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Dinâmica da LitosferaSusana Prada

A Terra antes da Pangea…

Fim do Precâmbrico:Supercontinente

RODINIA

Início do Paleozóico: início da 2ª deriva continental

Fim do Paleozóico:Supercontinente PANGEA

3ª deriva continental tem início no Mesozóico e ainda decorre

Teoria da deriva dos continentes

Proposta pela primeira vez por Alfred Wegener em 1912

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Teoria da Tectónica de Placas

• A litosfera é constituída por diversos blocos

individuais, que encaixam e se movem entre si, chamados placas litosféricas;

• A litosfera oceânica é gerada nas dorsais, desliza sobre um substrato viscoso e é destruída nas zonas de

subducção. Não existem, atualmente, fundos oceânicos com mais de 200 Ma.

Porque se movem as placas?1. Por convecção do manto superior: o calor proveniente do

interior aquece as rochas que se expandem, a densidade diminui e estas elevam-se. À medida que fluem horizontalmente sob a litosfera, arrefecem, a sua densidade aumenta e afundam, à velocidade de alguns cm/ano;

2. Devido à impulsão provocada pela ascensão de lava que irrompe sob pressão nos rifts.

3. À medida que aumenta a distância à dorsal, a litosfera aumenta de espessura e afunda sob a influência da gravidade provocando tracção.

O limite entre as placas pode coincidir ou não com o bordo dos continentes. A maioria das fronteiras entre as placas não coincide com os limites dos continentes:

Principais Placas Litosféricas:

• Placa norte Americana

• Placa sul Americana

• Placa Africana

• Placa das Caraíbas

• Placa de Cocos

• Placa de Nazca

• Placa do Pacífico

• Placa das Filipinas

• Placa Indo-Australiana

• Placa Euro-Asiática

• Placa da Arábia

• Placa da Anatólia

• Placa do Antárctico

• Placa de Juan de Fuca

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Principais Placas Litosféricas:Limites ou fronteiras entre placas

1. Limite Divergente: bordo construtivo, onde ocorre o fenómeno da acrecção oceânica - a crosta oceânica forma-se sem cessar. Dorsal ou crista média oceânica e Rifte

2. Limite Convergente: bordo destrutivo, onde ocorre a destruição da litosfera. Zona de Subducção e Cadeia de Montanhas

3. Limite Transformante: onde as placas deslizam lateralmente, em sentidos opostos, sem criar nem destruir litosfera. Retalham perpendicularmente as dorsais

• Fronteiras Divergentes:

• Fronteiras Convergentes:

• Fronteiras Transformantes:

1. Limite Divergente

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Cristas médio-oceânicassão visíveis, à superfície, na Islândia

Oceano Atlântico:

tem cerca de 200 Ma de expansão

Dorsal de acreção lenta: < 4 cm/ano, no Atlântico e no ÍndicoDorsal de acreção rápida: > 4 cm/ano, no Pacífico1mm/ano = 1km/1Ma

Dorsal ou Crista do

oceano Atlântico

O grande vale do Rift em África: formação do Mar Vermelho e dos Grandes Lagos

Formação da placa da Somália

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Margem continental passiva: não ocorre convergência, a litosfera oceânica encontra-se solidária com a litosfera continental. 2. Limites Convergentes

A. Oceano/Oceano (há subducção)

B. Oceano/Continente (há subducção)

C. Continente/Continente (há enrrugamento)

A. Convergência oceano/oceano:

Arcos insularesArcos insulares

• Arquipélago Tonga – Kermadec (Pacífico sul)

• Ilhas Marianas (Pacífico)

• Arquipélago de Vanuatu (Pacífico sul)

• Ilhas Fiji (Pacífico sul)

• Arquipélago das Aleutas (Pacífico norte)

• Pequenas Antilhas (Mar das Caraíbas)

• Ilhas Sandwich do Sul (Atlântico sul)

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Prisma de Acreção ou Arco Sedimentar

• Os prismas de acreção são produzidos na região que marca o início da zona de subducção, através da acumulação dos sedimentos que a litosfera oceânica mergulhante, transporta sem cessar

Bacia frontal: espaço submarino entre as ilhas vulcânicas e o prisma de acreção

A. Bacia profunda, prisma de acreção pequeno

B. Prisma de acreção saliente (Barbados)

C. Bacia cheia de sedimentos

D. Plataforma continental sem bacia frontal

E. Prisma de acreção bem emerso (baía de Cook)

Prisma de acreção emerso: Pequenas Antilhas no mar das Caraíbas (ilha de Barbados)

B. Convergência oceano/continente:

Arcos vulcânicos

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Margens continentais activas:Estão situadas na vertical de uma zona de subducção e

possuem atividade sísmica e vulcânica

São efetivamente o bordo de um continente, arco vulcânico, caso dos Andes, ou

São arcos insulares, separados do continente por um mar marginal, caso do arco do Japão.

Origem de um mar marginal

1. Margem continental activa com subducção oceano/continente

2. Ruptura e formação de crosta oceânica recente

3. Formação de arco insular sobre substrato de crosta

continental granítica, separado do continente por um mar marginal

C. Convergência continente/continente:Cadeias montanhosas resultantes de colisão

continental (desde os Alpes aos Himalaias)

Movimento desde há 80 Ma até a

atualidade….

A mais desenvolvida é entre as placas Indo-Australiana e a Euro-Asiática:

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Tipo de limites

convergentes:

1. Subducção oceano-oceano;

Oceano-continente;

Oceano-continente, com mar marginal;

2. Colisão continente-continente

Diferentes fronteiras entre placas

3. Limites TransformantesSão zonas de intensa actividade sísmica Tipos de falhas

transformantes:

1. Falhas entre dorsal2. Falhas entre dorsal e zona de subducção3. Falhas entre zonas de subducção

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Falha de Santo André (Califórnia) Actividade sísmica: 95% ocorre na fronteira entre placas

Origem dos Tsunamis

• O fundo do mar (normalmente o prisma de acreção) é deformado e provoca movimento na água, que desencadeia, à superfície, a onda (velocidade superior a 500km/h e altura entre 30 a 60cm);

• Com a diminuição da profundidade, a onda gerada diminui

de velocidade (45km/h) e aumenta em altura (até 30m).

O arco insular da Indonésia:

• A placa Indo-Australiana mergulha sob a placa Euro- Asiática

• Taxa de 5 a 6 cm/ano

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Sismo em Sumatra, no arco da Indonésia, no dia 26 de Dezembro de 2004, com magnitude 9,1

Magnitude e intensidade de um sismo

• A MAGNITUDE de um sismo é um valor calculado com base na quantidade de energia libertada no local da ruptura, também chamado HIPOCENTRO ou FOCO ou sismo.

• O valor da MAGNITUDE corresponde a uma função logarítmica.

• O valor da INTENSIDADE descreve o grau de destruição de um sismo com base nos estragos observados à superfície da Terra, nas construções – como é sentido…

• Um SISMO possui uma só MAGNITUDE, mas é sentido com INTENSIDADE diferente conforme a distância do local ao EPICENTRO.

Actividade vulcânica: 90% dos vulcões activos ocorrem nas fronteiras entre placas

Os vulcões são muito explosivos nos limites convergentes

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Monte de Santa Helena antes e depois da erupção de 1980 (arco vulcânico)

Unzen eFujiyama no Japão (arco insular)

A ilha de Krakatoa, localizada junto da ilha de Sumatra (arco insular) desapareceu quando o vulcão do monte Perbuatan, entrou em erupção, em 1883. Em 1927, nova erupção formou a filha de Krakatoa

150m de altura e 2km2 de área

Monte Pinatubo, Filipinas (arco insular)

A cratera do vulcão

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10% da actividade vulcânica ocorre “misteriosamente”

no interior das placas: Hot spots

Plumas Mantélicas

• Em 1971 Morgan propôs que os hot spots resultavam de plumas de magma com origem na interface entre o manto e o núcleo. Mais recentemente, foi referido que estas têm origem no topo do manto inferior…

• Passados alguns anos, mantém-se a controvérsia quanto à sua existência.

• PLUMA MANTÉLICA: Corrente colunar ascendente de material sólido, menos denso e mais quente do que o material envolvente.

• Características dos hot spots: vulcões alinhados mas apenas uma das extremidades do alinhamento possui vulcões activos.

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Hot Spots

Relevos vulcânicos, sismicamente inactivosHot spot em crosta continental: Parque Nacional de Yellowstone, nos EUA

Hot spot em crosta oceânica: Hawai

Islândia: ilha vulcânica resultante de um hot spot

coincidente com um rift

O Hot Spot Madeira:com o movimento da placa para NE foram-se formando sucessivos relevos vulcânicos. A Madeira é a expressão mais recente, com 7Ma