Tema I - TEORIA TECTÓNICA DE PLACAS 1ª PARTE
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1Prof(a). Isabel Henriques
2Prof(a). Isabel Henriques
3Prof(a). Isabel Henriques
Prof(a). Isabel Henriques 4
Origem do calor terrestre Calor primitivo gerado aquando da
formação do planeta Terra por
acreção de corpos mais pequenos
que compunham a nébula primitiva.
Contracção gravitacional das
camadas internas da Terra.
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Decaimento radioactivo de isótopos instáveis. Este processo
ainda se encontra activo e é, actualmente, a principal fonte
de energia.
Modelos de Convecção Mantélica
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Modelos de Convecção Mantélica
Fluxo térmico
O fluxo de energia na Terra, sob a forma de
calor (fluxo térmico), pode ocorrer por três
mecanismos distintos: radiação, convecção e
condução.
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Modelos de Convecção Mantélica
Fluxo térmico
A radiação apenas ocorre à superfície e corresponde à perda de energia sob a forma de radiação infravermelha.
Nas camadas internas encontram-se activos fenómenos de convecção e condução de energia.
A convecção é o principal mecanismo responsável pelo fluxo de energia na Terra e pode ser visualizada experimentalmente.
Na convecção, a transferência de calor processa-se pelo movimento de material fundido, ou parcialmente fundido, que pode comportar-se como um fluido.
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Modelos de Convecção MantélicaA convecção ocorre em função de diversos factores, nomeadamente:
expansão térmica o aquecimento de um fluido provoca o aumento do seu volume por expansão, com decréscimo da densidade;
gravidade é essencial para atrair ("puxar") os materiais mais densos para o fundo;
fluidez o material necessita de ser fluido, para que possa criar uma célula convectiva. O material sólido apresenta elevada resistência à deslocação.
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Modelos de Convecção Mantélica
Em 1928, Arthur Holmes propõe a hipótese de movimentos de
convecção no manto como motor da deriva dos continentes.
Arthur Holmes foi o primeiro cientista a relacionar a tectónica
de placas com a existência de convecção mantélica.
Segundo este cientista, ocorre a ascensão de magma do
manto, que é expelido ao nível dos riftes.
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Arthur Holmes
Modelos de Convecção
Mantélica
A expansão dos fundos oceânicos é
compensada com a subducção da
placa oceânica nas fossas.
A placa oceânica fria e densa
mergulha no manto, onde sofre
aquecimento e posterior fusão.
O movimento lateral das correntes
convectivas na base da litosfera
permite a deslocação das placas.
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Modelos de Convecção Mantélica
Os riftes encontram-se acima do ramo ascendente da célula de
convecção, enquanto as fossas oceânicas estão associadas ao
ramo descendente.
As correntes de convecção organizam riftes à superfície e
consequente divisão do supercontinente Pangea em fragmentos
que derivam para diferentes posições.
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Harry Hess, em 1962, elaborou a
hipótese da expansão dos fundos
oceânicos.
Sugeriu que o mecanismo para
esta expansão estaria associado a
movimentos convectivos de
material no manto.
O modelo apresentado por Hess é
muito semelhante ao de Holmes,
divulgado em 1928.
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Modelos de Convecção Mantélica
Modelo a um nível (Holmes)
O modelo de Holmes não consegue
explicar as diferentes composições dos
basaltos.
Estudos de geoquímica permitiram
verificar que a composição dos basaltos
emitidos nos riftes é semelhante a nível
global, mas distinta dos basaltos
gerados nos pontos quentes.
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Estes dados apontam para a existência de duas origens distintas para os magmas basálticos.
Além disso, não se adequam a um modelo em que os materiais são continuamente reciclados em células que se expandem por todo o manto e que o tornariam homogéneo.
Modelos de Convecção Mantélica
Modelo a dois níveis
O primeiro nível convectivo ocorre nos riftes onde se
formam os basaltos que resultam da actividade de células
convectivas finas que circulam da base da astenosfera até
aos 670 km de profundidade.
Nas Zonas de rifte o material sofre uma diminuição da
pressão ocorre a fusão parcial do material, que contribui
para a expansão dos fundos oceânicos.
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Modelos de Convecção Mantélica
Ao nível das zonas de subducção, a
litosfera oceânica submerge, sofrendo
aquecimento, (aos 670 a 700 km)
sofrendo fusão e o material é
reciclado.
Modelo a dois níveis O segundo nível convectivo ocorre no
manto dos 670 aos 2900 km de profundidade.
Este nível é responsável pela movimentação das células convectivasdo nível superior.
A natureza geoquímica distinta das camadas do manto impede que ocorra a mistura de materiais.
Este modelo considera que os pontos quentes resultam da ascensão de plumas mantélicas, de material a elevadas temperaturas, que se formam no limite do núcleo externo com o manto inferior.
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Modelos de Convecção Mantélica
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Modelos de Convecção Mantélica
Modelo penetrativo
O aperfeiçoamento de instrumentos sismográficos permitiu verificar que a placa litosférica quando sofre subducção, ultrapassa os 700 km de profundidade, podendo atingir a base do manto.
Este movimento provoca a mistura de material do manto e é explicado pelo modelo penetrativo.
Modelo a dois níveis – Modelo Penetrativo
Na base do manto ocorre a formação de uma camada com estrutura complexa de material ascende à superfície sob a forma de plumas.
Este modelo é suportado por dados geoquímicos (existência de dois reservatórios de magma distintos no manto) e por dados sísmicos (afundamento profundo da placa litosférica).
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Modelos de Convecção Mantélica
Modelo penetrativo
Modelo a dois níveis – Modelo Penetrativo
Modelos de Convecção Mantélica
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Modelo a um nível (Holmes)
Modelo a dois níveis
Modelo penetrativo