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Ilustração da teoria da deriva continental. Deriva Continental Por Sociedade Brasileira de Geologia (SBG) Um blog para terráqueos e terráqueas interessados no que aconteceu nos 4,5 bilhões de anos em que não estiveram por aqui. Feito pela Sociedade Brasileira de Geologia (SBG) em parceria com a Super.

Pangeia não foi o primeiro supercontinente – e não será o último

Columbia, Rodínia, Gondwana. Esses são só alguns dos grandes continentes do passado. Saiba como eles se formaram – e como será o próximo supercontinente.

Por Fernando F. Alkmim Atualizado em 8 jul 2022, 16h53 - Publicado em 8 jul 2022, 16h52

Este é o décimo sexto texto do blog Deriva Continental, escrito por Fernando F. Alkmim.

“É verdade que aqui já foi fundo de mar?”. Como professor de Geologia, recebo essa pergunta com frequência. Se, nessas situações, percebo um interesse real de diálogo, começo assim a conversa: “Primeiramente, temos que levar em conta que aqui não era aqui”.

Quase sempre percebida como algo desconcertante ou mesmo provocativo, esta afirmação só pôde ser feita com certeza científica a partir dos anos 1970. Foi somente no decorrer daquela década, com a consolidação da Teoria da Tectônica de Placas, que ficou definitivamente provado que não há pontos fixos nosso planeta. Tudo está à deriva. Continentes e oceanos movem-se continuamente, ainda que com velocidades de apenas alguns centímetros por ano.

A Terra possui um revestimento sólido e rígido, mas ele não é íntegro. Chamado de litosfera, este revestimento é segmentado em várias peças, semelhante aos gomos de uma bola de futebol – só que com formas, tamanhos e constituições totalmente desiguais. Essas peças (que têm espessura média de 100 km) são as placas litosféricas.

Mapa-mundi com a delimitação das placas litosféricas.
Mapa-mundi com a delimitação das placas litosféricas. Note que quase todas elas possuem uma parte continental e outra oceânica. Somente algumas delas, como as do Pacífico, das Filipinas e de Nazca, são constituídas por litosfera essencialmente oceânica. As setas indicam a direção e o sentido do movimento absoluto das placas. O movimento absoluto é determinado em relação um ponto fixo fora Terra, como um corpo celeste muito distante United States Geological Survey, USGS/Fernando F. Alkmim/Reprodução

Em constante movimento, a maioria das placas litosféricas possui uma parte espessa e relativamente mais leve, que corresponde aos continentes. Uma outra parte, mais delgada e densa, forma o substrato dos oceanos.

Bloco-diagrama ilustrativo da dinâmica das placas litosféricas.
Bloco-diagrama ilustrativo da dinâmica das placas litosféricas. A litosfera sob os oceanos, é gerada por vulcanismo nas cadeias de montanhas ou dorsais oceânicas, e consumida nas fossas, onde afunda na astenosfera (parcialmente fundida e plástica). Recicla-se, desta forma, continuamente. As porções continentais das placas, apesar de mais espessas, são menos densas que as oceânicas e flutuam sobre a astenosfera. Assim, não podem ser consumidas no interior da Terra. Desde que foram geradas encontram-se em constante deriva Jose F. Vigil. USGS/Fernando F. Alkmim/Reprodução

A litosfera oceânica recicla-se continuamente. Ela é mais densa que o material viscoso sobre o qual se assenta, chamado astenosfera. Ela se forma por atividade vulcânica nas dorsais oceânicas e afunda em longas fossas para ser, então, consumida no interior da Terra

Já a parte continental das placas (a litosfera continental) flutua sobre a astenosfera. Por ser relativamente mais leve, não pode ser consumida no interior terrestre.  Os continentes são, então, condenados a derivar pelo globo terrestre – e assim fazem desde que começaram a se individualizar na Terra primitiva.

Supercontinentes e seu ciclo

A convergência científica que levou à Teoria da Tectônica de Placas teve como hipótese fundadora a Deriva Continental, que preconizava o movimento dos continentes. Ela foi apresentada à comunidade científica pelo meteorologista alemão Alfred Wegener em 1912 e previa que, no passado, todos os continentes atuais estavam reunidos em uma terra única, o supercontinente Pangeia. Ele estava circundado pelo superoceano Pantalassa.

Reconstrução da Pangeia.
Reconstrução da Pangeia, modificada a partir do original de A.Wegener, tal como aparece na 4ª Edição de sua obra Origem dos Continentes e Oceanos (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane), publicada em 1929 A.Wegener/Fernando F. Alkmim/Reprodução

Passados mais de 60 anos da divulgação e oposição quase unânime às ideias de Wegener, ficou finalmente demonstrado que não somente os continentes e tudo mais sobre a Terra se move, mas também que, há 260 milhões de anos, praticamente toda a massa continental existente reuniu-se na Pangeia. Este supercontinente permaneceu íntegro por aproximadamente 90 milhões de anos. A sua fragmentação, que resultou nos continentes atuais, iniciou-se no período Jurássico, com a geração de novos oceanos e consumo progressivo do Pantalassa. 

Conhecidas a dinâmica e a idade de 4,51 bilhões de anos do nosso planeta, poderíamos nos perguntar: existiram outros supercontinentes antes da Pangeia? Sabe-se hoje que a Pangeia foi precedida por duas outras reuniões mais de 75% da massa continental, além de algumas aglutinações de continentes relativamente grandes. 

Contatou-se, além disso, que estas reuniões são cíclicas. Hoje, fala-se do ciclo de supercontinentes, caracterizado por aglutinações que perduram entre 80 e 200 milhões de anos, alternadas por períodos deriva até nova reunião, os quais se estendem por aproximadamente 500 milhões de anos.

Uma vez caracterizado, verificou-se que o ciclo de supercontinentes teve enorme impacto na dinâmica das esferas interiores e exteriores do sistema Terra, incluindo a biosfera. 

Reconstruindo supercontinentes 

A reconstrução da Pangeia não parece ter sido uma tarefa muito difícil para Wegener. Bastou-lhe ousadia científica e constatação da grande similaridade geológica dos continentes hoje separados pelos oceanos. Além de, claro, a congruência entre os traçados em mapa das suas linhas de costa – fato que já havia chamado a atenção de vários outros cientistas que lhe antecederam.

A reconstrução de supercontinentes anteriores à Pangeia não é, todavia, uma tarefa simples, e torna-se cada vez mais complexa à medida que retrocedemos no tempo. 

Sabemos da existência de outros supercontinentes graças às aglutinações e dispersões que deixaram pistas na forma de grandes edifícios geológicos, tais como cadeias de montanhas e bacias sedimentares, além da formação de novas rochas e transformação de rochas pré-existentes. O grande problema das reconstruções é a determinação das posições relativas das várias peças do quebra-cabeça, uma vez que elas se encontram muito modificadas e seus contornos não mais se encaixam.

Para este fim, os geocientistas dispõem de múltiplas ferramentas, como os métodos geocronológicos, que possibilitam a determinação de idade das rochas, e o paleomagnetismo, que permite, por meio do estudo do magnetismo preservado em determinados minerais, determinar a latitude da placa que os contém, ao tempo de sua formação. Mesmo assim, muitas das reconstruções publicadas ainda são, em grande parte, carentes de testes e confirmações. 

Os continentes primitivos

Todos os continentes contêm núcleos muito antigos, preservados das grandes transformações que seus hospedeiros experimentaram ao longo de mais de dois bilhões de anos de deriva e colisões. São os chamados crátons. Um grupo de geocientistas verificou, entre grupos de crátons, notáveis similaridades na natureza e idades das rochas de que são formados. Propuseram, então, a existência de famílias de núcleos continentais que, provavelmente, formaram continentes de dimensões consideráveis em tempos muito remotos.

São eles os seguintes:

  1. Vaalbara: de 2,9 bilhões de anos, reuniria o Cráton do Kaapval, que hoje se encontra na África do Sul, com o Cráton de Pilbara, hoje no extremo noroeste da Austrália;
  2. Superia: de 2,7 bilhões de anos, englobaria os crátons Superior, Wyoming e Hearne da América do Norte, além da Provincia Kola-Karelia do leste Europeu;
  3. Sclavia: de 2,6 bilhões de anos, incorporaria os cráton Slave, da América do Norte, e de Dharwar, da Índia.
Esquema ilustrado dos continentes primitivos.
Continentes primitivos e relativamente grandes que, provavelmente, existiram em tempos muito remotos: Vaalbara (Kock e colaboradores, 2009), Supéria (Ernst & Bleeker, 2010) e Sclavia (French & Heaman, 2010). Além destas proposições, Piper (2010) postulou a existência de um supercontinente já há 2,5 bilhões de anos, a Protopangeia. Todas as reconstruções foram feitas tendo por base a similaridade da constituição de vários crátons, que são núcleos antigos preservados no interior dos continentes atuais e destacados nesta figura. A comparação da posição atual dos crátons com as reconstruções sugeridas nos fornece uma ideia eficiência da deriva continental e de quão dinâmico é o nosso planeta. Fernando F. Alkmim/Reprodução

Dentre outras configurações propostas para os primeiros continentes, a mais arrojada é a que sugere a existência, já há 2,5 bilhões de anos, de um supercontinente: a Protopangeia. Nela estariam reunidos praticamente todos os núcleos continentais antigos.

Columbia, o primeiro supercontinente

Estima-se que, há 1,7 bilhões de anos, o volume dos continentes tenha atingido 85% do seu total atual. E foi neste tempo que, segundo a concepção de vários autores, esteve reunido o primeiro supercontinente.

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Chamado originalmente de Nuna (palavra com a qual os povos primitivos da região ártica nomeiam suas terras), ele ficou posteriormente mais conhecido como Columbia. Com desagregação iniciada por volta de 1,5 bilhões de anos, vários são os arranjos de antigas placas postulados para sua constituição. Um deles é mostrado abaixo, que destaca a posição dos núcleos continentais antigos do São Francisco, Amazônico e Rio de la Plata, os quais mais tarde vieram integrar a América do Sul e se expor no território brasileiro.

Reconstrução do supercontinente Colúmbia.
Reconstrução do supercontinente Colúmbia, há 1780 milhões de anos, realizada por D´Agrella-Filho e colaboradores (2020), na qual são destacados os núcleos continentais antigos, os crátons Amazônico, São Francisco (SF) e Rio de la Plata (RP), que mais tarde irão compor o substrato do território brasileiro. Laurência corresponde à reunião entre maior parte da América do norte e a Groenlândia. Báltica corresponde à parte do continente europeu que compreende o noroeste da Rússia e a Escandinávia. Fernando F. Alkmim/Reprodução

Rodínia, o segundo supercontinente

Desencadeada por artigos publicados no início dos anos 1990, a pesquisa acerca da existência de um supercontinente formado há um bilhão de anos e – completamente desagregado há 750 milhões de anos – ganhou enorme impulso nos anos seguintes.

A reconstrução de Rodínia (palavra da língua russa que significa “terra mãe”) e a investigação das implicações da sua existência para a evolução da Terra mobilizaram geocientistas em todo o mundo. Devido às incertezas inerentes aos métodos disponíveis, existem inúmeras configurações propostas para este antecessor da Pangeia. 

A figura abaixo, onde novamente se destacam as posições dos núcleos continentais antigos formadores do território brasileiro, mostra uma das reconstruções sugeridas para Rodínia.

Reconstrução de Rodínia.
Reconstrução de Rodínia, há 1000 milhões de anos, de acordo com Li e colaboradores (2008), na qual destacam-se os núcleos continentais antigos, os crátons Amazônico, São Francisco (SF) e Rio de la Plata (RP), que mais tarde irão compor o substrato do território brasileiro. Laurência corresponde à reunião entre maior parte da América do norte, e a Groenlândia. Báltica corresponde à parte do continente europeu que compreende o noroeste da Rússia e a Escandinávia. Fernando F. Alkmim/Reprodução

Gondwana, uma grande reunião antes da Pangeia

Várias placas produzidas a partir da fragmentação e dispersão de Rodínia voltaram a se reunir para formar um grande continente, o Gondwana. Ele chegou a sua montagem final há, aproximadamente, 550 milhões de anos.

Reconstrução e posição no globo do grande continente de Gondwana.
Reconstrução e posição no globo do grande continente de Gondwana, há 500 milhões de anos. Os núcleos continentais antigos, os crátons Amazônico (CA), São Francisco (SF) e Rio de la Plata (RP) estão agora na sua posição atual no interior do Continente Sul Americano. Daziel, 1997/Fernando F. Alkmim/Reprodução

Na sua constituição, entraram todos os continentes que hoje se encontram no hemisfério sul. O seu nome (cunhado no século 19 por um dos maiores geocientistas de todos os tempos, o austríaco Edward Suess) significa “terra ou floresta dos gonds”, região da Índia onde foram encontrados fósseis indicativos dessa terra.

Mais tarde, Gondwana encontra a Laurásia, e juntas elas passam a constituir, respectivamente, as partes meridional e setentrional da Pangeia, separadas pelo mar de Tethys primitivo (ou Paleotethys), como mostrado abaixo.

Reconstrução moderna da Pangeia.
Reconstrução moderna da Pangeia há 255 milhões de anos, A Pangeia agrega Gondwana e Laurásia (junção de Laurência com a Ásia), separados pelo mar de Tethys primitivo. Evans, 2013/Fernando F. Alkmim/Reprodução

A parte do continente sul-americano correspondente ao território brasileiro tem uma enorme herança gondwânica em sua genealogia. O “berço esplêndido” do Brasil foi construído durante a formação do Gondwana, quando placas continentais desgarradas de Rodínia (juntamente com outras então errantes) convergiram e colidiram.

Dentre estas placas, destacam-se a Amazônica, a do São Francisco-Congo e do Rio de la Plata, que viemos perseguindo desde os tempos de Columbia. As colisões entre elas aconteceram entre 630 e 520 milhões de anos atrás, durante o Evento Brasiliano – chamado assim justamente por ter sido o formador do substrato do território brasileiro.

No seu transcurso, edificaram-se os sistemas montanhosos que hoje correspondem às terras altas do Brasil. Posteriormente, durante a residência no Gondwana, formaram-se as grandes bacias sedimentares do território brasileiro, como as do Paraná, do Solimões, do Amazonas e Paranaíba, além de uma série de outras feições geológicas de grande escala. A ruptura do Gondwana, então incorporado na Pangeia, deu origem ao Oceano Atlântico e às várias bacias sedimentares das costas equatorial e leste do Brasil.

E o próximo supercontinente, como será?

Tendo por base o ciclo de supercontinentes, alguns cientistas já especulam como deverá ser a configuração da Terra no futuro. Umas destas prospecções prevê que, daqui 50 a 200 milhões de anos, um novo supercontinente surgirá. Seria a “Amasia”, que tem como elemento central a conexão entre a América do Norte e a Ásia.

Em uma construção mais bem fundamentada e acompanhada de notável animação computacional, o pesquisador Christopher Scotese da Northwestern University, EUA, prevê a aglutinação, daqui 250 milhões de anos, do supercontinente chamado “Pangaea Proxima”, assim denominado por sua semelhança com a Pangeia. 

Esquema ilustrado mostrando a configuração do que virá a ser o próximo supercontinente daqui a 250 milhões de anos, a Pangeia Próxima.
Configuração do que virá a ser o próximo supercontinente daqui a 250 milhões de anos, a Pangeia Próxima, de acordo com o modelo de movimentação das placas atuais postulado por Scotese (2018) Scotese, 2018/Fernando F. Alkmim/Reprodução
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D’Agrella-Filho, M.S, Teixeira, W., Trindade, R.I.F., Patronia, O.A.L., Prieto, R.F., 2020. Paleomagnetism of 1.79 Ga Pará de Minas mafic dykes: Testing a São Francisco/Congo-North China-Rio de la Plata connection in Columbia. Precambrian Research, v. 338, 105584, doi: 10.1016/j.precamres.2019.105584.

Dalziel, I.W.D., 1997. Overview: Neoproterozoic–Paleozoic geography and tectonics: review, hypotheses and environmental speculations. Geological Society of America Bulletin, v.109,  p.16–42.

Ernst, R., Bleeker, W., 2010, Large igneous provinces (LIPs), giant dyke swarms, and mantle plumes: Significance for breakup events within Canada and adjacente regions from 2.5 Ga to the Present. Canadian Journal of Earth Sciences, v. 47, p. 695–739.

French, J.E., Heaman, L.M., 2010, Precise U-Pb dating of Paleoproterozoic mafic dyke swarms of the Dharwar craton, India: Implications for the existence of the Neoarchean supercraton Sclavia: Precambrian Research, v. 183, p. 416–441, doi: 10.1016 /j.precamres.2010 .05.003.

Kock, M.O, Evans, D.A.D, Beukes, N.J., 2009, Validating the existence of Vaalbara in the Neoarchean: Precambrian Research, v. 174, p. 145-154, doi: 10.1016/j.precamres.2009.07.002.

Li, Z.-X., Bogdanova, S.V., Collins, A.S., Davidson, A., De Waele, B., Ernst, R.E., Fitzsimons, I.C.W., Fuck, R.A., Gladkochub, D.P., Jacobs, J., Karlstrom, K.E., Lu, S., Natapov, L.M., Pease, V., Pisarevsky, S.A., Thrane, K., and Vernikovsky, V., 2008, Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis: Precambrian Research, v. 160, p. 179–210, doi: 10.1016 /j.precamres .2007.04.021.

Piper, J.D.A., 2010. Protopangaea: Palaeomagnetic definition of Earth’s oldest (mid-Archaean–Palaeoproterozoic) supercontinent. Journal of Geodynamics v.50, p.154–165.

Scotese, C.R., 2018. Atlas of Future Plate Tectonic Reconstructions: Modern World to Pangea Proxima (+250 Ma). http://www.scotese.com/earth.htm. Animação em: https://www.youtube.com/watch?v=qrtl8oMn-U8.

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