A TERRA: CONFLITOS E ORDEM
Alinhamentos tectónicos no Sector Nordeste do Oceano Atlântico: análise geométrica e cinemática Luís C. Gama Pereira1,2, António A. Soares de Andrade 3, Celeste R. Gomes1, Fernando C. Lopes1 & José M. Azevedo1 Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia e Centro de Geofísica da Universidade de Coimbra, Portugal. 2 E-mail:
[email protected] 3 Departamento de Geociências (GeoBioTec) da Universidade de Aveiro, Portugal. 1
Resumo: O presente trabalho analisa imagens de satélite do bordo nordeste do Oceano Atlântico e procura fazer uma análise tectono-estrutural essencialmente geométrica e cinemática da área situada entre a zona de Fractura de Charles Gibbs e o paralelo das ilhas Canárias. A interpretação das estruturas permitiu concluir que no grupo de ilhas da Macaronésia é determinante a fracturação que provoca alinhamentos estruturais NNE-SSW, com desligamento esquerdo. O desenvolvimento da deformação sigmoidal associada, permite a injecção de magma e a implantação da maior parte das ilhas vulcânicas e dos montes submarinos da região. Também se apresenta uma explicação expedita, mas evidente, da deformação do soalho atlântico no canto SW da Placa Euro-asiática, nomeadamente sobre o sector dos Açores. A ondulação dos alinhamentos que marcam as transformantes nesse sector é cortada e acentuada por falhas com desligamento esquerdo, de orientação NNE-SSW. A ligação das estruturas secundárias dos Açores ao extremo NW da Península Ibérica também é aflorado e interpretado nos seus traços fundamentais. Palavras-chave: Alinhamentos tectono-estruturais; Macaronésia; cisalhamentos esquerdos; deformação Riedel. Keywords: tectono-structural lineaments; Macaronesia; left-lateral shear zones; Riedel’s strain. Abstract: Satellite images of the northeastern border of the Atlantic Ocean were used in order to interpret the tectono-structural setting of the area between the Charles Gibbs fracture zone and the Canarias islands parallel, particularly for its geometry and kinematics. The structural analysis allows to concluded that the build-up of the Macaronesian Islands where strongly controlled by left-lateral NNE-SSW structural lineaments. The associated development of sigmoidal deformation allows the magma injection, and the implantation of volcanic islands and seamounts.An expedite interpretation for the tectonics of Azores region is always expressed: the original development of the transformant faults is strongly interrupted and emphasized by the interposition of NNE-SSW left-lateral faults. An expressed connection between the secondary structures present on the Azores region and the NW sector of Iberian Peninsula is also considered and interpreted in what concerns their fundamental features.
Introdução As imagens de satélite obtidas com a mais variada tecnologia sempre puseram em evidência alinhamentos tectónicos susceptíveis de interpretações díspares. Temos visto abordagens feitas a partir do
estudo pormenorizado de alguns casos relativamente localizados e depois generalizados a áreas muito vastas. Este trabalho não procura mostrar o estado da arte das interpretações feitas por outros investigadores nem é uma reinterpretação das conclusões que aí
221
Alinhamentos tectónicos no Sector Nordeste do Oceano Atlântico
possam ter sido tiradas. É uma abordagem feita com uma metodologia diferente: partimos da observação global da área em estudo usando todo o tipo de imagem disponível ou acessível e, a partir daí, procurámos interpretar todos os alinhamentos tectono-estruturais que julgámos mais notáveis ou significativos para uma interpretação assente numa escala de observação maior. Com esses dados geométricos construímos um puzzle que foi objecto da nossa interpretação e avaliação e, depois de termos uma visão mais alargada da área em estudo, procurámos configurar as explicações geométricas e cinemáticas que harmonizassem as estruturas interpretadas. Só no fim desta marcha de análise procurámos confrontar e enquadrar os pormenores geológicos e tectono-estruturais de diversos estudos de casos regionais concretos que têm sido motivo de estudo de cada um de nós. Sempre constatámos que a tectónica do fundo oceânico da região NE do Oceano Atlântico central e nordeste, em frente da Península Ibérica e do Norte de África tinha forte envolvimento com a geologia da parte emersa. No entanto “das certezas” que foram constituindo o fundo cultural dos geólogos e outros investigadores que se dedicam ou dedicaram a estes estudos, não surgiu um modelo integrador, nem mesmo uma visão geral e aberta que permitisse um conjunto coerente das interligações e da sucessão daqueles elementos e dos factores que condicionaram, modificaram ou determinaram as estruturas observáveis actualmente.
Enquadramento regional A área escolhida para este estudo fica, como dissemos, fronteira à Península Ibérica, alcança a Oeste o arquipélago dos Açores, a Norte o paralelo do sul da Irlanda e a Sul a Madeira e as ilhas Canárias. A área escolhida é, mais precisamente, demarcada a Norte pela transformante de Charlie Gibbs, a Oeste pela dorsal atlântica e a Sul ultrapassa o paralelo da transformante que vindo do ponto triplo dos Açores ultrapassa a zona de Gibraltar (fig.1).
Os alinhamentos E-W, alguns muito bem vincados, correspondem a fracturas transformantes, que, por vezes, perto da dorsal atlântica, mostram relevos abruptos e diminutas extrusões vulcânicas. Mas, em locais mais afastados, onde as fracturas não estão tão vincadas são, por vezes, substituídas por extrusões lávicas que formam intumescências mais ou menos desenvolvidas. Deverão estar naturalmente associadas à emergência de material lávico que encontra facilidades de ascensão e extrusão devido a modificações locais nos planos de fracturação. A geometria destas fracturas permite que se delimitam áreas mais coerentes e diferenciadas entre os diversos sectores vizinhos. Os blocos mais coerentes têm maior desenvolvimento segundo a direcção E-W, mas por vezes sofrem arqueamentos nítidos ao longo dessa direcção (fig.2). Os alinhamentos paralelos à dorsal, que marcam ou balizam a expansão oceânica mostram interrupções ou ondulações provocadas por fracturas, por vezes extensas e de notável influência. As principais não têm direcções aleatórias nem mostram um grande leque dispersivo nos seus rumos. Em algumas áreas, especialmente as que estão mais próximas das margens continentais ibérica e marroquina, podemos observar um conjunto de fracturas com direcção NNE-SSW, que cortam nitidamente os alinhamentos sensivelmente E-W, anteriores, ondulando-os com movimentação esquerda. Esta deformação sigmóidal induzida nos alinhamentos E-W, parece andar a par com extrusões lávicas, induzidas ou favorecidas pela deformação que se produziu em algumas daquelas fracturas. Os próprios alinhamentos NNE-SSW tornam-se mais notados quando e onde eles próprios deram origem a altos fundos, alinhados e salientes. Um dos mais notáveis é o alinhamento Madeira-Tore. Sobre as intumescências deste ou do primeiro tipo estão situadas todas as ilhas da região. É o caso da Madeira, Porto Santo e todas as ilhas Canárias. Muitos outros pontos que não atingiram, na sua construção, porções emersas, têm grandes aparelhos e massas vulcânicas a muito pequena profundidade.
222
A TERRA: CONFLITOS E ORDEM
Figura 1 – Região do NE do Oceano Atlântico situada a Oeste da Península Ibérica e do Norte de África. (Imagem Fourmilab). A: África; AZ: Açores; C: Canárias; DA: Dorsal Atlântica; FB: Fossa da Biscaia; FG: Falha da Glória; KT: King’s Trough; Md: Madeira; PI: Península Ibérica; T: Tore; ZFCB: zona de fractura Charlie Gibbs.
Estes alinhamentos NNE-SSW ultrapassam o sector das Canárias e penetram, a Norte, a própria crosta continental ibérica. Já a região que inclui toda a zona de influência de alguns altos fundos onde se instalaram as ilhas açorianas mostra um desenho original de uma “bota”, o que revela desde logo uma interferência de sistemas de falhas, com direcções diversas, que se interceptam e definem sectores com comportamento tectónico diversificado, (fig.3). Este sector está bem delimitado a sul por falhas transformantes, especialmente pela falha da Glória e outras, ainda um pouco mais a sul, que desenham a “sola” daquela figura. No entanto a particularidade mais decisiva parece ser a intercepção daquelas
estruturas por fracturas com direcção NNESSW, mas de ângulo ligeiramente mais acentuado do que as que se observam perto da margem oriental. Estas provêm do extremo oeste da Fossa da Biscaia, limitam pelo lado oriental o King’s Trough, e alongam-se para sudoeste (cordilheira AçoresBiscaia) até à dorsal atlântica, confundindose com ela, e provocando nas transformantes que vão cortando ondulações mais ou menos acentuadas entre os domínios da “biqueira e do calcanhar da bota” açoriana. Fazem um corte muito nítido no soalho atlântico separando no sector norte duas estruturas distensivas bem desenvolvidas, a King’s Trough e a Fossa do NW da Península (Olivet et al., 1982; Srivastava et al., 1990; Roest & Srivastava, 1991).
223
Alinhamentos tectónicos no Sector Nordeste do Oceano Atlântico
Figura 2 – Modificação dos alinhamentos das transformantes na proximidade das margens continentais, quer pela formação de relevos vulcânicos, quer pela cobertura de sedimentos (Imagem Google Earth).
Figura 3 – A região entre os Açores e a Península Ibérica mostra, nesta imagem do Google Earth, os relevos mais expressivos e os alinhamentos mais salientes. No canto SE as ilhas da Macaronésia, Madeira e Canárias. No canto SW a “bota” dos Açores e mais a norte as fracturas NNE-SSW que condicionam King’s Trough e a fossa do NW ibérico.
224
A TERRA: CONFLITOS E ORDEM
Assim, desde o primeiro terço da transformante Açores-Gibraltar, lado poente, podemos ver um sistema de fracturas ligeiramente mais rodadas para Este do que as do sistema Madeira-Tore que afecta todo o sector sul e central dos Açores. A intercepção deste sistema de fracturas sobre as transformantes junto aos Açores, desenvolvem um conjunto tectono-estrutural que arqueia, corta e distende as porções interrompidas das transformantes desenhando sigmóides menos expressivos. A sul da zona de fractura Charlie-Gibbs as transformantes são cortadas por fracturas NW-SE que também atingem o litoral NW da Península Ibérica.
Estudo de casos regionais Antes de detalharmos um pouco mais a análise de alguns casos regionalmente mais coerentes e que merecem por isso, só por si, essa abordagem, vale a pena ter uma panorâmica da região em estudo e dos principais alinhamentos que se podem, de modo mais evidente, fazer salientar (fig.4). O litoral SW da Península Ibérica, bem como o litoral W do Norte de África mostram uma zona tectonicamente coerente, apesar de situados em placas litosféricas diferentes. Daí ser evidente que os alinhamentos que as afectam atravessam indiferentemente o seu limite e, naturalmente, são influentes na sua configuração. O sector correspondente à região dos Açores tem um conjunto aparentemente simples de alinhamentos NNE-SSW que atravessam diagonalmente o sector da placa Euroasiática e que entram indiferentemente no seio da placa Africana. No ponto triplo dos Açores bem como no seu ramo não distensivo, que se prolonga até à região do sul de Portugal-Gibraltar, definem-se porções que são submetidas a efeitos mais complexos e que há que ter em conta. O sector que vem de King’s Trough e sobe até ao extremo NW da Península Ibérica sofre efeitos diferentes e está associado aos esforços crustais que levaram primeiro à separação da Península da restante crosta euro-asiática através de fracturas que seccionaram todo o norte da península e abriram uma longa fissura através do local
onde existem hoje os Pirenéus (Falha nortepirenaica). As ilhas da Macaronésia As diversas ilhas que constituem os arquipélagos da Madeira e das Canárias têm um posicionamento singular que está fortemente condicionado pelos alinhamentos NNE-SSW. A movimentação esquerda nestas estruturas, não só secciona os alinhamentos das transformantes como os ondula em sigmóides mais ou menos abertos. Esta deformação permitiu e continua a permitir que material lávico possa ascender e extruir originando amontoados de derrames que nem sempre emergem (fig. 5, A e B). Interpreta-se, por vezes, como diminuta a quantidade de material lávico que conseguiu ser vertida mas, em contrapartida, são os próprios blocos crustais que, fragmentados, sofrem movimentos ascensionais, posicio-nando-se a muito pequena profundidade. Parece ser o caso específico do Banco de Gorringe. Outros altos fundos se conformam com este mesmo modelo. Contudo, há locais onde as lavas construíram aparelhos vulcânicos que ultrapassaram o n.m.a. do mar e proporcionaram ilhas com relevos notáveis. O efeito produzido por este sistema de alinhamentos penetra no soco crustal da Península e afecta indiferenciadamente ambas as crostas, onde as falhas actuam com a mesma movimentação. É o caso de Monchique, de Sintra e naturalmente de Sines. Os Açores O desenho regional dos diversos alinhamentos estruturais que conformam a área em que se inserem os Açores é bastante maior do que a área onde se inscrevem todas as suas ilhas. Tem um desenho original que sugere, como dissemos, uma “bota de cano médio” (fig.3). No entanto, a imagem que se pode desenvolver é bastante mais complexa do que a da primeira abordagem (fig.6). Assim, não só a transformante que limita as Placas Africana e Euro-asiática, como as suas congéneres, a norte e a sul são deformadas e decepadas por um sistema de
225
Alinhamentos tectónicos no Sector Nordeste do Oceano Atlântico
fracturas NNE-SSW que não só obliteram a direcção primária das transformantes, como as ondulam ou arqueiam, o que perturba a sua normal e mais fácil identificação. O arqueamento das transformantes, imediatamente a norte do ponto triplo, aparenta provocar uma convergência, a
oriente, junto à falha Glória. Essa interpretação não parece ser de admitir porque logo a norte dessa falha o cortejo de transformantes volta a estar mais tranquilo, ultrapassado que foi o alinhamento das fracturas NNE-SSW que as cortam e ondulam. Assim, este sector acaba por ser
Figura 4 – Alinhamentos estruturais mais significativos na região do NE do Atlântico. (imagem de fundo de Walker, 2008)
B
A
Figura 5 - As figuras A e B mostram respectivamente uma zona mais alargada do NE do Atlântico e o sector do bordo onde os alinhamentos NNE-SSW são mais evidentes; a movimentação esquerda deforma o soalho oceânico, desenhando sigmóides esquerdos que são locais privilegiados para a extrusão lávica ou exumação crustal, responsável pela formação de ilhas e altos fundos. (A- imagem de fundo de Walker, 2008 e B- imagem de fundo de Google Earth, 2008).
226
A TERRA: CONFLITOS E ORDEM
definido entre a falha mais importante, a oeste, que ultrapassa sem grande perturbação as transformantes e as divisórias do espaço fronteiriço entre as duas placas e se vai ajustar lateralmente e em diagonal à dorsal atlântica, e a fractura que,
mais a oriente, chega até à falha Glória, as estruturas primárias das transformantes estão bastante onduladas e arqueadas, ajustando-se à deformação conjugada no triângulo da Placa Euro-asiática junto ao ponto triplo.
Figura 6 – Alinhamentos principais que se evidenciam no ponto triplo dos Açores. (Imagem Google Earth, 2008).
Figura 7 – Sector do Oceano Atlântico NE, fronteiro ao sector NW da Península Ibérica. São de notar especialmente três famílias de fracturas e alinhamentos, NW-SE, ENE-WSW e NNE-SSW, que liga este sector ao sector dos Açores. As duas primeiras famílias de alinhamentos estão associadas ao descolamento da Península da parte europeia a norte do Golfo da Biscaia. (Imagem de fundo do Google Earth, 2008).
227
Alinhamentos tectónicos no Sector Nordeste do Oceano Atlântico
A movimentação nestas falhas NNE-SSW, que fazem a bissectriz do ângulo desenhado pelos limites do canto SW da placa, pode interpretar-se como sinestrógira; estas fracturas são acompanhadas por outras famílias de fracturas conjugadas, inseridas num modelo do tipo Riedel. Este sistema de fracturas parece ser o elemento mais perturbador da harmonia geral e tem que ser à luz da conjugação da sua movimentação que se deve ver a estrutura mais geral. A distribuição das ilhas parece acompanhar as direcções das transformantes, arqueando em conformidade e sendo cortadas ou interceptadas por fracturas subordinadas mas que comandam as estruturas locais e são as mais facilmente visíveis no terreno.
King’s Trough – Fossa do NW da Península A Fossa do Rei ou King’s Trough é uma fossa que não parece ter ligação directa com a fossa do NW da Península Ibérica. Mas eventualmente associadas a um mesmo processo de distensão e rotação do soalho oceânico. Mas as falhas que realçam o alinhamento de Açores-Biscaia podem ter sido falhas de translação que fizeram descer, à esquerda, o bloco ocidental em relação ao bloco oriental (fig. 7). Como se pode ver na fig. 7, a orientação e enquadramento da Fossa do Rei não segue o alinhamento da fossa do NW da Península. Esta parece muito mais aproximada ao sistema de fracturas e alinhamentos que promoveram a separação da Península da parte norte do Golfo da Biscaia. Que é o mesmo alinhamento da fissura original dos Pirenéus. O efeito distensivo naqueles dois pontos deve estar associado não só ao destacamento da Península como ao seu deslocamento para leste, até colidir e começar a fechar a fissura dos Pirenéus. Esta movimentação e consequente rotação deverão ter criado sectores compressivos e outros distensivos.
De salientar que a movimentação para Leste, acompanhando também a expansão do soalho oceânico tem uma componente de deslizamento que se faz segundo linhas paralelas ao arqueamento das próprias transformantes.
Conclusão Analisando os alinhamentos estruturais principais e outros menos acentuados podemos dar uma organização global para este espaço do soalho atlântico centro-norte e associá-lo ao desenvolvimento da geologia ibérica. Algumas relações entre estes alinhamentos parecem mais fáceis de entender se forem descritos como consequências de alguns passos sucessivos que talvez não estejam ainda bem explicitados. Os problemas mais relevantes desta análise são os que decorrem de podermos associar a organização do posicionamento relativo das ilhas dos diversos arquipélagos da Macaronésia como: (1) consequência da movimentação e desenvolvimento relativo dos blocos resultantes da intercepção daqueles alinhamentos e (2) a facilidade dada à implantação e construção de aparelhos vulcânicos ou ao próprio levantamento de retalhos do fundo oceânico.(3) Fica-nos ainda a possibilidade de melhor entendermos a razão da localização dos focos e epicentros de sismos nas zonas sísmicas que mais nos ameaçam. (4) Também a organização das estruturas vulcânicas, suas razões e causas, nomeadamente nos Açores, se revelam, por um lado mais simples, mas simultaneamente não menos lógicas e credíveis. (5) As estruturas do sector NW da Península e alguns problemas da sua plataforma ou extensão poderão, mais tarde, ser melhor explicadas por quem as explora com detalhado pormenor.
Dedicatória OS AUTORES DEDICAM ESTE TRABALHO AO PROFESSOR DOUTOR ANTÓNIO FERREIRA SOARES, DE QUEM TIVERAM OPORTUNIDADE DE RECEBER MUITAS E BOAS LIÇÕES DE
CIÊNCIA
228
E
HUMANISMO.
A TERRA: CONFLITOS E ORDEM
Bibliografia Google earth, 2008. http://earth.google.com (consultado em 31/09/2008). Olivet, J-L; Bonnin, J.; Beuzart, P. & Auzende, J-M. (19829. Cinématique des plaques et paléogéographie: une revue. Bull. Soc. Géol. France, 24: 875-892. Roest, W.R. & Srivastava, S.P., 1991. Kinematics of the plate boundaries between Eurasia, Iberia, and Africa.
In: the North Atlantic from the Late Cretaceous to the present. Geology, 19: 613-616, June 1991. Srivastava, S.P.; Schouten,H.; Roest, W.R.; Klitgord, K.D.; Kovacs, L.C.; Verhoef, J. & Macnabab, R. (1990). Iberian plate kinematics: a jumping plate boundary between Eurasia and Africa. Nature, 344: 756-759. Walker, J., (2008). Index Librorum Liberorum Fourmilab Table of Contents. http://www. fourmilab.ch/ (consultado em 31/09/ 2008).
229
