TECTÔNICA DE PLACAS
HISTÓRICO – Teoria da Contração
A movimentação da crosta é evidente, e várias teorias foram elaboradas para explicar a formação das montanhas e distribuição do vulcanismo e terremotos.
- Contração do globo
- No século XIX William Thompson (Lorde Kelvin) determinou que a Terra tinha 80 milhões de anos, com base em uma taxa de resfriamento do planeta. Esta idéia foi utilizada por geólogos para sugerir a criação de cadeias montanhosas a partir do resfriamento progressivo,
- Em 1885 Edward Suess explica a formação de cadeias montanhosas através do resfriamento e contração do globo.
- Os continentes estiveram inicialmente unidos em uma única
extensão de terra chamada Gondwanaland (nome derivado de uma província geológica na Índia – Gonds é o nome de uma tribo).
HISTÓRICO – Teoria da Contração
- A dispersão dos continentes (necessária a explicar a correspondência de formações geológicas em diferentes continentes) é explicada por contração diferencial
- O fundo das bacias oceânicas seriam escudos continentais rebaixados
(não havia sondagens à época), os quais formariam a ponte necessária para explicar a distribuição paleontológica
- Perdeu prestígio devido às diferentes idades das cadeias montanhosas e à idade muito recente (terciária) de várias delas.
HISTÓRICO – Teoria da Expansão
Expansão do globo (Carey 1958)– não considera a existência de zonas de consumo das placas.
- primeira reconstrução em 1933
- a expansão é causada pelo acumulo de poeira e meteoritos extra- terrestres, e pela expansão interna do núcleo derretido da Terra.
- o gradual aumento de massa aumenta a força gravitacional e a
pressão sobre o centro da Terra, que de um estado inicial sólido passou a pastoso com o aumento da temperatura – vulcanismo
- contínua adição de água juvenil para explicar o aumento do volume de água.
HISTÓRICO – Teoria da Tectonica de Placas
Da Vinci – Sec. XVI – “acima das planícies da Itália onde voam bandos de pássaros, peixes estiveram se movendo em amplas áreas rasas”.
Francis Bacon – 1620 – paralelismo da costa sul americana e africana
Frank Taylor (1910) e Otto Ampferer (1906) sugeriram movimentos laterais para explicar o surgimento de cadeias montanhosas.
Ampferer (1925) propôs a existência de correntes de convecção no interior da Terra, antecipando zonas de criação e subducção da crosta.
Alfred Wegener (1912) – Teoria da Deriva Continental
HISTÓRICO – Deriva Continental
Reconstrução paleogeográfica de Wegener (1924) – zonas sombreadas representam mares rasos
300 M anos
50 M anos
1,5 M anos
Evidências litológicas, estruturais, paleoclimáticas, paleontológicas e
biogeográficas em lados opostos do Atlântico
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
EVIDÊNCIAS GEOFÍSICAS
- O principio da isostasia permitiu sugerir a
implausibilidade do afundamento dos continentes no interior do manto mais denso
- Mapas hipsométricos mostraram que continentes e oceanos formam duas províncias morfológicas
significativamente diferentes – curvas variam
durante o processo de separação dos continentes
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
- A formação de montanhas se daria pelo choque de margens continentais - a contração do globo implicaria em uma distribuição mais simétrica das cadeias
montanhosas
- A distribuição de terromotos no globo (observações feitas pelo observatório de Hamburgo), a formação de arcos de ilhas, o terremoto de San Francisco em 1906 e o fato dos polos magnéticos terem se deslocado – indicação de movimentação relativa de blocos da crosta
Epicentro de tremores identificados pelo observatório de Hamburgo
Movimentação da falha de San Andreas no terremoto de 1906
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
- Cadeias montanhosas, rochas e depósitos de carvão são paralelos e contínuos na América do Sul e África, assim como distribuição de
depósitos de carvão e depósitos glaciais, determinando cinturões climáticos pretéritos
* gelo cobriu o deserto do Saara a 400 M de anos, enquanto o leste da América do
Norte estava no equador.
* reagrupamento de depósitos glaciais no Permiano e Carbonífero (250 M a 350 M de anos) reconstitui o Gondwana
EVIDÊNCIAS GEOLÓGICAS
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
- Separação continental e abertura de novos oceanos
- encontro de continentes e formação de montanhas
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
- Distribuição de espécies extintas e em vida em diferentes continentes
HISTÓRICO – Evidências da Deriva Continental
- Proposta de um modelo de evolução paleogeográfica
PROBLEMAS COM A TEORIA
Inexistência de um mecanismo plausível de tração capaz de arrastar corpos rígidos se movendo sobre um manto estático.
Wegener sugeriu como mecanismo, possíveis diferenças de atração gravitacional ao redor da Terra (devido à saliência equatorial) e a deriva para oeste das forças de maré.
A teoria da deriva continental foi relegada a segundo plano até a década de 50 por falta de evidências adicionais da movimentação dos continentes e de uma proposta de um
mecanismo mais razoável de deslocamento continental.
CONVECÇÃO DO MANTO
Form Pleople and Discoveries - http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do62se.html
- Holmes (1931 e 1944)
ressuscitou a idéia de convecção do manto proposta por Ampferer, sugerindo que o interior da Terra estaria em estado pastoso e
sujeito a lentos movimentos de convecção, com células do tamanho do raio da Terra.
Foi o 1º. a sugerir
especificamente que a camada basáltica serve como correia condutora para a movimentação da crosta em direção a locais de mergulho da célula de convecção.
- Vening Meinesz propôs que os locais de mergulho das células de convecção seriam marcados pelas fossas oceânicas –
subducção da crosta ainda não estaria ainda sendo envolvida
PALEOMAGNETISMO
1952 – invenção do magnetômetro
A identificação do paleocampo magnético terrestre, registrado nos minerais ferrosos magnéticos das rochas, foi a primeira prova geofísica e quantitativa da Deriva Continental.
Em 1956 foi possível mostrar que o pólo
magnético em um determinado continente vagou ao longo do tempo, mas que os trajetos seguidos tornam-se, com o tempo, gradualmente mais
incongruentes entre os continentes.
Rucorn e Irving 1959 540 M anos
50 M anos
PALEOMAGNETISMO
Nas reconstruções o movimento mapeado é relativo um ponto fixo. Na realidade, tanto os continentes como os pólos magnéticos se
deslocam.
RECONSTRUÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS
Pesquisas sobre o paleomagnetismo, correlações geológicas, ajustes geométricos dos contornos continentais (batimétrica de 1000 m) e histórica geológica das margens continentais possibilitaram várias reconstruções paleogeográficas da Gondwana e Laurásia.
Posição proposta para os
continentes no Triássico inferior
~180 M anos
PERFIS ECOBATIMÉTRICOS
Heenzen & Tharp 1952
MAPA SÍSMICO
Heezen – 1959
O ESPALHAMENTO LATERAL DO FUNDO OCEÂNICO
Harry Hess (1962) e Dietz (1961) – crosta juvenil é gerada na cordilheira meso-oceânica onde o manto sobe próximo à superfície e eleva o soallho submarino. A elevação do piso causa rompimento por tensão lateral e permite a extrusão de material vulcânico.
O piso oceânico move-se lateralmente. Onde as células de conveção convergem, a crosta é arrastada para baixo,
formando as fossas. Estes locais são caracteristicamente compressivos, e formam montanhas e arcos vulcânicos na margem continental.
Os continentes, por serem constituidos por rochas
silicosas mai leves, permanecem à superfície. Terremotos são gerados em profundidade, abaixo das fossas, com a fratura da crosta fria mergulhando no manto.
EVIDÊNCIAS PARA O ESPALHAMENTO LATERAL
• Evidências da deriva continental apresentadas acima;
• Elevação e topografia da cordilheira meso-oceânica;
• Aumento sistemático da espessura dos sedimentos com o distanciamento da cordilheira meso-oceânica;
• Vulcanismo no eixo da cordilheira;
• Zonas sísmicas, arcos de ilha e vulcanismo sobre ou próximo de certas margens oceânicas.
¾1963 – Aumento da idade das ilhas oceânicas com o distanciamento da cordilheira meso-oceânica
¾ FAIXAS MAGNÉTICAS NA CROSTA OCEÂNICA
CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
INCLINAÇÃO E DECLINAÇÃO
INCLINAÇÃO MAGNÉTICA
N
S W E
DECLINAÇÃO MAGNÉTICA
CARTAS MUNDIAIS DE DECLINAÇÃO /
INCLINAÇÃO
INUTILIDADE DA BÚSSOLA
DERIVA DO POLO MAGNÉTICO
1945 2000 2000
1945
DESVIOS DIÁRIOS DO POLO
MAGNÉTICO
PALEOMAGNETISMO
EARTH´S CRUST
TODAY ROCK MAGNETISED TO ARCTIC
OCEAN FLOOR
MID- OCEANIC RIDGE REVERSED MAGNETIC AGES:
ROCK MAGNETISED TO ANTARCTIC
Minerais ferrosos com propriedades magnéticas presentes na lava orientam-se de
acordo com o campo magnético vigente, e quando a lava se solidifica, passam a ser um registro do campo magnético pretérito – a crosta oceânica se torna assim um
registrador do campo geomagnético.
As inversões do campo magnético ocorrem simultaneamente em todo o globo
A magneto-estratigrafia se baseia nas freqüentes inversões do pólo magnético terrestre – a polaridade atual se estabeleceu há 700.000 anos.
ESCALA DE TEMPO DA POLARIDADE MAGNÉTICA
A datação de rochas basálticas nos continentes permitiu estabelecer uma escala de tempo para as inversões de polaridade (entre 1973 e 1979) para os últimos 6 M anos. Atualmente (Cande and Kent 1995) a escala já foi firmemente estabelecida até o Jurássico Superior (175 M anos). A medição das anomalias magnéticas em sedimentos e rochas sedimentares marinhas (obtidas pelas sondagens do ODP, etc), datadas radiometricamente, foi de grande ajuda na expansão da escala temporal.
PALEOMAGNETISMO
ANOMALIAS DO CAMPO MAGNÉTICO DO PISO OCEÂNICO
Vacquier et al. (1961) e Mason & Raff (1961) descobriram pela primeira vez um padrão linear de anomalias magnéticas no Pacífico, assim como desvios de até 1400 km dos padrões de faixas ao longo de zonas de fraturas.
Não se sabia então explicar o que causou as linearidades observadas.
Vine & Matthews (1963) elucidaram o enigma combinando as idéias de espalhamento lateral do fundo oceânico com descobertas recentes da inversão do pólo magnético.
