Aula 4 - Tectonica De Placas _zonas Convergentes

Limites Convergentes

Três tipos:

oceano–oceano

Philippines

oceano–continente

Andes

continente–continenteHimalaya

Limites Convergentes • Nova crosta criada no MOR—antiga 

crosta destruida (reciclada) em zonas de  subducção

• 2 tipos : subducção & colissão • Importância Relativa da densidade : Crosta continental ≈ 2.8 g/cm3 Crosta oceânica ≈ 3.2 g/cm3 asthenosfera ≈ 3.3 g/cm3

Oceano–Oceano Arcos de Ihas : Cadeia de ilhas  Arcos de Ihas  vulcânicas • Cinturão de alta sismicidade de  terremotos rasos a profundos • Alto fluxo de calor em arcos de  vulcões andesiticos  • Borderjados por uma trincheira  submarine

Zonas de subducção • Terremotos rasos e profundos, dispostos em uma superfície • Vulcanismo e plutonismo • Destruição da crosta oceânica • Formação da crosta continental – deformação e metamorfismo

Duas placas se movem uma em direção a outra : 2. Duas placas oceânicas 3. Uma placa continental plate e outra oceânica 4. Duas placas continentais

• Quando duas placas colidem, a mais densa DESCE (mergulha) em direção ao manto • Este processo é chamado SUBDUCÇÃO • Como a placa mais densa mergula, são criados focos de terremos rasos, intermédiarios e profundos • Este padrão de terremotos definem a ZONA de BENIOFF ZONE

Convergência Oceano-oceano • Quando uma placa oceânica colide com outra placa oceânica, a mais ANTIGA subducta • O topo da placa subductante forma um TRINCHEIRA no oceano profundo. • Sedimentos da placa subductante é jogado para for a para formar um prisma acrecionário

•

Água liberada da placa subductante causa a fusão da astenosfera

•

Este magma move-se para cima para formar um ARCO DE ILHAS VULCÂNICO

•

Parte do oceano entre o arco de ilha vulcânico e o prisma acrescionário é chamado de bacia de FOREARC (pós-arco)

•

O oceano atrás do arco de ilhas é chamado de bacia de retro-arco (BACKARC )

• Quando a placa oceânica colide com uma placa continental, a placa oceânica mais densa subducta • Zone de Benioff zone, trincheira, prisma acrescionário e vulcões são formados devido a subducção. • A jovem CINTURÃO DE MONTANHAS se forma na placa continental e

Fig. 19.33, page 479

• Duas placas continentais colidem quando o oceano inteiro entra em subducção. • Placa Continental NÃO PODE subductar

SEM subducção: NÃO zona de Benioff NÃO trincheira oceânica NÃO prisma acrescionário NÃO vulcões ativos

Fig. 19.29, page 477

• As placas continentais se juntam ao longo de uma ZONA DE SUTURA • A crosta continental torna-se espessada e forma um CINTURÂO DE MONTANHAS (example: The Himalayas)

Zona de Subducção Oceano–Oceano

Oceano–Continente Arco Continental : Arco Continental   • Cinturão Magmatico de vulcões  ativos (andesitos a riolitos) • Frequentemente acompanhado de  compressão de crosta superior na  construção de montanhas  Bordejados por trincheira  submarina

Zona de Subducção Oceano-Continente

Limites convergentes: zonas de subducción

La zona de acoplamiento sísmico

Figure 6. Uplift measured across central Vancouver Island compared with predictions from a simple elastic dislocation model of a locked fault. Curves for several fault geometries are given; parameters are fault dip, and widths of the locked zone and a transition zone where inter-seismic slip varies from zero to the full plate rate (derived from Hyndman and Wang, 1995; curves from model of Thatcher and Rundle, 1984).

Estructura térmica de las zonas de subducción

Zonas de subducción “frias” y “calientes”

Caracteres geoquímicos del volcanismo de subducción

Margenes accrecionales y no acrecionales

Adakitas y fusión de la placa

Geometría de la zona de subducción del Pacifico occidental: Kamtchatka, Japón, Izu-Bonin

Cuencas trasarco: Zona de subducción IzuBonin

Zona de subducción IzuBonin

Estructura de la zona de subducción del Pacifico occidental: Tonga-Kermadec

Sismicidad de la zona de subducción centroamericana

Sismicidad estructura térmica de la zona de subducción en México central (Manea et al., 2004, Geophysical Journal International)

Tomografía de ondas P en Centroamérica (Rogers, Karason & Van der Hilst, 2002, Geology)

Sismicidad de la zona de subducción de la placa Juan de Fuca

Continente–Continente • Limites Continente–continente,  convergência é acompanhada de : • Dobramento (encurtamento  “shortening” e espessamento  “thickening”) • falhamento transcorrente “Strike­slip  faulting” • Empurrões reversos “Underthrusting”  (subducção intracontinental)

Continente–Continente

Colissão Continente-Continente

Himalayas and Tibetan Plateau • Produto da colisão entre India  e Asia.

• Colissão iniciou­se a 45 M yr.,  continua hoje. • Antes da colisão, sudeste da  Asia parecia como o Andes  de hoje.

Estagios na colissão da India com Asia

Limite Transformante recobrimento de centros de expansão

Razões de movimento de placas Maioria obtida de anomalias  magnéticas no fundo oceânico Espalhamento lento 3 cm/ano   Espalhamento lento  Espalhamento rápido : 10 cm/ano Espalhamento rápido  Espalhamento muito rápido :  Espalhamento muito rápido  17cm/ano

Velocidade Relativa e Direção do movimento da placa

Data from C. Demets, R.G> Gordon, D.F. Argus, and S. Sten, Model Nuvel-1, 1990

Assembleia de Rochas e placas tectônicas

• Cada ambiente na placa tectônica  porduz um distinto grupo de  rochas.  • Para estudar o registro de rochas  na área, pode­se estudar a história  tectônica de uma região.

Camadas de suite de ofiolitos

Precambrian Ophiolite Suite

Pillow basalt

M. St. Onge/Geological Survey of Canada

Terrenos Exóticos ou Microplacas • Grandes blocos cuja forma contrasta com áreas vizinhas • Diferentes tipos de falhas, dobras, fosseis, tipo de rochas, metamorfismo, magnatismo • Devem representar fragmentos de continentes, fundo oceânico, platôs oceânicos, arcos de ilhas que se separaram e foram agrupados em um novo lugar

Aproximação de Arco ou Microcontinente

Colissão

Terreno e microplaca Accrescido

Terrenos de Microplacas adicionados ao Oeste da America nos últimos 200 Milhões de anos

After Hutchinson, 1992-1993

Mecanismos de forças de placas tectonicas

• Pode ser a convecção do manto. • Fricção na base da litosfera e  transferência de energia da  astenosfera para a litosfera. • Convecção pode remover a  astenosfera 4–6 vezes.

Outros fatores • Empurrão da Trincheira    Descida da Placa • Abertura da cadeia

Three possible driving factors

Three possible mechanisms for the movement of lithosphere over the asthenospher e Fig. 17.17

Reconstruções   A variedade de evidências traça o  Tectônicas

movimento dos continentes no decorrer do  tempo : • Paleomagnetismo • Estruturas Deformacionais Ambientes  de deposição  • Fosseis • Distribuição de vulcões

Assembleia of Pangaea

I.W.D. Dalziel, 1995

(Breakup) Quebra do Pangaea

200 million years ago After Dietz & Holden, 1970

Breakup of Pangaea

140 million years ago After Dietz & Holden, 1970

Breakup of Pangaea

65 million years ago After Dietz & Holden, 1970

Breakup of Pangaea

Today After Dietz & Holden, 1970

Examinando Furos de mar profundo

Texas A&M University

Questões sobre placas tectônicas

• O que realmente sabemos sobre as  células de convecção do manto? • Por que existem alguns continentes  completamente circundados por centos  de espalhamento? • Por que tectônica na crosta continental  crust e oceânica são tão diferentes?

Cross Section of Western Canada

Fig. 20.25a

Formação de anomalias Magnéticas

Fig. 20.10

Himalayas and Tibetan Plateau Modelos • Underthrusting • Encurtamento Distribuido •Falhamento Strike­slip 

Ciclo de Wilson Plate tectonics repeats itself: rifting, sea­ floor spreading, subduction, collision, rifting, … Plate tectonics (or something like it) seems to have been active since the beginning of Earth’s history.

After Hutchinson, 1992-1993

Fig. 20.22

Examples of Plate Boundaries O-C convergent

O-O convergent

O-O divergent

C-C divergent

O-O divergent

O-O divergent

O-C convergent

Fig. 20.8a,b

Sedimentos Vulcânicos e Nãomarinhos são depositados em rift valleys

Fig. 20.17a

Resfriamento e subsidência da margem do rift segue a deposição de sedimentos

Fig. 20.17b

Desenvolvimento de plataforma de Carbonatos

Fig. 20.17c

Margem Continental continua a crescer suprida por erosão do continente

Fig. 20.17d

Limites Oceano–Continente

Opening of the Atlantic by Plate Motion

After Phillips & Forsyth, 1972

Fig. 20.13

Partes de um limite de placa convergente Oceano–Oceano

Fig. 20.18

Partes de um limite Oceano– Continente

Fig. 20.19

Subducção Continuada

Fig. 20.20a

Colissão Continente– Continente

Fig. 20.20b