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trabalho tectônica de placas
Tipologia: Trabalhos
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Tectônicas de Placas Tectônica de Placas é uma teoria da geologia, desenvolvida para explicar o fenômeno da deriva continental, sendo a teoria atualmente com maior aceitação entre os cientistas que trabalham nesta área. Na teoria da tectônica de placas a parte mais exterior da Terra está composta de duas camadas: a litosfera, que inclui a crosta e a zona solidificada na parte mais externa do manto, e a astenosfera que inclui a parte mais interior e viscosa do manto. Numa escala temporal de milhões de anos, o manto parece comportar-se como um líquido superaquecido e extremamente viscoso, mas em resposta a forças repentinas, como os terremotos, comporta-se como um sólido rígido.
A teoria da tectônica de placas surgiu a partir da observação de dois fenômenos geológicos distintos: a deriva continental, identificada no início do século XX e a expansão dos fundos oceânicos, detectada pela primeira vez na década de
Alfred Wegener Em 1912, Alfred Wegener, um meteorologista alemão, aos 32 anos de idade, propunha a teoria da DERIVA CONTINENTAL. A teoria de DERIVA CONTINENTAL estabelecia que, há 200 milhões de anos, todas as massas continentais existentes estavam concentradas em um supercontinente, que ele denominou de PANGEA.
2.2 O Supercontinente PANGEA A quebra do supercontinente PANGEA originaria, inicialmente, duas grandes massas continentais: a Laurásia no hemisfério Norte, e o Gondwana no Hemisfério Sul, segundo Alexander Du Toit, um dos defensores da idéia de Wegener. A Laurásia e o Gondwana teriam continuado o processo de separação, originando os continentes que conhecemos na atualidade.
Figura 3: Pangeia do incio até os dias de hoje.
Fonte: www.sigep.cprm.gov.br/DerivaContinental
2.3 Principais evidências
A teoria de Wegener se apoiava especialmente na similaridade entre as linhas de costa da América do Sul e África, já notada por Ortelius; por evidências fornecidas por estruturas geológicas presentes nos dois continentes, e pela distribuição de fósseis e plantas em ambos os continentes.
Problemas na teoria da deriva A teoria de Wegener explicava bem a distribuição dos fósseis, o ajuste das linhas de costa, e as dramáticas mudanças nos climas observadas em ambos os continentes. Explicava também a presença de sedimentos de origem glacial em locais onde hoje temos desertos, no caso da
África. A pergunta fundamental que Wegener não conseguiu responder foi: “que tipo força conseguiria mover tão grandes massas a tão grandes distâncias?”
Figura 4: esquema provando teoria da Pangea
Fonte: http://www.telescopiosnaescola.pro.br/ceu1/geofisica/deriva
2.4 A contestação da teoria
A teoria de Wegener foi muito contestada nos anos seguintes à sua morte, com o principal ponto negativo sendo o fato de que as massas continentais não poderiam se movimentar pelos oceanos da maneira proposta sem se fragmentar inteiramente, o que foi argumentado por Harold Jeffreys, um renomado sismólogo inglês. No início da década de 1950, porém, as idéias de Wegener foram retomadas, face a novas observações e descobertas científicas, igadas especialmente aos oceanos. Um novo debate surgiu sobre as provocativas idéias de Wegener e suas implicações.
2.6 A deriva continental rediscutida Principais descobertas científicas que causaram a retomada da discussão da idéia de mobilidade dos continentes:
a) verificação do fato de que o assoalho oceânico é jovem e contém muitas feições fisiográficas; Principais descobertas científicas que causaram a retomada da discussão da idéia de mobilidade dos continentes:
b) confirmação das reversões geomagnéticas no passado da Terra; Principais descobertas científicas que causaram a retomada da discussão da idéia de mobilidade dos continentes:
c) aparecimento da hipótese do afastamento do assoalho oceânico e conseqüente reciclagem da crosta oceânica; A deriva continental rediscutida .Principais descobertas científicas que causaram a retomada da discussão da idéia de mobilidade dos continentes:
d) comprovação científica da distribuição de terremotos e vulcanismo ao longo de trincheiras oceânicas e cadeias de montes submarinos.
Figura 5: Fósseis do réptil Mesosaurus, com idade de 300 milhões de anos, foram encontrados apenas na América do Sul e na África. Se o Mesosaurus pudesse atravessar o Oceano Atlântico Sul nadando, ele poderia ter cruzado outros oceanos e se espalhado mais amplamente. O fato de ele não ter se espalhado sugere que a América do Sul e a África estavam conectadas naquele tempo. [Fonte: A. Hallam,"Continental Drift and the Fossil Record", Seientifie American (November 1972): 57-66].
A evidência geológica não convenceu os céticos, os quais mantiveram que a deriva continental era fisicamente impossível. Ninguém havia proposto, ainda, uma força motora plausível que pudesse ter fragmentado a Pangéia e separado os continentes. Wegener, por exemplo, pensava que os continentes flutuavam como barcos sobre a crosta oceânica sólida, arrastados pelas forças das marés, do sol e da lua!
A ruptura veio quando os cientistas deram-se conta de que a convecção do manto da Terra poderia empurrar e puxar os continentes à parte, formando uma nova crosta oceânica, por meio do processo de expansão do assoalho oceânico. Em 1928, o geólogo britânico Arthur Holmes esteve perto de expressar as noções modernas da deriva continental e da expansão do assoalho oceânico, quando propôs que as correntes de convecção "arrastaram as duas metades do continente original à parte, com conseqüente formação de montanhas na borda onde as correntes estão descendo, e desenvolvimento de assoalho oceânico no lugar da abertura onde as correntes estão ascendendo".
3.1 A grande síntese: 1963- 1968
A hipótese de expansão do assoalho oceânico apresentada por Hess e Dietzem 1962 explicou como os continentes poderiam separar-se por meio da criação de uma nova litosfera em riftes mesoceânicos. Poderiam o assoalho oceânico e sua litosfera subjacente ser destruídos e reciclados, retomando ao interior da Terra? Do contrário, a área da superfície terrestre deveria ter aumentado ao longo do tempo, de modo que nosso planeta deveria ter ficado cada vez maior. Por certo tempo, no início da década de 1960, alguns físicos e geólogos realmente acreditaram nessa idéia de uma Terra em expansão, baseados em uma modificação atualmente desacreditada da teoria da gravitação de Einstein.
Outros geólogos reconheceram que o assoalho oceânico estava na verdade sendo reciclado nas regiões de intensa atividade vulcânica e sísmica ao longo das margens da bacia do Oceano Pacífico, conhecidas coletivamente como Círculo de Fogo. Os detalhes desse processo, todavia, permaneceram obscuros. Em 1965, o geólogo canadense J. Tuzo Wilson descreveu, pela primeira vez, a tectônica em torno do globo em termos de "placas" rígidas movendo-se sobre a superfície terrestre. Ele caracterizou os três tipos básicos de limites onde as placas separam- se, aproximam-se ou deslizam lateralmente uma em relação à outra. Em uma rápida sucessão de descobertas e avanços teóricos, outros cientistas mostraram que quase todas as deformações tectônicas atuais estão concentradas nesses limites.
Eles mediram as taxas e direções dos movimentos tectônicos e demonstraram que os mesmos eram matematicamente consistentes com o sistema de placas rígidas movendo-se na superfície esférica do planeta. Os elementos básicos da teoria da tectônica de placas foram estabelecidos ao final de 1968. Por volta de 1970, as evidências da tectônica de placas tornaram-se tão persuasivas, devido a sua abundância, que quase todos os geocientistas adotaram-na. Os livros- texto foram revisados e muitos especialistas começaram a considerar as implicações
do novo conceito em seus campos de atuação.
Figura 6: O Círculo de Fogo do Pacífico, mostrando os vulcões ativos (círculos vermelhos grandes) e terremotos (círculos pretos pequenos).
Para entender como e a interação entre as placas tectônicas vamos mergulhar a aproximadamente 100 km de profundidade, espessura aproximadamente da Litosfera camada superficial que engloba o crosta terrestre e assim as placas tectônicas.
O limite inferior da Litosfera é marcado pela Astenosfera que consiste de uma zona no manto superior, conhecida também como “Zona de Baixa Velocidade”, por causa da diminuição de velocidade das ondas sísmicas P e S devido ao estado algo plástico destas zonas, pois entre 100 e 350 Km de profundidade (topo e base da Astenosfera) as temperaturas alcançam valores próximos da temperatura de fusão das rochas mantélicas. O processo de fusão parcial inicia-se produzindo uma fina película liquida em torno dos grão minerais, suficiente para diminuir a velocidade das ondas sísmicas. Desta forma o estado mais plástico desta zona permite que a litosfera rígida deslize sobre a Astenosfera, tornando possível o deslocamento lateral das placas tectônicas.
Hoje sabemos qual motor que faz as placas tectônicas se moverem, mas não sabemos explicar exatamente como os processos naturais fazem esse motor funcionar. Entretanto, nós podemos modelar as causas dos movimentos e tentar esses modelos como base nas leis naturais. O que sabemos é que a Astenosfera e a Litosfera estão intrinsecamente relacionadas. Se a Astenosfera se mover a Litosfera será movida também, sabemos ainda que a Litosfera possui uma energia cinética cuja fonte é o fluxo térmico interno da Terra, e que este calor chega a superfície através das correntes de convecção do manto superior. O que não sabemos com certeza é como as convecções do manto iniciam o movimento das placas.
O principio básico de uma célula de convecção pode ser observado esquentando uma grande panela com mel no qual boião duas rolhas de cortiça. Ao aquecer o centro da base da panela o mel esquenta mais rapidamente no centro do que nas bordas da panela, diminuindo ali a densidade do mel. Conseqüentemente, o mel aquecido subira enquanto o mel mais frio da borda descera para ocupar o lugar
do mel que subiu, instalando-se uma circulação de fluidos que afastará as duas rolhas para a borda da panela, segundo o sentido das correntes de convecção gerada.
Figura 8- Esquema de correntes de convecção atuantes na dorsal meso-oceânica.
De forma análoga este movimento de fonvecção ocorre no manto. Entretanto, a convecção no manto refere-se a um movimento muito lento de rocha, que sob condições apropriadas de temperatura elevada, se comporta como um material plástico-viscoso migrando lentamente para cima. Este fenômeno ocorre quando um foco de calor localizado começa a atuar produzindo diferenças de densidade entre o material aquecido e mais leve e o material circundante mais frio e denso. A massa aquecida se expande e sobe lentamente. Para compensar a ascensão destas massas de material do manto, as rochas mais frias e densas descem e preenchem o espaço deixado pelo material que subiu, completando o ciclo de convecção do manto. O movimento de convecção das maças do manto, cuja viscosidade é 10^18 vezes maior do que a água,ocorre a uma velocidade da ordem de alguns centímetros por ano.
Porém acredita-se as correntes de convecção do manto por si só não seriam suficiente para movimentar as placas litosféricas mas constituiriam apenas um dentre outros fatores que em conjunto produziriam esta movimentação. O processo de subducção teria inicio quando a parte mais fria e velha da placa se quebra e
4.1.2 Limites Convergentes: onde as placas tectônicas colidem, com a mais densa mergulhando sob a outra, gerando uma zona de intenso magmatismo a partir de processos de fusão parcial da crosta que mergulhou. 4.1.3 Limites Conservativos: onde as placas tectônicas deslizam lateralmente uma em relação a outra sem destruição ou geração de crostas. É em torno destes limites de placas que se concentra a mais intensa atividade geológica do planeta, como sismos, vulcanismo e orogêneses.
Uma placa tectônica é uma porção de litosfera limitada por zonas de convergência e/ou zonas de subducção. Atualmente, a Terra tem sete placas tectônicas principais e muitas mais sub-placas de menores dimensões. Segundo a teoria da tectônica de placas, as placas tectônicas são criadas nas zonas de divergência, ou "zonas de rifte”, e são consumidas em zonas de subducção. É nas zonas de fronteira entre placas que se registram a grande maioria dos terremotos e erupções vulcânicas.
5.1 Placas Principais
a) Placa Africana
b) Placa da Antártida
c) Placa Australiana
d) Placa Eurasiática
e) Placa do Pacífico (rodeada pelo Círculo de Fogo do Pacífico)
f) Placa Norte-americana
g) Placa Sul-americana
Figura 10: A configuração do mosaico atual e dos tipos de limites de placas. Esta vista cartográfica da Terra e do relevo do fundo domar mostra os três tipos básicos de limites de placas: limites
divergentes, onde as placas separam-se ; limites convergentes, onde as placas aproximam- se ; e limites de falhas transformantes, onde as placas deslizam uma em relação à outra
. As setas mostram em quais direções as placas estão se movendo em relação às outras e aos seus limites comuns. Os números próximos a elas indicam as velocidades relativas das placas em mm/ano. [Limite de placas por Peter Bird, UCLA]
