tectônica de placas - Oceanografia

TECTÔNICA DE PLACAS
HISTÓRICO
Francis Bacon – 1620 – paralelismo da costa
sulamericana e africana
Sec. XIX – Biogeografia e Paleontologia
Fins do sec.XIX – teorias da contração e
expansão da Terra
Form Pleople and Discoveries - http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do62se.html
Sec. XX - Alfred Wegener
evidências paleoclimáticas,
litológicas e arqueológicas da
antiga conex’ao dos continentes
Mas qual o
mecanismo
propulsor?
HISTÓRICO
Homes (1930) – trabalhou em uma das hipóteses de Wegner – correntes de convecção no manto
falta de provas
Década de 1960 – mapeamento do fundo oceânico, descobrimento das anomalias
geomagnéticas, e a associação dos arcos de ilhas com as fossas oceânicas
Harry Hess (1962) e R.Deitz (1961) – expansão do fundo oceânico (sea-floor spreading).
Campo magnético
Form Pleople and Discoveries - http://www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/do62se.html
ESTRUTURA DA TERRA
5 km
100 km
móvel
km
30
80 km em média
Formação do campo magnético
granito
basalto
3000 kg/m 3
2700 kg/m 3
Litosfera
Descontinuidade de Mohorovicic
Maior velocidade das ondas sísmicas abaixo
do contato
3350 kg/m 3
o
1200 C
Astenosfera
CROSTA OCEÂNICA
Zona de subdução
ofiolitos em Chipre – 92 M anos
Lisa Tauxe, Scripps Institution of Oceanography
CROSTA OCEÂNICA
Kathryn Gillis - http://www.womenoceanographers.org/doc/KGillis/Lesson/gillis_lesson.htm
1
basaltos porosos e
fissurados. Afina-se com o
distanciamento da
cordilheira
2
Diques de diabásio – por
onde a lava passa
3
Camara magmática
solidificada
4
Peridotitos – base da
câmara magmática com
minerais mas densos
ofiolitos em Omã
Descontinuidade
litológica
MOHO
Descontinuidade
sísmica
Paul Browning
-http://perso.wanadoo.fr/brcgranier/gmeop/Browning.htm
FORMAÇÃO DA CROSTA OCEANICA
CORDILHEIRA MESOOCEÂNICA
- 80.000 km de extensão
- até 3 km de altura
- 80% do vulcanismo terrestre
- formação da crosta – 3 km
2
3
/ano ou 20 km por ascendência
do magma
Porque o magma ascende?
BBC – BLUE PLANET
1 - força a passagem
Impulsionado pela
pressão abaixo
ou
2 - ou tem a passagem
liberada pelo alvio de
pressão?
The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/text/Vigil.html
MOVIMENTAÇÃO DA CROSTA
CORRENTES DE CONVECÇÃO
Arraste das placas em direção ao manto pela gravidade gera força de tração
VARIAÇÕES DE DENSIDADE GERAM MOVIMENTAÇÃO VERTICAL E CORRENTES DE
CONVECÇÃO
AUMENTO DA IDADE – AUMENTO DA DENSIDADE
(diminuição de temperatura e preendhimento das porosidades no basalto)
100 M anos
Subducção profundidade
depende da
densidade
The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/text/Vigil.html
A DINÂMICA DEPENDE DA GERÇÃO DO CALOR – DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA
DO URÂNIO ( 238U), TÓRIO ( 232Th) E POTÁSSIO ( 40K) NO NÚCLEO
PLUMAS MANTÉLICAS - “HOT SPOTS”
0 km
67
núcleo
PLUMA
MANTÉLIC A
63
MOVIMENTAÇÃO DA P LACA
56
6
IDADE EM 10 ANOS
54
47
43
28
22
12
7
MIDWAY
5 4
2
0
HAWAI
MOVIMENTAÇÃO DA PLACA
Bremen University
DIFERENTES TAXAS DE FORMAÇAO DE CROSTA
Vulcanismo mais ativo – maior fluxo de calor
http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/Submarine/plates/diverg/fast.html - after Macdonald (1982
Vulcanismo menos ativo – subsidência
Cordilheira MesoOceânica no Pacífico
http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/Submarine/plates/diverg/fast.html - after Macdonald (1982
U.S. Geological Survey's This Dynamic Earth
NGDC-NOAA
http://volcano und nodak edu/vwdocs/Submarine/plates/diverg/fast html - after Macdonald (1982
CONTATOS DE SUBDUCÇÃO
1-
2-
CONTATOS DE SUBDUCÇÃO
ARCOS DE ILHAS
CINTURÃO DE
MONTANHAS
MARGEM CONTINENTAL ATIVA –plataforma
continental não existente ou muito limitada
The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/text/Vigil.html
CONTATOS DE SUBDUCÇÃO
http://pubs.usgs.gov/publications
3The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/text/Vigil.html
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/
The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/
NGDC-NASA
http://pubs.usgs.gov/publications/
FALHAS TRANSFORMANTES
ω
A velocidade de
rotação V aumenta
com a distância do
polo de rotação
Polo de Euler
http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/Submarine/plates/diverg/
NGDC-NOAA
FALHAS TRANSFORMANTES
The Dynamic Earth - http://pubs.usgs.gov/publications/text/Vigil.html
Falha de Santo Andreas – 1300 km de
comprimento, largura maxima de algumas dezenas
de quilometros. A Placa do Pacifico tem se movido
a uma velocidade média de 5 cm/ano nos últimos
10 milhões de anos
FALHAS TRANSFORMANTES
Monte Santa Helena
PRISMA ACRECIONAL SEDIMENTOS
TERREMOTOS NAS MARGENS DAS
PLACAS
VULCANISMO NAS MARGENS DAS
PLACAS
NOAA - NGDC
VELOCIDADES DE DESLOCAMENTO DAS
PLACAS
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
Velocidades de deslocamento do soalho oceânico (mm/ano)
95
100
GÊNESE DE UMA BACIA OCEÂNICA
Rift Africano
Vulcão Oldoinyo
Vulcão Erta Ale
CICLO DE WILSON – Margem divergente
Lynn Fisher - James Madison University - http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/
Estágio A
Região cratonica
Estágio B
Pluma de magma gera um
ponto quente, criando um
domo de 3-4 km de altura e
mil km de diâmetro. O domo
adelga-se e se parte –
processo de rifeamento
(formação de um “rift”)
CICLO DE WILSON – Margem divergente
CICLO DE WILSON – Margem divergente
Estágio C
margem divergente
primordial, com foramção da
crosta oceânica e primairos
estratos sedimentares
CICLO DE WILSON – Margem divergente
Estágio D
Em cerca de 100 M anos a
crosta, se afastando do ponto
quente, afunda por
resfriamento (decaimento
térmico) e peso dos
sedimentos (15 km de
espessura).
CICLO DE WILSON – Margem convergente
Estágio E
Convergência inicia-se
quando a crosta oceanica
descola-se, quebra e afunda
por efeito de sua densidade.
CICLO DE WILSON – Margem convergente
Estágio F
Colisão – continente com
arcos de ilha ou continente
com continente
CICLO DE WILSON – Margem convergente
Estágio G - 2a. colisão
IDADE DA CROSTA
OCEÂNICA
SEDIMENTAÇÃO NAS BACIAS OCEÂNICAS
MAPAS PALEOGEOGRÁFICOS
SILURIANO
PERMIANO INFERIOR
JURÁSSICO INFERIOR
EOCENO MÉDIO
FUTURO