Dinâmica da Litosfera e grandes estruturas geológicas A convecção no manto terrestre e o movimento das placas litosféricas

Calor interno da Terra – “Bombardeamento Primitivo” Calor primitivo gerado aquando da formação do planeta Terra por acreção de corpos mais pequenos que compunham a nébula primitiva. A energia ficou retida nas camadas internas da Terra, pois os seus materiais são maus condutores do calor. A acreção ainda ocorre actualmente, mas a taxas muito reduzidas. Como exemplo temos as “Estrelas cadentes “

Contracção Gravitacional SOL A posição combinada da Terra, do Sol e da Lua interfere com os seus campos gravíticos; Este efeito origina ciclos alternados de contracção e de dilatação terrestre, com consequente libertação de energia Terra

Decaimento radioactivo Os isótopos instáveis como o potássio – 40, o urânio – 238, o urânio – 235 . O rubídio – 87 e o tório – 232 que libertam elevadas quantidades de energia. Este processo ainda se encontra activo, actualmente e é a principal fonte de energia.

Estrutura Interna da Terra

No Reino Unido, um físico (Holmes, 1928) realizou estudos sobre correntes térmicas. Propôs o seguinte modelo:

Primeiras ideias de convecção Em 1928, Arthur Holmes sugeriu o mecanismo de convecção térmica ao nível do manto poderia ser o motor da deriva continental ( Movimentos convectivos ou de convecção)

2.descendente Convecção mantélica organizada em células. Ramo ascendente - existia a libertação de calor por subida de material de origem profunda (elevadas temperaturas). Ramo descendente - ocorria a destruição de material litosférico. 1.ascendente O material de origem profunda sobe devido às suas altas temperaturas diminuindo de densidade. O material litosférico como se encontrava à superfície a temperaturas baixas, desce devido a sua grande densidade.

Holmes defendeu a ideia de que os movimentos de convecção do manto, poderiam ser o motor do movimento da Deriva dos Continentes defendido por Wegener.

Modelos explicativos da convecção convectiva a dois níveis circulação num só nível convectiva penetrativo Convecção

Modelo de circulação convectiva num só nível - Holmes Admite movimentos convectivos só no manto . Os materiais rochosos do manto aquecem nas proximidades do núcleo.

Modelo de circulação convectiva a dois níveis Apresenta movimentos convectivos no manto superior (Astenosfera) e no inferior. Movimentos separados em dois níveis diferentes.

Modelo de convecção penetrativo Os movimentos convectivos ocorrem no manto inferior mas a colisão de placas provoca alguns movimentos no manto superior. A placa que subducta penetra no manto inferior, fundido neste devido às altas temperaturas aparecendo então um ponto quente. Os pontos quentes também se podem originar no manto superior.

Novas descobertas Estes são os modelos convectivos da actualidade, mas com o progresso tecnológico e cientifico poderão aparecer novos modelos, projectos ou teorias….

Conclusão: Os três modelos estão de acordo quanto à localização das células ascendentes e descendentes: Os ramos ascendentes localizam-se ao nível das zonas de rifte ( vulcanismo activo e elevado fluxo geotérmico). Os ramos descendentes localizam-se ao nível das zonas de subducção, fossas ( fluxo geotérmico baixo).

A ocorrência de “Hot Spots”, ou “Pontos Quentes” é considerada uma indicação da existência de correntes de convecção do manto, que geram as chamadas “Plumas do Manto”. Plumas Térmicas – ascensão por convecção de material rochoso a elevadas temperaturas, que ao chegar à superfície formam os pontos quentes.

O Arquipélago do Havai é um típico exemplo de “Hot Spot” na Placa do Pacífico.

Distribuição actual dos maiores “Hot Spot”

Possíveis localizações de “Hot Spots” que fragmentaram a Pangea.

A Tomografia sísmica utiliza a propagação das ondas sísmicas para estudar o interior da Terra, tal como a medicina utiliza os raios X para estudar o corpo humano. Assim foi possível determinar a temperatura no interior da Terra

As zonas de maior velocidade de propagação sísmica (Zonas de menor geotermia) estão representadas a azul; as zonas de menor velocidade de propagação sísmica (zonas de maior geotermia) estão representadas a vermelho.

As correntes de convecção deslocam-se a uma velocidade de 1 cm/ano As correntes de convecção deslocam-se a uma velocidade de 1 cm/ano. Na escala geológica podemos referir 1 m / século ou 10 Km / milhão de anos. As ondas sísmicas propagam-se com maior velocidade nas zonas frias, onde o material é mais rígido. Nas zonas quentes propagam-se mais lentamente, onde o material está em fusão parcial. Nas dorsais médio – oceânicas, zonas de divergência de placas, corresponde às zonas mais quentes. Nessas zonas existe subida de material mantélico sobreaquecido, isto nas zonas de rifte.

Conclusão A existência da Astenosfera é hoje motivo de discussão. Ela tem sido detectada ao nível dos oceanos, mas em certas zonas continentais não. Há mesmo cientistas que põem em causa a existência da astenosfera. Na transição do manto para o núcleo admite-se a existência de uma zona muito activa, ainda desconhecida, designada por camada D.