destruída nas zonas de subducção
 Enquanto duas placas se afastam em um local, outras estão convergindo
 O “abre e fecha” dos continentes vem ocorrendo há vários milhões de 
anos
Movimento das PlacasMovimento das Placas
Há 237 milhões de anos atrásHá 237 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 195 milhões de anos atrásHá 195 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 152 milhões de anos atrásHá 152 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 94 milhões de anos atrásHá 94 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 66 milhões de anos atrásHá 66 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 50 milhões de anos atrásHá 50 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
Há 14 milhões de anos atrásHá 14 milhões de anos atrás
http://www.scotese.com/earth.htm
O mundo hojeO mundo hoje
http://www.scotese.com/earth.htm
O mundo daqui a 50 milhões de anosO mundo daqui a 50 milhões de anos
http://www.scotese.com/earth.htm
O mundo daqui a 150 milhões de anosO mundo daqui a 150 milhões de anos
http://www.scotese.com/earth.htm
http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/Wilson/rkcytst.html
O Ciclo Tectônico das RochasO Ciclo Tectônico das Rochas
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