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Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 1 GC001 - Geologia I Dinâmica Interna da Terra A Tectônica Global 09:10:12 09/05/13 2 Objetivos Apresentar os conhecimentos básicos sobre os seguintes temas: - Evolução da teoria da Tectônica Global; - Deriva dos Continentes - Teoria da Tectônica de Placas. - As placas tectônicas - Tipos de limites de placas - Mecanismo de movimento das placas - Hot spots GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi GC001 A Tectônica Global 3 Referências Decifrando a Terra [1.Ed.] Cap. 6: Tectônica Global [2.Ed.] Cap. 3: Tectônica Global Para entender a Terra Cap. 2: Tectonica de placas: a teoria unificadora Dynamic Earth Cap. 2: Global Tectonics: our dynamic planet GC001 A Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 4 1915 - Alfred Wegener (meteorologista alemão) -Publicou o livro The Origin of Continents and Oceans, no qual apresenta uma das primeiras e mais compreensíveis hipóteses para a Deriva Continental. - Baseou-se em evidências geológicas e paleontológicas. - Similaridade entre rochas e estruturas geológicas em lados opostos do Atlântico. - Ajuste das bordas continentais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 5 1915 - Alfred Wegener: Evidências da Deriva Continental - Conteúdo fossilífero semelhante em locais geograficamente distantes. - Condições paleoclimáticas. - Propõe que os continentes do hemisfério Sul estavam unidos formando um supercontinente: Pangéia (todas as terras). GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 6 1915 - Alfred Wegener - Pangéia GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 7 1915 - Alfred Wegener: Evidências da Deriva Continental - Evidências Geológicas - As seqüências marinhas, não marinhas e glaciais são quase idênticas nos continentes Gondwânicos. - Combinação dos alinhamentos de cadeias de montanhas em diferentes continentes, quando estes são postos juntos. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 8 1915 - Alfred Wegener: semelhança das seqüências marinhas, não marinhas e glaciais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 9 1915 - Alfred Wegener: Alinhamento de cadeias de montanhas em diferentes continentes. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 10 1915 - Alfred Wegener: Evidências da Deriva Continental - Evidências Paleoclimáticas: - Estrias e depósitos glaciais de mesma idade, nas porções meridionais de cinco continentes sugerem que eles estivessem unidos. - Ocorrência de carvão na Antártica. - O carvão se forma em climas tropicais, indicando que a Antártica ocupava outra posição no passado. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 11 1915 - Alfred Wegener: Estrias e depósitos glaciais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 12 1915 - Alfred Wegener: Estrias e depósitos glaciais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 13 1915 - Alfred Wegener: Estrias e depósitos glaciais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 14 1915 - Alfred Wegener: Depósitos de carvão e evaporitos. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 15 1915 - Alfred Wegener: Evidências da Deriva Continental - Evidências Fossilíferas: - Fósseis de animais e plantas da mesma espécie em continentes diferentes. - Glossopteris - Cynognathus - Mesosaurus - Lystrosaurus GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 17 1915 - Alfred Wegener - A rejeição da teoria da Deriva Continental de Wegener: -As proposições de Wegener para provar sua hipótese não eram convincentes: - A crosta oceânica se quebra como as camadas de gelo no mar. - A ação gravitacional do Sol e da Lua causam o movimento dos continentes. -OBS.: Uma força gravitacional dessa magnitude seria suficiente para parar a rotação da Terra. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental 18 1915 - Alfred Wegener - A rejeição da teoria da Deriva Continental de Wegener: - Imaginava-se que o fundo oceânico era muito forte para ser quebrado e separado. - Não havia uma explicação plausível para a existência de uma força colocasse as massas continentais em movimento. - Tentativas para testar a hipótese de Wegener não deram certo. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Deriva Continental Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 19 Depois de Wegener 1959 Bruce Charles Heezen e Marie Tharp (Columbia University) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A evolução da ideia da Tectônica Global 20 1962 Harry Hammond Hess Serviu como capitão do navio de assalto e transporte de tropas USS Cape Johnson durante a Segunda Guerra Mundial II. Entre uma batalha e outra (Marianas, Leyte, Linguayan e Iwo Jima), Hess e sua tripulação faziam o levantamento do fundo oceânico usando sonares. Sonar = sounding navigation ranging O embrião da hipótese da Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 21 1962 Harry Hammond Hess Baseando seu trabalho nas pesquisas desenvolvidas por Arthur Holmes na década de 30, os estudos de Hess resultaram na hipótese de expansão do fundo oceânico apresentada, informalmente, como um manuscrito em 1959. Hess se referia a esse texto com sendo um ensaio em geopoesia. Em 1962 ele publica o artigo "History of Ocean Basins". GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O embrião da hipótese da Tectônica Global 22 1962 Harry Hammond Hess Nesse trabalho, Hess explica o processo do expansão assoalho oceânico: - O magma ascende através das dorsais meso-oceânicas, criando nova crosta oceânica que se espalha lateralmente a partir das cristas das cadeias ativas e afunda nas trincheiras oceânicas. As pesquisas de Hess são uma das principais contribuições para o desenvolvimento da teoria da tectônica de placas. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O embrião da hipótese da Tectônica Global 23 GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 1961 Robert Schmalz e Robert Dietz De forma independente de Harry Hess, publicaram pesquisas sugerindo a existência de correntes de convecção no manto e que as rochas aquecidas ascendiam à superfície através das cadeias meso-oceânicas. Dietz publica em 1961 o artigo Continent and ocean basin evolution by spreadind of the sea floor e introduz o termo expansão do assoalho oceânico Em 1968, Dietz reconhece a primazia de Hess sobre esse conceito. O embrião da hipótese da Tectônica Global 24 Paleomagnetismo - Minerais ferro-magnéticos registram a direção do eixo magnético terrestre que sofreu inversões ao longo do tempo. - Lava de idades distintas têm polos paleomagnéticos com diferentes orientações (paleolatitude). - Quando a rocha resfria abaixo do ponto Curie (T = 580 °C para a magnetita), os minerais magnéticos se orientam conforme a direção do campo magnético terrestre. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 25 Depois de Wegener 1962 Stanley K. Runcorn Demonstra, usando medidas de paleomagnetismo em rochas da América do Norte e da Europa, que que a América se moveu 20°, em direção ao oeste, em relação à Europa. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 09/05/13 26 GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 27 1963 Fred Vine e Drummond H. Matthews Realizam o primeiro estudo geomagnético, na costa oeste da América do Norte para testar a idéia da expansão do assoalho oceânico. Se o oceano está se expandindo, então os derrames de basalto no assoalho oceânico devem registrar as inversões do campo magnético O teste da hipótese da Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 28 Expansão do assoalho oceânico GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 29 1963 Fred Vine e D. H. Matthews alta intensidade magnética = campo magnético normal baixa intensidade magnética = campo magnético reverso GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 30 1963 Fred Vine e D. H. Matthews GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 31 1965 Edward C. Bullard; J.E. Everet; A.G. Smith Usaram modelos numéricos e mapas do fundo oceânico fornecidos pelo U.S. Hydrographic Service com contornos nas profundidades de 100, 500 e 1000 fathom, para demonstrar que as bordas dos continentes ficam mais bem ajustadas, se forem levados em conta os mergulhos das plataformas continentais. 1 fathom = 1,8288 m GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 32 1965 Edward C. Bullard GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 33 John Tuzo Wilson Descreve, pela primeira vez, a tectônica global na forma de placas rígidas que se movem na superfície da Terra. 1963 Desenvolve o conceito de hot spot para explicar a origem das ilhas do Havai. 1965 Propõe um terceiro tipo de limite de placas: as falhas transformantes. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 34 A teoria da Tectônica de Placas - A litosfera rígida não é uma camada contínua e sim um conjunto de placas que deslizam sobre a astenosfera. - A tectônica de Placas é o processo pelo qual o interior da Terra perde calor. - Pode-se medir o lento movimento das placas usando sistemas de navegação de satélites. - As premissas básicas da teoria das placas são seguras porque elas podem ser testadas. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 37 LAser GEOdynamics Satellite (LAGEOS) LAGEOS-1 Projetado pela NASA e lançado em 1976. LAGEOS-2 Baseado no LAGEOS-1 e lançado em 1992, pela Agência Espacial Italiana em consórcio com a NASA. É uma esfera de de bronze revestida de alumínio, com 60 cm de diâmetro e massa de 406,965 kg (Lageos-1) e 405,38 kg (Lageos-2). Tem 422 refletores prismáticos de vidro e 4 refletores de germânio. O período de translação é de 225 minutos e a precisão de medida de distância entre estações é de 1 a 3 cm. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 38 Medindo o deslocamento das placas LAser GEOdynamics Satellite (LAGEOS) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 39 Medindo o deslocamento das placas LAser GEOdynamics Satellite (LAGEOS) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 40 Medindo o deslocamento das placas (LAGEOS) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi O teste da hipótese da Tectônica Global 41 A revolução nas Geociências A Teoria da Tectônica de Placas tem, para a Geologia, a mesma importância e caráter revolucionário que a Teoria da Evolução das Espécies de Darwin tem para a Biologia, ou que a Teoria da Relatividade de Einstein tem para a Física. Entre 1966 e 1968, começam a aparecer artigos propondo a revisão dos conceitos de Geologia. Um dos mais entusiasmados partidários dessa revisão foi John Tuzo Wilson. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 42 A revolução nas Geociências Em 1968, no Congresso Internacional de Geologia, em Praga, Tuzo Wilson propõe uma reforma no estudo e ensino das Geociências, afirmando que a aplicação da tectônica de placas unirá vários ramos das disciplinas geológicas anteriormente dispersos e fragmentados, em uma nova Ciência da Terra Tuzo Wilson dá o nome de Geonomia a essa nova ciência. A partir do início da década de 70, os livros-textos de Geologia são re-escritos, de acordo com os novos conceitos da tectônica global. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 43 A teoria da Tectônica de Placas - A litosfera é considerada como um conjunto de placas separadas que se movem em resposta à forças de várias naturezas. - Nos limites dessas placas ocorrem eventos geológicos importantes, tais como, expansão do assoalho oceânico, erupções vulcânicas, deformações crustais e formação de cadeias de montanhas. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 44 A teoria da Tectônica de Placas A Teoria da Tectônica de Placas é uma teoria cinética que trata do movimento das placas litosféricas e descreve onde ocorrem, na superfície do planeta, processos geológicos como, deformações de rochas, terremotos, vulcanismos, formação de bacias, magmatismo e metamorfismo entre outros. Apenas a Terra, entre o planetas do Sistema Solar, apresenta esse fenômeno. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 45 A Litosfera e a Astenosfera A litosfera (= crosta + parte do manto superior) ocorre sobre uma camada mais fraca do manto: a astenosfera. A litosfera desliza sobre a astenosfera. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 46 A Litosfera e a Astenosfera GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 47 As Placas Tectônicas A litosfera está dividida nas seguintes placas: Africana Arabia Juan de Fuca Antártica Caribe Gorda Eurásia Cocos Indo-Australiana Filipinas Nazca Scotia Norte-Americana Somália Pacífico Sul-Americana As velocidades de deslocamento variam de 1 a 18 cm/ano. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global 48 As Placas Tectônicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi A Teoria da Tectônica Global Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 49 As correntes de convecção no manto - Beno Gutenberg demonstra que a viscosidade do manto, apesar de alta, não impede o movimento convectivo das rochas em estado sólido. Observação: O movimento convectivo é determinado pelo número de Rayleigh Ra = ( . T . G . . d� � � 3) / ( . )� � = � coeficiente de expansão termal volumétrica; T = � variação de temperatura; g = aceleração da gravidade; d = espessura do fluido; = densidade; � = � difusividade termal; =� viscosidade Mecanismo de movimentação das placas 50 As correntes de convecção - A convecção inicia quando Ra � 5000. Valores aproximados para rochas do manto (peridotito = olivina + piroxênios). = 3 x 10� -5 K-1 ; T = n.10� 2 K; d = 2,9 x 106 m; = 4,66 x 10� 6 g m -3; = � 10-6 m2 s-1; � ~ 1021 Pa s g = 10 m s-1; Ra >106 Indicando a possibilidade de vigorosas correntes de convecção. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 51 1939 D. Griggs Explica a formação de geossinclinais por correntes de convecção e realiza experimentos, mostrando deformações na crosta causadas por correntes de convecção no manto. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 52 1944 Arthur Holmes Publica em seu livro Principles of Physical Geology a hipótese de que as correntes de convecção no manto são responsáveis pelo fraturamento e transporte das massas continentais. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 53 J.S. Turner (1973) Realiza experiências em tanques de glicerina para simular correntes de convecção no manto. Movimento ascendente: faixa escura à esquerda GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 54 As correntes de convecção no manto O aumento de temperatura da rocha causa sua expansão e diminuição da densidade. A rocha quente tende a flutuar nas rochas vizinhas, mais frias e mais densas. Um aumento de temperatura de 300-400 °C causa 1% de expansão volumétrica e uma diminuição de 1% na densidade. Portanto, a rocha não precisa fundir para fluir. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 55 As correntes de convecção no manto Convecção pode ocorrer em gases, líquidos ou sólidos dúcteis, desde que se considere intervalos de tempo suficientemente longos. Sólidos dúcteis = Rochas do Manto Um ciclo de convecção no manto leva de 450 a 500 Ma para se completar. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 56 As correntes de convecção no manto GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 57 Forças envolvidas no movimento das placas 1) Arrasto gravitacional (slab-pull) 2) Deslizamento gravitacional a partir das cordilheiras mesoceânicas (ridge-push). 3) Arrasto basal (basal drag). 4) Fricção ao longo das falhas transformantes. 5) Resistência do manto à subducção da placa. 6) Sucção da placa (slab suction). GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 58 Forças envolvidas no movimento das placas Arrasto gravitacional (slab-pull) A placa esfria e fica mais densa Perda de voláteis Transformação mineral para formas mais densas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 59 Forças envolvidas no movimento das placas Arrasto gravitacional (slab-pull): É o fator mais importante na movimentação das placas. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 60 Forças envolvidas no movimento das placas Deslizamento gravitacional a partir das cordilheiras mesoceânicas (ridge-push). GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 61 Forças envolvidas no movimento das placas Arrasto basal (basal drag) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 62 Forças envolvidas no movimento das placas Fricção ao longo das falhas transformantes. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 63 Forças envolvidas no movimento das placas Resistência do manto à subducção da placa GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 64 Forças envolvidas no movimento das placas Sucção da placa (slab suction) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 65 Complexidade do movimento das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 66 Complexidade do movimento das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 67 Aspectos gerais das placas tectônicas As placas estão em movimento umas em relação às outras e mudam continuamente de tamanho e forma. Várias placas incluem continentes inteiros e uma grande parte do fundo oceânico. A Placa do Pacífico e a de Nazca são essencialmente oceânicas. As placas se movem como unidades coerentes de forma lenta e constante. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Mecanismo de movimentação das placas 68 Tipos de margens continentais Margem continental passiva: inclui a plataforma continental, o talude continental, a elevação continental e a planície abissal. Em geral se desenvolvem em locais geologicamente tranquilos, longe dos limites entre placas, principalmente, limites convergentes. Não existem vulcões e os terremotos são pouco frequentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 69 Tipos de margens continentais Margem continental ativa: inclui a plataforma continental, o talude continental e uma trincheira oceânica. São áreas de intensa atividade vulcânica e alta incidência de terremotos. Em geral estão associadas a limites de placas convergentes. Limites entre placas tectônicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 70 Tipos de limites entre placas tectônicas A interação entre as placas individuais ocorre ao longo de suas bordas. Cada placa está limitada pela combinação dos seguintes tipos de margens: Divergente: margem construtiva Convergente: margem destrutiva Falhas Transformantes: margem conservativa GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 71 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Divergentes - Quando duas placas se afastam em uma margem divergente, a astenosfera aquecida ascende para preencher o espaço formado. - À medida que ela ascende, o alívio de pressão possibilita a fusão parcial da rocha. - As margens divergentes correspondem às dorsais mesoceânicas ou às regiões continentais onde ocorrem rift valleys. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 72 Margens Divergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 73 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Divergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 74 Margens Divergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 75 Margens Divergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 76 Margens Divergentes: Islândia GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 77 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Divergentes Vales tectônicos (rift valleys) São causados por forças extensionais tanto na crosta oceânica, quanto na crosta continental. Exemplos: Mar Vermelho Rift Valley no este da Africa Golfo da Califórnia GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 78 Margens Divergentes: Rift Valley no oriente africano GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 79 Margens Divergentes: Rift Valley no oriente africano GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 80 Origem do Oceano Atlântico O Oceano Atlântico não existia 250 milhões de anos atrás. Os continentes situados em suas bordas estavam unidos em um único supercontinente denominado Gondwana. Cerca de 200 milhões de anos atrás, o megacontinente se parte. O Atlântico começa a se formar há 150 milhões de anos e continua a se expandir a uma taxa de 2 a 5 cm/ano (O Pacífico tem uma taxa de expansão de 6-20 cm/ano). GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 81 Origem do Oceano Atlântico Inicia-se com a ruptura da crosta continental e formação de um rift valley. À medida que as partes da crosta continental se afastam: - A litosfera afina. - A astenosfera subjacente ascende. - Ocorrência de vulcanismo. O vale se alarga e se aprofunda e, eventualmente, fica abaixo do nível do mar permitindo a entrada de águas oceânicas, formando um longo e estreito corpo de água. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 82 Origem do Oceano Atlântico Modelo de formação de um vale de falhas (rift valley) e surgimento de um oceano. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 83 Margens Divergentes: características Terremotos: ocorrem nas cadeias mesoceânicas em profundidades de até 10 km de profundidade abaixo do fundo oceânico. Falhas normais: se formam, paralelamente ao longo das paredes do vale de falha. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 84 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Divergentes: características Ocorre atividade vulcânica nas cadeias meso-oceânicas e nos rift valleys continentais (vales formados ao longo de linhas de fissuras estreitas e paralelas). As cadeias meso-oceânicas se elevam 2 km ou mais acima do fundo oceânico e apresentam larguras que variam de 1.000 a 2.000 m. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 85 Margens divergentes lavas almofadadas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 86 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 87 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 88 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 89 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 90 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 91 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 92 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 93 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 94 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 95 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 96 Margens divergentes e a origem de depósitos minerais Mn Ni Co Cu GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 97 Ocorrência de depósitos minerais e ambientes tectônicos associados GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 98 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes A Terra não está se expandindo. A superfície permanece constante. Nos últimos 70 milhões de anos, a litosfera oceânica pode ter se deslocado de 1.500 a 3.000 km, a partir das cordilheiras mesoceânicas. À medida que a placa esfria, ela se torna mais densa e, pelo princípio da isostasia, ela tende a afundar no manto. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 99 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes O processo pelo qual a litosfera afunda na astenosfera é denominado subducção. As margens ao longo das zonas de subducção são margens continentais ativas. A placa mergulhante se aquece, amolece e troca material com o manto. Limites entre placas tectônicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 100 Margens Convergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 101 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes placa oceânica x placa continental Sob temperatura e pressão elevadas, a crosta expele uma grande quantidade de H2O; CO2 e compostos de enxofre. Uma pequena quantidade dessas substâncias voláteis pode abaixar o ponto de fusão da rocha em várias centenas de °C. A rocha do manto imediatamente acima da placa mergulhante começa a fundir. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 102 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes placa oceânica x placa continental O magma sobe à superfície formando vulcões. As zonas de subducção são marcadas por um arco de vulcões paralelo à borda da placa. O magmatismo predominante é do tipo andesítico. Limites entre placas tectônicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 103 placa oceânica x placa continental Limites entre placas tectônicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 104 A evolução da Cordilheira dos Andes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 105 4 10 a 15 Ma Deposição de sedimentos no altiplano entre as duas cordilheiras e formação da cadeia vulcânica atual. 3 100 a 60 Ma Engrossamento da crosta por intrusões magmáticas, formação de um arco de vulcânico no continente, dobramento de rochas sedimentares e formação da cordilheira oriental. 2 200 Ma Submersão da litosfera, dobramento e soerguimento das rochas sedimentares e formação de um arco de ilhas 1 250 Ma Deposição de sedimentos na bacia costeira GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 106 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes placa oceânica x placa oceânica Nos limites das placas, a borda mergulhante forma no fundo oceânico, uma trincheira com cerca de 10 km de profundidade. O magmatismo é predominantemente basáltico e formam-se uma série de ilhas conhecidas como arco de ilhas vulcânicas. Exemplos: Ilhas Marianas, Ilhas Aleutas, Antilhas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 107 placa oceânica x placa oceânica GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 108 placa oceânica x placa oceânica GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 109 placa oceânica x placa oceânica GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 110 placa oceânica x placa oceânica GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 111 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Convergentes placa continental x placa continental A crosta continental é menos densa e mais espessa do que a crosta oceânica, devido a isso, ela não é reciclada no manto. Quando dois fragmentos de litosfera continental convergem, as rochas da superfície se esmagam formando uma zona de colisão. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 112 placa continental x placa continental GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 113 placa continental x placa continental GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 114 Tipos de limites entre de placas tectônicas Margens Convergentes placa continental x placa continental As zonas de colisão marcam o fechamento de um oceano e tendem a formar cadeias de montanhas espetaculares nas zonas de sutura da crosta. Os Alpes Os Himalaias Os Apalaches GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 115 placa continental x placa continental GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 116 placa continental x placa continental GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 117 placa continental x placa continental GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 118 Ocorrência de depósitos minerais em limites convergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 119 Ocorrência de depósitos minerais em limites convergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 120 Ocorrência de depósitos minerais em limites convergentes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 121 Ocorrência de depósitos minerais e ambientes tectônicos associados GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 122 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Transformantes As duas placas se deslocam horizontalmente, uma em relação à outra. Essas margens envolvem falhas transcorrentes na parte rasa da litosfera e, freqüentemente, uma zona de cisalhamento na parte mais profunda. A maioria das falhas transformantes entre placas oceânicas. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 123 Tipos de limites entre placas tectônicas Margens Transformantes Duas das mais notórias e perigosas margens transformantes estão situadas em áreas continentais: - Falha do Norte da Anatólia (Turquia). - Falha de San Andreas, na California (E.U.A.) GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 124 Margens Transformantes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 125 Margens transformantes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 126 Margens transformantes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 127 Margens transformantes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 128 Margens transformantes GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Limites entre placas tectônicas 129 Hot Spots e movimento absoluto das placas Estudando as ilhas do Havai, o geólogo americano James Dwight Dana (1813-1895) observou o seguinte: - Que a idade de vulcões extintos nas cadeias de ilhas havaianas aumentava, à medida que se afastava do vulcão ativo na ilha maior. - O único vulcão ativo estava no extremo sudeste e aqueles situados no extremo noroeste estavam há muito tempo extintos. - Os terremotos ocorriam apenas nas proximidades do vulcão ativo. Plumas mantélicas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi 130 Hot Spots e movimento absoluto das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas 131 Hot Spots e movimento absoluto das placas Em 1963, J. Tuzo Wilson propôs que as ilhas do Havai se originaram a partir de um um profundo e antigo hot spot. - Uma pluma de rocha sobe continuamente, desde o manto, fundindo-se parcialmente na base da litosfera, alimentando os vulcões ativos. - Se o fundo oceânico se move sobre a pluma, um vulcão ativo permanece sobre a fonte de magma apenas alguns milhões de anos. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas 132 Hot Spots e movimento absoluto das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas Aula 03 Tectônica Global GC001 Geologia I 2013 - 1S Prof. Hindi APROFUNDE SEUS CONHECIMENTOS ESTUDE PELAS REFERÊNCIAS RECOMENDADAS 133 Hot Spots e movimento absoluto das placas Assim que a placa se move, o vulcão se desloca em relação à pluma e se torna inativo. Periodicamente, um novo vulcão aparece, através da placa, acima do hot spot, alimentado pela pluma de magma. As ilhas havaianas conectam-se com uma cadeia de montanhas submarinas na direção noroeste. Estas seriam vulcões antigos, inativos, atualmente abaixo do nível do mar devido a erosão e movimentos isostáticos. GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas 134 Hot Spots e movimento absoluto das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas 135 Hot Spots e movimento absoluto das placas GC001 Geologia I 2013 Tectônica Global - Prof. Hindi Plumas mantélicas