A Evolução da Teoria da Tectónica de Placas

Deriva dos Continentes / Tectónica de Placas

Pontos Fracos da Teoria de Wegener:

• Wegener não conseguiu responder de forma satisfatória à questão fundamental levantada pelos críticos: que tipo de forças poderiam mover enormes massas de rocha sólida como os continentes a tão grandes distâncias?
• Wegener sugeriu que os continentes deslizavam sobre os fundos oceânicos. (Harold Jeffreys contrapôs que seria fisicamente impossível mover uma grande massa de rocha sólida em deslizamento sobre o fundo oceânico sem que esta se partisse.)
• Baixo estatuto da meteorologia entre os cientistas da época.
• Apresentação da teoria na sua língua natal (alemão).
• Momento da apresentação coincidiu com o 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.

Avanços da 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) permitiu estabelecer o modelo da estrutura da Terra. Com a Segunda Guerra Mundial, desenvolvem-se os sonares. Após a guerra, EUA e URSS investem em navios oceanográficos (recolhem sedimentos, rochas duras, medem o campo magnético terrestre, etc.). Mais tarde, mede-se fluxos de calor que escapam através dos fundos oceânicos e estuda-se a geofísica dos materiais. Em 1948, a radiocronologia permite a datação absoluta das formações. Avanços da tecnologia permitem a produção de rochas em laboratório, origem do granito e do basalto.

Renascer da Teoria de Wegener: Em 1925, Holmes, um físico que fazia investigações radiométricas, argumentou, baseado nessas 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, conduzindo 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 atividade sísmica e vulcânica, sobretudo ao longo das fossas e cadeias montanhosas submarinas.

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. 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. 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 crosta oceânica ao nível dos riftes e a sua destruição nas fossas oceânicas, originando os arcos insulares.

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.

Dorsal Médio-Oceânica: Elevação contínua nos fundos das principais bacias oceânicas.

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.

Paleomagnetismo: A Terra possui um campo magnético comportando-se como um ímã gigante. Uma das explicações aceites para a origem deste deve-se ao facto de os materiais existentes no núcleo externo estarem em rotação. Este movimento produz uma corrente elétrica responsável pela existência do campo magnético terrestre. Este magnetismo é responsável pela orientação de todos os objetos magnetizáveis, como as bússolas. 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 580ºC. Com o abaixamento progressivo da temperatura, os minerais deixam de sofrer magnetização, mantendo a orientação magnética 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 Patrick Blackett. O magnetismo nas rochas desde o momento da sua formação permite-nos determinar a localização dos polos 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-nos concluir que ocorre a expansão dos fundos oceânicos ao nível das dorsais médio-oceânicas.

-> Em 1928, Arthur Holmes propõe a hipótese de movimentos de convecção no manto como motor da deriva dos continentes.

Limite Divergente: Ocorre formação de nova crosta oceânica ao longo do rifte. As duas placas litosféricas deslocam-se em sentidos opostos.

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. Na colisão de duas placas de natureza oceânica forma-se um arco insular vulcânico (ex.: arquipélago das Marianas). Na colisão de duas placas continentais formam-se cadeias montanhosas (ex.: Himalaias).

Limite Conservativo: As placas deslizam uma em relação à outra, não ocorrendo formação ou destruição de placas litosféricas (ex.: Falha de Santo André, Califórnia). Estes limites são classificados por falhas transformantes.

A Teoria da Tectónica de Placas Permite Explicar: O movimento das placas litosféricas à superfície do globo; o padrão dos fenómenos vulcânicos e sísmicos, bem como a sua variação ao longo do tempo, em resultado da modificação dos limites de placas; 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.

Período Pré-Wegeneriano: Quais as Principais Ideias e Teorias que Foram Propostas para Explicar a Dinâmica da Terra até ao Início do Século XX?

Contracionistas:

Teorias: Neptunismo; Catastrofismo.

Geólogos: Abraham Werner (1749-1817); Francis Bacon (1561-1626); Georges Cuvier (1769-1832); Elie de Beaumont (1798-1974); António Snider-Pellegrini (1859); Eduard Suess (1831-1914).

A Terra, inicialmente quente e incandescente, entrou num processo gradual de arrefecimento e de contração. Este processo de contração motivaria não só o afastamento dos blocos continentais como a formação dos oceanos e das montanhas.

Teoria do Catastrofismo (apoiada por Werner): O nosso planeta teria sido sujeito a grandes catástrofes, tais como inundações e vulcanismos, que alteraram a sua morfologia.

Teoria do Neptunismo (apoiada por Werner e Cuvier): A Terra primitiva possuía um núcleo irregular coberto por um oceano cujas águas continham em solução todo o material necessário à formação da crosta terrestre; esta, por sua vez, seria o resultado do recuo geral e gradual das águas.

Permanentistas:

Teorias: Uniformitarismo.

Geólogos: James Hutton (1726-1797); Frank Burley Taylor (1860); Charles Lyell (1797-1875).

As causas que originaram certos fenómenos no passado são idênticas às que provocam o mesmo tipo de fenómenos no presente (princípios das causas atuais). Os continentes e oceanos permanecem inalterados desde o momento da sua formação.

Teoria do Uniformitarismo (apoiada por Hutton): Defende a existência de uma evolução cíclica do globo terrestre, na qual seria difícil indicar com precisão vestígios de um princípio e perspectivas de um fim. "O presente é a chave da interpretação do passado".

As Posições PERMANENTISTAS e CONTRACCIONISTAS Foram Gerando uma Oposição Crescente Devido:

• Existência de materiais geológicos que evidenciavam deformações não eram compatíveis com um modelo de arrefecimento e possível contração.
• Distribuição das cadeias montanhosas no globo deveria ser aleatória e não estar confinada a certas zonas.

Dinamica Terrestre: Período "Pós-Wegeneriano": O estudo dos sismos permite "radiografar" o interior do planeta. Como os sismos se propagam através de ondas sísmicas, a sua velocidade depende do meio que está a atravessar, se é mais sólido, mais líquido, mais denso, etc. Descobriu-se assim que a Terra é composta por camadas que se distinguem pela composição química e pelo estado físico.

Litosfera: Corresponde aos 100 km mais superficiais da Terra; as condições de temperatura e pressão não permitem a fusão das rochas, logo esta zona encontra-se no estado sólido; inclui a crosta, continental e oceânica, e a parte superior do manto que ainda está rígida. A litosfera terrestre está toda fraturada, cada fragmento designa-se por placa tectónica ou placa litosférica.

Astenosfera: Zona abaixo da litosfera (100-350 km de profundidade) constituída por material parcialmente fundido.

Morfologia dos Fundos Oceânicos:

Contrariamente ao que se imaginava, os estudos oceanográficos revelaram que os relevos dos fundos oceânicos eram mais do que tranquilas planícies: existem montanhas, fenómenos vulcânicos e zonas/vales extremamente profundos.

Margem Continental: Plataforma Continental; Talude Continental.

Plataforma Continental: Zona dos continentes que já se encontra submersa; é pouco inclinada.

Talude Continental: Zona que se segue à plataforma continental - apresenta grande inclinação.