Teoria Tectonica de Placas 1a Parte

1Prof(a). Isabel Henriques



A dinâmica da Terra era explicada por:

CONTRACCIONISTA

PERMANENTISTA ou

IMOBILISTAS

Homem sempre esteve preocupado

com a origem da Terra e dos oceanos.


Período Pré-Wegeneriano

Período Pré-Wegeneriano Até ao séc. XVII, a perspectiva que

melhor explicava os processos geológicos do nosso planeta era o "catastrófico" .

No séc. XVIII, (1785) James Hutton, um geólogo Escocês, ao defender que "...o presente é a chave para o passado..." propõe a primeira teoria verdadeiramente científica da geologia, a "Teoria do uniformismo".

Esta teoria assumia, na sua formulação inicial, que as forças e processos geológicos que actuavam sobre a Terra no presente são os mesmo que actuaram no seu passado geológico.


James Hutton


No início séc. XIX, após um longo período em que se verifica a coexistência das duas teorias, o catastrofismo cedeu perante a corrente uniformista, em grande parte devido à influência exercida pelos trabalhos de Charles Lyell.

Expressos na sua obra máxima "Princípios da geologia" (1830), em que foram lançadas as bases da geologia moderna, e onde o limiar do tempo geológico da Terra foi irremediavelmente alargado para várias centenas de milhões de anos.


Charles Lyell

http://aportes.educ.ar/biologia/Lyell.jpg

Período Pré-Wegeneriano Apesar das perspectivas defendidas por

Hutton e Lyell, serem revolucionárias, não contemplavam na sua concepção a ocorrência de alterações dinâmicas profundas no planeta.

De facto, apesar de tudo, tanto Hutton como Lyell, e ainda outros geólogos influentes à época, encontravam-se impregnados de ideais conservadores.

A conduta científica destes investigadores era, apesar de tudo, regida por ideais "fixistas", o que fazia com que defendessem uma intransigente corrente de pensamento "permanentista", segundo a qual tanto os continentes como as bacias oceânicas se teriam mantido em posições similares até à actualidade...


Charles Lyell

James Hutton

Período Pré-Wegeneriano Em meados do séc. XIX, surge

uma linha de pensamento também "fixista" conhecida por "contraccionismo", defendida por cientistas como Cuvier, Lordkelvin e outros, que, admitiam uma possível movimentação lateral das massas continentais, como consequência de uma progressiva contracção da Terra.

Segundo a teoria da contracção, à medida que a Terra arrefecia solidificava diminuía de volume o que conduzia a uma contracção.


Georges Cuvier

(1769-1832)


Esta contracção teria começado depois da superfície do globo já ter solidificado, de modo que, ao reajustar-se à diminuição de volume do globo, a superfície teria sofrido enrugamentos que explicariam também a origem das formações orogénicas da sua superfície.


Lord kelvin



Contracção da Terra


Em meados do séc. XIX (1859) Pellegrini, foi o primeiro cientista a defender explicitamente a fragmentação e deriva dos continentes vizinhos do Atlântico, baseando-se :

na correspondência morfológica entre as linhas de costa dos dois continentes;

em observações paleontológicas relativas a certos tipos de fósseis que se podiam encontrar nos dois continentes;

nas observações de Ortellius e Bacon onde referem a possível união dos continentes.



Explicações para o mecanismo

de separação dos continentes

Francis Bacon reconheceu, em

1620, as semelhanças entre o limite

das costas da América do Sul e de

África, tendo especulado que estes

continentes correspondiam a

fragmentos da Atlântida.

Francis Bacon

1561-1626




Frances Placet em 1668, afirmou que

os continentes se encontravam unidos,

antes da ocorrência de uma cheia

catastrófica.

Esta cheia poderia ter permitido a

flutuação do continente americano,

facilitando a sua migração.

Em alternativa, os continentes podiam

ter sido separados pela destruição

parcial da Atlântida. Frances Placet




Von Humboldt propunha, em 1801,

que a Atlântida tinha sido escavada

pelo fluxo de água, formando, assim,

um vale profundo entre os diferentes

continentes.

Alexander von Humboldt

Explicações para o mecanismo de separação dos

continentes

Em 1858, o geógrafo António Snider-Pellegrini elaborou estes

dois mapas representando a sua versão da forma como as

Américas e o continente Africano poderiam, no passado, ter

estado juntos.


A- os continentes juntos antes da sua separação. B- os continentes depois da sua separação.

Prof(a). Isabel Henriques 16

Alfred Wegener (1880-1930):

Nascido em Berlim em 1880, filho de

um pastor evangelista, formou-se em

astronomia. Foi este meteorologista

alemão quem propôs a Teoria da

Deriva Continental.

Em 1912, parte com o dinamarquês J.

P. Koch (que sugeriu ter sido a partir da

observação da ruptura das placas de

gelo no mar, que Wegener teceu a ideia

da Deriva dos Continentes) e realizam

juntos, pela primeira vez, a mais longa

travessia da calote glaciária.

Alfred Wegener (1880-1930):

Na sua obra Entstehung der

Kontinente and Ozeane (1924) –

A Origem dos Continentes e

Oceanos - expôs a teoria

continental, segundo a qual os

continentes do mundo actual se

formaram a partir de um único

primeiro continente e foram

mudando as suas posições

relativas por deslocação geral

sobre uma camada semilíquida.


Wegener en Groenlandia

Alfred Wegener:

Realizou três expedicões na

Groenlandia com fim

meteorológicos.

Wegener morre na sua última

expedição em 1930 sem ver a

sua teoria aprovada pela

comunidade científica, apesar

de existirem alguns adeptos.

Muitos cientistas ridiculizaram

a Wegener pelas suas ideas.


The last photo of Alfred Wegener and

Rasmus Villumsen, taken on 1 November

1930 (Wegener's 50th birthday) as they

were leaving the "Eismitte" Station.

(Photograph copyright Alfred-Wegener

Institute for Polar and Marine Research)

http://earthobservatory.nasa.gov/cgi-bin/redirect?http://www.awi-bremerhaven.de/










A Teoria da Deriva dos

Continentes defendia o mobilismo

dos continentes.

Os continentes estiveram unidos

no início da formação da Terra

num único continente - a Pangea.

O movimento dos blocos

continentais só era possível

porque os continentes são menos

densos do que o material que

compõe a crusta oceânica.

Alfred Wegener

(1880-1930)

Teoria da Deriva dos Continentes de Wegener

Segundo Alfred Wegener:

Há cerca de 300 milhões de anos os continentes estiveram unidos numa única grande massa de terra firme (supercontinente) que denominou de Pangeia, rodeado por um único oceano – a Pantalassa.

A Pangeia fragmentou-se dando origem a novos continentes sujeitos a deformação e deriva que ainda perdura.

Que argumentos teriam suportado a teoria de Wegener?



Especialidades afectadas pela deriva continental

ARGUMENTOS DE WEGENER

Argumentos Geofísicos:

Se a Teoria Contraccionista

previa apenas a ocorrência de

movimentos verticais, seria

impossível a ocorrência de

movimentos horizontais (laterais)

que possibilitassem o

desenvolvimento das estruturas

identificadas nas cadeias

montanhosas.



Argumentos Morfológicos:

O encaixe das linhas das costas dos

continentes africano e sul-

americano é mais perfeito quando

se inclui as plataformas

continentais, comparativamente

às linhas de costa actuais.

“Não encaixariam as costas de

África e da América do Sul como

duas peças de um puzzle se as

aproximarmos, fechando o oceano

Atlântico?”



Argumentos geodésicos

Wegener afirmou que medindo a

transmissão de ondas de rádio era

possível concluir que a

Gronelândia se tinha afastado 180

metros do continente Europeu.

Wegener fez medições do

afastamento entre duas ilhas da

Gronelândia e entre a Gronelândia

e a Europa (11 a 21 m/ano).



Argumentos geodésicos

Este argumento não foi suficiente

para defender esta teoria, tendo-

se verificado que não era

correcto.

Hoje com os mesmos princípios,

mas com métodos diferentes

estes cálculos foram feitos

Europa da América do Norte

afastam-se 23mm/ano.



Argumentos Geológicos: nn

Continuidade ao nível orogénico (cadeias montanhosas) e litológico(rochas da mesma natureza e idade).

Esta semelhança também está presente nas cadeias montanhosas da costa Este dos continentes norte-americano e europeu.



Argumentos Paleontológicos:

Foram encontrados fósseis de

organismos do mesmo género em

continentes actualmente

distanciados, sugerindo que estes

continentes já tenham estado

juntos, dada a impossibilidade física

de deslocação destes seres através

dos oceanos actuais.


Argumentos Paleontológicos


Glossopteris:

planta fóssil do

Paleozoico.

Cynognathus: réptil

parecido com um

mamífero. Viveu no

Triásico, media 1 m.

Lystrosaurus: réptil parecido com

um mamífero. Viveu no Triásico.

Mesosaurus: pequeno

réptil fluvial do

Carbónico e Pérmico.

1- Cynognathus2 - Lystrosaurus

4 - Glossopteris3 - Mesosaurus

30Nuno Correia 08/09

Argumentos Paleontológicos


Argumentos Paleoclimáticos:

A descoberta de rochas (tilitos)

formadas pela acção dos glaciares

em regiões tropicais (próximas do

equador) levou os cientistas a

considerar que estas rochas já se

encontraram mais a Sul, sujeitas a

condições climáticas muito distintas

das actuais, sob extensos glaciares,

que ainda estão presentes na

Antárctida.



Argumentos Paleoclimáticos

Jazigos de carvão encontrados no

hemisfério Norte só poderiam ter

sido formados a partir de grandes

florestas tropicais (mais a Sul).

Sedimentos glaciários (tilitos)

formados durante o Carbónico e o

Pérmico repetem-se em

continentes hoje situados em

latitudes muito diferentes.



Argumentos Paleoclimáticos

As moreias, estrias e sulcos atestam a

presença de glaciares no final do

Paleozóico em largas regiões do

hemisfério Sul.

O sentido do deslocamento dos gelos,

na maioria dos casos para o interior

das actuais massas continentais, não

poderia ser explicado pelas posições

actuais desses continentes.

Wegener propôs a migração do polo

Sul desde o Cretácico até à

actualidade.


A Teoria das Pontes Continentais


Procurava explicar a semelhança existente, ao nível do

registo fóssil animal e vegetal, entre a América do Sul,

a África e a Antárctida.

Esta semelhança também era conhecida entre a Europa

e a América do Norte e entre Madagáscar e a Índia.

A Teoria das Pontes Continentais

Alguns cientistas da época (séc. XIX) sugeriram a existência de pontes continentais que estabeleciam a ligação entre os diferentes continentes e que permitiam a migração das diferentes espécies.

Eduard Suess (1831-1914) defendia que os continentes antigos eram mais vastos do que os actuais e que os seus fragmentos jazem hoje no fundo dos oceanos.

À medida que a Terra foi arrefecendo e contraindo ocorreram abatimentos da crusta, cujos vestígios se encontram nos fundos dos oceanos.


Eduard Suess

Pontos fracos da teoria de Wegener

Wegener não conseguiu responder de uma forma satisfatória à à questão mais fundamental levantada pelos críticos: que tipo de forças poderiam ser suficientemente poderosas para mover enormes massas de rocha sólida como os continentes a tão grandes distâncias?

Wegener sugeriu que os continentes simplesmente deslizariam sobre os fundos oceânicos.

Harol Jeffreys, um geofísico Inglês de renome, contrapôs, acertadamente, que seria fisicamente impossível mover uma grande massa de rocha sólida em deslizamento sobre o fundo oceânico sem que esta se partisse.


Harol Jeffreys

Pontos fracos da teoria de Wegener

Baixo estatuto da meteorologia entre os cientistas da época;

Apresentação da teoria na sua língua natal - o alemão;

Momento da apresentação ter coincidido com advento da primeira guerra mundial.

Estes factos fizeram com que as suas ideias demorassem a ser conhecidas, e, posteriormente, a ter aceitação por parte da comunidade científica anglo-americana.

Desta forma a teoria de Wegener deparou com forte contestação, sendo, a partir de 1924, contrariada por um movimento "liderado" pelo próprio Jeffreys para quem o contraccionismo continuava, apesar de tudo, a explicar a morfologia e distribuição dos continentes de maneira satisfatória.


Avanços da Geologia Geologia começa por ser uma

ciência meramente descritiva.

O interesse por matérias minerais leva à Cartografia Geológica sistemática.

A Estratigrafia e Paleontologia dão-nos a conhecer a sucessão das paisagens que povoaram a Terra –Paleogeografia.

O desenvolvimento da Sismologia(1930 – 1950) permitem estabelecer o Modelo da Estrutura da Terra.


Avanços da Geologia Com a 2ª Guerra Mundial desenvolvem-

se os sonares. Após a guerra EUA e URSS investem em navios oceanográficos (recolhem sedimentos, rochas duras, medem campo magnético terrestre, …)

Mais tarde mede-se também fluxos de calor que se escapam através dos fundos oceânicos e estuda-se a geofísica dos materiais.

1948 – radiocronologia permite a datação absoluta das formações.

Avanços da tecnologia permitem a produção de rochas em laboratório => origem do granito e do basalto => compreender a formação da crusta e do núcleo terrestres.



Renascer da teoria de Wegener

Em 1925, a teoria de Wegener ganha um novo fôlego quando Holmes, um físico que fazia investigações radiométricas, argumentou, baseado nestas investigações, que a terra não poderia estar a arrefecer continuamente.

No entanto, anos mais tarde, novas evidências, relacionadas com a exploração da superfície dos fundos oceânicos, assim como outros estudos, revitalizaram o interesse na teoria de Wegener, conduzido à sua reavaliação e, finalmente, ao desenvolvimento da Teoria da Tectónica de placas.


Tectónica de placas Demonstração da superfície irregular e

juventude geológica dos fundos oceânicos;

Confirmação de reversões repetitivas do campo magnético da Terra ao longo do seu passado geológico e a interpretação do padrão de bandas magnéticas dos fundos oceânicos ;

Emergência da hipótese do alastramento do fundo oceânico associada a fenómenos de "reciclagem" da crosta;

Acumulação de documentação precisa sobre a distribuição da actividade sísmica e vulcânica sobretudo ao longo das fossas e cadeias montanhosas submarinas.


Para observar os movimentos da Terra e saber mais

sobre o aspecto que o mundo poderá ter no futuro,

podes visitar www.scotese.com/newpage13.htm


http://www.scotese.com/newpage13.htm

http://www.scotese.com/newpage13.htm

Contributos tecnológicos

para a formulação da

Teoria da Tectónica de

Placas:

Oceanografia.

Paleomagnetismo.


Oceanografia

Durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), a

tecnologia para a detecção de submarinos permitiu

recolher novos dados sobre o relevo dos oceanos.


Oceanografia


Oceanografia


Oceanografia


Oceanografia

O estudo da morfologia dos fundos

oceânicos permitiu descobrir novas

cadeias montanhosas submersas que

constituem importantes

alinhamentos por todo o globo,

como por exemplo a dorsal médio-

oceânica presente no Oceano

Atlântico .


Oceanografia

Em 1962, o geólogo Harry Hess constatou que as montanhas de

um dos lados do rifte eram um perfeito espelho das que existiam

do outro lado.

As cadeias montanhosas contrastavam com as planícies abissais,

que se caracterizavam por serem profundas e planas.

A existência de ilhas vulcânicas na proximidade dos riftes e das

fossas oceânicas permitiu estudar as rochas vulcânicas expelidas

pelos vulcões.

Com base nestes estudos, Hess defendia a expansão da crusta

oceânica ao nível dos riftes e a sua destruição nas fossas

oceânicas, originando os arcos insulares.



Oceanografia Dorsal médio-oceânica

Elevação contínua nos fundos das principais bacias oceânicas.

Rifte

Fissura por onde ocorre a emissão de elevados volumes de magma. No geral, os riftes localizam-se na dorsal médio-oceânica onde ocorre a expansão dos oceanos.

Planície abissal

Grande extensão plana do fundo oceânico muito profundo.

Ilhas vulcânicas

Ilhas resultantes da acumulação de lava. Tendem a localizar-se na proximidade dos riftes ou fossas oceânicas.


Plataforma Continental

Dorsal Planície AbissalPlanície Abissal

Paleomagnetismo

A Terra possui um campo magnético,

comportando-se como um íman

gigante.

Uma das explicações mais aceites

para a origem deste magnetismo

deve-se ao facto de os materiais

(ferro e níquel) existentes no núcleo

externo estarem em rotação.

Este movimento produz uma

corrente eléctrica responsável pela

existência do campo magnético

terrestre.


Paleomagnetismo Esta propriedade magnética é

responsável pela orientação de todos os objectos magnetizáveis, como por exemplo as bússolas, no sentido do pólo norte magnético.

Quando o pólo norte magnético está perto do pólo norte geográfico origina uma anomalia positiva ou normal

Quando o pólo norte magnético sofre uma inversão de polaridade e passa a apontar para Sul ocorre uma anomalia negativa ou inversa.

Actualmente, o pólo norte magnético não coincide totalmente com o pólo norte geográfico, existindo uma anomalia positiva com desfasamento.


Paleomagnetismo


Paleomagnetismo Alguns minerais sofrem

magnetização quando se formam.

Na magnetite, mineral rico em ferro e comum nas rochas basálticas, as partículas magnéticas alinham-se paralelamente ao campo magnético quando a temperatura desce abaixo dos 580 °C.

Com o abaixamento progressivo da temperatura os minerais deixam de sofrer magnetização, mantendo a orientação magnética do momento da sua formação.

Esta propriedade é essencial para estudar o paleomagnetismo.


Paleomagnetismo A presença de minerais magnetizáveis

torna os basaltos importantes para o estudo do paleomagnetismo dos fundos oceânicos.

O registo do magnetismo presente nas rochas só foi possível com o desenvolvimento de aparelhos altamente sensíveis para detectar a orientação magnética dos minerais das rochas.

Este avanço deve-se ao físico PatrickBlackett, que foi laureado com o prémio Nobel da Física em 1948. Para além desses instrumentos, diversos navios foram essenciais para estudar os inacessíveis fundos oceânicos, destacando-se o JOIDES RESOLUTION.


JOIDES RESOLUTION

Paleomagnetismo Magnetismo remanescente nas

rochas desde o momento da sua formação e que permite determinar a localização dos pólos magnéticos e a posição das rochas quando se formaram.

A cartografia do paleomagnetismo nos fundos oceânicos permitiu verificar a alternância de anomalias magnéticas sob a forma de bandas paralelas nas duas margens da dorsal médio-oceânica.

Estas observações permitiram concluir que ocorre a expansão dos fundos oceânicos ao nível das dorsais médio-oceânicas.


Paleomagnetismo

Os dados de

paleomagnetismo

revelaram a existência de

um padrão de bandas

dispostos simetricamente

em relação às cristas das

dorsais.


Paleomagnetismo


Paleomagnetismo


Em 1928, Arthur Holmes

propõe a hipótese de

movimentos de convecção no

manto como motor da deriva

dos continentes.



Na proximidade das fossas

oceânicas detecta-se a

presença da crusta oceânica

mais antiga, cuja idade pode

atingir os 180 M.a.

A expansão dos fundos

oceânicos explica a

presença de crusta de

idades mais recentes na

proximidade dos riftes.


Grandes falhas

formavam uma

rede global que

dividia a litosfera

terrestre em

placas

litosféricas.Limite divergente Limite convergente Limite transformante

Limite Divergente

Ocorre a formação de nova

crusta oceânica, ao longo do

rifte.

As duas placas litosféricas

deslocam-se em sentidos

opostos.

A maioria destes limites localiza-

se nos fundos oceânicos, nas

bacias dos oceanos Atlântico,

Índico e Pacífico.

Nestes limites que ocorre a

expansão dos fundos oceânicos.


Limite Convergente Cada uma das placas desloca-se no

sentido da outra, chocando entre si.

No limite entre uma placa continental e uma placa oceânica forma-se uma região de subducção, com mergulho da placa oceânica, que destruída (por exemplo, os Andes).

Na colisão de duas placas de natureza oceânica forma-se um arco insular vulcânico (por exemplo, Arquipélago das Marianas).

Quando duas placas continentais chocam formam cadeias montanhosas (por exemplo, os Himalaias).


Limite Conservativo

As placas deslizam uma em

relação outra, no ocorrendo

formação ou destruição de placas

litosféricas.

A falha de Santo André, na

Califórnia (EUA), um exemplo em

que duas placas deslizam,

movimentando-se lateralmente.

São abundantes na proximidade

dos riftes.

Estes limites são classificados por

falhas transformantes.



O padrão dos fenómenos vulcânicos e sísmicos, bem como a sua variação ao

longo do tempo, em resultado da modificação dos limites de placas.

O movimento das placas litosféricas à superfície do globo.

A formação de novos oceanos, por instalação de um rifte, bem como a sua

evolução para bacias sedimentares de dimensões variáveis.

O fecho dos oceanos, num quadro tectónico de limite convergente, em que os

materiais rochosos sofrem intensa deformação, originando montanhas.

A Teoria da Tectónica de Placas permite explicar:

Professora Isabel

Henriques

Disciplina de Geologia

12º Ano


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Teoria Tectonica de Placas 1a Parte