HISTÓRICO Teoria da Contração

Transcrição

1 TECTÔNICA DE PLACAS

2 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).

3 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.

4 HISTÓRICO Teoria da Expansão Expansão do globo (Carey 1958) não considera a existência de zonas de consumo das placas. - primeira reconstrução em a expansão é causada pelo acumulo de poeira e meteoritos extraterrestres, 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.

5 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

6 HISTÓRICO Deriva Continental 300 M anos Evidências litológicas, estruturais, paleoclimáticas, paleontológicas e biogeográficas em lados opostos do Atlântico 50 M anos 1,5 M anos Reconstrução paleogeográfica de Wegener (1924) zonas sombreadas representam mares rasos

7 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

8 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 Movimentação da falha de San Andreas no terremoto de 1906 Epicentro de tremores identificados pelo observatório de Hamburgo

9 HISTÓRICO Evidências da Deriva Continental EVIDÊNCIAS GEOLÓGICAS - 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

10 HISTÓRICO Evidências da Deriva Continental - Separação continental e abertura de novos oceanos - encontro de continentes e formação de montanhas

11 HISTÓRICO Evidências da Deriva Continental - Distribuição de espécies extintas e em vida em diferentes continentes

12 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.

13 CONVECÇÃO DO MANTO - 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. Form Pleople and Discoveries - 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

14 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. 540 M anos 50 M anos Rucorn e Irving 1959

15 PALEOMAGNETISMO Nas reconstruções o movimento mapeado é relativo um ponto fixo. Na realidade, tanto os continentes como os pólos magnéticos se deslocam.

16 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

17 PERFIS ECOBATIMÉTRICOS Heenzen & Tharp 1952

18 MAPA SÍSMICO Heezen 1959

19 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.

20 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 Aumento da idade das ilhas oceânicas com o distanciamento da cordilheira meso-oceânica FAIXAS MAGNÉTICAS NA CROSTA OCEÂNICA

21 CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE

22 INCLINAÇÃO E DECLINAÇÃO N INCLINAÇÃO MAGNÉTICA W E S DECLINAÇÃO MAGNÉTICA

23 CARTAS MUNDIAIS DE DECLINAÇÃO / INCLINAÇÃO

24 INUTILIDADE DA BÚSSOLA

25 DERIVA DO POLO MAGNÉTICO

26 DESVIOS DIÁRIOS DO POLO MAGNÉTICO

27 PALEOMAGNETISMO 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 anos. TODAY ROCK MAGNETISED TO ARCTIC REVERSED MAGNETIC AGES: ROCK MAGNETISED TO ANTARCTIC OCEAN FLOOR MID- OCEANIC RIDGE EARTH S CRUST

28 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.

29 PALEOMAGNETISMO

30 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.

31 IDADE DA CROSTA OCEÂNICA

32 FIM