ESTRUTURA DA TERRA. Descontinuidade de Mohorovicic Maior velocidade das ondas sísmicas abaixo do contato. Astenosfera

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1 ESTRUTURA DA TERRA 5 km 100 km 30 km Espessura 600 km móvel 80 km em média granito Formação do campo magnético basalto 1200 o C 3000 kg/m 2700 kg/m 3350 kg/m3 3 3 Litosfera Astenosfera Descontinuidade de Mohorovicic Maior velocidade das ondas sísmicas abaixo do contato Resíduo da fusão do manto original = PERIDOTITO

2 ESTRUTURA DA CROSTA OCEÂNICA Camada 4 Resíduo mais denso da astenosfera em ascensão, que sofrendo fusão parcial irá gerar o magma. Minerais olivina e piroxinênio Moho Camadas litosféricas com velocidade de propagação das ondas sísmicas (em km/s) aumentado com a profundidade Open University 2001 Open Universtity Camadas 2 a 4 (ígneas) são formadas no eixo da CMO, e progressivamente soterradas Camadas 2 e 3 litosfera oceânica (6-7 km espessura). - Camada 2 basalto (rocha extrusiva, escura, finamente granulada composta por plagioclásio e clinopiroxênio) - Camada 3 gabro ou diabásio (rocha intrusiva, cristais com mm de diâmetro, resultado do resfriamento lento) - principais minerais por ordem de abundância: plagioclásio felpspático piroxênio - olivina

3 ESTRUTURA DA CROSTA OCEÂNICA Lava basaltica Dique basaltico tamanho dos cristais Gabro ou diabásio Peridotito

4 CROSTA OCEÂNICA Câmara Magmática peridotito 10 km Open University 2001 Perfil sísmico (reflexão) identificando (em vermelho) o topo da câmara magmática axial (abaixo do eixo da cordilheira mesooceânica). Setas pretas indicam reflexões mais fracas região já cristalizada. M descontinuidade sísmica de Mohorovicic Distribuição da velocidade das ondas P mostrando uma zona (em vermelho) de baixas velocidades, associada à câmara magmática. Open University 2001

5 CROSTA OCEÂNICA Modelos de Câmara Magmática Modelos de geração de crosta em regiões em eixos de expansão rápida e lenta da CMO. Apenas sob as cordilheiras em expansão rápida pode ser observada a câmara magmática com algumas centenas de metros de espessura. Sob cordilheiras em expansão lenta as câmara magmáticas são efêmeras. Open University 2001

6 CROSTA OCEÂNICA Expansão da Crosta Atividade magmática é descontínua ao longo do eixo axial. Esta segmentação é explicada pelo desequilíbrio causado pela presença da litosfera mais densa sobre a astenosfera menos densa (composição semelhante mas temperaturas diferentes geram gradientes de densidade). 0 s Open University 2001 Injeção de mistura água-glicerina (linha) em tanque contendo glicerina. 15 s 30 s Espaçamento entre as câmaras magmáticas é da ordem de quilômetros (1 10 km) 45 s

7 CROSTA OCEÂNICA Expansão da Crosta As câmaras magmáticas concentram-se entre as falhas transformantes, as quais definem segmentos de 1ª. ordem. Comprimento na ordem de centenas de km s. O centro destes segmentos apresentam, em média, as maiores espessuras da camada de gabro - inexistente nas falhas transformantes 100 km 5 km Cordilheira com pequena taxa de expansão

8 CROSTA OCEÂNICA Expansão da Crosta Pequenos deslocamentos laterais (2 15 km) do eixo da cadeia mesooceânica, sem qualquer relação com falhas transformantes, definem os segmentos de 2ª. ordem. comuns em cordilheiras com elevada taxa de criação de crosta

9 CROSTA OCEÂNICA Diques Fissuras na parte superior da crosta permitem a subida do magma, que pode se solidificar dentro da própria fissura ou extravasar na superfície. A solidificação dentro da fissura gera os DIQUES, com escala aproximada de 1 m de largura. Seguidos diques formados após sucessivas fraturas extensionais geram um complexo de diques verticais - QUAL O INTERVALO DE TEMPO NECESSÁRIO PARA QUE UM DIQUE SE FORME? ofiolitos em Chipre 92 M anos Lisa Tauxe, Scripps Institution of Oceanography

10 CROSTA OCEÂNICA Lavas Almofadadas O magma extrudindo diretamente na água solidifica-se rápidamente, formando um anel flexivel na parte exterior que altera em forma enquanto o fluxo de lava continua ocorrendo no canal interno. Pressões internas causam protusões localizadas, que podem se romper e gerar bifurcações dos tubos - Diâmetros variam de 10 cm a 1 m. Se caracterizam por ser as rochas vulcânicas mais abundantes na superfície terrestre. Omã Califórnia Vulcão Kilauea - Hawai 2001 Andrew Alden USGS Paul Browning -

11 FORMAÇÃO DA CROSTA OCEANICA Fusão do manto advém da diminuição da pressão e não do aquecimento PROFUNDIDADE (km) TEMPERATURA (graus C) fusão formação do magma geoterma CMO PRESSÃO (kbar) Modificado de Sichel e Mello 2004

12 Diferenciação dos magmas Composição geoquímica, mineralogia e textura da crosta oceânica é variada devido à complexa história de fusão e solidificação do magma, afetado por: 1 - composição do manto de origem; 2 - grau de fusão parcial do manto e profundidade onde a fusão ocorreu; 3 - velocidade de ascensão da lava e condições de fracionamento nas várias profundidades devido à interrupção da ascensão; 4 - alterações da pressão parcial da água durante cristalização; 5 mistura de magmas de diferentes origens durante processo de ascensão - Magma Andesítico nas margens continentais ativas, com mais de 55% de sílica, associado à ascensão do magma gerado pela fusão da crosta em zonas de subducção. Linha Andesítica desenhada em volta do Pacífico. - Magma Toleítico nas cordilheiras meso-oceânicas Composição crosta atual - MgO ~ 8% Arqueano e Proterozóico - MgO ~ 40%

13 PLACAS TECTÔNICAS 7 grandes placas, 8 placas menores e algumas de extensão bem reduzida e/ou com limites incertos

14

15 LIMITES DE PLACAS NO MEDITERRÂNEO ORIENTAL

16 PLACAS TECTÔNICAS Limites e Sismicidade Zona de Benioff zona de abalos sísmicos profundos (250 a 700 km de profindidade) abalos até 8 vezes mais fortes que aqueles registrados na CMO

17 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 preenchimento das porosidades no basalto) 100 M anos Subducção - profundidade depende da densidade The Dynamic Earth - Modelo de convecção do manto - J. Huw Davies - Cardiff Marine Institute A DINÂMICA DEPENDE DA GERAÇÃO DO CALOR DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA DO URÂNIO ( U), TÓRIO ( Th) E POTÁSSIO ( K) NO NÚCLEO MAIOR DINAMISMO NO PASSADO

18 LIMITES DAS PLACAS

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