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terça-feira, 27 de setembro de 2022

 SERRA DA MANTIQUEIRA


A origem da Serra da Mantiqueira remonta à ruptura do Continente Gondwana, quando a América e a África estavam unidas. As colisões geradas entre as respectivas placas tectônicas soergueram a Mantiqueira primitiva. Com o fim do processo, esta formação foi erodida por milênios até quase o nível do mar. Isto desenterrou o antigo alicerce cristalino, formado por granitos e gnaisses pré-cambrianos, que eram bem mais antigos.

Imagem do Horst e Graben (Fonte: Thomas Wood & Outros)

Esta origem está associada a dois importantes acidentes geográficos: o Vale do Paraíba e a Serra do Mar. Eles resultaram da fossa tectônica que se formou pelo afastamento das placas. Isto provocou uma região deprimida, confinada entre zonas elevadas, que os geólogos apelidam de graben e horst. Neste processo, o magma interno emergiu e solidificou, sob a forma de rochas graníticas. O vale é o graben e as serras são o horst, veja as figuras.

O Vale do Paraíba e as Serras da Mantiqueira e do Mar (Fonte: IGEO-UFRJ)

Muito tempo depois, iniciou-se uma atividade vulcânica numa extensa linha que ia de Poços de Caldas a oeste até Cabo Frio a leste. O maior destes vulcões formou uma enorme montanha pontiaguda, abrangendo o espaço entre Itatiaia e Passa Quatro. Diferentemente das rochas anteriores, os sienitos eram pontudos e empilhados, criando a distinta fisionomia das montanhas da região do Agulhas Negras.

Esta história violenta teve como consequência a criação de diferentes rochas, desde plutônicas a ígneas. Assumiram formatos surpreendentes, como o impressionante corpo estriado do Agulhas Negras e os penhascos rochosos das Prateleiras, do Marins e do Itaguaré. 

E também desenhos amenos com as formas agudas da Serra Negra, da Pedra Furada e do Focinho de Cão, bem como os perfis arredondados da Mina e do Maromba. Na Mantiqueira estão muitas das nossas mais altas montanhas (ver quadro).

Localização da Serra da Mantiqueira (Fonte: Itamonte.net)

Acredito que a Mantiqueira comece na Cantareira, ao norte da Grande São Paulo. Dizem outros que o início é em Bragança Paulista e o fim, em Barbacena. Entretanto, a meu ver ela se prolongaria mais além a leste, até Araponga. No seu percurso nordeste ao longo de Minas, teria 500 km de extensão.

As Maiores Montanhas da Mantiqueira

A Mantiqueira é uma serra historicamente importante. Ela é 60% mineira, 30% paulista e 10% carioca. Esta posição entre os três principais Estados do Sudeste fez dela passagem obrigatória nos tempos coloniais, em especial durante os ciclos do ouro e do café. Assim, é uma formação de muito passado, muitas histórias e muitas lendas.

O Mosaico Mantiqueira (Fonte: ICMBio)

Seu nome, que significa serra que chora ou então gota de chuva, vem de suas muitas águas. Elas formam grandes bacias, como as do Rio Grande e do Paraíba do Sul. Esta abundância de água explica a densa mata atlântica que ainda a recobre e a rica fauna nativa que ainda nela sobrevive, apesar de tantas agressões à sua natureza.

A Pedra da Mina e a Serra Fina, MG (Fonte: Casa Tática)

O Cume do Agulhas Negras com as Prateleiras ao Fundo, RJ (Fonte: Daniel Moutinho)

Ao correr paralela ao Vale do Paraíba, do qual forma o bordo interior, a Mantiqueira apresenta três magníficos maciços em sucessão: o Marins, a Serra Fina e o Itatiaia. Este último é o mais conhecido de todos, e o único que abrange um Parque Nacional. Junto com a Serra dos Órgãos, ele é o berço do montanhismo brasileiro, em especial para cariocas e paulistas.

O Itaguaré Visto da Serra dos Marins, MG (Fonte: Thiago Freela)

A Região da Serra do Papagaio, MG (Fonte: Marcelo Arantes)

As formações rochosas da Mantiqueira favoreceram a criação de alguns parques naturais. O primeiro PN brasileiro foi estabelecido lá, no planalto de Itatiaia. Existem dois PE em Minas, do Papagaio e do Brigadeiro, e um em São Paulo, de Campos do Jordão. A meu ver, todo o espigão mestre da Mantiqueira, estendendo-se desde o Marins até a Serra Fina, deveria constituir um parque – mas a antiga proposta de criar o PN Terras Altas da Mantiqueira não avançou.

O Pico do Boné na Serra do Brigadeiro, MG (Fonte: WC)

Existe no sul de Minas uma grande extensão de terras altas associadas à Mantiqueira, desde Aiuruoca e Alagoa até Baependi e Virgínia. Através delas você pode percorrer vales e cristas deslumbrantes, com alternância entre rios sombreados, vales pitorescos, íngremes escarpas, cristas longínquas e cumes panorâmicos. As travessias da Serra Fina e do Marins-Itaguaré são incríveis, certamente das mais belas do país (ver o quadro e os croquis).

Travessia da Serra Fina (Fonte: Alberto Ortenblad)

Travessia Marins-Itaguaré (Fonte: Freddy Duclerk)

 

Autores

Oliveira, C.S. (UNESP) ; Marques Neto, R. (UFJF)

Resumo

O mapeamento das formas de revelo de uma determinada área requer a utilização de variadas metodologias e levantamentos de campo e gabinete. Cada uma dessas metodologias mede características relacionadas ao revelo e suas configurações na paisagem. O presente trabalho teve como objetivo mapear unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional mineira utilizando informações de campo e gabinete. O resultado final do mapeamento subsidiou interpretações mais detalhadas das formas e processos operantes na Serra da Mantiqueira.

Palavras chaves

cartografia geomorfológica; cristas quartzíticas; unidades de relevo

Introdução

O mapeamento e interpretação das formas de relevo constituem um dos ramos mais importantes do escopo metodológico da geomorfologia, e espacialização de unidades de relevo é uma das etapas da cartografia geomorfológica. O mapa geomorfológico permite representar e armazenar informações da distribuição, composição, estrutura e morfologia das formas de relevo da Terra. É um mapa temático que tem como base o mapa topográfico onde podem ser representadas a gênese das formas e suas relações com a estrutura e processos, bem como com a própria dinâmica dos processos envolvidos na modelagem das formas (CASSETI, 2005). Cunha et al. (2003, pag. 2) destacam que a cartografia geomorfológica representa um tipo de “mapeamento cuja complexidade é inerente ao próprio objeto de representação. O relevo apresenta uma diversidade de formas e de gênese, as quais são geradas por complicados mecanismos que atuam no presente e que atuaram no passado”. Essa abordagem defendida pelos autores implica considerar a gênese, a idade e os processos morfogenéticos atuantes na identificação e classificação, já que são numerosos e diferentes os fatores que determinaram a forma atual da superfície terra (ROSS, 1990; CASSETI, 2005). Uma questão fundamental no mapeamento geomorfológico é imposta pela escala de tratamento e representação dos dados. A quantidade de detalhes ilustrada em um mapa geomorfológico depende em grande parte da escala utilizada na representação dos dados. Em uma escala mais generalizada observa-se a maior “influência dos processos endógenos (tectônicos e petrogenéticos), que por sua vez se referem a tempos geológicos mais antigos; e em uma escala maior a influência dos processos exógenos (interação físico-química do substrato rochoso com os agentes climáticos)” (KOHLER, 2002, p. 22). O mapeamento geomorfológico desenvolveu-se significativamente desde o advento do Programa Landsat da NASA em 1972 e SPOT (Satellite pour l'Observation de La Terre) em 1986 (EMBRAPA, 2017). A resolução do pixel das imagens produzidas melhorou gradualmente de 50 m para 25 m e posteriormente para 5 m e 1 m. Hoje, existem sistemas de imagem de satélite avançados, como o ASTER dos EUA (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), IKONOS e WORLDVIEW ou o IRS (Indian Remote Sensing) da Índia - que são capazes de produzir imagens com informações geológicas e geomorfológicas em uma escala de mapeamento detalhada (EMBRAPA, 2017). Com o desenvolvimento das tecnologias, os mapas geomorfológicos tornaram-se mais precisos. A combinação de imagens de satélite, fotografias aéreas, e equipamentos (altímetros, bússolas e GPS), aliados aos avanços dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) possibilitaram a produção de mapas de boa qualidade e ótima precisão (IBGE, 2009). No entanto, dados brutos e excesso de informações disponíveis sozinhas são inúteis sem processamento e interpretação metódica de um profissional habilitado. Portanto, para que o mapeamento geomorfológico seja realizado de forma eficiente, é essencial um planejamento adequado aos objetivos do trabalho; e que uma vez em campo, o pesquisador seja o mais detalhado possível em todas as descrições; e que as medições sejam realizadas meticulosamente e, se necessário, mais de uma vez para confirmação dos resultados. Partindo dessas considerações, o presente trabalho, derivado da dissertação de mestrado de Oliveira (2016), teve como objetivo mapear unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional, compartimentalizados a partir de seus tipos genéticos.

Material e métodos

Numa primeira fase do trabalho efetuou-se um levantamento da cartografia geológica e geomorfológica a fim de caracterizar o quadro geotectônico e morfológico regional no qual está inserida a Serra da Mantiqueira. Para tanto, adotou-se como base o mapeamento efetuado pelo projeto RADAMBRASIL (GATTO et al. 1983). Além disso, recorreu-se ao estudo de imagens de satélite da Landsat 5; imagens RapidEye e informação altimétrica da Missão Espacial da Shuttle Radar Topography Mission, como apoio na identificação dos lineamentos estruturais e captação de evidências morfotectônicas. Para o tratamento dos dados desenvolveu-se um projeto cartográfico baseado num Sistema de Informação Geográfica (SIG). Na cartografia dos elementos do relevo da área utilizou-se como critério a amplitude local das formas e a declividade das encostas, conforme preconizados pela metodologia de Ponçano et al. (1981) para o mapeamento dos sistemas do estado de São Paulo. Além desses critérios, foram estimadas as formas dos topos, perfil das vertentes, padrão de drenagem, e litotipos existentes. As diferentes propriedades da textura e estrutura do relevo, definidas por Soares e Fiori (2014), foram examinadas de forma combinada através da fotointerpretação das imagens RapidEye 2012 e cartas topográficas. Por meio dessa perspectiva metodológica, os elementos fundamentais na interpretação do relevo são as rupturas de declive. As pequenas rupturas de declive definem os elementos texturais do relevo, caracterizados pelas menores variações bruscas, identificáveis na foto da superfície do terreno. A disposição regular, definida no espaço, das rupturas de declive, constitui estrutura do relevo considerada como quebras negativas ou quebras positivas ou, ainda, lineações e alinhamentos de relevo. Na preparação final do trabalho e legenda do mapa de unidades de relevo do setor norte da Mantiqueira Meridional priorizou-se a utilização das terminologias e simbologias definidas por Marques Neto et al. (2015) no mapeamento geomorfológico do município de Lima Duarte (MG). Essa forma de representação foi adotada, pois o mapa elaborado pelos autores foi parcialmente compilado (porção do município de Lima Duarte abrangido pelo recorte espacial da área de estudo). A partir do setor compilado efetuou-se o mapeamento do restante da área.

Resultado e discussão

A Serra da Mantiqueira tem como traço geomorfológico principal a constituição de uma série de elevações (Figura 1), caracterizada pela presença de relevo movimentado, com ocorrência de frentes escarpadas de declividades consideráveis que interceptam modelados mamelonizados padronizados em morros, morrotes e pequenas colinas. Tais morfologias pertencem ao domínio de nome homólogo, faixa de dobramentos remobilizados por efeito dos processos tectônicos que afetaram a Plataforma Brasileira por ocasião da separação com a Placa Africana, no limiar do Cretáceo-Paleoceno. As cristas quartzíticas são uma das formas estruturais mais relevantes que evidenciam a importância da resistência à erosão dos maciços rochosos. A elevada resistência das bancadas quartzíticas destaca-se pela formação de relevos que marcam a paisagem, com elevações alinhadas e alongadas que assumem a morfologia de cristas (Figura 2). Nessas áreas os alinhamentos topográficos descontínuos apresentam orientação geral NE/SW. 

 

Na porção meridional da Serra da Mantiqueira as rochas quartzíticas que configuram relevos em controle estrutural correspondem às rochas do Proterozoico Médio desenvolvidas durante a Orogenia Neoproterozóica Brasiliano-Pan Africana a qual resultou na amalgamação do Paleocontinente Gondwana Ocidental (HEILBRON et al.2004). Nessa área, afloram importantes conjuntos de quartzitos do estado de Minas Gerais. Um dos mais importantes constitui a Serra do Ibitipoca, com elevações que vão até 1784 metros de altitude. O outro é evidenciado na bacia hidrográfica do Ribeirão do Pari, afluente pela margem direita do Rio do Peixe, que tem seus divisores nos patamares de cimeira da Serra da Mantiqueira localizada no município de Olaria. 

As cotas altimétricas mais elevadas da bacia situam-se na sua nascente, a 1580 metros de altitude no pico denominado Alto da Capoeira Grande, na tríplice divisa entre os municípios de Olaria, Lima Duarte e Bom Jardim de Minas. Outro conjunto quartzítico que se sobressai na paisagem é constituído pela Serra Negra (orientação média O/L). Traço característico dessa Serra é a assimetria dos flancos norte e sul que compõem as escarpas de anticlinais dominantemente rochosas, resultantes de dobramentos tectônicos. As escarpas de anticlinais das Serra do Ibitipoca, Serra Negra, Serra de Lima Duarte e Serra do Pilão apresentam declividades em geral entre 20 e 45%, podendo chegar, em muitos locais, acima de 45% (Figura 3), em áreas com vertentes geralmente extensas, em escarpa de falha com afloramento de rocha. Na área compreendida entre a face norte da Serra Negra e a face sul da Serra de Lima Duarte, desenvolve-se o vale do rio Santa Bárbara do Monte Verde associado às planícies de inundação descontínuas e morfologias alveolares (figura 4). Entre as escarpas, desenvolveram-se relevos menos elevados e com declives mais suaves, formando morrotes de topos convexizados, morros e colinas associados à presença de rochas cristalinas. Nessas áreas onde há predomínio dos quartzitos a rede de drenagem apresenta um traçado e perfil longitudinal intimamente relacionado com as estruturas planares (falhas, fraturas e dobras) (CORREA NETO et al, 1993). Ao interceptar essas litologias quartzíticas há ocorrências de cascatas e cachoeiras. A drenagem mostra-se com forte controle estrutural em alguns trechos, com traçados retilíneos e bruscas mudanças de curso. Em outros, dominam morfologias produtos de dissecação mais homogênea, avultando uma padronização que tende ao dendrítico. A rede de drenagem é, em sua quase totalidade, integrante da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul. O principal curso d’água é o Rio do Peixe, que cruza a porção central da área de estudo, correndo, no sentido geral, de oeste para leste. O Rio do Peixe possui como afluentes principais pela margem esquerda, os rios Grão-Mogol formado pelo rio Vermelho e o córrego Santo Antônio, do Salto (que nasce na Serra do Ibitipoca) e Rosa Gomes; pela margem direita recebe o ribeirão Pirapitinga e o Rio Monte Verde. Do ponto de vista espacial, a interação entre a rede de drenagem e as formas de relevo favoreceu o desenvolvimento de áreas geomorfologicamente distintas, bem marcadas na paisagem, não só através da segmentação das bacias em alto, médio e baixo curso, mas principalmente, através da análise da dimensão histórica e geológica da atuação dos processos modeladores das paisagens, visualizada através dos mapas geológicos e geomorfológicos destas áreas. Portanto, a caracterização e espacialização geográfica das formas de relevo são fundamentais para compreensão dos sistemas de relevos e paisagens em escalas locais e regionais.


Figura 1

Mapa hipsométrico das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Figura 2

Mapa de relevo sombreado das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG

Figura 3

Mapa de declividade das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Figura 4

Mapa de Unidades de Relevo das cristas quartzíticas da Serra da Mantiqueira na Microrregião de Juiz de Fora- MG.

Considerações Finais

O mapeamento de unidades de relevo nas áreas montanhosas do Brasil sudeste, onde há predomínio do clima tropical úmido, fornece informações que corroboram para compreensão dos processos atuais e pretéritos que atuam e atuaram na modelagem das complexas paisagens da Serra da Mantiqueira. Em outras palavras, o mapeamento das formas de relevo é uma das primeiras etapas de interpretação que possibilitam o entendimento da atuação dos processos geomorfológicos e como esses podem retrabalhar a paisagem continuamente. Portanto, o mapa de unidades de relevo é uma ferramenta indispensável tanto para as etapas seguintes de produção do mapa geomorfológico, como para servir de instrumento de comunicação entre gestores, instâncias responsáveis pelo planejamento territorial, bem como nos estudos integrados da paisagem.

Agradecimentos

Referências

CASSETI, V. Geomorfologia. Disponível em: <http://www.funape.org.br/geomorfologia/>. Acesso em: 02 out. 2017.

CORREA NETO, A.V.; ANISIO, L.C.C; BRANDÃO, C.P. Um endocarste quartzítico na Serra do Ibitipoca, sudeste de Minas Gerais. In: VII Simpósio de Geologia de Minas Gerais. Vol. n.12: 83-6, 1993.

CUNHA, C. M. L., MENDES, I. A., SANCHEZ, M. C. A Cartografia do Relevo: Uma Análise Comparativa de Técnicas para a Gestão Ambiental. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 4, nº 1, p. 01-09, 2003.


EMBRAPA. Satélite IKONOS. 2017. Disponível em: https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/sat/conteudo/missao_ikonos.html. Acesso em: 06 nov.2017.

EMBRAPA. Satélite Landsat. https://www.cnpm.embrapa.br/projetos/sat/conteudo/missao_landsat.html. Acesso em: 06 nov.2017.

HEILBRON M., PEDROSA-SOARES A.C., CAMPOS NETO M., SILVA L.C., TROUW R.A.J., JANASI V.C. 2004a. A Província Mantiqueira. In: V. Mantesso-Neto, A. Bartorelli, C.D.R. Carneiro, B.B. Brito Neves (eds.) O Desvendar de um Continente: A Moderna Geologia da América do Sul e o Legado da Obra de Fernando Flávio Marques de Almeida. São Paulo, Ed. Beca, cap. XIII, p. 203-234.


IBGE. Manual Técnico de Geomorfologia. 2. ed., Rio de Janeiro: IBGE, 2009.

INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Mapa geomorfológico do estado de São Paulo. São Paulo, 1981.

KOHLER, H. C. A Escala na Análise Geomorfológica. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 2, Nº 1, p. 21-33, 2001.

MARQUES NETO, R.; ZAIDAN, R. T. MENON JR, W. Mapeamento Geomorfológico do Município De Lima Duarte (MG). Revista Brasileira de Geomorfologia. v. 16, nº 1, p. 123-136, 2015.

OLIVEIRA, C. S. Estudo dos geossistemas das cristas quartzíticas da Mantiqueira Meridional: a paisagem em perspectiva multiescalar. 131 f. (Dissertação de mestrado em Geografia), Departamento de Geociências da Universidade Federal de Juiz de Fora, Minas Gerais, 2016.

PINTO, C.P., BRANDALISE, L.A., SOUSA, H.A., VASCONCELOS, R.M., BARRETO, E.L., DIAS GOMES, R.A.A., CARVALHAES, J.B., PADILHA, A.V., HEINECK, C.A & GROSSI SAD, J.H. Lima Duarte, Folha sf-23-X-C-VI, Estado de MINAS GERAIS. Programa de Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. CPRM, Belo Horizonte. Mapas e texto explicativo, Escala 1:100.000. MIE-DNPM,,1991, 224p.

ROSS, J. L. S. Geomorfologia ambiente e planejamento. São Paulo: Contexto, 1990. 85p.

SOARES, P. C.; FIORI, A. P. Lógica e sistemática na ánalise e interpretação de fotografias aéreas em geologia. Disponível em: https://independent.academia.edu/PauloSoares6. Acesso em: 01 mar. 2015.

segunda-feira, 27 de junho de 2022

 

Nova compreensão da arquitetura da Terra: mapas atualizados de placas tectônicas

Placas Tectônicas 2022

Novo modelo de placa tectônica com zonas limítrofes em sombreamento mais escuro. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

Novos modelos que mostram como os continentes foram montados estão fornecendo novos insights sobre a história da Terra e ajudarão a fornecer uma melhor compreensão dos perigos naturais, como terremotos e vulcões.

“Analisamos o conhecimento atual da configuração das zonas de limite de placas e a construção passada da crosta continental”, disse o Dr. Derrick Hasterok, professor do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Adelaide, que liderou a equipe que produziu os novos modelos.

“Os continentes foram montados algumas peças de cada vez, um pouco como um quebra-cabeça, mas cada vez que o quebra-cabeça era terminado, ele era cortado e reorganizado para produzir uma nova imagem. Nosso estudo ajuda a iluminar os vários componentes para que os geólogos possam juntar as imagens anteriores.

“Descobrimos que as zonas de fronteira das placas representam quase 16% da crosta terrestre e uma proporção ainda maior, 27%, dos continentes.”

“Nosso novo modelo para placas tectônicas explica melhor a distribuição espacial de 90% dos terremotos e 80% dos vulcões dos últimos dois milhões de anos, enquanto os modelos existentes capturam apenas 65% dos terremotos”.

— Dr. Derrick Hasterok, Professor, Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Adelaide


Novos modelos mostrando a arquitetura da Terra. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

A equipe produziu três novos modelos geológicos: um modelo de placa, um modelo de província e um modelo de orogenia.

“Existem 26 orogenias – o processo de formação de montanhas – que deixaram uma marca na arquitetura atual da crosta. Muitos deles, mas não todos, estão relacionados à formação de supercontinentes”, disse o Dr. Hasterok.

“Nosso trabalho nos permite atualizar mapas de placas tectônicas e de formação de continentes encontrados em livros didáticos. Esses modelos de placas que foram montados a partir de modelos topográficos e sismicidade global não são atualizados desde 2003.”

O novo modelo de placa inclui várias novas microplacas, incluindo a microplaca Macquarie, que fica ao sul da Tasmânia, e a microplaca Capricorn, que separa as placas indiana e australiana.

“Para enriquecer ainda mais o modelo, adicionamos informações mais precisas sobre os limites das zonas de deformação: modelos anteriores mostravam essas áreas como áreas discretas em vez de zonas amplas”, disse Dr. Hasterok.

“As maiores mudanças no modelo de placas ocorreram no oeste da América do Norte, que geralmente tem a fronteira com a Placa do Pacífico desenhada como as falhas de San Andreas e Queen Charlotte. Mas a fronteira recém-delineada é muito mais ampla, aproximadamente 1.500 km, do que a zona estreita previamente desenhada.

“A outra grande mudança está na Ásia central. O novo modelo agora inclui todas as zonas de deformação ao norte da Índia à medida que a placa abre caminho para a Eurásia.”


Uma história contada pelos continentes. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

Publicado na revista Earth-Science Reviews , o trabalho da equipe fornece uma representação mais precisa da arquitetura da Terra e tem outras aplicações importantes.

“Nosso novo modelo para placas tectônicas explica melhor a distribuição espacial de 90% dos terremotos e 80% dos vulcões dos últimos dois milhões de anos, enquanto os modelos existentes capturam apenas 65% dos terremotos”, disse o Dr. Hasterok.

“O modelo de placa pode ser usado para melhorar os modelos de riscos de geohazards; o modelo de orogenia ajuda a entender os sistemas geodinâmicos e modelar melhor a evolução da Terra e o modelo de província pode ser usado para melhorar a prospecção de minerais.”

Referência: “New Maps of Global Geological Provinces and Tectonic Plates” por Derrick Hasterok, Jacqueline A. Halpin, Alan S. Collins, Martin Hand, Corné Kreemer, Matthew G. Gard e Stijn Glorie, 31 de maio de 2022, Earth-Science Reviews .
DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104069

O trabalho incluiu pesquisadores das Universidades de Adelaide, Tasmânia, Nevada-Reno e Geoscience Australia.

quarta-feira, 8 de junho de 2022

 

Topografia de cinturões montanhosos controlados por processos de reologia e superfície

Resumo 

Por: Marcus Cabral - 08/06/22

É amplamente reconhecido que a topografia colisional do cinturão de montanhas é gerada pelo espessamento da crosta e rebaixada pela erosão do leito do rio, ligando clima e tectônica 1 , 2 , 3 , 4 . No entanto, se os processos de superfície ou a força litosférica controlam a altura, a forma e a longevidade do cinturão de montanhas permanecem incertos. Além disso, como conciliar altas taxas de erosão em alguns orógenos ativos com a sobrevivência a longo prazo de cinturões de montanhas por centenas de milhões de anos permanece enigmático. Aqui investigamos o crescimento e o decaimento do cinturão de montanhas usando um novo processo de superfície acoplado 5 , 6 e modelo tectônico em escala do manto 7

 Modelos de membros finais e o novo número não dimensional de Beaumont, Bm, quantificam como os processos de superfície e a tectônica controlam a evolução topográfica dos cinturões de montanhas e permitem a definição de três tipos de membros finais de orógenos em crescimento: tipo 1, estado não estacionário , força controlada (Bm > 0,5); tipo 2, fluxo estacionário 8 , força controlada (Bm ≈ 0,4−0,5); e tipo 3, fluxo estacionário, erosão controlada (Bm < 0,4). 

Nossos resultados indicam que a tectônica domina no Himalaia-Tibete e nos Andes Centrais (ambos do tipo 1), processos de superfície eficientes equilibram altas taxas de convergência em Taiwan (provavelmente tipo 2) e processos de superfície dominam nos Alpes do Sul da Nova Zelândia (tipo 3). O decaimento orogênico é determinado pela eficiência erosiva e pode ser subdividido em duas fases com características de rebote isostático variáveis ​​e escalas de tempo associadas. 

Os resultados apresentados aqui fornecem uma estrutura unificada que explica como os processos de superfície e a força litosférica controlam a altura, a forma e a longevidade dos cinturões de montanhas.

 

Novos mapas de províncias geológicas globais e placas tectônicas

Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

Novos modelos que mostram como os continentes foram montados estão fornecendo novos insights sobre a história da Terra e ajudarão a fornecer uma melhor compreensão dos perigos naturais, como terremotos e vulcões.

"Analisamos o conhecimento atual da configuração das zonas de limite de placas e a construção passada da crosta continental", disse o Dr. Derrick Hasterok, professor do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Adelaide, que liderou a equipe que produziu os novos modelos.

"Os continentes foram montados em algumas peças de cada vez, um pouco como um quebra-cabeça, mas cada vez que o quebra-cabeça foi concluído, ele foi cortado e reorganizado para produzir uma nova imagem. Nosso estudo ajuda a iluminar os vários componentes para que os geólogos possam juntar as peças imagens anteriores.

Descobrimos que as zonas de fronteira das placas representam quase 16% da crosta terrestre e uma proporção ainda maior, 27%, dos continentes”.

A equipe produziu três novos modelos geológicos: um modelo de placa, um modelo de província e um modelo de orogenia.

"Existem 26 orogenias - o processo de formação de montanhas - que deixaram uma marca na arquitetura atual da crosta. Muitas delas, mas não todas, estão relacionadas à formação de supercontinentes", disse o Dr. Hasterok.

"Nosso trabalho nos permite atualizar mapas de e de formação de continentes encontrados em livros didáticos de sala de aula. Esses modelos de placas que foram montados a partir de modelos topográficos e de sismicidade global não são atualizados desde 2003."

O novo modelo de placa inclui várias novas microplacas, incluindo a microplaca Macquarie, que fica ao sul da Tasmânia, e a microplaca Capricorn, que separa as placas indiana e australiana.

"Para enriquecer ainda mais o modelo, adicionamos sobre os limites das zonas de deformação: modelos anteriores mostravam essas áreas como áreas discretas em vez de zonas amplas", disse o Dr. Hasterok.

"As maiores mudanças no modelo de placas ocorreram no oeste da América do Norte, que geralmente tem a fronteira com a Placa do Pacífico desenhada como as falhas de San Andreas e Queen Charlotte. zona estreita desenhada.

"A outra grande mudança está na Ásia central. O novo modelo agora inclui todas as zonas de deformação ao norte da Índia, à medida que a placa abre caminho para a Eurásia".

Publicado na revista Earth-Science Reviews , o trabalho da equipe fornece uma representação mais precisa da arquitetura da Terra e tem outras aplicações importantes.

"Nosso novo modelo para placas tectônicas explica melhor a de 90% dos terremotos e 80% dos vulcões dos últimos dois milhões de anos, enquanto os modelos existentes capturam apenas 65% dos terremotos", disse o Dr. Hasterok.

“O modelo de placas pode ser usado para melhorar os modelos de riscos de geohazards; o modelo de orogenia ajuda a entender os sistemas geodinâmicos e modelar melhor a evolução da Terra e o pode ser usado para melhorar a prospecção de minerais”.


Explorar mais

Novo modelo de um processo fundamental por trás do movimento das placas tectônicas da Terra

Mais Informações: D. Hasterok et al, Novos mapas de províncias geológicas globais e placas tectônicas, Earth-Science Reviews (2022). DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104069