Artigo sobre ilhas vulcânicas brasileiras‏

Artigo sobre ilhas vulcânicas brasileiras‏

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RESUMOSintetizam-se conhecimentos modernos sobre as ilhas e arquipØ- lagos oceânicos brasileiros, cuja origem e localizaçªo geogrÆfica sofreu decisiva influŒncia de estruturas da litosfera oceânica. Reœnem-se informaçıes sobre a geologia das ilhas e a nomenclatura recente, química e mineralógica, de suas rochas. É sugestiva a influŒncia de hotspots na evoluçªo de zonas de fratura, originando cadeias vulcânicas e ilhas. No CearÆ a atuaçªo de hotspot suposto astenosfØrico, na extensªo ao continente de zona de fratura reativada, desenvolveu estruturas, magmatismo alcalino, alto fluxo tØrmico e sismicidade. Penetrando nas fraturas reativadas dessa zona no oceano, com o deslizamento da placa formou-se uma cadeia vulcânica, em cuja extremidade estÆ o ArquipØlago de Fernando de Noronha. Essa evoluçªo Ø similar à da Ilha de Trindade e ArquipØlago Martin Vaz, que constituem o topo emerso de grandes montes vulcânicos do extremo oriental das duas cadeias, situadas em zona de fratura que penetra na borda do continente. O estranho AarquipØlago de Sªo Pedro e Sªo Paulo possui origem inteiramente diversa, pois emerge no trecho transformante ativo de uma cadeia de zona de fratura onde esta secciona o rift-valley axial da Dorsal Meso-Atlântica, expondo-se uma protrusªo de rochas mantØlicas sem vulcânicas emersas aflorantes, embora as existam submersas.

PALAVRAS-CHAVEzona de fratura, hotspot, Placa Sul-Americana, vulcanismo.

ABSTRACTThe Brazilian oceanic islands and relationships with the Atlantic tectonics. A synthesis of modern knowledge on the Brazilian oceanic islands and archipelagoes shows that the oceanic lithosphere have influenced their origin and geographic situation. Distribution, allignment and age of the volcanic chains evidence a relationship between the origin of islands and archipelagoes and the activity of hotspots along fracture zones. At the CearÆ coast, in the extension to the continent of a reactivated zone of oceanic breaking, typical structures, alkaline magmatism, high thermal flow and sismicity result from the influence of a hotspot, presumed to be astenospheric. A volcanic chain is formed as the plate is displaced and the reactivated breakings penetrate the ocean. The Fernando de Noronha Archipelago is at the end of the fracture zone. A similar evolution would have originated the Island of Trindade and the Archipelago Martin Vaz, that constitute the eastern emerged top of two chains of great volcanic mountains. The strange Archipelago of Sªo Pedro and Sªo Paulo is of a quite different origin, because it emerges on an active transforming segment of a fracture zone chain where it cuts the axial rift-valley of the Meso-Atlantic Ridge, exposing a protrusion of volcanic mantle rocks without exposed volcanic rocks, but they exist submerged.

KEYWORDSfracture zone, hotspot, South-American Plate, volcanism, Brazil.

Fernando FlÆvio Marques de Almeida Departamento de Minas e Metalurgia Escola PolitØcnica (aposentado) Universidade de Sªo Paulo ffma@uol.com.br

Ilhas oceânicas brasileiras e suas relaçıes com a tectônica atlântica

TERR DIDATICA 2(1):3-18, 2006

*Este documento deve ser referido como segue:

Almeida F.F.M.de. 2006. Ilhas oceânicas brasileiras e suas relaçıes com a tectônica atlântica. Terræ Didatica, 2(1):3-18. <http://w.ige.unicamp.br/ terraedidatica/>

F.F.M.de AlmeidaTERR DIDATICA 2(1):3-18, 2006 na do Rio Grande. Podem constituir relevos por vezes importantes e representam faixas de fraqueza da litosfera oceânica. Se em sua deriva a placa passar sobre um hotspot [ponto-quente] ou uma pluma mantØlica, podem atuar como conduto de magma formador de vulcıes, que emersos se apresentam como ilhas. Quando inativos acabam sendo arrasados pela erosªo marinha e subaØrea, transformando-se em bancos submarinos de topo truncado pela erosªo, os chamados guyots (Hess 1946) ou ainda podem suportar atolls mais ou menos profundamente submersos (Menard 1984). Procuraremos descrever resumidamente a estrutura atualizada das ilhas oceânicas brasileiras e as relaçıes genØticas que apresentam com essas grandes feiçıes tectônicas da crosta oceânica.

Fazem parte do território nacional cinco ilhas e arquipØ- lagos implantados no assoalho oceânico: arquipØlagos de Sªo Pedro e Sªo Paulo, de Fernando de Noronha e atol das Rocas, todos na regiªo equatorial; ilha da Trindade e arquipØlago de Martin Vaz na regiªo tropical (Fig. 2). Quais suas estruturas, quando e como surgiram, por que ocupam suas posiçıes geogrÆficas no Atlântico e que relaçıes tŒm com a tectônica da crosta oceânica, tal Ø o tema desta exposiçªo.

1. Introduçªo

Com a ruptura da Terra de Gondwana e a conseqüente separaçªo das placas litosfØricas da AmØrica do Sul e da frica surgiu o Oceano Atlântico equatorial e meridional. Em sua regiªo mediana, onde as duas placas divergem devido ao acrØscimo de nova crosta oceânica, elevou-se a Dorsal MØdio-Atlântica. Na regiªo axial dessa cadeia desenvolveu-se um vale de rifte, sítio de surgimento do magma basÆltico. Esse rifte Ø seccionado por falhas transformantes (Wilson 1965), presentes e ativas entre dois de seus segmentos consecutivos (Fig. 1). Com o prosseguir do espalhamento da crosta nela subsistem os traços inativos deixados pelas falhas transformantes pretØritas. Esses traços constituem as zonas de fratura, que nas maiores do Atlântico Sul podem ser duplas, triplas ou mesmo quÆdruplas (Cande et al. 1988), quando podem ultrapassar 200 km de largura total, como

Figura 1 Modelo de dois segmentos consecutivos do rifte axial da Dorsal MØdio-Atlântica, separados por uma falha transformante c-c nas extremidades da qual se desenvolvem os segmentos da zona de fratura ac e a c (baseado em Wilson 1965)

Natal Fortaleza

Belém 0

Fernando de Noronha

Trindade

Martin Vaz

Atol das Rocas

Sªo Pedro e Sªo Paulo

João Pessoa Salvador

Vitória Rio de Janeiro

Oceano Atlântico

1.0 km 360 km

Figura 2 Localizaçªo das ilhas e arquipØlagos oceânicos brasileiros e distâncias das capitais mais próximas

TERR DIDATICA 2(1):3-18, 2006F.F.M.de Almeida

2. ArquipØlago de Sªo Pedro e de Sªo Paulo

O ArquipØlago de Sªo Pedro e Sªo Paulo (ASPSP) situa-se a pouco menos de um grau a norte do Círculo Equatorial e a 29”20 W, distando cerca de 1.0 km a NE de Natal. Seu condicionamento tectônico Ø especial, pois se inclui no trecho de falhas transformantes ativas da grande Zona de Fratura Sªo Paulo que atravessa todo o oceano, próximo de onde ela secciona o rift-valley axial da Dorsal MØdio-Atlântica (Fig. 3). A zona de fratura, aí com cerca de 120 km de largura, rompeu e arrastou-o cerca de 580 km com movimento sinistral. Ela se compıe de uma sØrie de cadeias e sulcos devidos a falhas (Hekinian et al. 2000). O arquipØlago consiste de quatro pequenas ilhas e rochedos emersos no cimo de uma cadeia de forma sigmoidal situada junto à borda norte da zona de fratura, afastada cerca de 90 km a leste do local onde esta secciona o vale de rifte. Nªo longe do arquipØlago, a SW, as profundidades alcançam

5.0 m. A esse posicionamento tectônico muito especial o ASPSP deve suas principais características: natureza e grande idade de suas rochas magmÆticas, sua procedŒncia e a intensa atividade sísmica local.

O arquipØlago Ø um conjunto de quatro pequenas ilhas e rochas que, de acordo com Campos et al. (2005) ocupam Ærea total emersa de –17.0 m2. A distância entre seus pontos extremos nªo ultrapassa 420 m e o pico mais alto Ø de tªo somente 18 m, segundo esses autores, que realizaram um esboço geológico do arquipØlago em escala 1:500.

O ASPSP Ø formado por rochas peridotíticas milonitizadas, variadamente serpentinizadas, penetradas diapiricamente [protrudidas] a partir do manto (Melson et al. 1972), na zona de falhas transformantes ativas (Bonatti 1973, 1976; Hekinian et al. 2000). Gorini e Carvalho (1984) referem terem sido determinadas idades isotópicas de 4.500 Ma e 835 Ma para rochas do arquipØlago, mas nªo citam a fonte dessas dataçıes. Esta segunda idade Ø referida

4 Natal

Fortaleza

ArquipØlago de Fernando de Noronha

Atol das Rocas

ArquipØlago de Sªo Pedro e Sªo Paulo

João Pessoa

Brasil

Área em destaque

Zona de Fratura São Paulo

Zona de Fratura Romanche

Oceano Atlântico

Oceano Atlântico Zona de Fratura Fernando de Noronha

Figura 3 Regiªo oceânica adjacente ao Nordeste brasileiro: situaçªo do ArquipØlago de Sªo Pedro e Sªo Paulo na Zona de Fratura Sªo Paulo; Atol das Rocas e ArquipØlago de Fernando de Noronha, na extremidade da Zona de Fratura Fernando de Noronha. 1 Limite de zonas de fratura; 2 Rochas magmÆticas

F.F.M.de AlmeidaTERR DIDATICA 2(1):3-18, 2006 por Melson et al. 1972 como obtida por K/Ar em hornblenda milonito de uma protrusªo ultrabÆsica emergente na ilha, mas Bonatti julga-a inconsistente com o esquema clÆssico do espalhamento da crosta oceânica em zonas transformantes. No arquipØlago nªo se expıem rochas vulcânicas, mas derrames recentes de basalto e diques de diabÆsio e gabro foram reconhecidos nas Æreas submersas do maciço que o suporta, pesquisadas em submarino (Hekinian et al. 2000). Permanece hipotØtico o mecanismo de instalaçªo do maciço peridotítico mantØlico.

No interior da ilha Challenger subsistem restos de uma pequena bacia sedimentar marinha de idade quaternÆria, de Æguas rasas contendo camadas compostas de clÆsticos polimíticos de origem bioclÆstica e grªos de rochas do embasamento. Foram originalmente definidas (Campos et al. 2002) sob a denominaçªo de Formaçªo Sªo Pedro e Sªo Paulo. Acham-se mapeadas em trabalho de Campos et al. (2005), que nela reconheceram duas unidades. A inferior, denominada AtobÆs, Ø de natureza conglomerÆtica, formada por seixos arredondados pela açªo das ondas. No alto, a unidade Ø constituída de areia grossa com seixos. As camadas foram tectonicamente basculadas, após o que se iniciou a deposiçªo da Unidade Viuvinhas, constituída de arenito cinza contendo blocos de dimensıes atØ decimØtricas, resultados provavelmente, de acordo com Campos et al. (2005), da atividade sísmica, intensa na regiªo. Continuou-se a sedimentaçªo arenosa em ambiente mais calmo. Um novo evento tectônico basculou toda a Formaçªo Sªo Pedro e Sªo Paulo. Segundo estes autores o arquipØlago encontrava-se abaixo do atual nível do mar durante o início do Neógeno Superior.

3. ArquipØlago de Fernando de Noronha

O ArquipØlago de Fernando de Noronha, que pesquisamos em trŒs ocasiıes na dØcada de 1950, situase a 4” S e 32” W, a 360 km a NE de Natal, na extremidade oriental de uma cadeia de montes submarinos orientada a leste-oeste que identificamos em 1955 pelo exame de cartas batimØtricas do MinistØ- rio da Marinha do Brasil. VÆrios desses montes tiveram seus cimos arrasados pela erosªo subaØrea e abrasªo marinha. Hoje se apresentam como guyots, cobertos de calcÆrios biogŒnicos, achando-se a menos de 100 m de profundidade. O monte mais novo, ainda em parte emerso (Figs. 4 e 5), suporta o arquipØlago, no qual o vulcanismo se extinguiu hÆ cerca de 1,8 Ma (Cordani 1970). O Atol de Rocas Ø um de tais bancos que teve sua plataforma de abrasªo marinha coberta por depósitos biogŒnicos hoje expostos. Outros montes e elevaçıes do embasamento presumivelmente magmÆticos, apresentamse nessa zona de fratura da crosta oceânica compondo o conjunto a Cadeia Fernando de Noronha, (Fig. 3) assim denominada por Gorini e Bryan em 1974. Para Gorini e Bryan (1976) ela aparenta ser a contraparte da Zona de Fratura Jean Charcot que se estende ao delta do Niger na `frica, mas outros supuseram-na corresponder à Zona de Fratura Chain (v.g. Bryan et al. 1972). A cadeia se constitui por feiçıes tectônicas e produtos de vulcanismo alcalino. Junto ao embasamento continental ao largo de Fortaleza acha-se o Guyot do CearÆ, um banco vulcânico, alto de mais de 2.0 metros, cujo topo aplainado pela erosªo, com reduzida cobertura sedimentar, situa-se entre 300 e 250 metros de profundidade (Guazelli e Costa 1978). O trecho oceânico da cadeia, entre este guyot e o arquipØlago, tem 650 km. A zona de fratura em que ela viria a surgir estende-se à margem continental do CearÆ. Em seu trecho submerso, na plataforma continental a ela Ø atribuído o Alto de Fortaleza, extensªo coberta

Figura 4 Morro do Pico, resto de erosªo de um grande domo fonolítico.

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