A casca externa da Terra
A Terra é formada por camadas: uma crosta fina, um manto rochoso espesso e um núcleo metálico. A tectônica de placas trata das duas camadas de cima e, em especial, de quanto a rocha é resistente ou frágil em diferentes profundidades.
Litosfera e astenosfera
A camada mais externa, a litosfera, é fria e rígida. Ela inclui a crosta e a parte de cima do manto, e está quebrada em grandes pedaços chamados placas tectônicas. A litosfera oceânica tem até cerca de 100 km de espessura. A litosfera continental é mais espessa e, sob as partes mais antigas dos continentes, pode chegar muito mais fundo.
Abaixo da litosfera fica a astenosfera. Ela ainda é rocha sólida, mas é quente o bastante para fluir muito lentamente ao longo de grandes períodos, como cera morna. Essa camada menos resistente permite que as placas rígidas acima dela se movam. As placas não flutuam sobre rocha líquida. Elas deslizam sobre rocha sólida que, ao longo de milhões de anos, se comporta como um fluido muito espesso.
Crosta oceânica e crosta continental
Toda placa carrega crosta na sua superfície, e existem dois tipos.
A crosta oceânica é fina, com cerca de 7 km, e formada por rochas vulcânicas escuras e densas, como o basalto e o gabro. Ela nasce nas dorsais mesoceânicas e é destruída nas zonas de subducção, por isso nunca fica muito velha: o fundo oceânico mais antigo tem cerca de 180 milhões de anos.
A crosta continental é bem mais espessa, com cerca de 35 km em média e até uns 70 km sob o Himalaia e o Tibete. Ela é formada por rochas mais leves e ricas em sílica, como o granito. Como flutua bem, resiste a afundar no manto, e por isso a crosta continental sobrevive por bilhões de anos. Algumas rochas do norte do Canadá têm cerca de 4 bilhões de anos.
A maioria das placas carrega os dois tipos de crosta. A Placa Norte-Americana inclui o continente da América do Norte e a metade ocidental do fundo do Atlântico Norte. A Placa do Pacífico é quase toda oceânica e, sozinha, cobre cerca de 20,5% da superfície da Terra.
As bordas das placas não são litorais
Como as placas carregam os dois tipos de crosta, os limites de placas raramente acompanham as bordas dos continentes. A costa leste dos Estados Unidos e a costa oeste da África são margens passivas: o continente e o fundo oceânico vizinho pertencem à mesma placa e se movem juntos, por isso essas costas têm poucos terremotos grandes e nenhum vulcão ativo. A costa oeste da América do Sul é uma margem ativa, onde a borda do continente também é um limite de placas, e ali acontecem alguns dos terremotos mais fortes e estão alguns dos vulcões mais altos da Terra. Saber se uma costa é ativa ou passiva já diz muito sobre o seu risco sísmico. Veja a página de qualquer país, como o Chile ou o Brasil, para saber em quais placas ele fica.
O que move as placas
O interior da Terra é quente, por causa do calor que restou da formação do planeta e do decaimento de elementos radioativos. Esse calor escapa aos poucos através do manto, que circula num padrão chamado convecção do manto. As placas são a camada superior fria desse sistema. Três forças se destacam.
Tração da placa
Em uma zona de subducção, uma placa oceânica antiga é mais fria e mais densa que o manto abaixo dela, então afunda. A laje que afunda puxa o resto da placa atrás de si, como uma toalha escorregando de uma mesa. A maioria dos geofísicos considera a tração da placa (slab pull) a força mais intensa por trás do movimento das placas.
Os dados do PB2002 confirmam isso. Placas com longas bordas em subducção são as que se movem mais rápido em relação às vizinhas: a Placa do Pacífico tem média de cerca de 7,3 cm por ano ao longo de seus limites, a Placa de Nazca cerca de 7,9 cm por ano e a Placa de Cocos cerca de 7,0 cm por ano. Placas quase sem laje em subducção presa a elas se movem devagar: a Placa Africana tem média de cerca de 1,8 cm por ano e a Placa Euro-Asiática cerca de 2,0 cm por ano. Considerando todas as zonas de subducção do PB2002, a velocidade relativa média é de cerca de 6,2 cm por ano, mais alta que em qualquer outro tipo de limite.
Empurrão da dorsal
As dorsais mesoceânicas ficam mais altas que o fundo oceânico antigo ao redor, porque a litosfera jovem é quente e dilatada. A gravidade faz as placas deslizarem suavemente para baixo, afastando-se dessa elevação. Esse empurrão da dorsal (ridge push) é real, mas em geral mais fraco que a tração da placa.
Fluxo do manto
O manto abaixo de uma placa pode arrastar a sua base, ajudando ou freando o movimento. Plumas de rocha quente que sobem das profundezas do manto também podem formar pontos quentes, como o Havaí e a Islândia, e talvez ajudem a iniciar riftes. Os cientistas ainda debatem com que intensidade o fluxo do manto move as placas, em comparação com as placas movendo o fluxo abaixo delas.
A velocidade das placas
As placas se movem alguns centímetros por ano, mais ou menos a velocidade com que crescem as unhas. Parece pouco, mas em um milhão de anos uma placa que anda 5 cm por ano percorre 50 km. Nos 200 milhões de anos desde que a Pangeia começou a se fragmentar, esse tipo de movimento abriu todo o oceano Atlântico.
As velocidades deste site vêm do modelo PB2002. São velocidades relativas, medidas entre placas vizinhas ao longo dos limites que elas compartilham. O movimento relativo mais rápido ocorre na Fossa de Tonga, onde a Placa do Pacífico e a Placa de Tonga convergem a até cerca de 26 cm por ano. A Dorsal Mesoatlântica, entre a América do Norte e a Eurásia, se abre em média a apenas cerca de 1,5 cm por ano, e o Rifte da África Oriental a cerca de 0,3 cm por ano. A página de cada placa no diretório de placas mostra suas velocidades média e máxima.
Quantas placas existem
A maioria dos livros didáticos lista sete grandes placas: a do Pacífico, a Norte-Americana, a Euro-Asiática, a Africana, a Antártica, a Indo-Australiana e a Sul-Americana. Costumam ser acrescentadas várias placas secundárias, como as placas de Nazca, de Cocos, do Caribe, Arábica, das Filipinas, Juan de Fuca e de Scotia.
O modelo PB2002, publicado por Peter Bird em 2003 e usado nos nossos mapas, define 52 placas. Ele trata a Placa Indiana e a Placa Australiana como placas separadas, unidas por uma ampla zona de deformação, e acrescenta dezenas de microplacas pequenas em regiões complexas, como o sudoeste do Pacífico e a Indonésia. Algumas das suas placas, entre elas a Placa de Okhotsk, a Placa de Amur, a Placa do Yangtzé, a Placa de Sunda e a Placa Somali, ainda são debatidas. Outros modelos usam menos placas, como o MORVEL, com 25, e alguns estudos recentes mapeiam ainda mais blocos pequenos. O diretório de placas lista as 52 por tamanho.
Como os cientistas medem o movimento das placas
GPS e geodésia espacial
Hoje o movimento das placas é medido diretamente. Receptores de GPS fixados na rocha registram a sua posição com precisão de poucos milímetros e, depois de alguns anos de dados, o deslocamento de cada estação mostra como a sua placa está se movendo. Outras técnicas espaciais, como radiotelescópios que cronometram quasares distantes e lasers refletidos em satélites, confirmam os resultados. Essas medições mostram as placas se movendo agora, ano após ano.
Faixas magnéticas no fundo do mar
O fundo oceânico registra o movimento das placas ao longo de milhões de anos. Quando a nova crosta esfria em uma dorsal mesoceânica, ela grava a direção do campo magnético da Terra. Esse campo se inverte de tempos em tempos, então o fundo do mar carrega um padrão de faixas magnéticas paralelas à dorsal, espelhadas de cada lado. Os geólogos datam as inversões, medem a distância de cada faixa até a dorsal e calculam a velocidade com que as placas se separaram. O reconhecimento dessas faixas, nos anos 1960, foi um ponto de virada para a aceitação da tectônica de placas.
Outras pistas
A direção do movimento pode ser lida nas falhas transformantes, que se alinham com o sentido em que as placas deslizam, e nas direções de deslizamento dos terremotos. Cadeias de vulcões formadas sobre pontos quentes, como as ilhas do Havaí, mostram como uma placa se moveu sobre o manto abaixo dela. Modelos como o PB2002 combinam muitas dessas medições em um quadro único e coerente.
Para ver onde as placas se encontram e o que acontece ali, continue em limites de placas, ou explore o mapa de terremotos e o mapa de vulcões. Os termos desta página estão definidos no glossário.