Tectônica de Placas

1. Tectônica de Placas

2. Mecânica das Placas • Movimentos instantâneos relativos e absolutos • Contatos construtivos, destrutivos e conservativos • Esforços atuantes: Porque as placas se movem?

3. Leis da Tectônica de placas • A superficie da terra esta dividida em placas rígidas (segmentos esféricos da ordem de 100 Km de espessura) que formam a litosfera (placas litosféricas) • As placas se criam nas dorsais oceânicas (zonas construtivas), zonas de acreção. •  As placas se movem sem deformação sobre um meio viscoso: zona de baixa velocidade

5. 4) As placas se destroem nas zonas de subducção 5) A parte continental da placa não submerge   6) Os limites das placas são definidos por sismologia. 7) A energia interna da terra é decipada nas margens das placas por: terremotos (mecânico) e vulcanismo (térmico). 8) Os movimentos das placas rígidas seguem leis matemáticas conforme movimentos de uma esfera. O movimento entre as placas tem polo de rotação (polo de Euler) e velocidade angular relativa

6. As Direção dos movimentos relativos • são obtidas a partir: • direções falhas transformantes das cadeias meso-oceânicas // vetor do movimento relativo das placas que o limitam. As falhas transformantes são marcantes em cartas batimétricas dos oceanos. • envergamento dos focos sísmicos que fornece informações dos movimentos relativos. O vetor deslocamento da direção e sentido movimento.

7. Taxas de movimentos relativos (velocidades relativas) • são dadas pela distribuição de anomalias magnéticas simétricas nas cadeias meso-oceânicas. As velocidades são medidas num período de 3 Ma (cinemática instantânea- período mais curto para medições confiáveis da velocidade), necessitando-se de uma determinada quantidade de anomalias.  • Hoje é possível medir os deslocamentos de placas por meio de satélites geodésicos. Fornecem medidas precisas do deslocamento sobre uma dezena de anos.

8. Tipos de Contatos entre Placas • O contato entre placas é definida por um plano que pode ter formas irregulares. O contato máximo entre placas é triplo: Estável ou instável. • Contato estável: Quando o ângulo entre os limites de placa é de 120º. • Contato instável: quando o ângulo não é de 120º, não se mantem a relação angular.

9. Existem 3 tipos de limites de placa ( ou margens) : 1.Convergente -- (compressão) 2.Divergente-- (extensão) 3.Transformante-- (movimento strike-slip)

10. Tipos de limites de Placa: Divergente Convergente Transformante

11. Os limites da placa ocorre nos continentes, oceanos, ou ambos ao mesmo tempo. • O movimento convergente da placa se associa a: • Compressão • Falhamento inverso • Criação de uma zona de subducção. • Processos de criação de cinturões montanhosos • Colisões de placas: • limites divergentes oceânicos se associam a: • Tração ou extensão (separação) • Falhamento normal. • Rifting (como nas dorsais meso-oceânicas) • Criação de magma dentro da zona de rift • As Falhas transformantes se associam ao: • Movimento horizontal • Falhas de escorregamento • Compensação lateral das unidades da rocha

25. O ciclo de Wilson: 1. Formacao de um rift Depressoes alongadas onde a espessura completa da litosfera se deformou sob influência de forças de extensão.

26. Constituem zonas de fluxo térmico anomalamente alto e podem estar associados a vulcanismo alcalino Esta comumente associado espacialmente a regiões de levantamento domico A litosfera no rift é anomalamente fina e e invadida por baixa velocidade, baixa densidade e material de alta temperatura Presença de anomalia gravimétrica Bouguer negativa

27. Sua embricação é as vezes controlada por zonas preexistentes de fraqueza crustal São geralmente menores de 50 km, Estão constituídos por grandes conjuntos de falhas normais em echelon Estão associados com sismos rasos (aprox. 15 km) com solução de mecanismos focais de plano de falha normal.

28. Rift ativo. • Sucessão de eventos: doming, vulcanismo, rifting.

29. Rift passivo • Sucessão de eventos: Rift, vulcanismo. Este mecanismo também requer uma fraqueza para localizar a deformação.

30. A extensão pos-orogênica • Em alguns casos, a fonte de tensões extensionais que leva ao estiramento litosférico pode originar-se na propria litosfera

31. 2. Extensão, Formação de rift valleys • os sedimentos continentais sao depositados em grabens ou em hemi- grabens • a sedimentacao continental inicial e substituida por sedimentação marinha • comunicação restrita com águas oceânicas • afundamento lento, pouco aporte terrestre.

32. 2. Extensão, Formação de rift valleys • condicoes anaeróbicas + sedimentos sapropelíticos  boas fontes de rochas para petróleo • potencias armadilhas estruturais (falhas, domos salinos)  boas armadilhas • magmas continentais toleíticos chegam a superfície como diques e fluxos • Eventualmente podemos ter crosta oceânica • Rifting: pode ser simétrico o assimétrico

33. O Vale de Marineris, corresponde a um acidente importante do hemisferio em Marte. Situado a S do equador. Apresenta cerca de 5000 Km. de comprimento e 400 Km. de largura. Sua semelhança com os rifts da Terra é considerada como uma prova de atividade tectônica.

34. Divergencia • As forcas tensionais adelgaçam a litosfera • novos materiais são formados entre as placas e material mantélico ascendente

35. 3. Etapa Proto-oceânica • a crosta oceânica começa a se formar (sea-floor spreading). • as linhas magnéticas comecam a se desenvolver. • a parte central divide o oceano ao meio com histórias deposicionais diferentes. • generalmente o início e bastante simétrico. • A cunha terrígena basal na periferia reflete subsidência termo-tectônica rápida. • a separação acelerada pode conduzir a uma transgressão global.

36. 3. Etapa Proto-oceânica Litofacies • Fase 1:  • Evaporitos e depósitos salinos profundos • Basaltos toleíticos • Arrecifes de corais • Fase 2: • negras: sapropelitos e barras carbonatadas. • Salmoras hidrotermais enriquecidas em Cu, Pb e Zn

37. 2) O Mar Vermelho • Fases diferentes de evolução no sudeste: • Golfo de Suez : RIFT • Setor norte: últimos estágios de Rifting • Setor central: Transição Zabargaad: peridoditos precambrianos • Setor Sul: PROTO_OCEANO • 300 x 2000 Km., sistema de diques alcalinos • complexos anelares de diques eocênicos • gabros, tonalitos e riolitos

38. 1) O triangulo de Afar • As series estratoides (stratoid-series): basaltos e riolitos alcalinos. • Vulcanismo continental: central e marginal contaminados • Vulcanismo oceanico: axial e fissural (toleítico + alcalino)

39. 4. Bacia oceanica Madura • Continua produção de crosta oceânica • " margens passivas " existem em ambos os lados • Não são limites de placa • São em geral assimétricos • Subsidência por flexura devido ao peso sedimentar • As taxas de subsidência são muito mais lentas que em etapas anteriores; podem desenvolver plataformas carbonáticas (e.g., Bahamas).

40. Subsidência de uma margem continental passiva ( Steckler e Watts 1978, Sclatter e Christie 1980, Bond e Kominz 1988, Boillot 1990). • Uma margem continental passiva e a borda de um rift cuja evolução terminou na criação de um oceano. Esta situação tem três consequências principais que controlam a subsidência da margem.

42. Evolução de uma margem continental passiva ( Ingersoll 1988)

43. Controles da subsidência • primeiras etapas: térmica  • últimas etapas: por carga sedimentar • falhas normais indo ate ao centro da bacia • blocos basculados ate o setor externo definidos como hemi-graben • estiramento plástico da crosta inferior • interface dúctil-rúptil (nível de descolamento)

44. Litofácies • facies grosseira de sedimentos aluviais (relevo abrupto) • facies fluviais proximais (volcanicas básicas) • facies fluviais distais (destruicao do relevo) • com os mares rasos (facies litorânea e evaporítica) • facies regressiva e lacustre (máxima expansão da subsidência)

45. Sedimentação • Facies de plataforma • Facies de Talude • Facies de margem continental ou Prominência • Progradação de margem No limite entre o continente e o oceano aparece coberto por sedimentos da margen continental, para distinguí-lo se recorre a gravimetria ou magnetometria o que da uma idéia aproximada do limite.

46. Parâmetros para a definição de uma Margem Passiva 1) Gravimetria • Margens atuais: tem uma anomalia de ar livre continua em uma posição próxima ao talude continental. Excesso de massa. • Margens antigas: tem uma anomalia de Bouguer positiva, da ordem de 20 ou mais miligals entre o craton e a seção oceânica obliterada. • Gravidade: pode servir para detectar antigas zonas de colisão, por ex. O mar Iapetus e a colisão dos Apalaches. (clinotemas confirmados pela sísmica de reflexão profunda.

47. 2) Magnetometria •  Magnetic quiet zone: influência do corpo sedimentar da margem continental • Anomalia magnética "E" (embasamento oceânico anomalo ?; outras alternativas) 3) Sísmica • Clinoformas e plataformas • Sísmica de reflexao • Sismoestratigrafia • Clinoformas por debaixo do precambriano (Apalaches)

48. 4) Magmatismo • De natureza passiva • Rochas máficas características de etapas previas ao rift e proto-oceanicas • Underplating em alguns modelos • Magmatismo extensional • Magmatismo: não existe na margem passiva, em algumas vezes temos a interseção com falhas transformantes com magmatismo localizado

50. 5. Fechamento da Bacia oceânica • A nova produção de crosta oceânica esta balanceada pelo consumo de crosta oceânica por subducção (arco de ilhas) • Plato de fundo marinho envelhece, se esfria, chegando a ser eventualmente bastante denso (frío) , ex., Pacífico W. • Se a taxa de subducção excede a taxa de crescimento do fundo oceânico (sea-floor spreading ), o oceano comeca a fechar-se • Materiais como ilhas oceânicas, sedimentos, etc., não podem subductar-se, gerando cunhas acrecionárias.