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Universidade Federal de Roraima

Tectônica de Placas

 

As ideias básicas da tectônica de placas foram reunidas com uma teoria unificada da Geologia há menos de 40 anos. A síntese científica que conduziu a essa teoria, no entanto, começou muito antes, ainda no século XX, com a Deriva Continental, contudo, esta teoria só ganhou força durante a Segunda Guerra Mundial, com a intensa exploração do fundo oceânico (Fig. 1).
 

 


Figura 1: Idade (em milhões de anos) do fundo oceânico do atlântico Norte.

 

Foi durante a Segunda Guerra Mundial, com a necessidade militar de orientar o movimento dos submarinos entre os obstáculos do fundo do mar levou ao desenvolvimento de equipamentos, com o sonar, que revelaram um fundo oceânico muito diferente da suposta planície monótona com alguns picos e planaltos, que muitos imaginavam na época.


A partir do final dos anos de 1940, expedições oceânicas continuaram a mapear o assoalho oceânico Atlântico utilizando novos equipamentos e coletando milhares de amostras de rochas. Esses trabalhos permitiram cartografar um gigantesco sistema de cadeias de montanhas submarinas, denominadas de dorsais meso-oceânicas. Com o aperfeiçoamento do método de datar rochas, os cientistas conseguiram determinar a verdadeira idade das rochas do fundo oceânico. Descobriram que quanto mais perto das dorsais meso-oceânicas as rochas eram muito mais jovens do que se imaginava, enquanto que rochas próximas dos continentes eram cada vez mais antigas, vindo assim corroborar com a Deriva Continental.


No início da década de 1960, Harry Hess (Fig. 2), da Universidade de Princeton, e Robert Dietz (Fig. 2), da Instituto Scripps de Oceanografia, propuseram que a crosta separa-se ao longo de riftes nas dorsais meso-oceânicas e que o novo fundo oceânico forma-se pela ascensão de uma nova crosta quente nessas fraturas, ou seja, as estruturas do fundo oceânico estariam relacionadas a processos de convecção no manto. O novo assoalho oceânico – na verdade, o topo da nova litosfera criada – expande-se lateralmente a partir do rifte e é substituído por uma crosta ainda mais nova, num processo contínuo de formação de placa.


Com a explicação de Hess e Dietz, surgia enfim, um mecanismo plausível para confirmação da Deriva Continental, não aceita por muitos geólogos na época. Em 1965, o geólogo canadense Tuzo Wilson (Fig. 2) descreveu, pela primeira vez, a tectônica em torno do globo em termos de “placas” rígidas movendo-se sobre a superfície terrestre.  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.



 
Figura 2: A – Harry Hess; B – Robert Dietz; C – John Tuzo Wilson.
 

 

Com a teoria da Tectônica de Placas hoje sabe-se que a litosfera – camada mais externa, rígida e resistente da Terra – é fragmentada em cerca de 12 placas (Fig. 3), que deslizam, convergem ou se separam uma em relação às outras à medida que se movem sobre a astenosfera e recicladas onde convergem, em um processo contínuo de criação e destruição.



 
Figura 3: Placas tectônicas no Mapa Mundi.

Limites entre as placas


É nos limites entre as placas que se encontra a mais intensa atividade geológica do planeta – vulcões ativos, falhas e abalos sísmicos frequentes, soerguimento de cadeias de montanhas e formação e destruição de placas e crosta. Há três tipos de limites (Fig. 4) distintos entre as placas litosféricas:
• Limites transformantes ou conservativos;
• Limites divergentes;
• Limites convergentes.
 



Figura 4: Limites entre as placas.


Limites de falhas transformantes


Em limites onde as placas deslizam uma em relação à outra, a litosfera não é nem criada nem destruída. Esses limites são falhas transformantes: fraturas ao longo das quais ocorre um deslocamento relativo à medida que o deslizamento horizontal acontece entre blocos adjacentes. Os limites de falhas transformantes são tipicamente encontrados ao longo de dorsais mesoceânicas, onde o limite divergente tem sua continuidade quebrada, sendo deslocado num padrão semelhante a um escalonamento. A Falha de Santo André na Califórnia, onde a Placa Pacífica desliza em relação à Placa Norte-Americana, é um ótimo exemplo de uma falha transformante em continente, como mostrado na Figura 5. Pelo fato das placas terem se deslocado umas em relação às outras durante milhões de anos, as rochas contíguas nos dois lados da falha são de tipos e idades diferentes.



 
Figura 5: Uma vista para o noroeste ao longo da Falha de Santo André na Planície de Carrizo, na Califórnia Central.

 

 

Limites divergentes


Os limites divergentes ocorrem nas cadeias meso-oceânicas onde tensões tradicionais afastam uma placa litosférica da outra, predominantemente por falhamento normal, com a intrusão de magma derivado da astenosfera entre elas, que se transforma em nova crosta oceânica ao consolidar-se. Existem dois tipos de limites divergentes, são eles: separação de placas nos continentes e separação de placas nos oceanos.

 • Separação de placas nos continentes

Esse limite divergente é caracterizado por vales em rifte, atividade vulcânica e terremotos distribuídos sobre uma zona mais larga que a dos centros de expansão oceânicos, pois a separação ocorre com uma placa continental e outra placa continental. É o caso do Mar Vermelho e o Golfo da Califórnia, riftes que se encontram num estágio mais avançado de expansão (Fig. 6).


Nesses casos, os continentes já se separaram o suficiente para que o novo assoalho oceânico pudesse ser formado ao longo do eixo de expansão e  os vales em rifte fossem inundados pelo oceano. Algumas vezes, o fendimento continental pode tomar-se mais lento ou parar antes de haver a separação do continente e a abertura de uma nova bacia oceânica. Outro exemplo é o Golfo da Califórnia, um oceano em processo de abertura resultante do movimento da placa, marca um rifte que está sendo alargado entre a Baixa Califórnia e o México (Fig. 6).
 
Figura 6: A – O Mar Vermelho divide-se para formar o Golfo de Suez, e o Golfo de Aqaba. A Península Arábica, ao separar-se da África, abriu esses grandes riftes, que agora foram inundados pelo mar; B – Golfo da Califórnia, no Oceano Pacifico.

• Separação de placas nos oceanos

No fundo do mar, o limite entre as placas em separação é marcado por uma dorsal meso-oceânica que exibe vulcanismo ativo, terremotos e rifteamento causados por forças extensionais (estiramento) que estão puxando as duas placas à parte. Pode-se notar através da Figura 8, a expansão do assoalho oceânico, que está ocorrendo à medida que as placa Norte-Americana e Eurasiana separam-se e o novo assoalho oceânico do Atlântico é criado por ascensão do manto.

 


Figura 9: O rifteamento e a expansão do assoalho oceãnico na Dorsal Mesoatlântica criam uma cadeia de montanhas vulcanogênicas onde falhamento, terremotos e vulcanismo estão concentrados ao longo de um estreito centro de expansão mesoceânico.
 


Outro exemplo é a ilha da Islândia que expõe um segmento da Dorsal Mesoatlântica (Fig. 9). A Dorsal Mesoatlântica é discernível no Oceano Ártico, ao norte da Islândia, e conecta-se a um sistema de dorsais mesoceânicas que quase circunda o globo e serpenteia através dos oceanos Índico e Pacífico, terminando ao longo da costa oeste da América do Norte. Esses centros de expansão originaram os milhões de quilômetros quadrados de crosta oceânica que são atualmente o assoalho de todos oceanos.
 


Figura 10: A Dorsal Mesoatlântica, um limite de placa divergente, aflora acima do nível do mar na Islândia. O vale em rifte com forma de fratura preenchido com rochas vulcânicas novas indica que as placas estão sendo afastadas.
 

 

Limites convergentes


Ocorrem onde as placas litosféricas colidem frontalmente, com consequências que dependeram das diferenças das densidades entre as placas. Geralmente a placa de maior densidade mergulha sob a outra, entra em fusão parcial em profundidade e gera grande volume de magma e lava, como, por exemplo, na margem pacífica da América do Sul, entre as placas de Nazca e Sul-americana (Fig.10). Quando as placas de densidades semelhantes colidem, o processo é complexo, envolvendo intensas deformações compressivas e fenômenos associados, com dobramento, falhamento reverso, cavalgamento de lascas de uma placa sobre a outra e, com isso, acentuado espessamento crustal. Um exemplo desse processo é a formação dos Himalaia (Fig. 11). Existem três tipos de limites convergentes, são eles: convergência oceano-oceano, convergência oceano-continente, convergência continente–continente.

• Convergência oceano-oceano

Se as duas placas envolvidas são oceânicas, uma desce abaixo da outra em um processo conhecido como subducção (Fig. 10).  A litosfera oceânica da placa que está em subducção afunda na astenosfera e é por fim reciclada pelo sistema de convecção do manto. Esse encurvamento para baixo produz uma longa e estreita fossa de mar profundo. À medida que a placa litosférica fria desce, a pressão aumenta; a água aprisionada nas rochas da crosta oceânica subduzida é "espremida" e ascende à astenosfera acima da placa. Esse fluido causa fusão do manto, produzindo uma cadeia de vulcões, denominada arco de ilhas, no fundo oceânico atrás da fossa. Um exemplo dessa convergência oceano-oceano são os arcos de ilhas no Japão.



Figura 10: Subducção de uma placa oceânica com outra placa oceânica, formando uma fossa profunda e um arco de ilha vulcânico.

• Convergência oceano-continente

Esse tipo de convergência ocorre entre uma placa oceânica e uma placa continental. A placa continental cavalga sobre a placa oceânica, já que é mais leve e subduz mais dificilmente que a crosta oceânica. A borda continental fica enrugada e é soerguida num cinturão de montanhas aproximadamente paralelo à fossa de mar profundo. As enormes forças de colisão e subducção produzem grandes terremotos ao longo da interface de subducção. Um exemplo é a costa oeste da América do Sul, onde a Placa Sul-Americana colide com a Placa de Nazca, de natureza oceânica, é uma zona de subducção desse tipo (Fig. 11). Uma grande cadeia de altas montanhas, os Andes, eleva-se no lado continental do limite colidente e uma fossa de mar profundo situa-se próximo à costa. Os vulcões aqui são ativos e mortais. Um deles, o Nevado del Ruiz, na Colômbia, matou 25 mil pessoas por ocasião de uma erupção em 1985. Alguns dos maiores terremotos do mundo também foram registrados ao longo desse limite.

 


Figura 11: Subducção de uma placa oceânica em uma margem continental, formando um cinturão de montanhas vulcânico na margem deformada do continente em vez de um arco de ilha.

 

• Convergência continente-continente


Convergência de placas que envolve dois continentes. Um exemplo é a colisão das placas Indiana e Eurasiana, ambas com continentes em sua borda frontal. A Placa Eurasiana cavalga a Placa Indiana, mas a Índia e a Ásia mantêm-se flutuantes, criando uma espessura dupla da crosta e formando a cordilheira de montanhas mais alta do mundo, o Himalaia, bem como o vasto e alto Planalto do Tibete. Nessa e em outras zonas de colisão continente-continente, ocorrem terremotos violentos na crosta que está sofrendo enrugamento.

 


 
Bibliografia Consultada:
PRESS, F.; GR OTZINGER, J.; SIERVER, R.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. 4ª ed. Porto Alegre: Bookam, 2006.
TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD, T. R.; TOLEDO, M. C. M.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.

Referências Eletrônicas:
http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2007/08/placas-tectonicas.jpg, acessado 26 de novembro de 2012 às 16h.
http://geologia-12trabalhos.blogspot.com.br/2007/11/desde-cedo-o-homem-tentou-explicar.html, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.
http://www.dahp.wa.gov/learn-and-research/architect-biographies/robert-h-dietz, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.
http://jucaca.com.sapo.pt/Outubro.html, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.

 
Referências das figuras:
Figuras 1, 4 - 11: PRESS, F.; GR OTZINGER, J.; SIERVER, R.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. 4ª ed. Porto Alegre: Bookam, 2006.
Figura 2 (a): http://geologia-12trabalhos.blogspot.com.br/2007/11/desde-cedo-o-homem-tentou-explicar.html, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.
Figura 2 (b): http://www.dahp.wa.gov/learn-and-research/architect-biographies/robert-h-dietz, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.
Figura 2 (c): http://jucaca.com.sapo.pt/Outubro.html, acessado 23 de novembro de 2012 às 18h.
Figura 3: http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2007/08/placas-tectonicas.jpg, acessado 26 de novembro de 2012 às 16h.