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História
A teoria da tectônica de placas teve suas raízes há muitos anos, quando cientistas europeus observaram que as linhas costeiras em ambos os lados do Atlântico pareciam se encaixar como um quebra-cabeça. No final do século XIX, por volta de 1900, Eduard Suess reuniu algumas peças desse quebra-cabeça e propôs que os continentes formavam um único supercontinente, chamado Gondwana. Mais tarde, em 1915, Alfred Wegener, enquanto se recuperava de ferimentos da Primeira Guerra Mundial, desenvolveu sua ideia de que os continentes se fragmentaram e se moveram ao longo do tempo. Ele notou características marcantes nas rochas, como estruturas geológicas e fósseis semelhantes encontrados em ambos os lados do Atlântico, sugerindo que eles já estiveram unidos em um supercontinente chamado Pangeia.
No entanto, a explicação para o que poderia ter causado a fragmentação dos supercontinentes ainda era desconhecida. Wegener especulava que eles poderiam ter sido arrastados pela influência gravitacional da Lua e do Sol, o que causou grande recusa na comunidade científica da época.
A verdadeira ruptura na compreensão veio quando a expansão do assoalho oceânico foi descoberta. Em 1928, Arthur Holmes propôs a ideia de que as correntes de convecção no manto terrestre arrastavam as placas tectônicas, proporcionando uma explicação mais plausível para seu movimento.
Avanços significativos foram feitos durante a Segunda Guerra Mundial com a exploração do fundo oceânico, especialmente com o mapeamento da Dorsal Mesoatlântica.
Em 1962, Hess e Dietz sugeriram que os continentes poderiam se separar através da formação de nova litosfera nos rifte meso-oceânicos e que esse material poderia ser reciclado.
Finalmente, em 1965, o geólogo canadense J. Tuzo Wilson (o famoso do ciclo de Wilson!) descreveu pela primeira vez a tectônica de placas como placas rígidas movendo-se sobre a superfície terrestre, e ele caracterizou os três tipos básicos de limites de placas. Entre 1968 e 1970, a teoria da tectônica de placas foi firmemente estabelecida como uma explicação fundamental para a dinâmica da crosta terrestre.
A teoria da tectônica de placas
A Tectônica de Placas é um conceito que descreve a litosfera não como uma única capa contínua, mas sim como fragmentada em várias placas. Cada uma dessas placas move-se sobre a astenosfera, que também está em constante movimento. Embora muitas placas sejam nomeadas de acordo com os continentes, é importante notar que nenhuma placa é idêntica ao continente ao qual está associada. Além das placas principais, existem várias placas menores que também desempenham um papel na dinâmica da Terra.
É importante ressaltar que os movimentos das placas nem sempre são uniformes e previsíveis, já que não há uma força sendo constantemente aplicada no mesmo local. A dinâmica da Tectônica de Placas é um processo complexo e variado, que molda continuamente a superfície da Terra ao longo do tempo.
Lembrando que o planeta é esférico, logo, se as placas se aproximam em uma borda, elas devem se afastar em outra, como no desenho abaixo.
Características das placas
Placa oceânica: Mais densa e menos espessa
Placa continental: Menos densa e mais espessa
Tipos de Limites
Existem três tipos de limites entre placas tectônicas:
Limites Divergentes: As placas se afastam, é um limite construtivo (pois produz magma e nova crosta).
Limites Convergentes: As placas se aproximam, convergem, é um limite destrutivo (pois consome a crosta).
- placa oceânica x continental
- placa oceânica x oceânica
- placa continental x continental
Limites Transformantes: Conservativo (em geral, não gera ou consome rochas da crosta)
Limites Divergentes
Quando há um limite divergente, as placas se afastam e a astenosfera aquecida sobe para ocupar o espaço entre elas. Isso resulta em um alívio de pressão que facilita a fusão e a ascensão parcial do magma. Quando ocorre a separação de placas no oceano, o limite é demarcado por uma dorsal meso-oceânica devido à sua separação. Essas áreas frequentemente manifestam atividade vulcânica, terremotos e rifteamento.
Nos continentes, a separação de placas é caracterizada por vales em rifte, atividade vulcânica e terremotos, sendo mais largos do que as expansões oceânicas.
Essas áreas de limites divergentes correspondem à formação de dorsais oceânicas, como a Dorsal Meso-Atlântica e o Rift Leste-Africano.
Características dos limites divergentes:
- Terremotos: ocorrem ao longo das cadeias meso-oceânicas em profundidades de até 10 km abaixo do fundo oceânico.
- Falhas normais: formam-se paralelamente ao longo das paredes do vale de falha.
- Placas com alta taxa de afastamento: geralmente, os limites divergentes apresentam altas taxas de deslocamento devido à ascensão do magma mantélico. Além disso, geralmente estão na margem oposta das placas com limites convergentes, como a placa sul-americana.
Limites Convergentes
Quando há um limite convergente, as placas se aproximam. Essa aproximação pode ser entre:
- placa oceânica x continental
- placa oceânica x oceânica
- placa continental x continental
Placa oceânica x Placa continental
Quando há interação entre dois tipos de placas tectônicas, é comum que uma delas tenha uma densidade maior do que a outra. Tipicamente, a placa oceânica é a mais densa, como já mencionei anteriormente. Isso significa que ela é mais pesada, enquanto a placa continental é mais leve, e, consequentemente, a placa continental “cavalga” sobre a placa oceânica. No entanto, o processo de interação entre essas placas não é simples; não se resume apenas ao afundamento de uma delas. A borda das placas pode se tornar enrugada e levantada, formando um cinturão de montanhas paralelo à fossa oceânica.
As enormes forças resultantes da colisão e subducção causam grandes terremotos ao longo da interface de subducção. Um exemplo disso é a costa oeste da América do Sul, onde a placa sul-americana colide com a placa de Nazca, que é oceânica, resultando na elevação da Cordilheira dos Andes.
A fronteira entre as placas ocorre em condições de alta temperatura e pressão, levando à liberação de voláteis, como água e gás carbônico, da crosta terrestre. Esse processo desidrata e funde as rochas devido ao aumento das condições térmicas e de pressão. Como resultado, o magma é gerado e ascendente, formando câmaras magmáticas e, muitas vezes, vulcões ao longo dessas zonas.
O tipo predominante de magmatismo nessas regiões é geralmente andesítico, caracterizado por uma composição intermediária entre rochas ígneas.
Veja mais sobre tipos de magma nesse post: Tipos de magma e suas características
Placa oceânica x Placa oceânica
Quando ocorre a interação entre duas placas oceânicas de densidades semelhantes, uma delas é subduzida, mergulhando sob a outra em um processo chamado subducção. Conforme a placa oceânica desce, a pressão aumenta, e a água aprisionada nas rochas da crosta oceânica subduzida é liberada e sobe para a astenosfera acima da placa. Esse fluido causa a fusão do manto, resultando na formação de uma cadeia de vulcões conhecida como arco de ilhas, no fundo oceânico, logo atrás da fossa.
A subducção da Placa do Pacífico deu origem às Ilhas Aleutas, a oeste do Alasca, as quais são vulcanicamente ativas, assim como os diversos arcos de ilhas no Oeste do Pacífico. O mesmo processo da origem também a uma longa e estreita trincheira oceânica, como a Fossa das Marianas que, curiosamente, tem cerca de 10 km a mais de profundidade do que o Monte Everest.
Nessas regiões de subducção, ocorrem terremotos de grande profundidade devido à interação das placas litosféricas.
O magmatismo é predominantemente básico.
Placa continental x Placa continental
Quando ocorre a colisão entre duas placas continentais com densidades semelhantes, há geralmente pouca ou nenhuma subducção. Em vez disso, as placas se chocam e se esmagam, formando uma zona de colisão. A colisão das placas Indiana e Eurasiana, ambas com continentes em suas bordas frontais, oferece um excelente exemplo. A Placa Eurasiana sobrepuja a Placa Indiana, porém, a Índia e a Ásia permanecem flutuando, resultando em uma dupla espessura da crosta e na formação da cordilheira de montanhas mais alta do mundo, o Himalaia, além do vasto e elevado Planalto do Tibete.
Essas zonas de colisão marcam o fechamento de um oceano e tendem a dar origem a enormes cadeias de montanhas, como os Alpes, Himalaias e Apalaches.
Limites transformantes
Nos Limites Transformantes, a litosfera não é nem criada nem consumida. Esses limites são caracterizados por falhas transformantes e são frequentemente encontrados ao longo das dorsais mesoceânicas, onde a continuidade do limite divergente é interrompida.
Em ambos os lados da falha, as placas são de tipos e idades diferentes. Grandes terremotos, como o devastador evento que atingiu a cidade de San Francisco em 1906, podem ocorrer ao longo dos limites das placas transformantes. Há uma grande preocupação de que um deslocamento súbito possa ocorrer ao longo da Falha de San Andreas ou outras falhas relacionadas próximas a Los Angeles e San Francisco dentro de aproximadamente 25 anos, resultando em um terremoto extremamente destrutivo.
O que move as placas?
A teoria da tectônica de placas, com apenas cerca de 50 anos desde sua formulação, ainda apresenta várias lacunas a serem preenchidas.
Inicialmente, considerava-se que o movimento das placas ocorria devido a correntes de convecção, impulsionadas pelo calor interno da Terra. No entanto, surgem diversas indagações, como a disparidade nas taxas de afastamento entre diferentes placas. Essa discrepância pode ser atribuída às forças gravitacionais exercidas pelas porções mais antigas e densas da litosfera. Em outras palavras, as placas não são simplesmente arrastadas pelas correntes de convecção do manto, mas sim, de acordo com esta hipótese, “caem de volta” ao manto devido ao seu próprio peso. Assim, a expansão do assoalho oceânico resultaria da ascensão passiva de material do manto onde as placas estão sendo afastadas pelas forças de subducção.
Então surge a questão: por que o Pangea se fragmentou?
A única parte da litosfera em subducção atualmente ligada às placas Norte e Sul-Americanas é encontrada nos pequenos arcos de ilhas que delimitam os mares do Caribe e de Scotia, considerados insuficientes para abrir o Atlântico. Uma possibilidade é que as placas subducidas sejam puxadas em direção aos seus limites convergentes. Por exemplo, à medida que a Placa de Nazca é consumida sob a América do Sul, pode fazer com que o limite de placas ao longo da fossa Peru-Chile recue em direção ao Pacífico, empurrando a Placa Sul-Americana para oeste. Outra possibilidade é que o Pangea tenha atuado como um isolante térmico, impedindo que o calor escapasse do manto terrestre, como geralmente ocorre no processo de expansão do assoalho oceânico. O calor acumulado ao longo do tempo poderia ter causado a formação de protuberâncias quentes no manto sob o supercontinente.
Como observado nesta breve discussão, as forças que regem a tectônica de placas provavelmente envolvem várias interações. Todas elas são manifestações da convecção do manto, onde matéria aquecida ascende em um local e matéria resfriada afunda em outro. Embora muitas questões permaneçam em aberto, podemos razoavelmente afirmar que as placas desempenham um papel ativo nesse sistema, e as forças associadas às subducções e elevações das cristas provavelmente são os principais fatores que governam os movimentos das placas.
O fundo oceânico é palco de um processo fascinante que envolve a formação e a movimentação das placas tectônicas da Terra. Uma das características mais intrigantes é o fenômeno da magnetização dos minerais presentes nas rochas submarinas.
Quando o magma se solidifica para formar novas camadas de rocha no fundo do oceano, os minerais magnéticos presentes nessas rochas, como a magnetita, tendem a se alinhar com o campo magnético da Terra existente naquele momento. Isso cria uma espécie de “registro” magnético que fica preservado nas rochas ao longo do tempo.
À medida que as placas tectônicas se movem devido à atividade tectônica, essas formações rochosas também se deslocam. Isso significa que o registro magnético gravado nelas é “fixado” no momento da sua formação e pode ser usado para reconstruir a história da atividade magnética da Terra e, por extensão, a história da própria Terra.
Os cientistas usam técnicas como a datação radiométrica e a análise das anomalias magnéticas presentes nas rochas oceânicas para entender melhor a dinâmica das placas tectônicas, as mudanças no campo magnético da Terra ao longo do tempo e até mesmo para reconstruir a história dos movimentos das massas terrestres ao longo de milhões de anos. É como se o fundo do oceano fosse um grande arquivo magnético da história geológica do nosso planeta.
