Se o Brasil fica no meio de uma placa tectônica, qual a origem de formações geológicas brasileiras como, por exemplo, a serra do mar?

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A primeira delas é tectônica antiga e a segunda é erosão diferencial.

Embora hoje o territorio brasileiro encontre-se integralmente dentro de uma placa tectônica, elas são sistemas dinamicos nem sempre os limites de placas foram os mesmos. O territorio brasileiro foi moldado pela colisão entre placas tectônicas antigas (crátons, em rosa no mapa abaixo) que formaram feições geológicas como os andes (orógenos, em verde e laranja no mapa abaixo). Ao longo do tempo essas feições foram erodidas, mas as montanhas em muitas porções do território brasileiro são remanescentes dessas épocas passadas.

(fonte: Geológico: Brasil – Compartimentação)

Esses elementos de relevo não se formam apenas no caso de colisão de placas também. A divisão de uma placa em duas (criando um novo limite de placas) gera uma estrutura chamada rifte, como acontece hoje no leste da África e já aconteceu com o Brasil-África durante o mesozóico. O rifte se trata de um vale ao longo do qual se depositam sedimentos, e as beiradas da parte continental (chamadas “ombreiras do rifte”) são partes com relevo bem íngreme e que se destacam do restante. A Serra do Mar se trata justamente disso - a ombreira do rifte que separou Brasil e Africa:

(fonte: Rift Valley Diagram | Earth and Space | PBS LearningMedia)

Por fim, temos o relevo residual da erosão diferencial. É o caso por exemplo das grandes chapadas brasileiras - como a Serra do Espinhaço mineira e sua expressão baiana: a Chapada Diamantina. As chapadas se tratam de sequências quartzíticas circundadas de rochas carbonaticas. O quartzo não é só mecanicamente mais resistente que os carbonatos (dureza 7 contra dureza 3) mas também quimicamente: o quartzo é estável às condições ambientes enquanto o carbonato literalmente dissolve na água (é por isso que cavernas se formam em carbonatos, inclusive). Sendo assim os locais com quartzito mantem-se firmes enquanto os arredores são arodidos com o tempo. As serras nesse caso se formam não por sere soerguidas, mas porque tudo ao redor delas foi erodido e elas se mantiveram, destacando-se na paisagem:

(fonte: http://www.clubedecicloturismo.c... )