Subducção (Parte I) - Zonas de Subducção e Tectónica de Placas

O planeta Terra apresenta actualmente um camada externa sólida (litosfera) fragmentada em diversas placas que se movem umas em relação às outras com cinemática convergente, divergente ou deslizando lateralmente umas em relação às outras (limites destrutivos, construtivos e conservativos, respectivamente), sob a astenosfera mais dúctil. Uma zona de subducção é uma área do planeta Terra onde duas placas tectónicas com cinemática convergente se encontram e uma, geralmente a mais densa, afunda sob a outra em direcção ao manto. As placas oceânicas normalmente mergulham sob as placas continentais ou sob outras placas oceânicas menos densas. Em geral, este fenómeno dá origem a uma zona orogénica e/ou a um arco vulcanico.

Uma ideia paradigmática da Teoria da Tectónica de Placas é a de que é a convecção mantélica que faz mover a litosfera, arrastando as placas tectónicas e permitindo assim o seu movimento. Esta ideia paradigmática está enraizada no seio da comunidade científica e continua a ser introduzida nas disciplinas de introdução à tectónica de placas como um facto aceite. Actualmente, vários cientistas pôem em causa este paradigma afirmando que o manto convecta essencialmente devido ao afundamento da litosfera nas zonas de subducção e que as plumas mantélicas correspondem a um modo secundário da convecção mantélica (Stern, 2004; Hager & O’Connell, 1981; Davis & Richards, 1992). Apesar da base dos continentes poder ser parcialmente arrastada devido à convexão do manto, a ideia pioneira de Forsyth & Uyeda (1975) de que é o excesso de densidade da litosfera junto às zonas de subducção, o afundamento desta e consequente roll-back, que provoca o movimento das placas é hoje fortemente suportada pelos dados geofísicos (Davis, 1992; Anderson, 2002; Conrad & Lithgow-Bertelloni, 2002). A flutuabilidade negativa da litosfera oceânica resulta do aumento da densidade dos silicatos que a contituiem à medida que a temperatura diminui juntamente com o facto de a litosfera espessar à medida que se torna mais antiga. A listosfera torna-se mais densa que a astenosfera subjacente cerca de 20 a 30 milhões de anos depois de se formar nas zonas de rifte (Davis, 1992; Oxburgh & Parmentier, 1977). Após esta fase a densidade da litosfera continua a aumentar bem com a sua massa devido à acumulação de sedimentos no fundo marinho. Esta litosfera torna-se a assim instável e a subducção de lajes de litosfera antiga e densa na astenosfera surge em consequência da necessidade de a Terra manter o seu equilíbrio dinâmico (Stern, 2004). O movimento do manto dá-se porque a placa ao mergulhar arrasta consigo o manto que se encontra sob a laje e suga o manto que se encontra na sua frente (ver figura). Este processo provoca, indirectamente, a ascenção de material mantélico sob as dorsais oceânicas (Hamilton 2003). Lithgow-Bertelloni & Richards (1995) estimam que 90% da força necessária para mover as placas tectónicas é gerada devido ao afundamento da litosfera nas zonas de subducção, sendo que os outros 10% têm origem nas zonas de rifte em consequência do alastramento oceânico (ridge push).

Bibliografia: em construção

Próximos posts sobre o tema (brevemente):

- Quando é que o processo de subducção se iniciou no planeta Terra?

- Como se inicia uma zona de subducção?