Fossas oceânicas e arcos de ilhas

Os processos de expansão e criação da crosta terrestre têm lugar em certos setores onde convergem e divergem as placas da litosfera. Estes processos explicam a origem das cordilheiras e dos vulcões e a ocorrência de terramotos, assim como a formação de fossas oceânicas e arcos de ilhas vulcânicas e sedimentares.
Quando se observa com atenção a distribuição geográfica das cadeias de vulcões e montanhas, e os terramotos são frequentes, é possível verificar que esta distribuição apresenta a forma de superfícies com limites mais ou menos precisos. A característica comum desses limites é o registo de uma intensa sismicidade que está associada à presença de dorsais oceânicas, fossas oceânicas e arcos de ilhas. Em 1962, e a partir destas observações, Harry Hammond Hess, geólogo e oficial da Marinha dos Estados Unidos da América, desenvolveu a sua hipótese acerca da expansão do fundo oceânico.
Em consequência, se se admitir o processo de expansão e criação da crosta, é logicamente necessário, a partir do princípio de conservação da massa e da energia, que se localizem claramente setores onde a crosta se contrai, se destrói ou se funde. Esse mecanismo de destruição teria de ocorrer em certos setores onde convergem as placas da litosfera, batizados com o nome de “zonas de subducção”.
A expansão do fundo oceânico ocorre simultaneamente com o afastamento das placas tectónicas. Quando ocorre a colisão das placas nos extremos opostos à expansão, os materiais menos densos da crosta oceânica afundam-se abaixo dos materiais menos densos da crosta continental e provocam sismos e vulcanismo (um claro exemplo é a cordilheira dos Andes). Por outro lado, quando colidem duas placas continentais igualmente rígidas e densas, ocorre a elevação de cadeias nas cordilheiras (como a cadeia dos Himalaias).
Nas zonas de subducção são geradas grandes e estreitas depressões, ou fossas, muito frequentes no Oceano Pacífico, como é o caso da fossa das Marianas, cuja profundidade ronda os 11.000 metros. O deslizamento de uma placa sob outra ocorre num plano inclinado de cerca de 45 graus, denominado plano de Benioff, em homenagem ao geólogo Hugo Benioff, o seu descobridor.
Outro aspeto singular, ligado à subducção de extremidades de placas tectónicas, é a formação de arcos de ilhas vulcânicas e sedimentares. Junta-se a atividade magmática e uma intensa sismicidade, originando, segundo as observações de Brain Windley, em 1978, um conjunto de ilhas vulcânicas, uma “trincheira” oceânica e ilhas com sedimentos dobrados. Atualmente, observa-se a predominância destas estruturas na zona Oeste do Oceano Pacífico, embora também existam no Atlântico. Um exemplo é o Arco Vulcânico das Antilhas Menores, que marca o limite oriental do mar das Caraíbas e o ocidental do Oceano Atlântico.