Para entender a Terra - Cap 2

UFOP

Enviado por Guilherme Soares em 27/09/2013
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Monte Everest,no Nepal, a maisalta montanhado mundo,visto a partir de Kala Pattar.
(Michael C. Klesius/National Geographic/Getty Images]
A grandereconstrução64
WILLIAM BLAKE
Convecçãodomanto:o mecanismo
motordatectônicadeplacas68
A teoriadatectônicadeplacaseo
métodocientífico71
Alitosfera - acamadamaisexterna,rígidaeresis-
tentedaTerra- é fragmentadaemcercade 12
placas,quedeslizam,convergemouseseparam
umasemrelaçãoàsoutrasàmedidaquesemovemsobre
a astenosfera,menosresistentee dúctil.As placassão
criadasondeseseparamerecicladasondeconvergem,em
umprocessocontínuodecriaçãoe destruição.Os conti-
nentes,encravadosnalitosfera,migramjuntocomaspla-
casemmovimento.A teoriadatectônicadeplacasdes-
creveo movimentodasplacase asforçasatuantesentre
elas.Explica tambéma distribuiçãode muitasfeições
geológicasdegrandesproporçõesqueresultamdomovi-
mentoao longodos limitesdeplaca,como:cadeiasde
montanhas,associaçõesderochas,estruturasnofundodo
mar,vulcõese terremotos.A tectônicadeplacasfornece
umabaseconceitualparagrandepartedestelivroe,naverdade,tambémdaGeologia.
Estecapítuloapresentaráateoriadatectônicadeplacaseexaminarácomoasfor-
çasquecontrolamomovimentodasplacasestãorelacionadascomosistemade
convecçãodomanto.
Ii-~~~;-'
J~~escobertada tectônicade placas
Na décadade1960,umagranderevoluçãonopensamentosacudiuo mundodaGeo-
logia.Por quase200anos,osgeólogosdesenvolveramdiversasteoriastectônicas(do
gregotekton,"construtor")- o termogeralqueelesusaramparadescreveraformação
demontanhas,ovulcanismoeoutrosprocessosqueformamfeiçõesgeológicasnasu-
perfíciedaTerra.No entanto,atéadescobertadatectônicadeplacas,nenhumateoria
conseguia,isoladamente,explicardemodosatisfatóriotodaavariedadedeprocessos
geológicos.A tectônicadeplacasnãoé apenasabrangente,mastambémelegante:
muitasobservaçõespodemserexplicadasporalgunspoucosprincípiossimples.Na
históriadaciência,asteoriassimplesqueexplicammuitasobservaçõesgeralmentese
A descobertadatectônicadeplacas47
O mosaicodeplacas51
Velocidadedasplacasehistóriados
movimentos58
'0 queagoraestáprovadofoi umavezapenas
imaginado."
48 ParaEntender a Terra
mostrammaisduradouras.A Físicateveumarevoluçãocompa-
rá\"elno início do séculoXX, quandoa teoriadarelatividade
unificouasleisfísicasquegovernamoespaço,otempo,amas-
sa e o movimento.A Biologia tambémteveumarevolução
comparávelnametadedomesmoséculo,quandoa descoberta
do DNA permitiuaosbiólogosexplicarcomoos organismos
transmitemasinformaçõesquecontrolamseucrescimento,de-
senvolvimentoefuncionamentodegeraçãoageração.
As idéiasbásicasdatectônicade placasforamreunidas
comoumateoriaunificadadaGeologiahámenosde40anos.
A síntesecientíficaqueconduziuaessateoria,noentanto,co-
meçoumuitoantes,aindano séculoXX, com o reconheci-
mentodasevidênciasdaderivacontinental.
A derivacontinental
Taismudançasnaspartessuperficiaisdoglobopareciam,para
mim,improváveisdeacontecersea Terrafossesólidaatéo centro.
Dessemodo,imagineiqueaspartesinternaspoderiamserum
fluido maisdensoededensidadeespecíficamaiorquequalquer
outrosólidoqueconhecemos,queassimpoderianadarno ou sobre
aquelefluido. Dessemodo,a superfícieda Terraseriaumacasca
capazdeserquebradaedesordenadapelosmovimentosviolentos
dofluido sobreo qualrepousa.
(BenjaminFrank:lin,1782,emumacartaparao
ge61ogoFrancêsAbbé1.L. Giraud-Soulavie)
oconceitodederiva continental- movimentosdegran-
deproporçãosobreo globo- existehámuitotempo.No final
doséculoXVI enoséculoXVII, cientistaseuropeusnotaram
o encaixedoquebra-cabeçadaslinhascosteirasemambosos
ladosdoAtlântico,comoseasAméricas,aEuropae liÁfrica
tivessemestadojuntasemumadeterminadaépocae,depois,
seafastadoporderiva.Ao finaldoséculoXIX, o geólogoaus-
tríacoEduardSuessencaixoualgumasdaspeçasdo quebra-
cabeçaepostulouqueo conjuntodoscontinentesmeridionais
atuaisformara,certavez,umúnicocontinentegigante,cha-
madoTerradeGondwana(ou Gondwana).Em 1915,Alfred
Wegener,ummeteorologistaalemãoqueestavaserecuperan-
dodeferimentossofridosnaPrimeiraGuerraMundial,escre-
veuumlivro sobrea fragmentaçãoe derivadoscontinentes.
Nele, apresentouassimilaridadesmarcantesentreasrochas,
as estruturasgeológicase os fósseisdos lados opostosdo
Atlântico.Nos anosseguintes,Wegenerpostulouumsuper-
continente,quedenominoudePangéiaI(dogrego"todasas
terras"),quesefragmentounoscontinentescomoosconhece-
moshoje(Figura 2.1).
EmboraWegenerestivessecorretoemafirmarqueosconti-
nentestinhamseafastadopor deriva,suahipóteseacercade
quãorápidoelessemoviame quaisforçasosempurravamna
uperfícieterrestremostrou-seerrônea,o quereduziusuacre-
dibilidadeentreoutroscientistas.Apóscercadeumadécadade
\"igorosodebate,osfísicosconvenceramosgeólogosdequeas
amadasexternasdaTerraerammuitorígidasparaquea deri-
\-acontinentalocorresse,o quefezcomqueeasidéiasdeWe-
genercaíssememdescrédito,excetoentreunspoucosgeólogos
naEuropa,naÁfricadoSul enaAustrália.
Figura2.1 Os encaixesdo quebra-cabeçados continentesque
bordejamo OceanoAtlânticoconstruídoscombasenateoriada
derivacontinentalde AlfredWegener.EmseulivroTheOriginof
ContinentsandOceans,Wegenercitou comoevidênciaadicionala
similaridadedefeiçõesgeológicasnos lados opostos do
Atlântico.O encaixede rochascristalinasmuitoantigasé
mostradoemregiõesadjacentesda Américado Sul e daÁfrica,e
daAméricado Norte e da Europa.[Encaixegeográficoa partir
dos dados de E.C. Bullard;dadosgeológicosde P.M. Hurley]
Os defensoresdahipótesedaderivamostraramnãoapenas
o encaixegeográfico,mastambémassimilaridadesgeológicas
dasidadesdasrochasedasorientaçõesdasestruturasgeológi-
casnosladosopostosdoAtlântico(verFigura2.1).Eles tam-
bémapresentaramargumentos,aceitosatéhojecomoboasevi-
dênciasdaderiva,baseadosemfósseisedadosclimatológicos.
Fósseisidênticosaumréptilde300milhõesdeanos,porexem-
plo, foramencontradosapenasnaÁfrica e naAméricadoSul,
sugerindoqueosdoiscontinentesestavamjuntosnaqueletem-
po (Figura 2.2).Os animaise asplantasdosdiferentesconti-
nentesmostraramsimilaridadesnaevoluçãoatéo tempopostu-
ladoparaafragmentação.Apósisso,seguiramcaminhosevolu-
CAPíTULO 2 • Tectônicade Placas:a Teoria Unificadora ~
~~~) AMÉRICA~
L DO SUL\ FósseisdeMesosaurusforamencontradosnaAméricado SulenaÁfrica.
ÁFRICA
Figura2.2 Fósseisdo réptilMesosaurus,comidadede 300 milhõesde anos,foram
encontradosapenasnaAméricado Sul e naÁfrica.Se o Mesosauruspudesseatravessaro
OceanoAtlânticoSul nadando,ele poderiater cruzadooutros oceanose se espalhado
maisamplamente.O fato de ele nãoter se espalhadosugerequea Américado Sule a
Áfricaestavamconectadasnaqueletempo.[Fonte:A. Hallam,"ContinentalDrift andthe
FossilRecord",SeientifieAmerican(November1972):57-66]
à\'osdivergentes,presumivelmentedevidoaoisolamentoe às
mudançasambientaisdasmassascontinentaisemseparação.
Alémdisso,depósitosassociadoscomgeleirasqueexistiamhá
.::ercade300milhõesdeanosestãoagoradistribuídosnaAmé-
;:i adoSul,naÁfrica,naÍndiaenaAustrália.Seoscontinentes
tlleridionaisfossemreunidosparaformaraTerradeGondwana
?IóximoaoPólo Sul,umaúnicageleirapoderiaexplicartodos
- depósitosglaciais.
Expansãodo assoalhooceânico2
.-\evidênciageológicanãoconvenceuoscéticos,osquaisman-
jyeram quea derivacontinentalerafisicamenteimpossível.
_-inguémhaviaproposto,ainda,umaforçamotoraplausível
uepudesseterfragmentadoaPangéiaeseparadooscontinen-
:es.Wegener,porexemplo,pensavaqueoscontinentesflutua-
\'amcomobarcossobreacrostaoceânicasólida,arrastadospe-
forçasdasmarés,dosoledalua!
A rupturaveioquandooscientistasderam-secontadeque
aconvecçãodomantodaTerra(discutidanoCapítulo1)pode-
riaempurrarepuxaroscontinentesàparte,formandoumano-
yacrostaoceânica,pormeiodoprocessodeexpansãodo as-
oalhooceânico.Em 1928,o geólogobritânicoArthurHolmes
~tevepertodeexpressarasnoçõesmodernasdaderivaconti-
entaledaexpansãodoassoalhooceânico,quandopropôsque
correntesdeconvecção"arrastaramasduasmetadesdocon-
tinenteoriginalàparte,comconseqüenteformaçãodemonta-
nhasnabordaondeascorrentesestãodescendoedesenvolvi-
mentodeassoalhooceâniconolugardaabertura,ondeascor-
~ntesestãoascendendo".Considerandoosargumentosdosfí-
si osdequeacrostaeo mantodaTerrasãorígidose imóveis,
Holmesadmitiuque"idéiaspuramenteespeculativasdesseti-
po,especialmenteinventadasparaatendercertaspostulações,
podemnãotervalorcientíficoatéqueadquiramo suportede
evidênciasindependentes".
As evidênciasconvincentescomeçaramaemergircomoum
resultadodaintensaexploraçãodofundooceânicoocorridaapós
aSegundaGuerraMundial.O mapeamentodaDorsal3Mesoa-
tlânticasubmarinae adescobertadovaleprofundonaformade
fenda,ourifte,4estendendo-seaolongodeseucentro,desperta-
rammuitasespeculações(Figura2.3).Osgeólogosdescobriram
quequasetodosos terremotosnoOceanoAtlânticoocorreram
próximosaessevaleemrifte.Umavezqueamaioriadosterre-
motosé geradaporfalhamentotectônico,essesresultadosindi-
caramqueo rifteeraumafeiçãotectonicamenteativa.Outras
dorsaismesoceânicas5comformaseatividadesísmicasimilares
foramencontradasnosoceanosPacíficoe Índico.
No iníciodadécadade1960,HarryHess,daUniversidade
dePrinceton,eRobertDietz,daInstituiçãoScrippsdeOceano-
grafia,6propuseramquea crostasepara-seao longoderiftes
nasdorsaismesoceânicasequeo novofundooceânicoforma-
sepelaascensãodeumanovacrostaquentenessasfraturas.O
novoassoalhooceânico- naverdade,o topodanovalitosfera
criada- expande-selateralmenteapartirdoriftee ésubstituí-
doporumacrostaaindamaisnova,numprocessocontínuode
formaçãodeplaca.
A grandesíntese:1963-1968
A hipótesedeexpansãodo assoalhooceânicoapresentadapor
HesseDietzem1962explicoucomooscontinentespoderiam
separar-sepormeiodacriaçãodeumanovalitosferaemriftes
(
5 O ParaEntender a Terra
, '.'
ÁFRICA'.
. ,
caracterizouos trêstiposbásicosdelimitesondeasplacasse-
param-se,aproximam-seoudeslizamlateralmenteumaemre-
laçãoà outra.Em umarápidasucessãodedescobertase avan-
çosteóricos,outroscientistasmostraramquequasetodasasde-
formaçõestectônÍcasatuaisestãoconcentradasnesseslimites.
Elesmediramastaxasedireçõesdosmovimentostectônicose
demonstraramqueosmesmoserammatematicamenteconsis-
tentescomo sistemadeplacasrígidasmovendo-senasuperfí-
cieesféricadoplaneta.Oselementosbásicosdateoriadatectô-
nÍcadeplacasforamestabelecidosaofinalde1968.Por volta
de 1970,asevidênciasdatectônÍcadeplacastornaram-setão
persuasivas,devidoasuaabundância,quequasetodososgeo-
cientistasadotaram-na.Os livros-textoforam revisadose
muitosespecialistascomeçaramaconsiderarasimplicaçõesdo
novoconceitoemseuscamposdeatuação.Paraumaseqüência
deeventosmarcantesqueconduziramàteoriadatectônicade
placas,consulteoApêndice3.
AMÉRICA DO NORTE'
Figura2.3 O assoalhooceânicodo Atlântico Norte, mostrandoos valesemrifteemforma
de fendasao longo do centroda DorsalMesoatlânticae os terremotosassociados(pontos
pretos).
mesoceânicos.Poderiamo assoalhooceânicoe sualitosfera
subjacenteserdestruídosereciclados,retomandoaointeriorda
Terra?Do contrário,a áreada superfícieterrestredeveriater
aumentadoaolongodotempo,demodoquenossoplanetade-
veriaterficadocadavezmaior.Por certotempo,no início da
décadade 1960,algunsfísicosegeólogosrealmenteacredita-
ramnessaidéiadeumaTerraemexpansão,baseadosemuma
modificaçãoatualmentedesacreditadadateoriadagravitação
de Einstein.Outrosgeólogosreconheceramqueo assoalho
oceânicoestavanaverdadesendorecicladonasregiõesdein-
tensaatividadevulcânicae sísmicaao longodasmargensda
baciadoOceanoPacífico,conhecidascoletivamentecomoCír-
culodeFogo(Figura2.4).Os detalhesdesseprocesso,todavia,
permaneceramobscuros.
Em 1965,o geólogocanadense1.TuzoWilsondescreveu,
pelaprimeiravez,atectônicaemtornodogloboemtermosde
"placas"rígidasmovendo-sesobrea superfícieterrestre.Ele
CAPíTULO 2 • Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
Figura2.4 O Círculode Fogodo
Pacífico,mostrandoos vulcõesativos
(círculosvermelhosgrandes)e
terremotos(círculospretospequenos).
'\
\,',osaicodeplacas
Deacordocomateoriadatectônicadeplacas,alitosferarígida
nãoéumacapacontínua,masestáfragmentadaemummosai-
co decercadeumadúziadegrandesplacasrígidasqueestão
emmovimentosobreasuperfícieterrestre.Cadaplacamove-se
comoumaunidaderígidadistinta,cavalgandosobreaastenos-
fera,quetambémestáemmovimento.As placasmaioreseseus
movimentosatuaisestãorepresentadosnaFigura 2.5.A maior
é aPlacaPacífica,7quecompreendeamaiorpartedabaciado
OceanoPacífico.Algumasdasplacasrecebemo nomedoscon-
tinentesqueelascontêm,porém,emnenhumcasoumaplacaé
idênticaaumcontinente.A PlacaNorte-Americana,porexem-
plo,estende-sedesdeacostaoestedaAméricadoNorteatéo
meiodoOceanoAtlântico,ondeselimitacomasPlacasEura-
sianaeAfricana.
Além dasplacasmaiores,existeumasériedeoutrasmeno-
res.Um exemploé aminúsculaPlacadeJuandeFuca,umpe-
daçodalitosferaoceânicaaprisionadoentreasgigantesplacas
Pacífica e Norte-Americana,na costanoroestedos Estados
linidos. Outrassãofragmentoscontinentais,comoa pequena
PlacaAnatoliana,queincluiamaiorpartedaTurquia.(Nemto-
dasasplacaspequenassãomostradasnaFigura2.5.)
Se vocêquervera geologiaemação,visiteumlimitede
placa.Dependendodequalvocêforver,encontrarátéh'emotos,
\l1lcões,montanhas,riftesestreitose longos,etc.Muitasfei-
çõesgeológicasdesenvolvem-sepormeiodainteraçãodaspla-
casemseuslimites.Os trêstiposbásicosdelimitesdeplacas
sãomostradosnaFigura2.5ediscutidosnaspróximaspáginas.
• Em limitesdivergentes,asplacasafastam-seeumanovalitos-
feraécriada(aáreadaplacaaumenta).
• Em limitesconvergentes,asplacasjuntam-seeumadelasére-
ciclada,retomandoaomanto(aáreadaplacadiminui).
• Em limitestransformantes,asplacasdeslizamhorizontalmen-
teumaemrelaçãoàoutra(aáreadaplacapermanececonstante).
Comoemmuitosmodelosdanatureza,ostrêstiposdepla-
casmostradosnaFigura2.5sãoidealizados.Alémdessestrêsti-
posbásicos,existem"limitesoblíquos"quecombinamdiver-
gênciaouconvergênciacomalgumaquantidadedefalhamento
transforrnante.Ainda,oquedefatoacontecenumlimitedepla-
cadependedo tipodelitosferaenvolvida,porqueaslitosferas
oceânicaecontinentalcomportam-sedemodoumtantodiferen-
te.A crostacontinentalé formadaderochasquesãomaisleves
emenosresistentesqueacrostaoceânicaouo mantoabaixoda
crosta.Os capítulosposterioresirão examinaressadiferença
composicionalemmaisdetalhe,mas,porenquanto,vocêneces-
sitaapenasteremmenteduasconseqüências:(1) porsermais
leve,acrostacontinentalnãoé tãofacilmenterecicladacomoa
crostaoceânica;(2)comoacrostacontinentalémenosresisten-
te,os limitesdeplacaqueaenvolvemtendema sermaisespa-
lhadosecomplicadosqueoslimitesdasplacasoceânicas.
~ ParaEntendera Terra
60'
20'
O'
40'
20'
40'
60'
140'
140'160'180'
Em limitesconvergentes,as
placascolidem e umadelasé
puxadaparao mantoe reciclada.
160'140'
)
120'100'
Em limitesdivergentes,as
placasafastam-see formam
umanova litosfera.
80'60'40'20'
Em limitesde falhas transformantes,
as placasdeslocam-sehorizontalmente
umaem relaçãoà outra.
A L1TOSFERA DA TERRA É FEITA DE PLACAS QUE SE MOVEM
CAPíTULO 2 • Tedônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
20"
O"
20"
40"
60"
140" 120" 100" 80" 60" 40" 20" O"
Figura2.5 A configuraçãodo mosaicoatuale dos tipos de limitesde placas.Estavista
cartográficada Terrae do relevodo fundo do marmostraos trêstipos básicosde limites
de placas:limitesdivergentes,ondeas placasseparam-se(~~); limitesconvergentes,
onde asplacasaproximam-se(~~); e limitesde falhastransformantes,ondeas placas
deslizamumaemrelaçãoà outra (~~). As setasmostramemquaisdireçõesas placas
estãose movendoemrelaçãoàsoutrase aos seuslimitescomuns.Os númerospróximos
a elasindicamasvelocidadesrelativasdasplacasemmm/ano.[Limitede placaspor Peter
Bird,UCLA]
54 ?ara Entender a Terra
'mites divergentes
0- limitesdivergentesdentrodasbaciasoceânicassãorifteses-
eito queseaproximamdaidealizaçãodatectônicadeplacas.
_-\diyergênciadentrodoscontinentesgeralmenteémaiscom-
pli adaedistribuídasobreumaáreamaislarga.Essadiferença
éilustradanaFigura 2.6.
SeparaçãodeplacasnosoceanosNofundodomar,o limite
entreasplacasemseparaçãoémarcadoporumadorsalmeso-
ceânicaqueexibevulcanismoativo,terremotose rifteamento
causadospor forçasextensionais(estiramento)queestãopu-
xandoasduasplacasàparte.A Figura2.6amostrao queacon-
teceemumexemplo,aDorsalMesoatlântica.Aqui aexpansão
do assoalhooceânicoestáocorrendoà medidaqueasplaca
Norte-Americanae Eurasianaseparam-see o novoassoalho
oceânicodoAtlânticoécriadoporascensãodomanto.(Umre-
tratomaisdetalhadodaDorsalMesoatlânticafoi mostradona
Figura2.3.)A ilha da IslândiaexpõeumsegmentodaDorsal
o rifteamentoe a expansãoao longo de uma
zona estreitacriarama Dorsal Mesoatlãntica,
umacadeiade montanhasmesoceânicasonde
vulcõese terremotos estão concentrados.
(a)
~ Dorsal Mesoatlântica
y
,l(
No leste da África, um estágio inicial de
rifteamento criou valesparalelosem uma
zona com vulcõese terremotos.
(b)
,l(
Figura2.6 (a) O rifteamentoe a expansãodo assoalhooceãniconaDorsalMesoatlânticacriamuma
cadeiade montanhasvulcanogênicasondefalhamento,terremotose vulcanismoestãoconcentrados
ao longo de umestreitocentrode expansãomesoceãnico.(b) Estágiosiniciaisdo rifteamentoe
separaçãodasplacas,agoraocorrendono lestedaÁfrica,onde valesemriftemúltiplose seu
vulcanismo,falhamentoe terremotosassociadosestãodistribuídossobreumazonamaislarga.
Figura 2.7 A DorsalMesoatlântica,umlimitede placa
divergente,afloraacimado níveldo marna Islândia.O valeem
riftecomformade fraturapreenchidocomrochasvulcânicas
novasindicaqueas placasestãosendoafastadas.(GudmundurE.
Sigvaldason,Nordic Volcanologicallnstitute1
YIesoatlântica,queemoutrascircunstânciasestásubmersa,for-
necendoaosgeólogosumaoportunidadede observardireta-
menteo processodeseparaçãodeplacaseexpansãodofundo
oceânico(Figura2.7).A DorsalMesoatlânticaédiscernÍvelno
OceanoÁrtico,aonortedaIslândia,econecta-sea umsistema
dedorsaismesoceânicasquequasecircundao globoe serpen-
leiaatravésdosoceanosÍndicoePacífico,terminandoaolongo
dacostaoestedaAméricadoNorte.Essescentrosdeexpan-
sãooriginaramosmilhõesdequilômetrosquadradosdecrosta
oceânicaquesãoatualmenteo assoalhodetodosoceanos.
SeparaçãodeplacasnoscontinentesOs estágiosiniciaisda
eparaçãode placas,comoo grandevaleem rifte do Leste
.Uricano(Figura2.6b),podemserencontradosemalgunscon-
tinentes.Esseslimitesdivergentessãocaracterizadosporvales
em rifte, atividadevulcânicae terremotosdistribuídossobre
umazonamaislargaqueadoscentrosdeexpansãooceânicos.
O Mar Vermelhoe o Golfo daCalifórniasãoriftesqueseen-
ontramnumestágiomaisavançadodeexpansão(Figura2.8).
_ essescasos,oscontinentesjá sesepararamo suficientepara
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
queo novoassoalhooceânicopudesseserformadoaolongodo
eixo deexpansãoe os valesemrifte fosseminundadospelo
oceano.Algumasvezes,o fendimentocontinentalpodetomar-
semaislentooupararantesdehaveraseparaçãodocontinente
e a aberturadeurnanovabaciaoceânica.O ValedoReno,ao
longodafronteiradaAlemanhae daFrança,é umrifteconti-
nentalfracamenteativoquepodeseressetipode"centrodeex-
pansãoquefracassou".Seráqueo riftedoLesteAfricanovai
continuaraabrir-se,levandoaSubplacaSomalianaaseparar-se
completamentedaÁfrica e formarumanovabaciaoceânica,
comoaconteceuentreaÁfricaea ilhadeMadagascar,ouiráo
espalhamentotornar-semaislentoefinalmenteparar,comopa-
receestaracontecendonoOestedaEuropa?Osgeólogosainda
nãoconhecemasrespostas.
Limitesconvergentes
As placascobremtodoo globo,demodoque,seelassesepa-
ramemcertolugar,deverãoconvergiremoutro,conservando,
assim,aáreadasuperfícieterrestre.(Tantoquantopodemosdi-
zer,nossoplanetanãoestáseexpandindo!)Ondeasplacasco-
lidemfrontalmente,elasfonDamlimitesconvergentes.A profu-
sãodeeventosgeológicosresultantesdacolisãodeplacastor-
naos limitesconvergentesosmaiscomplexosobservadosna
tectônicadeplacas.
Convergênciaoceano-oceanoSe asduasplacasenvolvidas
sãooceânicas,umadesceabaixodaoutraemumprocessoco-
nhecidocomosubducção8(Figura 2.9a).A litosferaoceânica
daplacaqueestáemsubducçãoafundanaastenosferae épor
fimrecicladapelosistemadeconvecçãodomanto.Esseencur-
vamentoparabaixoproduzumalongae estreitafossademar
profundo.Na FossadasMarianas,no Oestedo Pacífico, o
oceanoatingesuamaiorprofundidade,de cercade 10km -
maisqueaalturadoMonteEverest.À medidaqueaplacalitos-
féricafriadesce,apressãoaumenta;aáguaaprisionadanasro-
chasdacrostaoceânicasubduzidaé "espremida"e ascendeà
astenosferaacimadaplaca.Essefluidocausafusãodomanto,
produzindoumacadeiadevulcões,denominadaarcodeilhas,9
nofundooceânicoatrásdafossa.A subducçãodaPlacaPacífi-
caformouasIlhasAleutas,aoestedoAlasca,quesãovulcani-
camenteativas,bemcomoosarcosdeilhasabundantesnoOes-
tedoPacífico.Os tenemotosquepodemocorreremprofundi-
dadesquechegamaaté600kmabaixodessesarcosdeilhasde-
lineiamasplacasfriasdalitosferaàmedidaqueelasseafun-
damnomanto.
Convergênciaoceano-continenteSe uma placa temuma
bordacontinental,elacavalgaaplacaoceânica,porqueacros-
ta continentalé mais levee subduzmaisdificilmentequea
crostaoceânica(Figura2.9b).A bordacontinentalfica enru-
gadae é soerguidanumcinturãodemontanhasaproximada-
menteparaleloàfossademarprofundo.As enormesforçasde
colisãoe subducçãoproduzemgrandesterremotosao longo
dainterfacedesubducção.Ao longodotempo,materiaissão
raspadosdaplacadescendentee incorporadosnasmontanhas
adjacentes,deixandoaosgeólogosumcomplexo(e freqüen-
tementeconfuso)registrodo processode subducção.Como
nocasodaconvergênciaoceano-oceano,aáguacarregadapa-
rabaixopelaplacaoceânicamergulhantecausaafusãodacu-
56 ParaEntender a Terra
(a)
Figura 2.8 (a) O Mar Vermelho(direita,abaixo)divide-separa
formaro Golfo de Suez,à esquerda,e o Golfo de 'Aqaba,10 à
direita.A PenínsulaArábica,à direita,ao separar-seda África,à
esquerda,abriuessesgrandesriftes,queagoraforaminundados
pelo mar.O Rio Nilo (extremaesquerda)flui parao norteno Mar
nhadomantoe aformaçãodevulcõesnoscinturõesdemon-
tanhasatrásdafossa.
A costaoestedaAméricadoSul, ondeaPlacaSul-Ameri-
canacolidecomaPlacadeNazca,denaturezaoceânica,éuma
zona de subducçãodessetipo. Uma grandecadeiade altas
montanhas,osAndes,eleva-senoladocontinentaldolimiteco-
lidenteeumafossademarprofundositua-sepróximoàcosta.
Os vulcõesaquisãoativosemortais.Um deles,o NevadodeI
Ruiz, naColômbia,matou25mil pessoasporocasiãodeuma
erupçãoem 1985.Alguns dosmaioresterremotosdo mundo
tambémforamregistradosaolongodesselimite.Outroexem-
plo ocorreondeapequenaPlacadeJuan deFucaestásubdu-
zindo a Placa Norte-Americanaao longo da costaoesteda
Américado orte.Esselimiteconvergentedeuorigemaospe-
rigo o vulcõesdaCadeiaCasca~e,IIqueproduziuaerupção
de1980doMonteSantaHelena.A medidaquecresceo enten-
dimentodazonadesubducçãodeCascadia,oscientistastor-
nam-semaispreocupadoscomapossibilidadedeocorrênciade
umgrandeterremotonessaregião,o quecausariadanoconsi-
derávelaolongodascostasdosestadosdeOregon,Washington
e ColúmbiaBritânica.
Convergênciacontinente-continenteOnde a convergência
deplacasenvolvedoiscontinentes(Figura2.9c),a subducção
dotipooceânicanãopodeacontecer.As conseqüênciasgeoló-
Mediterrâneo(topo). [EarthSatelliteCorporation] (b) O Golfo da
Califórnia,umoceanoemprocessode aberturaresultantedo
movimentoda placa,marcaumriftequeestásendoalargado
entrea BaixaCalifórniae o México. [Worldsat
International/PhotoResearchers]
gicasdessetipodecolisãosãoconsideráveis.A colisãodaspla-
casIndianaeEurasiana,ambascomcontinentesemsuaborda
frontal,forneceomelhorexemplo.A PlacaEurasianacavalgaa
Placa Indiana,masa Índia e a Ásia mantêm-seflutuantes,
criandoumaespessuradupladacrostaeformandoacordilhei-
rademontanhasmaisaltadomundo,o Himalaia,bemcomoo
vastoe altoPlanaltodoTibete.Nessaeemoutraszonasdeco-
lisãocontinente-continente,ocorremterremotosviolentosna
crostaqueestásofrendoenrugamento.
Limites de falhas transformantes
Em limitesondeasplacasdeslizamumaemrelaçãoàoutra,a
litosferanãoénemcriadanemdestruída.Esseslimitessãofa-
lhas transformantes:fraturasaolongodasquaisocorreum
deslocamentorelativoàmedidaqueo deslizamentohorizontal
aconteceentreblocosadjacentes.Os limitesdefalhastransfor-
mantessãotipicamenteencontradosaolongodedorsaismeso-
ceânicas,ondeo limitedivergentetemsuacontinuidadeque-
brada,sendodeslocadonumpadrãosemelhanteaumescalona-
mento.A FalhadeSantoAndrénaCalifórnia,ondeaPlacaPa-
cíficadeslizaemrelaçãoàPlacaNorte-Americana,éumótimo
exemplodeumafalhatransformanteemcontinente,comomos-
tradonaFigura 2.10.Pelofatodeasplacasteremsedeslocado
umasemrelaçãoàsoutrasdurantemilhõesdeanos,asrochas
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
uando duas placasoceânicasconvergem,
<ormamuma fossa de mar profundo
e um arco de ilhas vulcânico. Ilhas Japonesas
-i..;r•.:: / (arco de i1:a~j';>"'"",4~ .
,.;~. -. ~/ Fossado Japâo
'!Í
Quando uma placa oceânica encontra uma placa continental,
a placa oceânica entra em subducçâo e um cinturâo de monta-
nhasvulcânico éformado na margemda placa continental.
Cordilheira dos Andes
c)
Quando duas placascontinentais colidem, a
crosta é amassadae espessada,formando
altas montanhase um amplo planalto.
tgUra 2.9 Trêstipos de limitesconvergentes.(a) Subducçãode umaplacaoceânica
- outraplacaoceânica,formandoumafossaprofundae umarcode ilhavulcãnico.(b)
=_3ducçãode umaplacaoceãnicaemumamargemcontinental,formandoumcinturãode
tanhasvulcãniconamargemdeformadado continenteemvezde umarcode ilha.(c)
a colisãode placacontinente-continente,queamassae espessaa crostacontinental,
I andoaltasmontanhase umamploplanalto.
58 Para Entendera Terra
oÀ medidaque as placas
Pacíficae Norte-Americana
movem-seumaem relaçãoà
outra em direçõesopostas...
o...o canalde um riacho que
atravessaa falhavai sendo
deslocado.
Figura 2.10 Umavistaparao noroesteao longoda Falhade
SantoAndrénaPlaníciede Carrizo,naCalifórniaCentral.Santo
Andréé umafalhatransformante,formandoumapartedo limite
it
contíguasnosdoisladosdafalhasãodetipose idadesdiferen-I'
tesoGrandesterremotos,comoo quedestruiua cidadedeSan
Franciscoem1906,podemocorrernoslimitesdeplacastrans-
formantes.Existemuitapreocupaçãodequeumrepentinodes-
locamentopossaocorreraolongodafalhadeSantoAndréou
de outrasfalhasrelacionadaspróximasa Los Angelese San
Franciscodentrode, aproximadamente,25 anos,resultando
numterremotoextremamentedestrutivo.
As falhastransformantestambémpodemconectarlimites
deplacasdivergentescomlimitesconvergentese limitescon-
vergentescomoutroslimitesconvergentes.Vocêpoderiaen-
contraroutrosexemplosdetiposdelimitesdefalhastransfor-
mantesnaFigura2.5?
Combinação de limites de placas
Cadaplacaélimitadaporumacombinaçãodelimitestransfor-
mantes,convergentesedivergentes.Comopodeserobservado
naFigura2.5,aPlacadeNazca,noPacífico,temtrêsladosli-
mitadospor zonasdivergentes,ondeumanovalitosferaé ge-
radaao longode segmentosdadorsalmesoceânica,osquais
são deslocadossegundoumpadrãoescalonadopelasfalhas
transformantes.O outroladoélimitadopelazonadesubduc-
çãodo Peru-Chile,ondea litosferaé consumidanumafossa
oceânicaprofunda.A PlacaNorte-Americanaélimitadaales-
tepelaDorsalMesoatlântica,queéumazonadedivergência;
a oeste.pelafalhade SantoAndré e outroslimitestransfor-
mantes;e,anoroeste,porzonasdesubducçãoe limitestrans-
formantesqueseestendemdesdeo estadodeOregon(EUA)
atéaCadeiadasAleutas.
Figura panorâmica 2.11 Um levantamentooceanográfico
sobre a Cadeiade Reykjanes,parteda Dorsal Mesoatlântica,a
sudoesteda Islândia,mostrouumpadrãode camposde
anomaliasmagnéticas(direita,acima).Estafigura ilustracomo
os cientistasdescobrirama explicaçãoparaessepadrãoem
deslizanteentrea PlacaPacífica,à esquerda,e a PlacaNorte-
Americana,à direita.Notecomoo movimentodafalhadeslocouos
canaisdos riachosquecorremao longoda mesma.[JohnSheltonJ
. ;\1 cidadedasplacase história
,smovimentos
Quãorápidoasplacassemovem?Algumasmovem-semaisrá-
pidoqueoutras,porquê?As velocidadesatuaisdosmovimen-
tosdasplacassãoasmesmasqueno passadogeológico?Os
geólogostêmdesenvolvidométodosengenhosospararespon-
deressasquestõese,dessemodo,entendermelhora tectônica
deplacas.Nestaseção,examinaremostrêsdessesmétodos.
o fundo oceânico como um
gravador magnético
DuranteaSegundaGuerraMundial,foramdesenvolvidosins-
trumentosextremamentesensíveisparadetectarsubmarinosa
partirdoscamposmagnéticosemanadosporsuascouraçasde
aço.Os geólogosmodificaramligeiramenteessesinstrumentos
e rebocaram-nosatrásde naviosde pesquisasparamediro
campomagnéticolocalcriadoporrochasmagnetizadasnofun-
dodomar.Cruzandoosoceanosrepetidasvezes,oscientistas
marinhosdescobriramsupreendentespadrõesregularesnain-
tensidadedocampomagnéticolocal.Em muitasáreas,o cam-
po magnéticoalternavaentrevaloresaltose baixosdispostos
embandaslongaseestreitaschamadasdeanomaliasmagnéti-
cas,queeramparalelasequaseperfeitamentesimétricasàcris-
tadadorsalmesoceânica.Um exemploé mostradonaFigura
panorâmica2.11.A detecçãodessespadrõesfoi umadentreas
grandesdescobertasqueconfirmarama expansãodoassoalho
oceânicoe levaramà teoriadatectônicadeplacas.A detecção
dessespadrõestambémpermitiuaosgeólogosmedirosmovi-
termosde duasteorias:(1) de que o campomagnéticoda Terra
revertea suadireção emintervalosde dezenasa milharesde
anos,e (2) de que a expansãodo assoalho oceânico move
gradualmentea crosta recentementemagnetizadaparalonge da
crista da dorsal.
CAPíTULO 2 • Tedônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
oMAPEAMENTO MAGNÉTICO PODE MEDIR A TAXA DE EXPANSÃO DO ASSOALHO OCEÃNICO
Um naviorebocandoum
sensívelmagnetõmetro
registrouas anomalias
magnéticas...
---
As bandasmostraram-se
aproximadamentesimétricasem
ambosos ladosda Dorsal
Mesoatlântica.Mas qual é o
significadodessasanomalias?
Os vulcõesforneceriamumadica.
___ 2,0
Dadosde tempo magnéticoobtidos a partir de derrames
de lavasforamusadosparadataranomaliasmagnéticas
do assoalho oceânico.
, 3',3
2,5
1
1
2,5
Os cientistasconcluíramqueascamadas
de lavaeramo registrodo campo
magnéticodaTerracongeladono tempo.
As camadas"lembram"o campo
magnético(magnetizaçâo
termorremanescente).
As camadasmaisantigas(maisprofundas)
preservama direçâodo campomagné-
tico naépocado resfriamento:umre-
gistromagnéticocongeladono tempo.
Dorsal mesoceânica\Milhões de
Presente
~
oceânica atual
Épocanormal
de Brunhes
O campomagnéticoter-
restrerevertesuadire-
çâo em intervalosde de-
zenasa milharesde anos.
Épocareversa
de Matuyama
As épocasmagnéticassâo
grandesperíodos de cercade
meio milhãode anos,mas
podem ser interrompidaspor
eventosreversoscurtos.
Os cientistasconcluíramque as bandasde anomalias
no fundo marinhoeramumregistroda expansâodo
assoalho oceânico,que agecomo umgravador.
O cálculoda velocidadede expansãodo assoalho
oceânicopode ser feito (velocidade=distância/tempo).
Os cientistas,estudandolavas
vulcânicas,tambémobservaram
anomaliasmagnéticas.
Quando a lavaricaemferro
resfria-se,torna-se
magnetizadade acordo com
a direçâodo campo
magnéticoda Terra.
y
Épocareversa Épocanormal
de Gilbert de Gauss
~
I A partir de muitosregistros
desseseventosem lavas,as
reversõesmagnéticaspodemser
determinadasde modo a criar-se
umalinhade tempo magnético.
5,0 Ma
~==-~-er2 Tem
- Ia asaolongodotempogeológico.Paraentender
,0-.pre isamosolharmaisdetidamentecomoasro-
::-----w;:nam- magnetizadas.
oregistrorochosodasreversõesmagnéticasda Terra Há
'":: -e -!DO anos.os cientistassabemqueumaagulhadeuma
. ,--ola apontaparao pólomagnéticonorte(próximoaoPólo
_-onegeográfico)devidoaocampomagnéticodaTerra.Imagi-
;}~mquãoestupefatoselesficaramhápoucasdécadasquando
en ontraramevidênciasnoregistrogeológicodeque,aolongo
do tempo,o campomagnéticofreqüentementesereverte- ou
eja.trocaopólomagnéticonortepelopólomagnéticosul.Du-
rantecercademetadedo tempogeológico,a agulhadeuma
bússolaapontariaparao sul!
o iníciodadécadade1960,osgeólogosdescobriramqueo
registroprecisodessecomportamentopeculiarpodeserobtidoapanirdederramesacamadosdelavavulcânica.Quandolavasri-
casemferroresfriam-seempresençadocampomagnéticoter-
restre,tomam-selevementemagnetizadassegundoa direção
dessecampo.Talfenômenoéchamadodemagnetizaçãotermor-
remanescente,porquea rocha"recorda-se"da magnetização
muitodepoisdeo campomagnetizadorexistenteaotempode
suaformaçãotersidomudado.(Comoasrochastomam-semag-
netizadasserádiscutidomaisdetalhadamentenoCapítulo21.)
Em derramesdelávasacamados,cadacamadaderochado
rapoparaabasedaseqüênciarepresentaumperíododetempo
geológicomaisantigo,eaidadedecadacamadapodeserdeter-
minadapormétodosdedataçãoprecisa(descritosnoCapítulo
10). As mediçõesda magnetizaçãotermorremanescentede
amostrasderochadecadacamadafornecemadireçãodocam-
po magnéticoterrestrenelascongeladaquandode seures-
friamento(verFigurapanorâmica2.11). Por meiodarepetição
dessasmedidasváriosde lugaresnomundo,os geólogosdes-
vendaramahistóriadetalhadadasreversõesmagnéticasaolon-
godotempogeológico.A escaladetempomagnéticodosúlti-
mos5milhõesdeanoséapresentadanaFigurapanorâmica2.11.
Cercademetadedetodasas rochasestudadasmostrou-se
magnetizadanumadireçãoopostaaocampomagnéticoterrestre
atual.Aparentemente,o campoinverteu-semuitasvezesnotem-
pogeológico,ecamposnOlmais(osmesmosdeagora)ereversos
(opostosao de agora)sãoigualmenteprováveis.Os períodos
maislongosdocamponormaloureversosãochamadosdeépo-
casmaonéticas;elasparecemdurarcercade meiomilhãode
anos.emborao padrãodereversão,quandoretrocedemosno
tempogeológico,tome-sealtamenteirregular.Superpostasàs
épocasmaiores,estãoasreversõescurtasetransicionaisdocam-
po. onhecidascomoeventosmagnéticos,quepodemdurardes-
dealgun milharesaté200mil anos.
Padrõesdeanomaliasmagnéticasno assoalhooceânicoOs
peculiarespadrõesmagnéticosbandadoslocalizadosnofundo
dooceano( erFigurapanorâmica2.11) deixaramoscientistas
curiososaté1963,quandodoisingleses,F. 1.VineeD. H. Ma-
thews- e,independentemente,doiscanadenses,L. MorleyeA.
Larochelle- formularamumapropostasurpreendente.Com
baseemnovasevidênciasparaasreversõesmagnéticascoleta-
dasporgeólogosemderramesdelavasnocontinente,elesargu-
mentaramqueasbandasmagnéticasaltase baixascorrespon-
diamabandasderochasdofundosubmarinoqueforammagne-
tizadasduranteepisódiosancestraisdocampomagnéticonor-
malereverso.Ou seja,quandoonaviodepesquisaestivesseso-
brerochasmagnetizadasnadireçãonormal,eleregistrariaum
campomagnéticolocalmentemais forte, ou umaanomalia
magnéticapositiva,equandoestivessesobrerochasmagnetiza-
dasnadireçãoreversa,registrariaumcampolocalmentemais
fraco,ouumaanomaliamagnéticanegativa.
Essaidéiaforneceuumpoderosotesteparaa hipóteseda
expansãodoassoalhooceânico,quepostulaqueo fundosub-
marinonovoé formadoao longo dosriftesdeumacristada
dorsalmesoceânica,àmedidaqueasplacasseseparam(verFi-
gurapanorâmica2.11). O magmafluindodointeriorsolidifica-
senasfraturase toma-semagnetizadona direçãodo campo
magnéticoterrestredaépoca.À medidaqueo assoalhooceâni-
co separa-see afasta-sedacrista,aproximadamentemetadedo
materialmagnetizadonumcertomomentomove-separaumla-
do,emetadeparao outro,formandoduasbandasmagnetizadas
simétricas.Um novomaterialpreencheasfraturas,continuan-
doo processo.Dessemodo,o assoalhosubmarinofuncionaco-
moumgravadorquecodificaahistóriadeaberturadosoceanos
pormeiodaimpressãomagnéticadasreversõesdocan1pomag-
néticodaTerra.
Passadosalgunsanos,oscientistasmarinhosforamcapazes
demostrarqueessemodeloforneciaumaexplicaçãoconsisten-
teparaospadrõessimétricosdasanomaliasmagnéticasdoas-
soalhooceânicoencontradosnasdorsaismesoceânicasemto-
doo mundo.Alémdisso,essemodeloforneceu-lhesumaferra-
mentaprecisaparamediras taxasde expansãodo assoalho
oceânicoatuaise dopassadogeológico.Essaevidênciacontri-
buiu substancialmenteparaa descobertae a confirmaçãoda
tectônicadeplacas.
Inferindo asidadesdofnndooceânicoeasvelocidadesrela·
tivasdasplacas Por meiodousodasidadesdasreversõesque
foramdeterminadasapartirdelavasmagnetizadasnosconti-
nentes,osgeólogospuderamindicaridadesparaasbandasde
rochasmagnetizadasnofundooceânico.Elespuderamcalcu-
lar,então,quãorápidoosoceanosseabriram,usandoafórmu-
lavelocidade=distância/tempo,sendoqueadistânciafoi me-
didaapartirdoeixodadorsale o tempo,igualadoà idadedo
fundooceânico.Por exemplo:o padrãodeanomaliamagnética
daFigurapanorâmica2.11mostrouqueo limiteentreaépoca
nOlmaldeGaussea épocareversadeGilbert,queforamdata-
dasapartirdederramesdelavasem3,3milhõesdeanos,esta-
valocalizadoa cercade30kmdacristadaCadeiadeReykja-
nes.Aqui, a expansãodo fundooceânicoseparouas placas
Norte-AmericanaeEurasianaporcercade60km em3,3mi-
lhõesdeanos,fornecendoumataxadeexpansãode 18kmpor
milhãodeanoou,deoutromodo,18mm/ano.
Numlimitedivergentedeplacas,acombinaçãodataxade
expansãoedadireçãodeexpansãofornecea velocidaderela-
tivadaplaca:avelocidadecomqueumaplacamove-serelati-
vamenteaoutra.
SevocêolharaFigura2.5,vaiverquea taxadeexpansão
paraaDorsalMesoatlânticaaosuldaIslândiaéexageradamen-
te baixaquandocomparadacoma de muitosoutroslugares
dessamesmadorsal.O recordedevelocidadedeexpansãopo-
deserencontradonaDorsaldoPacíficoOriental12somenteno
suldoequador,ondeasplacasPacíficaedeNazcaestãosese-
parandoa umataxade150mm/ano- umaordemdemagnitu-
- ;naisrápidaqueataxadoAtlânticoNorte.Umamédiaesti-
-nparaasdorsaismesoceânicasdomundoédecercade50
'ano.Isso é aproximadamentea taxade crescimentode
unhas,e mostraque,emtermosdegeologia,taistaxas
:.--e:xpansãofornecemdadosimportantesparao estudodosis-
-=:nadeconvecçãodomanto,tópicoa queretomaremosmais
:!.:iantenestecapítulo.
Podemosseguira escaladetempomagnéticoa partirdas
- 'ras reversõesdo campomagnéticoterrestre.As bandas
- _ éticascorrespondentesno assoalhooceânico,quepodem
-"'r pensadascomobandasde idades,têmsidomapeadasem
- r.alheapartirdascristasdasdorsaismesoceânicasdasvárias
- :asoceânicas,cobrindoumintervalodetempoqueexcedea
milhõesdeanos.
O podereaconveniênciadeusaramagnetizaçãodoassoalho
cinico paradescobrirahistóriadasbaciasoceânicasnãopo-
-an ersobreenfatizados.Os geólogoscalcularamasidadesde
: -asregiõesdofundooceânicosemsequerexaminaramostras
-' rochas.Elessimplesmentecruzaramosoceanos,medindoos
_:mlPOS magnéticosdasrochasdofundosubmalino,e correla-
_ naramospadrõesdereversãocomasseqüênciasdetempoes-
lecidaspelosmétodosanteriormentedescritos.Na verdade,
~-~aprenderamcomo"tocarafitanovamente".
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria UnifícadoR 61
A simplicidadee a elegânciada magnetizaçãodo fundo
oceânicotornaram-naumaferramentamuitoefetiva.Maselaé
ummétodoindiretoou desensoriamentoremoto,poisas ro-
chasnãoforamrecuperadasdofundooceânicoe,portanto,suas
idadesnão foramdiretamentedeterminadasem laboratólio.
Umaevidênciadiretadaexpansãodofundooceânicoedomo-
vimentodeplacasaindasefazianecessáriaparaconvenceral-
gunspoucoscéticosremanescentes.A perfuraçãodofundodo
marveiosupriressasevidênciasquefaltavam.
Perfuração de mar profundo
Em 1968,umprogramadeperfuraçõesdofundodosoceanos
foi lançadocomoumprojetointegradopelasmaioresinstitui-
çõesoceanográficase a FundaçãoNacionaldeCiência13(Re-
portagem2.1).Mais tarde,outrasnaçõesjuntaram-seaessees-
forço.Esseexperimentoglobaltinhaporobjetivoperfurar,re-
cuperareestudarasrochasdofundooceânicodemuitosluga-
resdomundo.Usandoperfuratrizesrotativas,oscientistastrou-
xeramtestemunhoscontendosecçõesde rochasdo assoalho
oceânico;emalgunscasos,aperfuraçãopenetroumilharesde
metrosabaixodasuperfíciedofundooceânico.Assim,osgeó-
Jogostiveramaoportunidadededesvendarahistóriadasbacias
oceânicasapartirdeevidênciasdiretas.
2.1 Perfurando em mar profundo
Onavio jQIDES Reso/uiion, que perfuraem mar profundo,tem 143 m de comprimento.No meio,carregaumatorre
de perfuraçãode 61 mde altura.Eleé o úniconaviode suaes-
péciecom capacidadede perfuraraté o oceano maisprofun-
do. Elepode baixarcanos de perfuraçãopor milharesde me-
tros até atingiro fundo submarinoe,depois, perfuraros sedi-
mentose a crostabasálticasubjacenteporoutros milharesde
metros.
Antes de poder alcançaressafaçanha,foi necessáriauma
descobertatecnológica.Foiprecisoencontrarumamaneirade
mantê-Ioestacionárioduranteo processode perfuração,inde-
pendentementedascorrentese dos ventos;de outro modo,o
cano de perfuraçãoseria rompido. O problemafoi resolvido
graçasao movimentode umartefatode posicionamentoque
usaondasde somtransmitidaspor sensoresacústicosimplan-
tados no fundo do mar.Qualquer mudançana posiçãodo na-
vio é detectadapor umcomputadorque monitoraas mudan-
çasdetempo de chegadados pulsos sonorosa partir de cada
emissor.O mesmocomputadorcontrolaa velocidadee o leme
paramantero navioparado.
A perfuração em oceano profundo foi a resposta para
aquelesque diziam,quando a exploraçãoda Lua foi iniciada,
que era"melhorexploraro fundo dos oceanos que o lado es-
curo da Lua".Nós terminamospor fazeros dois. Q programa
de perfuraçãoemmar profundo, agoraconhecido como Pro-
gramade PerfuraçãoOceãnica,temmaisde 35 anose tornou-
se de escopo internacional.
Os cientistasa bordo de umnaviode perfuraçãotiram
amostrasde sedimentosrecuperadosdo fundo do mar.Essas
amostraspodemseranalisadaspararevelara históriadas
baciasoceânicase ascondiçõesclimáticasantigas.[Cortesia
do Programade PerfuraçãoOceânica/TAMA]
62?2 =me der a Terra
L::nadascoisasmaisimportantesa serdeterminadaeraa:h~de adaamostra.Pequenaspartículascaindoatravésda
-~ oceânica- poeiradaatmosfera,materialorgânicodeplan-
animaismalinhos- acumulam-secomosedimentosno
fundodo marà medidaqueumanovacrostaoceânicavai se
:armando.Dessemodo,a idadedossedimentosmaisantigos
do [e temunhosdesondagem,ouseja,daquelesimediatamen-
[esobreacrosta,forneceuaosgeólogosaidadedofundooceâ-
niconaqueledeterminadoponto.A idadedossedimentoséob-
tidaplimeiramenteapartirdeesqueletosfósseisdeminúsculos
animaisunicelulares,quevivemnooceanoe afundamquando
morrem(verCapítulo10).Observou-sequeostestemunhosde
sondagemdesedimentostornavam-semaisantigoscomo au-
mentodadistânciaa partirdasdorsaismesoceânicase queas
idadesdasrochasdoftmdosubmarinoconcordavamquaseper-
feitamentecomaquelasdeterminadasapartirdosdadosdere-
versãomagnética.A concordânciavalidouadataçãomagnética
do fundosubmarinoe confirmouo conceitode expansãodo
fundodomar.
Medidas do movimento de placa pela
Geodésia
Em suaspublicaçõesemdefesadaderivacontinental,Alfred
Wegenercometeuumgrandeerro:elepropôsqueaAmélicado
Nortee aEuropaestavamafastando-sea umataxadeaproxi-
madamente30m/ano- mil vezesmaisrápidoqueaexpansão
realdo assoalhodoAtlântico!Essavelocidadeinacreditavel-
mentealtafoi umadasrazõesquelevarammuitoscientistasa
rejeitarfrancamenteasnoçõesdederivacontinental.Wegener
fez essasestimativasporassumirincorretamentequeosconti-
nentesestavamjuntos,constituindoaPangéia,numtempotão
recentequantoo daúltimaidadeglacial(queocorreuháapenas
20mil anos).Suacrençaemumarápidataxatambémenvolveu
certadosedeotimismo.Emparticular,eleesperavaqueahipó-
teseda derivapudesseserconfirmadapor repetidasmedidas
acuradasdadistânciaatravésdoOceanoAtlânticousandoopo-
sicionamentoastronômico.
PosicionamentoastronômicoO posicionamentoastronômico
- medidadaposiçãodasestrelasnocéunoturnoparadetermi-
narondevocêestá- é umatécnicadaGeodésia,aciênciaan-
cestraldemediraformadaTerraeposicionarpontosnasuasu-
perfície.Os navegadoresutilizaramo posicionamentoastronô-
mico duranteséculosparadeterminaros limitesgeográficos
das[errase os malinheirosfizeramo mesmoparadirecionar
eu naYiosno mar.Há 4 mil anos,os construtoresegípcios
usarames atécnicaparaposicionara GrandePirâmideperfei-
tamenteparao norte.
WegenerimaginouqueaGeodésiapudesseserusadapara
medira deriyacontinentaldaseguintemaneira.Dois observa-
dores,umnaEuropaeo outronaAmélicadoNorte,determina-
riamsimultaneamenteassuasposiçõesrelativasa estrelasfi-
xas.A partirdessasposições,elespodeliamcalcularadistância
entreosdoispontosdeobservaçãoemcadainstante.Então,re-
petiriamessasmedidasdedistânciaapartirdosmesmospostos
deobservaçãoalgumtempodepois,digamos,apósumano.Se
oscontinentesestivessemàderiva,entãoadistânciadeveliater
aumentadoe o valordo incrementodeterminariaa velocidade
damesma.
Figura2.12 Umadas250 estaçõesGPS de umaredeque
coletaobservaçõesde satéliteao longo de falhasao sulda
Califórnia.Essesinstrumentosusamsinaisde satélitesGPS
orbitandoa Terraparadetectarpequenosdeslocamentosna
superfície,a partirdos quaiso movimentodasplacase as
deformaçõesde seuslimitespodemsercalculados.Observações
dessesmovimentospodemauxiliaros cientistasa avaliara
ocorrênciade futurosterremotos.[SouthernCalifornia
EarthquakeCenter]
No entanto,paraessatécnicafuncionar,asposiçõesrelativas
dospostosdeobservaçãodeveriamserdeterminadasdemodo
suficientementeacuradoparamediromovimento.Na épocade
Wegener,aacuráciadoposicionamentoastronômicoerapobre;
oserrosnafixaçãodasdistânciasintercontinentaisexcediama
100metros.Dessemodo,mesmoasaltastaxasdedelivaqueele
estavapropondoexigiriamumcertonúmerodeanosparaserem
observadas.Ele argumentouqueduasdeterminaçõesastronômi-
casdadistânciaentreaEuropae aGroelândia(ondetrabalhou
comometeorologista),tomadascomumintervalodeseisanos,
suportavamsuasaltastaxas,maseleestavaequivocadonova-
mente.SabemoshojequeodeslocamentodaDorsalMesoatlân-
ticaentreamedidadeumlevantamentoeo seguinteédeapenas
1/10demetro,mil vezesmenosqueonecessmoparaserobser-
vadopelastécnicasqueestavamdisponíveisentão.
Em funçãodaaltaexatidãorequeridaparaobservardireta-
menteo movimentodasplacas,astécnicasgeodésicasnãoexer-
cerampapelsignificativonadescobertadatectônicadeplacas.
Os geólogostiveramde confiarnaevidênciadaexpansãodo
fundooceânicoapartirdoregistrogeológico- astirasmagnéti-
caseasidadesdosfósseisdescritasanteliormente.No entanto,
ummétododeposicionamentoastronômicoiniciadonofinalda
décadade 1970usousinaisdedistantes"fontesderádioquase
~'2 =- Le der a Terra
dascoisa maisimportantesa serdeterminadaeraa
e adaamostra.Pequenaspartículascaindoatravésda
- =,...3. eania- poeiradaatmosfera,materialorgânicodeplan-
- - e animaismarinhos- acumulam-secomosedimentosno
fundodo marà medidaqueumanovacrostaoceânicavai se
formando.Dessemodo,a idadedossedimentosmaisantigos
doste temunhosdesondagem,ouseja,daquelesimediatamen-
[esobreacrosta,forneceuaosgeólogosa idadedofundooceâ-
niconaqueledeterminadoponto.A idadedossedimentosé ob-
tidaprimeiramenteapartirdeesqueletosfósseisdeminúsculos
animaisunicelulares,quevivemnooceanoeafundamquando
morrem(verCapítulo10).Observou-sequeostestemunhosde
sondagemdesedimentostornavam-semaisantigoscomo au-
mentodadistânciaapartirdasdorsaismesoceânicasequeas
idadesdasrochasdofundosubmarinoconcordavamquaseper-
feitamentecomaquelasdeterminadasapartirdosdadosdere-
versãomagnética.A concordânciavalidouadataçãomagnética
do fundosubmarinoe confirmouo conceitodeexpansãodo
fundodomar.
Medidas do movimento de placa pela
Geodésia
Em suaspublicaçõesemdefesadaderivacontinental,Alfred
Wegenercometeuumgrandeerro:elepropôsqueaAméricado
Nortee aEuropaestavamafastando-seaumataxadeaproxi-
madamente30m/ano- mil vezesmaisrápidoquea expansão
realdo assoalhodoAtlântico!Essavelocidadeinacreditavel-
mentealtafoi umadasrazõesquelevarammuitoscientistasa
rejeitarfrancamenteasnoçõesdederivacontinental.Wegener
fez essasestimativasporassumirincorretamentequeosconti-
nentesestavamjuntos,constituindoaPangéia,numtempotão
recentequantoo daúltimaidadeglacial(queocorreuháapenas
20mil anos).Suacrençaemumarápidataxatambémenvolveu
certadosedeotimismo.Emparticular,eleesperavaqueahipó-
teseda derivapudesseserconfirmadapor repetidasmedidas
acuradasdadistânciaatravésdoOceanoAtlânticousandoo po-
sicionamentoastronômico.
PosicionamentoastronômicoO posicionamentoastronômico
- medidadaposiçãodasestrelasnocéunoturnoparadetermi-
narondevocêestá- éumatécnicadaGeodésia,a ciênciaan-
cestraldemediraformadaTerraeposicionarpontosnasuasu-
perfície.Os navegadoresutilizaramo posicionamentoastronô-
mico duranteséculosparadeterminaroslimitesgeográficos
dasterrase os marinheirosfizeramo mesmoparadirecionar
seusnaviosno mar.Há 4 mil anos,os construtoresegípcios
usaramessatécnicaparaposicionaraGrandePirâmideperfei-
tamenteparao norte.
Wegenerimaginouquea Geodésiapudesseserusadapara
mediraderivacontinentaldaseguintemaneira.Dois observa-
dores,umnaEuropaeooutronaAméricadoNorte,determina-
riamsimultaneamenteassuasposiçõesrelativasa estrelasfi-
xas.A partirdessasposições,elespoderiamcalcularadistância
entreosdoispontosdeobservaçãoemcadainstante.Então,re-
petiriamessasmedidasdedistânciaapartirdosmesmospostos
deobservaçãoalgumtempodepois,digamos,apósumano.Se
os ontinentesestivessemàderiva,entãoadistânciadeveriater
aumentadoe o valordo incrementodeterminariaavelocidade
dame ma.
Figura2.12 Umadas250 estaçõesGPS de umaredeque
coletaobservaçõesde satéliteao longo de falhasao sulda
Califórnia.Essesinstrumentosusamsinaisde satélitesGPS
orbitando a Terraparadetectarpequenosdeslocamentosna
superfície,a partirdos quaiso movimentodasplacase as
deformaçõesde seuslimitespodemsercalculados.Observações
dessesmovimentospodemauxiliaros cientistasa avaliara
ocorrênciade futurosterremotos.[SouthernCalifornia
EarthquakeCenter]
No entanto,paraessatécnicafuncionar,asposiçõesrelativas
dospostosdeobservaçãodeveriamserdeterminadasdemodo
suficientementeacuradoparamediro movimento.Na épocade
Wegener,aacuráciadoposicionamentoastronômicoerapobre;
oserrosnafixaçãodasdistânciasintercontinentaisexcediama
100metros.Dessemodo,mesmoasaltastaxasdederivaqueele
estavapropondoexigiriamumcertonúmerodeanosparaserem
observadas.Ele argumentouqueduasdeterminaçõesastronômi-
casdadistânciaentreaEuropae aGroelândia(ondetrabalhou
comometeorologista),tomadascomumintervalodeseisanos,
suportavamsuasaltastaxas,maseleestavaequivocadonova-
mente.SabemoshojequeodeslocamentodaDorsalMesoatlân-
ticaentreamedidadeumlevantamentoeoseguinteédeapenas
1/10demetro,mil vezesmenosqueo necessárioparaserobser-
vadopelastécnicasqueestavamdisponíveisentão.
Em funçãodaaltaexatidãorequeridaparaobservardireta-
menteo movimentodasplacas,astécnicasgeodésicasnãoexer-
cerampapelsignificativonadescobertadatectônicadeplacas.
Os geólogostiveramdeconfiarna evidênciada expansãodo
fundooceânicoapartirdoregistrogeológico- astirasmagnéti-
caseasidadesdosfósseisdescritasanteriormente.No entanto,
ummétododeposicionamentoastronômicoiniciadonofinalda
décadade1970usousinaisdedistantes"fontesderádioquase
" (quasares)registradosporenormesantenasemforma
to.Essemétodopodemedirdistânciasintercontinentais
:unaexatidãoadmiráveldeaté1mm.Em 1986,umgrupo
- _-~ntistaspublicouumconjuntodemedidasbaseadasnessa
~ -::aquemostrouqueasdistânciasentreasantenasnaEuro-
-uécia)e naAméricadoNorte(Massachusetts)tinhamau-
- do 19mm/anonumperíododecincoanos,muitopróximo
~ito pormodelosgeológicosdatectônicadeplacas.O so-
- - deWegenerdemediraderivacontinentaldiretamentepor
- - ionamentoastronômicofoi finalmenterealizado!
_-ata:Hoje, a GrandePirâmidedoEgito nãoseencontra
-5 perfeitamentedirecionadapara o norte,comoafirmado
rionnente,maslevementea nordeste.Seráqueosastrô-
"TUJS egípciosancestraiscometeramesseerroao orientá-Ia
séculosatrás?14 Os arqueólogospensamqueprovavel-
enão.Duranteesseperíodo,aÁfrica derivouo sufiGien-
ragirar apirâmidefora doalinhamentocomoverdadei-
arte.
ma deposicionamentolocal As operaçõesgeodésicas
comgrandesradiotelescópiossãomuitocarasenãosão
a ferramentapráticaparainvestigaçãodetalhadadomovi-
-~ todasplacastectônicasemáreasremotas.Desdemeados
CAPíTULO 2 •Tectônicade Placas:aTeoriaUnificadora~
dadécadade 1980,os geólogostêmconseguidotirarvanta-
gemdeumanovaconstelaçãode24 satélitesorbitadoresda
Terra, chamadosde Sistema de Po icionamentoGlobal
(GPSI5),parafazerosmesmostiposdemedidascoma mes-
maimpressionanteexatidão,usandoreceptoresderádiospor-
táteis,muitomaisbaratose menoresqueestelivro (Figura
2.12).Os receptoresdeGPS registramondasderádiodealta
freqüênciasincronizadascomrelógiosatômicosprecisossi-
tuadosàbordodossatélites.A constelaçãodesatélitesserve
comoumsistemadereferênciaexterna,domesmomodoque
asestrelasfixase osquasaresfazememumposicionamento
astronômico.
As mudançasdadistânciaentreosreceptoresdeGPS basea-
dosnasuperfícieterrestredediferentesplacaseregistradosao
longodemuitosanosconcordamemmagnitudee direçãocom
aquelasdeterminadasapartirdasanomaliasmagnéticasdoas-
soalhooceânico.Essesexperimentosindicamqueosmovimen-
tosdasplacassãonotavelmenteconstantesduranteperíodosde
tempoquevariamdepoucosanosamilhõesdeanos.Os geólo-
gosestãoagorausandoo GPS paramediranualmenteosmovi-
mentosdasplacasemmuitaslocalidadesdoglobo(Figura2.13).
Além dedeterminarasvelocidadesdasplacas,asobserva-
çõesporGPS mostraramqueaconvergênciaentreasplacasde
80· 100' 120' 140' 160' 180' 160' 140' 120' 100'20' 40'
Asvelocidadeshorizontaissãodeter-
minadasa partirdesinaisdesatélites
gravadospor receptoresterrestres.
60·
As placasestãosemovendo
muitomaisrapidamente
nooestedo Pacífico...
80' 60' 40' 20·
O'
O'
O'
Lgura 2.13 O SistemadePosicionamentoGlobal(GPS)é
....sadoparamediro movimentodasplacasemmuitoslocaisda
-erra.Asvelocidadesmostradasaquisãodeterminadasapartir
deestaçõesqueregistramcontinuamenteosdadosdeGPS.
[MichaelHeflin,JPL/CaITech]
",,'2 - <:eder a Terra
_-!!L ea ul-.-\mericanapodeserdivididaemtrêspartes.Cer-
_ .•~ -WCé edãopordeslizamento,suaveecontínuo,entreas
"?la as.Cercade20%ocorremcomodeformaçãoaolon-
godabordadaplaca,quecausao soerguimentodaCordilheira
do- .-\ndes.Cercade 40% ocorremem grandesterremotos,
quandoa interfaceentreasduasplacasrompe-seedesloca-se
r pentinamente.Por definição,umaplacarígidanãodeveria
eformar.O queestáacontecendo,então?Vamosaprendermais
are peitodosprocessosdedeformaçãodasplacasquandoes-
rudarmososterremotosnoCapítulo19.
ota:Atualmente,os receptoresdeGPS estãosendousa-
dosemautomóveiscomopartedeumsistemadenavegação
quelevao motoristaa endereçosespecíficosnasruas.É inte-
ressantequeoscientistasquedesenvolveramosrelógiosatô-
micosusadosemGPS ofizeramparapesquisaemfísicafun-
damental,semter idéiadequeestariamcriandoumaindús-
tria demuitosbilhõesdedólares.Juntocomo transistor,o la-
sere muitasoutrastecnologias,o GPS demonstraa maneira
afortunadapelaqualapesquisabásicadáretornoà socieda-
dequeafinancia.
Cada banda colorida representaum
intervalo de tempo correspondente à idade
do segmentoda crosta por ela delimitado.
60'
30'
O'
30'
60'
-\ ';,
. ,{'i\
y1andereconstrução
ocontinentePangéiaeraa únicagrandemassadeterrasque
existiahá 250milhõesde anos.Um dosgrandestriunfosda
geologiamodernaé areconstruçãodoseventosquelevammà
agIutinaçãodaPangéiaeasuaposteriorfragmentaçãonoscon-
tinentesqueconhecemoshoje.Vamosusaroqueaprendemosa
respeitodatectônicadeplacasparavercomoessadescoberta
foi alcançada.
Isócronasdo assoalhooceânico
O mapacoloridodaFigura 2.14mostraasidadesdosassoa-
lhosoceânicosdomundo,asquaisforamdeterminadasapartir
dosdadosdereversãomagnéticaedefósseisobtidosnasperfu-
raçõesdemarprofundo.Cadabandacoloridarepresentaumin-
tervalodetempocorrespondenteà idadedacrostadentroda-
quelabanda.Os limitesentreasbandas,chamadosdeisócro-
nas, sãocurvasdecontornoquedelimitamrochasdemesma
idade.As isócronasfornecem-noso tempoquedecorreudesde
Os limitesentre as bandas são
contornos de mesmaidade
chamados de isócronas.
O'
30'
60'
O' 30' 60' 90' 120' 150' 180' 210' 240' 270' 300' 330' O'
o 11 20 33 40 48 56 68 84 120 132 148
127 140 154
180
Milhões de anos (Ma)
Figura 2.14 A idade da crostaoceânica.Cada bandacolorida
representaumintervalode tempoquecobre a idadedo
segmentoda crostapor eladelimitado.Os limitesentreas
bandassão linhasde contorno denominadasisócronas.Elas
fornecema idadedo assoalhooceânicoemmilhõesde anos,
desdesuacriaçãonasdorsaismesoceânicas.A cor cinza-clara
indicaterra;a cinza-escura,águasrasassobre plataformas
continentais.Asdorsaismesoceânicas,ao longo dasquaisum
novoassoalho submarinoéextrudado,coincidemcomo fundo
submarinomaisjovem(vermelho).Uaurnal af Geaphysical
Research 102 (1997): 3211-3214.Cortesiade R. DietmarMüller]
-:.-=asrochascrustaisforaminjetadascomomagmaemumrif-
.~illêsoceânicoe,dessemodo,indicamaquantidadedeexpan-
; bavidadesdequeelasforamgeradas.Notecomoo assoa-
- oceânicotoma-seprogressivamentemaisantigoemambos
- ladosdos riftesmesoceânicos.Por exemplo,a distânciaa
;~ do eixo da dorsalde umaisócronade 140milhõesde
(limiteentrebandasverdese azuis)correspondeà exten-
'; donovoassoalhooceânicocriadonesseintervalodetempo.
-.:::isócronasmaisespaçadas(asbandascoloridasmaislargas)
- PacíficoOrientalindicamtaxasdeexpansãomaisrápidas
_-= asdoAtlântico.
Em 1990,apósumabuscade 20 anos,os geólogosen-
.muraramasrochasoceânicasmaisantigaspormeiodaper-
- ,ão do assoalhodo Pacífico Ocidental.Essasrochasti-
::-JaIll umaidadedecercade200milhõesdeanos,o quere-
=eentaapenas4% dahistóriadaTerra.Isso indica o quão
5=010gicamentejovemé o fundodooceano,quandocompa-
o comos continentes.Em um períodode 100a 200 mi-
·-=s de anos,em algunslugares,e apenasdezenasde mi-
...:iÕedeanos,emoutros,alitosferaoceânicaéformada,ex-
;<illde-se,resfria-seemergulhadevoltano mantosubjacen-
-=.Diferentemente,asrochascontinentaismaisantigastêm
_=_ ade4 bilhõesdeanos.
~econstruindo a história dos
ovimentos das placas
_--= placasdaTerracomportam-secomocorposrígidos.Ou se-
._ a distânciaentretrêspontosnamesmaplacarígida- diga-
.=.os, ovaYork,MiamieBermuda,naPlacaNorte-Americana
- ;:lliomudamuito,independentementedoquãodistanteapIa-
=.-emova.Mas adistânciaentre,digamos,NovaYork eLis-
aumentaporqueasduascidadesestãoemplacasdiferentes,
...:.quaisestãosendoseparadasaolongodeumazonaestreitade
ansãonaDorsalMesoatlântica.A direçãodomovimentode
a placaemrelaçãoàoutradependedeprincípiosgeométri-
. - quegovernamo comportamentodeplacasrígidasnumasu-
.=crfícieesférica.Dois princípiosprimáriossão:
Oslimitestransjormantesindicamasdireçõesdemovimentos
= ativosdaplaca.Compoucasexceções,nãoocorresobreposi-
;:'!o,flambagemouseparaçãoaolongodelimitestransformantes
=picose nosoceanos.As duasplacasmeramentesedeslocam
emrelaçãoàoutra,semcriaçãooudestruiçãodematerialde
bas.Procureumlimitetransformantesequiserdeduziradire-
~ domovimentorelativodeumaplaca,porqueaorientaçãoda
::"::lhaéadireçãonaqualumaplacasedeslocaemrelaçãoaou-
_ comomostraaFigura2.10.
~ .-\5 isócronasdoassoalhooceânicorevelamasposiçõesdeli-
·.esdivergentesemtemposanteriores.As isócronasnoassoa-
...:i.Ooceânicosãogrosseiramenteparalelasesimétricascomo ei-
~odadorsalmesoceânicaaolongodaqualforamgeradas.A Fi-
~ 2.14ilustraessaobservação.Devidoaofatodequecada
_'-ÓCronacoincidiacomolimitedeseparaçãodaplacanumtem-
: anterior,aquelasqueapresentamamesmaidade,porémem
- osopostosdeumadorsalmesoceânica,podemserreaproxi-
:ill!.dasparamostrara posiçãodasplacase a configuraçãodos
_ ntinentesnelasencravadosnaquelaépocaanterior.
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
A fragmentação da Pangéia
Usandoessesprincípios,osgeólogosreconstruíramaabertura
doOceanoAtlânticoe afragmentaçãodaPangéia.Essesuper-
continenteémostradocomoexistiuhá240milhõesdeanosna
Figura 2.1Sa.Ele começouafragmentar-secomorifteamento
daAméricadoNorte,queseseparoudaEuropahácercade200
milhõesdeanos(Figura2.l5b).A aberturadoAtlânticoNorte
foi acompanhadapelaseparaçãodoscontinentesdonorte(Lau-
rásia),dosul(TerradeGondwana,ouGondwana)epeloriftea-
mentodeGondwanaaolongodoqueé hojea CostaLesteda
África (Figura2.l5c). A fragmentaçãodeGondwana,porsua
vez,separouaAméricado Sul, aÁfrica, a ÍndiaeaAntártida,
criandoo AtlânticoSul e os oceanosdo sul e estreitandoo
OceanoTethys16(Figura2.l5d). A separaçãodaAustráliaa
partirdaAntártidae a "martelada"daIndianaEurásiafecha-
ramo OceanoTethys,formandoo mundocomonóso vemos
hoje(Figura2.l5e).
Os movimentosdasplacasnãocessaram,éclaro,demodo
queaconfiguraçãodoscontinentesvaicontinuaraevoluir.Um
cenárioplausívelparaadistribuiçãodoscontinentese limites
deplacasem50milhõesdeanosnofuturoémostradonaFigu-
ra2.l5f.
A aglutinação da Pangéia pela
deriva continental
O mapadeisócronasdaFigura2.14informa-nosdequetodoo
fundooceânicoexistentenasuperfícieterrestrefoi criadodes-
deafragmentaçãodaPangéia.No entanto,sabemosapartirdos
registrosgeológicosde cinturõesde montanhascontinentais
maisantigosqueatectônicadeplacasestavaoperandohábi-
lhõesdeanosantesdessafragmentação.Evidentemente,aex-
pansãodoassoalhooceânicoocorriacomohojeeexistiramepi-
sódiospréviosdederivacontinentalecolisão.O assoalhooceâ-
nicocriadonessestemposanterioresfoi destruídopelasubduc-
ção,retomandoaomanto,demodoquesãoasevidênciasmais
antigaspreservadasnoscontinentesquepossibilitamidentificar
ecartografaro movimentodesses"paleocontinentes".
Os cinturõesdemontanhasmaisantigos,comoosApala-
chesnaAméricadoNorteeosUrais,queseparamaEuropada
Ásia, auxiliamaposicionarcolisõesancestraisdepaleoconti-
nentes.Em muitoslugares,asrochasrevelamepisódio ances-
traisderifteamentoesubducção.Tiposderochasefós ei tam-
bémindicamadistribuiçãodemaresancestrais,geleiras,terras
baixas,montanhaseclimas.O conhecimentodosclimasances-
trais possibilitaaos geólogosposicionaremas latitude nas
quaisasrochascontinentaisforamformadas,o que,por sua
vez,osauxiliaareconstituiro quebra-cabeçado ontinentes
ancestrais.Quandoo vulcanismoouaformaçãodemontanhas
produzrochascontinentaisnovas,elastambémregistramadi-
reçãodo campomagnéticodaTerra,da mesmamaneiraque
acontececomasrochasoceânicasquandosãocriadasporex-
pansãodofundodomar.Comoumabú solacongeladanotem-
po,omagnetismofóssildeumfragmentocontinentalregistraa
suaorientaçãoeposiçãoancestrais.
A Figura2.15mostraumdo últimosesforcospararepre-
sentaraconfiguraçãodoscontinentesantesdaPangéia.É uma
demonstraçãoimpressionantee verdadeirade quea ciência
66 ParaEntendera Terra
oOs geólogos têm usado várias
evidências,incluindo paleomagnetismoe
informações sobre climasancestrais,para
reconstruir o padrão de deriva continental
Pré-Pangéia.
FORMAÇÃO
DA PANGÉIA
RODíNIA
Proterozóico Superior, 750 Ma
oO supercontinente de Rodínia formou-se há cerca
de 1,1 bilhão de anos e começou a se fragmentar há
cerca de 750 milhõesde anos.
oO supercontinente Pangéiajá estavaagregado há 237 Ma,
circundado por um superoceano chamado Pantalassa(grego
para "todos os mares"), o Oceano Pacífico ancestral.O Oceano
Tethys,entre a África e a Eurásia,foi o ancestraldo Mar
Mediterrâneo.
PANGÉIA
(a) Triássico Inferior, 237 Ma
Figura2.15 A formaçãoe fragmentaçãoda Pangéia,desde750 milhõesde anosatrásaté50 milhõesde anosdepois.
[Mapapaleogeográficopor ChristopherR. Scotese,2003. ProjetoPALEOMAPA(www.scotese.com)]
FRAGMENTAÇÃO
-:JAPANGÉIA (b) jurássicoInferior,195Ma
DHácercade150Ma,a Pangéiaestava
nosseusestágiosiniciaisdefragmentação.O Oceano
Atlânticoabriu-separcialmente,o OceanoTethys
contraiu-see oscontinentesdo Norte(laurásia)
tinhamsidotodosseparadosdaquelesdoSul.
Gondwana(índia,Antártidae Austrália)começou
a separar-sedaÁfrica.
(d)
o MUNDO MODERNO
E FUTURO
CAPíTULO 2 • Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
DA fragmentaçãodaPangéiafoi assinaladapelaabertura
deriftesa partirdosquaislavasextravasaram.Assembléias
derochasrelictuaisdessegrandeeventopodem
serencontradashojecomorochasvulcãnicasde200
milhõesdeanosdesdea NovaEscóciaatéo
NortedaCarolinae nasescarpasdasPalisades,ao longo
do RioHudson.Essasrochasnosdizemquea
fragmentaçãoe o iníciodaderivaocorreramhácerca
de200 Ma.
mHá66 Ma,a costadoAtlânticoSulabriu-see
alargou-se,Madagascarseparou-sedaÁfricae a
índiaestavanoseucaminhoemdireçãoao
Nortee à Ásia.O Tethysestavasefechandode
modoaformarummarintracontinental,o
Mediterrâneo.Depoisdecercade 135Made
deriva,a configuraçãomodernadoscontinentes
tornou-sediscernível.Os pontosvermelhos
marcamo localdo impactodo bólidoquecausoua extinçãodosdinossaurose muitas
outrasformasdevida.
DO mundomodernofoi configuradoduranteos últimos
65 Ma.A índiacolidiucomaÁsia,terminandoa suaviagem
atravésdo oceano,e aindaestásendoempurradaemdireção
aoNorte,naÁsia.A Austráliaseparou-sedaAntártida.
(f) Próximos50 Ma,nofuturo
68 Para Entendera Terra
modernapoderecuperara geografiadesseestranhomundode
-emenasdemilhõesdeanosatrás.A evidênciaapartirdetipos
dp ro has,fósseis,climaepaleomagnetismopermitiuaoscien-
ri ta reconstruirumsupercontinenteanterior,chamadoRodf-
nia.queseformouhácercade1,1bilhãodeanosecomeçoua
efragmentarhácercade750milhõesdeanos.Eles foramca-
pazesdecartografaros fragmentosdessesupercontinenteao
longodos500milhõesdeanossubseqüentesàmedidaquede-
ri"avameserearranjavamnosupercontinentePangéia.Osgeó-
logos estãocontinuamentedescobrindomais detalhesdesse
quebra-cabeçacomplexo,noqualcadafragmentomudadefor-
manodecorrerdotempogeológico.
Implicações da grande reconstrução
DificilmentealgumramodaGeologiapassouincólumeporessa
grandereconstruçãodoscontinentes.Os geólogosda áreade
prospecçãousaramo encaixedoscontinentesparaencontrarde-
pósitosmineraisedepetróleopormeiodacorrelaçãodeforma-
cõesrochosasexistentesnumcontinentecomsuascontra-partes
pré-derivaemoutro.Ospaleontólogosrepensaramalgunsaspec-
tosdaevoluçãoàluzdaderivacontinental.Osgeólogosamplia-
ramseufocodeumageologiadeumaregiãoparticularparaum
cenárioqueabrangeo mundo,poiso conceitodatectônicade
placasforneceumamaneiradeinterpretar,emtermosglobais,
processosgeológicoscomoformaçãoderochas,soerguimento
demontanhasemudançasclimáticas.
Os oceanógrafosestãoreconstruindoas correntescomo
possamterexistidoemoceanosancestraisparaentenderme-
lhoracirculaçãomodernaeexplicarasvariaçõesdossedimen-
tos do marprofundoquesãoafetadaspor taiscorrentes.Os
cientistasestão"predizendo"paratrásnotempoparadescrever
temperaturas,ventos,extensãodegeleirascontinentaisecomo
eramosníveisdosmaresemtemposanterioresà deriva.Eles
esperamaprendercomo passado,demodoquepossampredi-
zero futuro- umassuntodegrandeurgência,devidoàspossi-
bilidadesdoaquecimentoglobaldeflagradopelaatividadehu-
mana.Quetestemunhomelhordotriunfodessahipótese,outro-
raconsideradaultrajante,doquesuahabilidadepararevitalizar
e lançarluz emtantostópicosdiversos?
vecção do manto: o
,ecanismo motor da
tectônica de placas
Tudoo quefoi discutidoatéagorapodeserdenominadodetec-
tônicadeplacasdescritiva.Mas dificilmenteumadescriçãoé
umaexplicação.Não entenderemostotalmentea tectônicade
placasatéquetenhamosumateoriamaiscompreensivaque
possaexplicarporqueasplacassemovem.Descobrirtalteoria
éumdosmaisimportantesdesafiosqueconfrontamoscientis-
tasqueestudamo sistemaTerra.Nestaseção,discutiremosdi-
versosaspectosdesseproblemaquetemsidocentralparaapes-
quisarecentedessescientistas.
ComoArthurHolmese os outrosdefensorespioneirosda
deri"acontinentalperceberam,aconvecçãodomantoéo "mo-
ror"quecontrolaosprocessostectônicosdegrandeproporção
queoperamnasuperfícieterrestre.No Capítulo1,descrevemos
o mantocomoumsólidoquentecapazdemover-secomoum
fluidoviscoso(ceraquenteoumeladofrio,porexemplo).O ca-
lor queescapado interiordaTerraprovocaaconvecçãodesse
material(circulaçãoascendentee descendente)a velocidades
depoucasdezenasdemilímetrosporano.
Quasetodososcientistasatualmenteaceitamqueasplacasli-
tosféricasdealgummodoparticipamdofluxodessesistemade
convecçãodomanto.No entanto,comoédepraxe,"o truquees-
tánosdetalhes".Muitashipótesesdiferentestêmsidopropostas
combasenumaounoutrapeçadeevidência,masninguémfor-
neceuumateoriasatisfatóriae abrangentequeamarrassetodos
oselementos.A seguir,apresentaremostrêsquestõesquereme-
temaoâmagodoassuntoeforneceremosnossasopiniõesares-
peitodesuasrespostas.Mas vocêdevesercuidadosoemnão
aceitaressasrespostastentativascomoum fato.Nossacom-
preensãodo sistemadeconvecçãodomantopermanececomo
umtrabalhoemandamento,o qual,talvez,tenhamosquealterar
àmedidaquenovasevidênciasestiveremdisponíveis.As edições
futurasdestelivropoderãoconterrespostasdiferentes!
Onde se originam as forças que
movem as placas?
Veja um experimentoquevocêpodefazerem suacozinha:
aqueçaumapanelacomáguaatéqueestejapróximadoponto
defervuraeadicionealgumasfolhasdecháseconocentrode-
la.Vocêvaiobservarqueasfolhasdechámovem-senasuper-
fíciedaágua,arrastadaspelascorrentesdeconvecçãodapane-
la. Seráqueé dessemodoqueasplacassemovem,passiva-
mentearrastadasdeumladoparaoutronascostasdascorren-
tesdeconvecçãoqueascendemdomanto?
A respostaparecesernão.A evidênciaprincipalvemdasta-
xasdemovimentodasplacasdiscutidasanteriormentenesteca-
pítulo.A partirdaFigura2.5,podemosobservarqueasplacas
queestãosemovendomaisrápido(asplacasPacífica,deNaz-
ca,deCocoseÍndica)estãoemprocessodesubducçãoousen-
doconsumidasaolongodeumagrandepartedesuasbordas.
Em contraste,asplacasqueestãosemovendodevagar(placas
Norte-Americana,Sul-Americana,Africana,Eurasianae An-
tártica)nãotêmporçõessignificativasdelascasdescendentes.
Essasobservaçõessugeremqueo movimentorápidodasplacas
é causadopelasforçasgravitacionaisexercidaspelaslascas
maisantigase friasdalitosfera(porissopesadas).Em outras
palavras,asplacasnãosãoarrastadasporcorrentesdeconvec-
çãoapartirdomantoprofundo,mas,emvezdisso,"caemde
volta"parao mantosobaaçãodoseuprópriopeso.De acordo
comessahipótese,a expansãodo assoalhooceânicoé decor-
rentede umaascensãopassivadematerialdo mantoondeas
placastêmsidoafastadaspelasforçasdesubducção.
Mas, espere- sea únicaforçaimportantenatectônicade
placaséo arrastegravitacionaldaslascasqueestãoemproces-
so desubducção,porqueentãoa Pangéiafragmentou-see o
OceanoAtlânticofoi formado?A únicaporçãodalitosferaem
subducçãoqueatualmenteestáfixadaàsplacasNortee Sul-
Americanaéencontradanospequenosarcosdeilhasquelimi-
tamosmaresdoCaribeedeScotia,osquaissãoconsiderados
muitofracosparaabriro Atlântico.Umapossibilidadeé a de
queasplacascavalgantes,comoasqueestãoemsubducção,se-
jam puxadasem direçãoaos seuslimitesconvergentes.Por
A gravidadeempurraa placadesli-
zandoa partirda dorsalmesoceânica.
mesoceânica
oceânica
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
A lascalitosféricamergulhante
puxaa placaoceânica.
Figura2.16 Secçãoesquemáticadascamadasexternasda Terrailustrandotodas as
=orçasconsideradasimportantesno controleda tectônicade placas:a forçade puxãode
_malascalitosféricamergulhantee a força de empurrãode placasoperandonasdorsais
esoceânicas.[Adaptadada Figura1 do artigode D. ForsythandS. Uyeda,Geophys.).
ay Astr. Soco 43 (1975):163-200]
=xemplo,à medidaquea PlacadeNazcaé consumidasoba
_-\méricadoSul, elapodefazercomqueo limitedeplacasao
longodafossaPeru-ChileregridaemdireçãoaoPacífico,"su-
~do" aPlacaSul-Americanaparaoeste.
UmaoutrapossibilidadeéadequeaPangéiacomportou-se
:ornoumcobertorde isolamento,impedindoqueo calordei-
xasseo mantodaTerra(comogeralmenteo faz por meiodo
processodeexpansãodoassoalhooceânico).Essecalorpresu-
;nivelmenteacumuladoatravésdotempocausariaaformação
c!~protuberânciasquentesnomantosobo supercontinente.Es-
protuberânciassoerguerama Pangéia(levemente)e foram
sponsáveispor suaderivanumaespéciede"escorregamento
dosolo"dassuasporçõessituadasnotopo.Essasforçasgravi-
:li ionaiscontinuaramacontrolaraexpansãodoassoalhooceâ-
nicoàmedidaqueasplacasdeslizavammorroabaixoapartir
dascristasdaDorsalMesoatlântica.Os terremotosquealgu-
lias vezesocorremno interiordasplacasmostramevidências
diretasdacompressãoqueelassofremporaçãodessasforças
de"empurrão"dadorsalmesoceânica.
Comovocêpodeperceberapartirdessabrevediscussão,as
forçasquecontrolama tectônicadeplacasprovavelmenteen-
'."olvemdiversostiposdeinterações.Todassãomanifestações
daconvecçãodo manto,no sentidodequeenvolvemmatéria
aquecidaque ascendeem um local e matériaresfriadaque
afundaemoutro(Figura 2.16).Emboramuitasquestõesper-
maneçamabertas,podemosterumacertezarazoáveldeque:
1) asplacasexercemumpapelativonessesistemae(2)asfor-:asassociadascomaslascasmergulhanteseascristaselevadas
sãoprovavelmenteosfatoresmaisimportantesparagovernaras
raxasdemovimentodasplacas.Oscientistasestãotentandore-
"olveressae outrasquestõeslevantadasnessadiscussãopor
meiodacomparaçãodeobservaçõescommodeloscomputado-
rizadosdedetalhedosistemadeconvecçãomantélica.Alguns
resultadosserãodiscutidosnoCapítulo21.
Qual éa profundidade em que a reciclagem de
placas ocorre?
Paraqueatectônicadeplacasfuncione,o materiallitosférico
queé consumidonazonadesubducçãodeveserrecicladono
mantoe,porfim,retomarà superfícieà medidaqueanovali-
tosferaé criadaao longodoscentrosdeexpansãodasdorsais
mesoceânicas.Qualaprofundidadequeesseprocessodereci-
clagemalcançanomanto?Ou seja,ondeé o limiteinferiordo
sistemadeconvecçãodomanto?
A maiorprofundidadequepodeseralcançadaédecercade
2.900kmabaixodasuperfícieexternadaTerra,ondeumlimi-
teabruptoseparao mantodonúcleo.O líquidorico emferro
abaixodesselimitenúcleo-mantoémuitomaisdenoquea ro-
chassólidasdomanto,prevenindoqualquerintercâmbiosigni-
ficativodematerialentreasduascamadas.De semodo,pode-
mosimaginarumsistemadeconvecção"totaldo manto"em
quetodoo materialdasplacascirculaporele.atingindoo limi-
temanto-núcleo(Figura 2.17a).
Nosprimórdiosdateoriadatectônicadeplacas,noentanto,
muitoscientistasestavamconvencidosdequeareciclagemdas
placasoconianosníveismenosprofundo domanto.A evidên-
ciaéfornecidapelostenemotosdefocoprofundoquemarcam
o consumode placaslitosféricasem zonasde subducção.A
profundidademáximadessestenemotosé variáveldeacordo
coma zonadesubducção,dependendode quãofria estãoas
porçõesmergulhantesdaplaca,masosgeólogosdescobriram
70 ara Entender a Terra
A convecçãodo mantoenvolvida
natectônicadeplacascirculaem
níveistãoprofundosquantoo do
limitenúcleo-manto.
(a) Convecçãototaldo manto
Litosferaoceânica
Mantoinferior
Núcleoexterno
(b) Convecçãoestratificada
o limitepróximoa 700 kmsepara
osdoissistemasdeconvecção.
--------------t-------
Convecçãodo mantoinferiormais
lentaquea domantosuperior.
Figura2.17 Modelos e duashipótesescompetidorasparao sistemade convecçãodo manto.
que nenhumterremotoestavaocorrendoabaixode aproxi-
madamente700km.Mais ainda,aspropriedadesdosterremo-
tosnessasgrandesprofundidadesindicaramqueaslascasmer-
gulhantesestavamencontrandomaterialmaisrígidoquedimi-
nuíae,talvez,atébloqueavaaprogressãodadescida.
Combasenessaseemoutrasevidências,oscientistasconcluí-
ramqueaconvecçãopodeserdivididaemduascamadas:umsis-
temadomantosuperiornosprimeiros700kmdeprofundidade,
ondeareciclagemdalitosferaocorre,eumsistemadomantoin-
ferior,de700kmdeprofundidadeatéo limitenúcleo-manto,on-
deaconvecçãoémuitomaislenta.Deacordocomessahipótese,
chamadade"convecçãoestratificada",aseparaçãoentreosdois
i temasmantém-seporqueo sistemasuperioré constituídode
rochasmaislevesqueasdo inferiore,assim,flutuanotopo,da
mesmamaneiraqueomantoflutuanonúcleo(Figura2.17b).
A maneiradetestaressasduashipótesesemcompetiçãoé
procurarpor"cemitérioslitosféricos"abaixodaszonasconver-
gentes.ondeplacasantigasmergulharamemsubducção.A li-
to feraantigaconsumidaémaisfriaqueomantocircundantee,
de: emodo.podeser"percebida"comousodeondassísmicas
produzidaspor terremoto(do mesmomodoqueos médicos
u amonda de ultra-somparaexaminarnossocorpo).Além
dis o.de\"eriaha\"ermuitasdelasláembaixo.A partirdoconhe-
irnentodo mo\"irnentodasplacasno passado,podemosesti-
marque.apenasdesdea fragmentaçãodaPangéia,a 1itosfera
recicladade\"oltaparao mantototalizaumaáreaequivalenteà
dasuperfícieterrestre.Certamente,oscientistasencontraram
regiõesdematerialmai frio nomantoprofundosobasAméri-
casdo orteedoSul, oLestedaÁsiaeoutrossítiosadjacentes
aoslimitesdecolisãodeplacas.Essaszonasocorremcomoex-
tensõesdelascaslitosféricasdescendentese algumasparecem
ir atéprofundidadestãograndesquantoo limitenúcleo-manto.
A partirdessaevidência,a maioriadoscientistasconcluiuque
areciclagemdasplacasOCOITepormeiodeconvecçãoqueafe-
tao mantointeiro,maisdoqueconvecçãoestratificada.
Qual éa natureza das correntes de convecção
ascendentes?
A convecçãodomantoimplicaqueaquiloquedescedevesubir.
OscientistasaprenderammuitoarespeitodasCOITentesdecon-
vecçãodescendentesporqueelassãomarcadasporestreitaszo-
nasdelitosferafriamergu1hantequepodeserdetectadaporon-
dasdeterremoto.E oquesepoderiadizersobreasCOITentesde
convecçãoascendentesdematerialdomantonecessáriaspara
equilibrarasubducção?Existemzonasdeascensãodematerial
mantélicoemformadecamadasdiretamenteabaixodasdorsais
mesoceânicas?A maioriadoscientistasqueestudamo assunto
pensaquenão.Em vezdisso,acreditaqueascorrentesascen-
dentessãomaislentaseespalhadassobregiõesmaislargas.Es-
savisãoéconsistentecomaidéia,discutidaantes,dequeaex-
pansãodoassoalhooceânicoéumprocessomaispassivo:pra-
ticamenteemqualquerlugarondevocêafastarasplacas,vaiser
geradoumcentrodeexpansão.
Existe,noentanto,umagrandeexceção:umtipodeCOITen-
teascendenteemformadejato,chamadodeplumadomanto
(Figura 2.18).A melhorevidênciaparaasplumasdo manto
vemderegiõesdevulcanismointensoe localizado(chamadas
depontosquentes),comooHavaÍ,ondeenormesvulcõesestão
sendoformadosno meiodeplacas,distantesdequalquercen-
trodeexpansão.As plumassãoentendidascomocilindrosfi-
nos,demenosde100kmdediâmetro,dematerialqueascende
Plumasfinas de material
que ascenderapidamente
a partir do manto inferior.
:apidamente,a partirdo mantoprofundo,talvezformadoem
~ões muitoquentespróximasdo limite núcleo-manto.As
..,Jumasdomantosãotãointensasquepodemliteralmentefor-
::narburacosnasplacaseextravasargrandesvolumesdelava.
_-\5 plumaspodemserresponsáveispelosmaciçosderramesde
~ya- commilhõesdequilômetroscúbicos- encontradosem
:ugarescomoaSibériaeoPlanaltoColúmbia,nolestedeWas-
::llngtone Oregon(EUA). Alguns desses"derrames"de lavas
-"oramtãograndese ocorreramtãorapidamentequepodemter
illudadoo climadaTerrae aniquiladomuitasformasdevida
:=ID eventosdeextinçãoemmassa(verCapítulo1).Veremoso
,,-ulcanismodeplumascommaisdetalhesnoCapítulo6.
A hipótesedaplumafoi primeiramentepropostapor um
dosfundadoresdatectônicadeplacas,W. JasonMorgan,da
LniversidadedePrinceton,em 1970,logo apóso estabeleci-
mentodessateoria.Comooutrosaspectosdo sistemadecon-
';ecçãodomanto,noentanto,asobservaçõessobreascorrentes
deconvecçãoascendentessãoindiretaseahipótesedasplumas
permanecebastantecontrovertida.
oriadatectônicadeplacaseo
etodocientífico
~o capítuloanterior,abordamoso métodocientíficoe asma-
neiraspormeiodasquaiseleguiao trabalhodosgeólogos.No
ontextodométodocientífico,atectônicadeplacasnãoéum
dogma,masumateoriaconfirmada,17cujaforçaresideemsua
simplicidade,generalidadee consistênciacommuitostiposde
observações.As teoriaspodemsersemprerevertidasoumodi-
ficadas.Comovimosanteriormente,váriashipótesescompeti-
dorastêmsidodesenvolvidasacercadomodocomoaconvec-
çãogeraatectônicadeplacas.Mas ateoriadatectônicadepla-
cas- comoasteoriasdaidadedaTerra,daevoluçãodavidae
dagenética- explicamuitoetãobem,quetemsobrevividoa
CAPíTULO 2 •Tedônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
Figura2.18 Ummodeloda hipóteseda
plumado manto.
muitosesforçosparafalseá-Ia,demodoqueosgeólogosatra-
tamcomofato.
A perguntaquepermaneceé:porqueatectânicadeplacas
nãofoi descobertamaiscedo?Por queacomunidadecientífica
demoroutantoparamudardo ceticismoa respeitoda deriva
continentalparaaaceitaçãodateoriadatectônicadeplacas?Os
cientistastrabalhamcomdiferentesestilos.Suasmentesparticu-
larmenteinquiridoras,desinibidase sintetizantesfazemcom
que,freqüentemente,sejamosprimeirosaperceberasgrandes
verdades.Emborasuapercepçãocomumentepossamostrar-se
falsa(pensenoserrosqueWegenercometeunaproposiçãoda
derivacontinental),essesvisionários,namaioriadasvezes,são
osprimeirosa enxergarasgrandesgeneralizaçõesdaciência.
Merecidamente,elessãoosdequeahistóriaselembra.
A maioriadoscientistas,noentanto,procedemaiscautelo-
samenteeesperaumlentoprocessodecoletadeevidênciasque
dêemsuporteàteoria.Aderivacontinentaleaexpansãodoas-
soalhooceânicoforamlentamenteaceitasporqueasidéiasau-
daciosasforamapresentadasmuitoantesdasfirmesevidências.
Osoceanostiveramdeserexplorados,novosinstrumentospre-
cisaramserdesenvolvidose utilizadose foi necessárioqueo
marprofundofosseperfuradoparaver o queexistialá antes
queamaioriadelespudesseserconvencida.Hoje,muitoscien-
tistasaindaestãoesperandoserconvencidosda idéiasarespei-
todecomoo sistemadecon'ecçãorealmentefunciona.
I RESUMO
oqueé a teoriada tectônÍCade placas? De acordocoma
teoriadatectônicadeplacas,a litosferaestáfragmentadaem
cercade12placasrígidasquesemovimentam.Trêstiposdeli-
mitesdeplacassãodefinidospelomovimentorelativodasmes-
mas:divergente,convergenteefalhatransformante.
72 ParaEntenderaTerra
I Conceitos e termos-chave
Quaís sãoas característicasgeológicasdos limitesdaspla-
cas?Além doscinturõesdeterremotos,muitasfeiçõesgeológi-
degrandesproporções,comoestreitoscinturõesdemonta-
nhasecadeiasdevulcões,estãoassociadascomos limitesdas
placas.As margensconvergentessãomarcadasporfossasdemar
profundo,cinturõesdeterremotos,montanhasevulcões.OsAn-
deseasfossasdooestedaAméricadoSulsãoexemplosmoder-
nos.As convergênciasancestraispodemmostrar-secomoantigos
cinturõesdemontanhas,comoosApalacheseosUrais.Oslimi-
tesdivergentessãotipicamentemarcadosporatividadevulcâni-
caeterremotosnacristadasdorsaismesoceânicas,comoaDor-
salMesoatlântica.Oslimitesdasfalhastransformantes,aolongo
dasquaisasplacasdeslizamumaemrelaçãoaoutra,podemser
reconhecidosporformaslinearesdorelevo,atividadesdeterre-
motosedeslocamentonasbandasdeanomaliasmagnéticas.
Como se pode determinara idadedo assoalhooceânico?
Issopodeserfeitopormeiodacomparaçãodasbandasde.ano-
maliasmagnéticasmapeadasnofundooceânicocomaseqüên-
ciadereversõesmagnéticasdeterminadasemterra.O procedi-
mentotemsidoverificadoe estendidopelaperfuraçãodemar
profundo.Osgeólogospodem,atualmente,desenharisócronas
paraamaioriadosoceanos,habilitando-seareconstruirahis-
tóriadaexpansãodoassoalhooceânicoduranteosúltimos200
milhõesdeanos.Usandoessesmétodose outrosdadosgeoló-
gicos,osgeólogosconstruíramummodelodetalhadodecomo
aPangéiafragmentou-seeoscontinentesderivaramparaasua
presenteconfiguração.
Qual éo motor quemovea tectôDÍcadeplacas? O sistema
datectônicadeplacasé movidopelaconvecçãodomantoe a
energiavemdocalorinternodaTerra.As placastêmumpapel
ativonessesistema.Porexemplo,asforçasmaisimportantesna
tectônicadeplacasvêmdalitosferaemresfriamentoàmedida
queeladeslizado centrodeexpansãoe mergulhadevoltano
mantoemzonasdesubducção.As lascaslitosféricasestendem-
setãoprofundamentequealcançamatéo limitenúcleo-manto,
indicandoquetodoo mantoestáenvolvidonosistemadecon-
vecçãoquereciclaasplacas.As correntesdeconvecçãoascen-
dentespodemincluirplumasdomanto,quesãointensosjorros
domantoprofundo,causandovulcanismolocalizadoempon-
tosquentes,comonoHavaí.
• anomaliasmagnéticas(p.58)
• arcodeilhas(p.55)
• centrosdeexpansão(p.55)
• derivacontinental(p.48)
• escaladetempomagnético
(p.60)
• expansãodoassoalhooceâ-
ni o (p. 49)
• falhastransformantes(p.56)
• isócronas(p.64)
• Pangéia(p.48)
• subducção(p.55)
• tectônicadeplacas(p.47)
• velocidaderelativadaplaca
(p.60)
Exercícios
Esteíconeindicaqueháumaanimaçãodisponívelnosítioele-
CONECTARWE8 trônicoquepodeajudá-Ionaresposta.
1111. Forneçaumexemplogeográficomodernodecadatipodeli-
mitedeplaca.
W 2. QueevidênciasugerequeaPangéiadefatoexistiu?
3. Comopodemsercalculadasastaxasdemovimentoentreasplacas?
W 4. O queacontecequandodoiscontinentescolidemnumlimite
dotipoconvergente?Dêalgunsexemplos.
5. Quaissãoasforçasmotorasdatectônicadeplacas?
Questões para pensar
Esteíconeinaicaqueháumaanimaçãodisponívelnosítioele-
trônicoquepodeajudá-Ianaresposta.
CONECTARID
1. ComoseliaaTerraseatectônicadeplacasnãoexistisse?
2. Seatectônicadeplacasexplicatantodageologia,porquedemo-
rouatéadécadade1960paraqueamaioriadosgeólogosaceitasse
oconceito?
3. Vocêcaracterizariaatectônicadeplacascomoumahipótese,uma
teoriaouumfato?Porquê?Justifique.
4. NaFigura2.14asisócronasestãosimetricamentedistribuídasno
OceanoAtlântico,masnãonoPacífico.Porexemplo,o fundooceâni-
comaisantigo(noazulmaisescuro)éencontradonoOceanoPacífico
Ocidental,masnãonoLestedesseoceano.Porquê?
5. Vocêpodeimaginarumexperimentoquedemonstrassequaissão
asforçasmaisimportantesparaativaratectônicadeplacas?
6. Quaisevidênciasvocêprocurariaparaverseatectônicadeplacas
estáacontecendoemoutrosplanetasterrestres?
7. Bandasdeanomaliasmagnéticaspositivasenegativasremanescen-
tes,comoaquelasencontradasnaTerra,foram,recentemente,desco-
bertasemMarte.Feiçõesdesuperfícieassociadascomatectônicade
placasestão,noentanto,ausentes.Especulesobreopossívelsignifica-
dodessasobservações.
W 8. A teoriadatectônicadeplacasnãofoilargamenteaceitaatéa
descobertadasbandasmagnéticasdofundooceânico.À luzdepensa-
mentosanteriores- oencaixegeométricodoscontinentes,aocorrên-
ciadefósseisdemesmaformadevidaemambososladosdoAtlânti-
coe ascondiçõespaleoclimáticas-, porqueasbandasmagnéticas
constituíramumaevidência-chave?
9. A Terraéoúnicoplanetadonossosistemasolarquemostratan-
toumagrandediversidadedevidacomoumatectônicadeplacas.
Existealgumarazãoparaacreditarqueatectônicadeplacastenha
efeitosnapresençaenanaturezadasformasdevida?Setem,quais
sãoessesefeitos?
Sugestões de leitura
Anderson,R. N. 1986.Marine Geology.NewYork:Wiley.
Beloussov,V.V. 1979.Why I donotacceptplatetectonics.Eos60:
~---_10. (VejatambémoscomentáriosarespeitodessetrabalhoporA.
S. SengoreK. Burkenasmesmaspáginas.)
Carlson,R. W. 1997.Do continentspartpassivelyor dotheyneed
_ s;OOve?Science278:240-241.
Conrad,C. P.,andCarolineLithgow-Bertelloni.2002.Howmande
~ driveplatetectonics.Science298(October4),p. 207-209.
Cox,A. (ed.).1973.Plate TectonicsandGeomagneticReversals.
Francisco:W. H. Freeman.
Dalziel,L W. D. 1995.EarthbeforePangaea.ScientifcAmerican
:=nuary):58-63.
Hallam,A. 1973.A Revolutionin theEarthSciences:FromConti-
=1101Drift to Plate Tectonics.New York: Oxford UniversityPress
OarendonPress).
Kearey,P.,andF. J. Vine. 1990.Global Tectonics.Oxford:Black-
"li Scientific.
Macdonald,K. C. 1998.Exploringthemid-oceanridge.Oceanus
1):2-8.
McKenzie, D. 1999.Plate tectonicson Mars?Nature399:307-
Muller,R. D., etaI. 1997.Digital isochronsof theworld'socean
~r. Journal ofGeophysicalResearch102:3211-3214.
ationalAcademyof Science.1999.WhentheEarthmoves:Sea-
;:''OOrspreadingandplatetectonics.BeyondDiscovery:ThePathfrom
3esearchtoHumanBenefit.www.beyonddiscovery.org.
orabuena,E., etaI. 1998.SpacegeodeticobservationsofNazca-
SouthAmericaconvergenceacrossthecentralAndes.Science279:
::- -362.
Oreskes,N., 1999.TheRejectionof ContinentalDrift. NewYork:
OxfordUniversityPress.
Oreskes,N., ed.,withHomerLe Grand.2001.PlateTectonics:An
!nsider'sHistoryof theModernTheoryof Earth.Boulder,CO: Wes-
:,iew Press.
Parsons,T., etaI. 1998.A newviewintotheCascadiasubduction
zoneandvolcanicarc:Implicationsfor earthquakehazardsalongthe
';Yashingtonmargin.Geology26:199-202.
Phillips,J. D., andD. Forsyth.1972.Platetectonics,paleomagne-
:ism,andtheopeningoftheAtlantic.BulletinoftheGeologicalSociety
ojAmerica83(6):1579-1600.
Richards,M.A. 1999.Prospectingfor Jurassicslabs.Nature397:
_03-204.
Scotese,C. R. 2001.Atlas of Earth History,Vol. 1, Paleogeo-
graphy.PALEOMAP Project,Arlington,TX.
Smith,DeborahK., andJ. R. Cann.1993.Buildingthecrustatthe
~1id-AtlanticRidge.Nature365:707-714.
VanderHilst,R. D., S.Widiyantoro,andE. R. Engdahl.1997.Evi-
dencefordeepmandecirculationfromglobaltomography.Nature386:
-78-584.
Wessel,G. R. 1986.The Geologyof Plate Margins. Geological
SocietyofAmerica,Map andChartSeriesMC-59.
CAPíTULO 2 •Tectônica de Placas:a Teoria Unificadora ~
Sugestões de leitura em português
Allegre,C. 1988.A EspumadaTerra.Lisboa:Gradiva.
BaptistaNeto,J. A., Ponzi,V.R.A. eSichel,S. E. (orgs.)2004.In-
troduçãoà geologiamarinha.Rio deJaneiro:Interciência.
Rose,S. Van. 1994.Atlasda Terra:asforçasqueformame mol-
damnossoplaneta.(IlustradoporRichardBonson).SãoPaulo:Martins
Fontes.
Tassinari,C. 2000.Tectônicaglobal.In: Teixeira,w.,Toledo,M.
C. M., deFairchild.eT.R.; Taioli,F. (orgs.)2000.Decifrandoa Terra.
SãoPaulo:OficinadeTextos.p. 97-112.
Time-Life/Abril Coleções.1996.PlanetaTerra.SãoPaulo:Abril
Livros.
Uyeda,S. NovaTectônicaglobal.Lisboa:Gradiva.
Weiner,J. 1988.OplanetaTerra.SãoPaulo:MartinsFontes.
I Notas de tradução
1 O substantivofeminino"pangéia"é encontradocomessagrafiana
maioriadosdicionários.
2 Entreasváriaspossibilidadesdetraduçãodeseafloorspreading,
encontram-senaliteraturabrasileira"espalhamento","espraiamen-
to" e "expansão"do "assoalho","fundo"ou "leito" "oceânico"ou
"submarino".Optou-sepor"expansãodofundooceânico"comoa
melhorexpressãoparadesignaro contínuoacrescentamentodema-
teriala partirde umcentro,desortea constituirum objetotridi-
mensional,a crostaoceânica,quevai seexpandindolateralmente.
Tanto"espalhamento"como"espraiamento"sãovocábulosmais
apropriadosparaexpressaro derramamentode líquidos,embora
tambémvenhamsendoutilizados.Dentreosvocábulos"assoalho",
"fundo"e "leito",o primeiroé o quemelhordesignaqueo evento
refere-sea umobjetotridimensional,qualseja,a crostaoceânica,
cujafacesuperiorvema sero fundoouo leitosubmarinoouoceâ-
nico.
3O termomid-atlanticridgetêmsidotradicionalmentetraduzidoem
portuguêscomo"dorsalmesoatlântica",embora,tambémsejaen-
contradocomo"cadeia"OLl "cordilheira".Preferimos"dorsal"aos
demaistermos,emboranãodetodoerrôneos,por serdeusomais
antigoepordesignardeformamenosambíguaumafeiçãoexclusi-
vado assoalhooceânicoe muitodistintadascadeiase cordilheiras
continentaise mesmodeoutraselevaçõessubmarinas.Além disso,
o vocábuloinglêsridgedenotaaomesmotempo"crista"e "sulco",
sendobemapropriadoparadesignarumaelevaçãoqueemseucen-
tro temduascristasseparadasporumvaleemrifte.Porém,o mes-
mo nãoocorrecom seuspossíveiscorrelatosemportuguês,"ca-
deia" ou "cordilheira",quenão designamvale de afundamento,
mas,pelocontrário,"sucessãoextensademontanhas".
4 O vocábulo"rifte", derivadodo inglêsrift,significando"brecha,
fenda",estádicionarizadoemSuguio(1998,Dicionário deGeolo-
gia Sedimentar)e no Dicionário Houaissda Língua Portuguesa,
sendoequivalentea "valedeafundamento"ou, também,"valede
desabamentotectônico".
De:c E Iender a Terra
':O amepoiu\'o"meso"nãorequerhífen.Quandoprecedeumapala-
TIl queiniciapor"o", comoemmesooceânico,optou-seporgrafar
apen omum"o", resultandoem"mesoceânico".
ScrippsInstitutionof Oeeanography.
- .-\designaçãodasplacasemportuguêsnãoéuniformizada.Enquan-
[Q adesignaçãoeminglêséfeitamedianteaadiçãodoadjetivogen-
rilico aosubstantivo"placa",comoemPaeifiePlateeAfrieanPla-
re. emportuguêsnãoháumaregraclara.Na presenteobra,adotou-
searegradeposporo adjetivogentílicoaosubstantivo"placa".On-
deo adjetivogentl1icoéincomum,comoemPlacadeJuandeFuca,
optou-sepordeixaradesignaçãocomapreposição"de",assimco-
moemPlacadeNazcae PlacadeCocos.
O vocábulo"subducção"(eminglês,subduetion)nãoestádiciona-
rizado,bemcomoo verbo"subductar",utilizadosnaliteraturageo-
lógicabrasileira.Eles sãoderivadosdaspalavraslatinassub("por
baixo")eductus("levar,conduzir,transportar")e significam,por-
tanto,"conduzir,levar,transportarporbaixode".
9Tambémdenominadode"arcoinsular".
toTambémgrafadoemportuguêscomoÁcaba.
11TambémtraduzidocomoCadeiadasCascatas.
12Nometradicionaldessafeição,queeventualmentetambémé grafa-
dacomoCadeiadoLestedoPacífico.
13NationalScienceFoundation.
14A GrandePirâmidedeQuéops,construídade2606a2583a.c., tem
146m dealturaeumabasecujoladodoquadradomede230m.Fo-
ramutilizadoscercade2,6milhõesdeblocosdegranitodispostos
em201fileiras,tendoa maisinferior 1,5m dealturae a do topo,
0,55m.
15 SigladaexpressãoinglesaGlobalPositioningSystem.
16O vocábuloTethysestádicionarizadoemSuguio(1998,Dicionário
deGeologiaSedimentar).
17No original,eonfirmedtheory.Porém,segundoosmodernoscon-
ceitosdaEpistemologia,é melhordizer-se,nessecaso,"teoriacor-
roborada"doque"confirmada".