TECTÔNICA DE PLACAS.pdf - Oceanografia
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<strong>TECTÔNICA</strong> <strong>DE</strong> <strong>PLACAS</strong>
HISTÓRICO – Teoria da Contração<br />
A movimentação da crosta é evidente, e várias teorias foram elaboradas para<br />
explicar a formação das montanhas e distribuição do vulcanismo e terremotos.<br />
- Contração do globo<br />
- No século XIX William Thompson (Lorde Kelvin) determinou que a<br />
Terra tinha 80 milhões de anos, com base em uma taxa de resfriamento do<br />
planeta. Esta idéia foi utilizada por geólogos para sugerir a criação de cadeias<br />
montanhosas a partir do resfriamento progressivo,<br />
- Em 1885 Edward Suess explica a formação de cadeias<br />
montanhosas através do resfriamento e contração do globo.<br />
- Os continentes estiveram inicialmente unidos em uma única<br />
extensão de terra chamada Gondwanaland (nome derivado de uma província<br />
geológica na Índia – Gonds é o nome de uma tribo).
HISTÓRICO – Teoria da Contração<br />
- A dispersão dos continentes (necessária a explicar a correspondência de<br />
formações geológicas em diferentes continentes) é explicada por contração<br />
diferencial<br />
- O fundo das bacias oceânicas seriam escudos continentais rebaixados<br />
(não havia sondagens à época), os quais formariam a ponte necessária para<br />
explicar a distribuição paleontológica<br />
- Perdeu prestígio devido às diferentes idades das cadeias montanhosas e à<br />
idade muito recente (terciária) de várias delas.
HISTÓRICO – Teoria da Expansão<br />
Expansão do globo (Carey 1958)– não considera a existência de zonas de<br />
consumo das placas.<br />
- primeira reconstrução em 1933<br />
- a expansão é causada pelo acumulo de poeira e meteoritos extraterrestres,<br />
e pela expansão interna do núcleo derretido da Terra.<br />
- o gradual aumento de massa aumenta a força gravitacional e a<br />
pressão sobre o centro da Terra, que de um estado inicial sólido passou a pastoso<br />
com o aumento da temperatura – vulcanismo<br />
- contínua adição de água juvenil para explicar o aumento do volume de<br />
água.
HISTÓRICO – Teoria da Tectonica de Placas<br />
Da Vinci – Sec. XVI – “acima das planícies da Itália onde voam bandos de<br />
pássaros, peixes estiveram se movendo em amplas áreas rasas”.<br />
Francis Bacon – 1620 – paralelismo da costa sul americana e africana<br />
Frank Taylor (1910) e Otto Ampferer (1906) sugeriram movimentos laterais para<br />
explicar o surgimento de cadeias montanhosas.<br />
Ampferer (1925) propôs a existência de correntes de convecção no interior da<br />
Terra, antecipando zonas de criação e subducção da crosta.<br />
Alfred Wegener (1912) – Teoria da Deriva Continental
300 M anos<br />
50 M anos<br />
1,5 M anos<br />
HISTÓRICO – Deriva Continental<br />
Evidências litológicas, estruturais,<br />
paleoclimáticas, paleontológicas e<br />
biogeográficas em lados opostos do Atlântico<br />
Reconstrução paleogeográfica de Wegener (1924) – zonas<br />
sombreadas representam mares rasos
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental<br />
EVIDÊNCIAS GEOFÍSICAS<br />
- O principio da isostasia permitiu sugerir a<br />
implausibilidade do afundamento dos continentes no<br />
interior do manto mais denso<br />
- Mapas hipsométricos mostraram que continentes e<br />
oceanos formam duas províncias morfológicas<br />
significativamente diferentes – curvas variam<br />
durante o processo de separação dos continentes
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental<br />
- A formação de montanhas se daria pelo choque de<br />
margens continentais - a contração do globo implicaria<br />
em uma distribuição mais simétrica das cadeias<br />
montanhosas<br />
- A distribuição de terromotos no globo (observações<br />
feitas pelo observatório de Hamburgo), a formação de<br />
arcos de ilhas, o terremoto de San Francisco em 1906<br />
e o fato dos polos magnéticos terem se deslocado –<br />
indicação de movimentação relativa de blocos da crosta<br />
Movimentação da falha de San<br />
Andreas no terremoto de 1906<br />
Epicentro de tremores identificados pelo<br />
observatório de Hamburgo
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental<br />
EVIDÊNCIAS GEOLÓGICAS<br />
- Cadeias montanhosas, rochas e depósitos de<br />
carvão são paralelos e contínuos na América do<br />
Sul e África, assim como distribuição de<br />
depósitos de carvão e depósitos glaciais,<br />
determinando cinturões climáticos pretéritos<br />
* gelo cobriu o deserto do Saara a 400<br />
M de anos, enquanto o leste da América do<br />
Norte estava no equador.<br />
* reagrupamento de depósitos glaciais<br />
no Permiano e Carbonífero (250 M a 350 M de<br />
anos) reconstitui o Gondwana
HISTÓRICO – Evidências da Deriva<br />
Continental<br />
- Separação continental e abertura de novos<br />
oceanos<br />
- encontro de continentes e formação de montanhas
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental<br />
- Distribuição de espécies extintas e em vida<br />
em diferentes continentes
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental<br />
- Proposta de um modelo de evolução<br />
paleogeográfica<br />
PROBLEMAS COM A TEORIA<br />
Inexistência de um mecanismo plausível de<br />
tração capaz de arrastar corpos rígidos se<br />
movendo sobre um manto estático.<br />
Wegener sugeriu como mecanismo, possíveis<br />
diferenças de atração gravitacional ao redor da<br />
Terra (devido à saliência equatorial) e a deriva<br />
para oeste das forças de maré.<br />
A teoria da deriva continental foi relegada a<br />
segundo plano até a década de 50 por falta de<br />
evidências adicionais da movimentação dos<br />
continentes e de uma proposta de um<br />
mecanismo mais razoável de deslocamento<br />
continental.
Form Pleople and Discoveries - http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do62se.html<br />
CONVECÇÃO DO MANTO<br />
- Holmes (1931 e 1944)<br />
ressuscitou a idéia de convecção<br />
do manto proposta por Ampferer,<br />
sugerindo que o interior da Terra<br />
estaria em estado pastoso e<br />
sujeito a lentos movimentos de<br />
convecção, com células do<br />
tamanho do raio da Terra.<br />
Foi o 1º. a sugerir<br />
especificamente que a camada<br />
basáltica serve como correia<br />
condutora para a movimentação<br />
da crosta em direção a locais de<br />
mergulho da célula de convecção.<br />
- Vening Meinesz propôs que os locais de mergulho das células<br />
de convecção seriam marcados pelas fossas oceânicas –<br />
subducção da crosta ainda não estaria ainda sendo<br />
envolvida
540 M anos<br />
50 M anos<br />
PALEOMAGNETISMO<br />
1952 – invenção do magnetômetro<br />
A identificação do paleocampo magnético<br />
terrestre, registrado nos minerais ferrosos<br />
magnéticos das rochas, foi a primeira prova<br />
geofísica e quantitativa da Deriva Continental.<br />
Em 1956 foi possível mostrar que o pólo<br />
magnético em um determinado continente vagou<br />
ao longo do tempo, mas que os trajetos seguidos<br />
tornam-se, com o tempo, gradualmente mais<br />
incongruentes entre os continentes.<br />
Rucorn e Irving 1959
PALEOMAGNETISMO<br />
Nas reconstruções o movimento mapeado é relativo um ponto fixo. Na<br />
realidade, tanto os continentes como os pólos magnéticos se<br />
deslocam.
RECONSTRUÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS<br />
Pesquisas sobre o paleomagnetismo, correlações geológicas, ajustes<br />
geométricos dos contornos continentais (batimétrica de 1000 m) e<br />
histórica geológica das margens continentais possibilitaram várias<br />
reconstruções paleogeográficas da Gondwana e Laurásia.<br />
Posição proposta para os<br />
continentes no Triássico inferior<br />
~180 M anos
PERFIS ECOBATIMÉTRICOS<br />
Heenzen & Tharp 1952
MAPA SÍSMICO<br />
Heezen – 1959
O ESPALHAMENTO LATERAL DO FUNDO<br />
OCEÂNICO<br />
Harry Hess (1962) e Dietz (1961) – crosta juvenil é gerada<br />
na cordilheira meso-oceânica onde o manto sobe próximo<br />
à superfície e eleva o soallho submarino. A elevação do<br />
piso causa rompimento por tensão lateral e permite a<br />
extrusão de material vulcânico.<br />
O piso oceânico move-se lateralmente. Onde as células de<br />
conveção convergem, a crosta é arrastada para baixo,<br />
formando as fossas. Estes locais são caracteristicamente<br />
compressivos, e formam montanhas e arcos vulcânicos na<br />
margem continental.<br />
Os continentes, por serem constituidos por rochas<br />
silicosas mai leves, permanecem à superfície. Terremotos<br />
são gerados em profundidade, abaixo das fossas, com a<br />
fratura da crosta fria mergulhando no manto.
EVIDÊNCIAS PARA O ESPALHAMENTO<br />
LATERAL<br />
• Evidências da deriva continental apresentadas acima;<br />
• Elevação e topografia da cordilheira meso-oceânica;<br />
• Aumento sistemático da espessura dos sedimentos com o<br />
distanciamento da cordilheira meso-oceânica;<br />
• Vulcanismo no eixo da cordilheira;<br />
• Zonas sísmicas, arcos de ilha e vulcanismo sobre ou próximo de<br />
certas margens oceânicas.<br />
1963 – Aumento da idade das ilhas oceânicas com o distanciamento da<br />
cordilheira meso-oceânica<br />
FAIXAS MAGNÉTICAS NA CROSTA OCEÂNICA
CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
INCLINAÇÃO E <strong>DE</strong>CLINAÇÃO<br />
INCLINAÇÃO MAGNÉTICA<br />
W<br />
N<br />
S<br />
E<br />
<strong>DE</strong>CLINAÇÃO MAGNÉTICA
CARTAS MUNDIAIS <strong>DE</strong> <strong>DE</strong>CLINAÇÃO /<br />
INCLINAÇÃO
INUTILIDA<strong>DE</strong> DA BÚSSOLA
<strong>DE</strong>RIVA DO POLO MAGNÉTICO<br />
2000<br />
2000<br />
1945<br />
1945
<strong>DE</strong>SVIOS DIÁRIOS DO POLO<br />
MAGNÉTICO
PALEOMAGNETISMO<br />
Minerais ferrosos com propriedades magnéticas presentes na lava orientam-se de<br />
acordo com o campo magnético vigente, e quando a lava se solidifica, passam a ser um<br />
registro do campo magnético pretérito – a crosta oceânica se torna assim um<br />
registrador do campo geomagnético.<br />
As inversões do campo magnético ocorrem simultaneamente em todo o globo<br />
A magneto-estratigrafia se baseia nas freqüentes inversões do pólo magnético terrestre<br />
– a polaridade atual se estabeleceu há 700.000 anos.<br />
TODAY ROCK MAGNETISED<br />
TO ARCTIC<br />
REVERSED MAGNETIC AGES:<br />
ROCK MAGNETISED<br />
TO ANTARCTIC<br />
EARTH´S<br />
CRUST<br />
OCEAN<br />
FLOOR<br />
MID-<br />
OCEANIC<br />
RIDGE
ESCALA <strong>DE</strong> TEMPO DA POLARIDA<strong>DE</strong><br />
MAGNÉTICA<br />
A datação de rochas basálticas nos continentes<br />
permitiu estabelecer uma escala de tempo para as<br />
inversões de polaridade (entre 1973 e 1979) para<br />
os últimos 6 M anos. Atualmente (Cande and Kent<br />
1995) a escala já foi firmemente estabelecida até o<br />
Jurássico Superior (175 M anos). A medição das<br />
anomalias magnéticas em sedimentos e rochas<br />
sedimentares marinhas (obtidas pelas sondagens<br />
do ODP, etc), datadas radiometricamente, foi de<br />
grande ajuda na expansão da escala temporal.
PALEOMAGNETISMO
ANOMALIAS DO CAMPO MAGNÉTICO DO<br />
PISO OCEÂNICO<br />
Vacquier et al. (1961) e Mason & Raff (1961)<br />
descobriram pela primeira vez um padrão linear<br />
de anomalias magnéticas no Pacífico, assim como<br />
desvios de até 1400 km dos padrões de faixas ao<br />
longo de zonas de fraturas.<br />
Não se sabia então explicar o que causou as<br />
linearidades observadas.<br />
Vine & Matthews (1963) elucidaram o enigma<br />
combinando as idéias de espalhamento lateral do<br />
fundo oceânico com descobertas recentes da<br />
inversão do pólo magnético.
IDA<strong>DE</strong> DA CROSTA<br />
OCEÂNICA
FIM