Download Dinámica litosférica - CienciasDeLaNaturaleza

ÍNDICE
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Isostasia
Aclaraciones a la teoría de la
isostasia
Los dos escalones del relieve
terrestre
Catastrofismo y movilismo
Teorías fijistas y movilistas
Precedentes de Wegener
Alfred Wegener y la deriva
continental
Argumentos de Wegener
El movimiento de los continentes
Críticas a la teoría de la deriva
continental
Apoyos posteriores a la teoría de la
deriva continental
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El fondo oceánico
Dorsales oceánicas
Antigüedad del fondo oceánico
Distribución y escasez de los
sedimentos
Teoría de la expansión de los fondos
oceánicos
Subsidencia térmica
Pruebas de la expansión oceánica
Límites de placas
El motor de las placas
El ciclo de Wilson
La tectónica de placas: una
perspectiva global
Animaciones
Páginas web de interés
ISOSTASIA
La isostasia es la condición de equilibrio que presenta la superficie terrestre
debido a la diferencia de densidad de sus partes. Se resuelve en
movimientos verticales (epirogénicos) y está fundamentada en el principio
de Arquímedes. Fue enunciada como principio a finales del siglo XIX
El modelo Airy es similar al de un iceberg flotando, con corteza y manto en lugar de hielo y agua. Si
hay una elevación (como una montaña) sobre la superficie, debe existir una raíz que se introduce
dentro del manto. Como la corteza tiene menor densidad que el manto, existirá una fuerza de empuje
que equilibre la fuerza de atracción gravitatoria de las montañas. En los océanos, como el agua de mar tiene menor
densidad inducirá una raíz negativa, es decir, una corteza más fina por debajo de los océanos.
El modelo de Pratt fue desarrollado para
propósitos geodésicos y asume una profundidad
de compensación constante.
ACLARACIONES A LA TEORÍA DE LA ISOSTASIA
1. Los ajustes isostáticos son muy lentos
2. El equilibrio isostático se alcanza a escala regional, no de forma local ya
que la litosfera se arquea ante un esfuerzo vertical.
3. La litosfera “flota” porque a escala de tiempo geológico, los materiales del
manto se comportan como fluidos (corrientes de convección…)
Isostasia en una
cadena montañosa
Reajuste isostático
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ma
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http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ma
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Elevación de la península escandinava
en milímetros por año.
Al retirarse el hielo, la península
escandinava asciende
Cuando se deposita un gran espesor de sedimentos en una cuenca sedimentaria, su fondo
tiende a hundirse lentamente (también pasa por la acumulación de hielo en los glaciares).
Este proceso se denomina subsidencia. La subsidencia es la causa de que resulte difícil
rellenar por completo una gran cuenca, así como de que puedan depositarse espesores
de sedimentos muy superiores a su profundidad original. El caso contrario sucede cuando
se erosiona una cordillera.
LOS DOS ESCALONES DEL RELIEVE TERRESTRE
En la corteza terrestre los
mayores grosores se dan sobre la
corteza continental.
Son materiales menos densos
(2.7g/cm3) y más gruesos que los
de la corteza oceánica (3g/cm3).
Cuanto más gruesa sea una zona de la corteza, tanto más alta y profunda
será. Todo proceso que incremente el grosor de la corteza, hará que
alcance mayores altitudes.
La curva hipsométrica confirma que hay dos tipos de corteza, una continental, con una
altura media alrededor de los 840 m y otra oceánica con una profundidad media de 3720
m
CATASTROFISMO (FIJISMO) Y MOVILISMO
Desde el siglo IV d.C. las autoridades eclesiásticas aseguraban que la Tierra y la
vida fueron creadas, según la descripción del Génesis, hacía unos 6000 años, y
que su estado actual lo determinaban esa creación y los efectos de algunas
catástrofes de origen divino, como el Diluvio. Esta aseveración se conoce
como principio de catastrofismo, e imperó hasta finales del s.XVIII.
Las observaciones que no cuadraban con este principio, como la de fósiles de
animales entonces desconocidos, la presencia de restos de animales marinos
en zonas montañosas, y muchas otras eran ignoradas o explicadas como
tentaciones del Maligno.
Naturalmente, cualquier persona que tratara de dar a estas observaciones una
explicación distinta a la religiosa era considerada como inspirada también por
el Diablo y acusada de herejía.
Teorías geológicas
Fijistas (no
está en libro)
Movilistas
Teoría de la contracción
Deriva continental
Teoría de los geosinclinales
Tectónica de placas
Teoría de la undación
Teoría de la oceanización
TEORÍA DEL GEOSINCLINAL
(saber explicarla)
Publicada en 1859 por J. Hall, mediante un
estudio de los Montes Apalaches.
Decía que antes de que la orogenia se
hubiera producido, había existido una
cuenca de sedimentación (geosinclinales)
con gran potencia de sedimentos (más de
10 Km).
Según Hall, al hundirse las rocas de esta
cuenca
de
sedimentación
(por
subsidencia), las más profundas se
fundieron parcialmente. Al fundirse, el
magma sube y pliega las rocas superiores y
formando las cordilleras.
Argumentos en contra de esta teoría:
• No se explica por qué este plegamiento
ocurre sólo en los surcos geosinclinales
y no en todo el planeta.
• Muchas montañas no son simétricas.
TEORÍA DE LA CONTRACCIÓN (saber explicarla).
J.D. Dana, discípulo de Hall, propuso otra teoría cuya
idea principal es la siguiente:
La Tierra, en una etapa de altas temperaturas que tuvo
lugar poco después de formarse, experimentó una
contracción a consecuencia de su enfriamiento
progresivo. Se produjeron tensiones en la superficie,
originando los grietas (fallas) y arrugas (montañas)
como en una manzana cuando la metes en el horno y
luego se enfría.
Enfriamiento y
contracción
Argumentos en contra:
•
•
•
No se ha demostrado aún que la Tierra se esté enfriando.
Si hubiera ocurrido esa contracción, se habría dado en toda la superficie del planeta
al mismo tiempo y con igual intensidad en toda ella. Esto es incompatible con al
presencia de grandes relieves junto con enormes planicies.
El acortamiento producido por ejemplo en los Andes implica un acortamiento de
450 Km. Esto requeriría un enfriamiento de 2400ºC, algo imposible.
TEORÍA DE LAS UNDACIONES (conocerla).
Fue postulada inicialmente por Arman en 1930. La escuela holandesa de la
Universidad de Ultrecht recogió sus ideas.
Explica la formación de montañas en dos fases:
- Tectogénesis primaria: tiene lugar un gran abombamiento o geotumor en la
Corteza provocado por la ascensión de magma granítico.
- Tectogénesis secundaria: en las laderas del abombamiento ocurren
deslizamientos, mantos de corrimiento, fallas inversas, etc, que moldean la
forma final de la montaña.
Argumentos en contra:
• El magma del Manto es principalmente basáltico, no granítico.
• La pendientes necesarias para tales deslizamientos serían enormes.
• No explica el origen de la energía con la que se levantan y deforman las
rocas ni tampoco la naturaleza de los magmas..
TEORÍA DE LA OCEANIZACIÓN (conocerla).
Presenta una diferencia respecto a la anterior: la ascensión sería de magma basáltico
y no granítico. Grandes masas de material basáltico invadirían la corteza continental, y
los granitos serian englobados en la roca basáltica, que se hundiría formándose una
nueva cuenca oceánica en el lugar donde antes había un continente.
El punto débil de la teoría es el siguiente: según el principio de Isostasia, es imposible
que una mezcla de magma y corteza continental se hunda en el manto, porque la
mezcla sigue teniendo menor densidad que el manto.
PRECEDENTES DE WEGENER (curiosidad)
•
Los navegantes portugueses observaron las coincidencias entre los mapas que
habían elaborado al circunnavegar las costas de Africa y Brasil.
•
En 1600 Giordano Bruno defendía que las tierras y los mares habían cambiado
muchas veces su posición
•
En 1620, el filósofo francés Francis Bacon llamó la atención que América del Sur y
África encajaban perfectamente.
•
Cien años después, Alexander von Humboldt afirmaba que el Viejo y el Nuevo
Mundo se habían separado debido a los efectos de las aguas caídas en el Diluvio
Universal que circulando de Norte a Sur habían excavado el Atlántico.
•
En 1858 Antonio Snider-Pellegrini habló por primera vez de un súpercontinente
antes de la apertura del Atlántico, explicando así los similares fósiles en Europa y
Norteamérica.
•
En 1910 el norteamericano F. B. Taylor publicó un extenso trabajo donde proponía
una hipótesis elaborada de lo que hoy se conoce como deriva continental
basándose en la forma y distribución de las cordilleras en Asia y Europa
ALFRED WEGENER Y LA DERIVA CONTINENTAL (importante todo lo referente a la
deriva continental)
Alfred Wegener en 1915 postuló por primera vez una
teoría coherente basada en la existencia de
movimientos horizontales.
Según esta teoría, en los comienzos de los tiempos
geológicos las tierras formaban un único
supercontinente llamado Pangea, rodeado por un
único océano primitivo llamado Panthalasa.
Esta masa continental se fragmentó en varios bloques
que se fueron separando «como barcos sobre el fondo
del océano».
Esta separación y desplazamiento de los bloques
continentales es la deriva continental.
Movimientos de las
placas según Alfred
Wegener
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=R_fsl97A_8o
LOS ARGUMENTOS DE WEGENER (importante , explicarlas aunque puede ser con
vuestras palabras. Algunas no están en el libro)
-Pruebas Geodésicas:
Wegener tenía datos de que Groenlandia se estaba alejando lentamente del
continente europeo. Basándose en mapas del siglo XIX, observó que, desde
entonces hasta comienzos del siglo XX, Groenlandia y Europa se habían
separado más de un kilómetro y medio. También observó que París y
Washington se estaban alejando y, en cambio, San Diego y Shanghai se
aproximaban. Wegener presentó una serie de medidas de posicionamiento
astronómico de Groenlandia con respecto a Europa, con la intención de
demostrar que ambas masas se separan a razón de 32 metros al año pero
otras medidas de variaciones de latitud en otros observatorios lo
contradecían. Hoy se sabe que esas cifras eran excesivas en tres órdenes de
magnitud.
-Pruebas Geofísicas:
Algunos de los argumentos siguen siendo válidos actualmente, como el
considerar a los océanos y continentes como unidades distintas.
LOS ARGUMENTOS DE WEGENER
-Pruebas Geográficas. Wegener
sospechó que los continentes
podrían haber estado unidos en
épocas pasadas al observar una
gran coincidencia entre las formas
de la costa de los continentes,
especialmente entre Sudamérica y
África.
-Si, en el pasado, estos continentes
hubieran estado unidos formando
uno solo (Pangea), es lógico que los
fragmentos coincidan en forma. La
coincidencia es aún mayor si se
tienen en cuenta no las costas
actuales, sino los límites de las
plataformas continentales.
LOS ARGUMENTOS DE WEGENER
- Pruebas Geológicas: Si se unen los
continentes en uno solo, se puede
observar que los tipos de rocas, la
cronología de las mismas y las cadenas
montañosas
principales
tendrían
continuidad física, es decir, formarían
un cinturón casi continuo. Por tanto, se
puede
deducir
que
muchas
formaciones geológicas y cordilleras se
originaron
cuando
todos
los
continentes estaban reunidos y que
después se separaron.
Continuidad de los yacimientos de diamantes en África y Sudamérica.
LOS ARGUMENTOS DE WEGENER
-Pruebas Paleontológicas: fueron los que le convencieron de la realidad de la deriva
continental. Ponían en evidencia las relaciones entre los fósiles encontrados en uno y
otro continente. Existen varios ejemplos de fósiles de organismos idénticos que se han
encontrado en lugares que hoy distan miles de kilómetros, como en Sudamérica, África,
India y Australia.
-Los
estudios
paleontológicos
indican que estos organismos
prehistóricos
hubieran
sido
incapaces de recorrer y cruzar los
océanos que hoy separan esos
continentes.
-Esta prueba indica que los
continentes estuvieron reunidos en
alguna época pasada.
LOS ARGUMENTOS DE WEGENER
-Pruebas Paleoclimáticas:
-El científico alemán descubrió
que existían zonas en la Tierra
cuyos climas actuales no
coincidían con los que tuvieron
en el pasado.
- Existen lugares hoy que
tienen un clima tropical o
subtropical, pero que estaban
cubiertas de hielo hace 300
millones de años.
También hay regiones donde reinaban condiciones climáticas semejantes a las que se dan
en las actuales zonas tropicales, que favorecieron la formación de grandes yacimientos
de carbón; hoy día, estos lugares se encuentran, sin embargo, en climas muy fríos. Estas
pruebas hacen suponer que los continentes se localizaban en una latitud más al sur que
la que ocupan actualmente.
CRÍTICAS A LA TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL
La hipótesis de la deriva continental de Wegener pasó por duras críticas basadas
en dos aspectos principales:
1) Como prueba geológica de la deriva, Wegener consideró algunos argumentos
falsos junto a otros muy buenos. Así, cuando los primeros fueron cuestionados y
se puso en duda su validez, los otros también fueron rechazados como si hubieran
sido equivalentes.
2) La ausencia de un mecanismo que explicase convincentemente la deriva.
Los principales ataques vinieron del geofísico Harold Jeffreys que en 1924 criticó
con dureza la posibilidad de que los continentes pudieran desplazarse sobre el
fondo oceánico, y finalmente la teoría fue rechazada en el Simposio de 1926 de la
Asociación Americana de Geólogos del Petróleo.
Wegener murió en 1930, en Groenlandia, buscando más pruebas de su teoría
VALORACIÓN ACTUAL DE LA DERIVA CONTINENTAL
Los principales errores de la deriva continental fueron dos:
• No propuso un mecanismo válido para explicar la deriva. Según Wegener,
los movimientos de los continentes de deben a la fuga polar (por la
rotación terrestre) y al frenado mareal (por la atracción del Sol y la Luna).
No conocía las corrientes de convección.
•
Los continentes se desplazaban sobre los fondos oceánicos, pero no sabía
que no solo no es así, sino que los océanos también se mueven.
APOYOS POSTERIORES A LA TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL (algunas no están
en libro)
Ideas que apoyan la deriva continental
Las corrientes de convección (Arthur Holmes)
geosinclinal de Samfrau (Alexander du Toit)
Ajuste de los continentes (Ajuste de Bullard)
Uso del sonar (topografía oceánica)
Expansión del fondo oceánico (Harry Hess)
Descubrimiento de las anomalías magnéticas (Vine y Mathews)
Definición de las fallas de trasformación
Descripción de las placas (Tuzo Wilson)
Las corrientes de convección (Arthur Holmes).
Este científico propuso el siguiente mecanismo para explicar el transporte de bloques
generados a partir de Pangea: la existencia de corrientes de convección del interior
del manto de la Tierra, según él generadas a consecuencia de la transferencia de calor
del núcleo de la Tierra hacia el magma, que hacen que la placa continental se rompa.
Las corrientes, al chocar con la placa continental en la superficie del planeta, se
"bifurcan" y vuelven a zambullirse hacia el centro del planeta. Si al momento de
bifurcarse se encuentran con otras corrientes de sentido opuesto se generan zonas de
tensión (donde se creara fondo oceánico). Por otro lado, si las corrientes de
direcciones opuestas se encuentran y sumergen otra vez hacia el interior de la Tierra
surgen zonas de compresión (donde se originarán las cordilleras).
Pruebas geológicas aportadas por Alexander du Toit
Alexander du Toit demostró, por primera vez, que el acoplamiento de los continentes
debería hacerse no por la línea costera actual, sino por la de la plataforma continental,
logrando así una concordancia más perfecta entre las márgenes de los continentes.
Ademas, utilizó un geosinclinal
del
Paleozoico,
llamado
el geosinclinal de Samfrau (un
acrónimo de Sudamérica, África y
Australia), que afectó el cono sur
de Sudamérica, el sur de África y
la
Australia
oriental;
ese
geosinclinal "surge como un solo
trazo" al juntar esos continentes
en el supercontinente de
Gondwana.
Ajuste de Bullard
Bullard y sus colaboradores, basándose en la
observación de Du Toit, de que la concordancia
entre las márgenes deberían establecerse por la
línea de la plataforma continental y no por
aquella del litoral actual, y empleando técnicas
geométricas y ordenadores, lograron obtener
un ajuste muy preciso de los continentes
alrededor del Atlántico.
Las discordancias en los ajustes de las líneas de
las plataformas continentales fueron reducidas
hasta 50 km.
Ese ajuste, que luego fue conocido como
el ajuste de Bullard, redujo al silencio a los
críticos que empleaban ese argumento en
contra de la teoría de la deriva continental.
Las anomalías magnéticas en el fondo oceánico
Las mediciones magnéticas de la corteza oceánica arrojaron una distribución en
bandas de anomalías positivas y negativas. La explicación a esta distribución la
dieron Vine y Matthews que atribuyeron el bandeamiento a la inversión del campo
magnético y la expansión del fondo oceánico. También se observó que las anomalías
son simétricas a uno y otro lado de las dorsales, confirmando dicha expansión.
Con estos bandeamientos se pudo conocer la historia del campo magnético
terrestre, sus inversiones y la duración de cada episodio en el que el campo fue
positivo o negativo.
Vine y Wilson calcularon los perfiles teóricos de las anomalías magnéticas en el
fondo oceánico con valores razonables para la expansión del fondo oceánico y la
cronología de las inversiones, obteniendo un ajuste casi perfecto con su perfil
calculado y el observado.
Otra confirmación se obtuvo de los sedimentos del fondo marino, cuya
magnetización también presentaba bandas, pero ahora verticales, con inversiones
en la polaridad, respetando los intervalos de tiempo observados en otras anomalías.
Otros apoyos a la teoría de la deriva continental
•
La utilización del sonar permitió descubrir y
describir la existencia de dorsales oceánicas de
60.000 km de longitud, la juventud de la corteza
oceánica y la ausencia de sedimentos en las
dorsales y su escasez en el resto de los fondos
•
El descubrimiento y la confirmación de la
expansión del suelo oceánico. (Dietz, 1961; Hess,
1962, entre otros).
•
La definición de las fallas de transformación.
•
En 1965, Tuzo Wilson describe las placas y, en 1968 surge la teoría integradora
de la Tectónica de placas.
EL FONDO OCEÁNICO
Algunos de los datos más importantes acerca de la deriva de los continentes se
obtuvieron a partir del estudio de la topografía, el paleomagnetismo y la historia
geológica del fondo oceánico.
El estudio de los océanos se debe básicamente a:
•
Descubrimiento del sonar y su utilización especialmente durante la II
Guerra Mundial.
•
Investigaciones posteriores a 1945 que demuestran que el fondo marino es
mayoritariamente plano, pero presenta cadenas montañosas de gran
extensión. Además la cantidad de sedimentos es mucho menor de lo
esperado y también la juventud de la corteza oceánica.
Dorsales oceánicas
El océano Atlántico está recorrido de Norte a Sur
por la dorsal oceánica, una cadena montañosa de
mas de 3000 metros de altitud en muchos puntos,
y que se extiende por otros océanos superando los
60.000 km de longitud.
Tiene un surco central limitado a ambos lados por
fallas normales, que se denomina rift.
La dorsal se ve interrumpida por fallas
transformantes, que suponen fracturas con
desplazamientos horizontales que hacen que no se
vea recta la dorsal.
En las dorsales las rocas son actuales y su
antigüedad se incrementa al distanciarnos de ellas.
TIPOS DE DORSALES OCEÁNICAS (no está en libro)
Dorsales de tipo atlántico
Dorsales de tipo pacífico
1. Son lentas (Velocidad de expansión entre 0.5
y 4 cm/año)
2. En el centro está el Rift, limitado por fallas
normales y paralelas
3. Los laterales del rift pueden emerger (Islas
Azores)
4. Actividad sísmica intensa y profunda
5. Poca producción de magma
6. Escasa actividad hidrotermal
1. Son rápidas (Velocidad de expansión mas de
5 cm/año)
2. No hay Rift, hay una cúpula o horst muy
resistente
3. Los laterales del rift pueden emerger (Islas
Azores)
4. Actividad sísmica intensa poco profunda
5. Producción de magma continuo y abundante
6. Alta actividad hidrotermal (numerosas
chimeneas submarinas)
Antigüedad del fondo oceánico
Al estudiar la antigüedad de las roca del
fondo oceánico, se ve que:
1.- Las más alejadas de la dorsal son más
antiguas (pero sin superar los 180 m.a.), y las
más próximas a la dorsal son muy modernas.
2.- Las épocas de formación de estas rocas se
distribuyen simétricamente a ambos lados de
la dorsal
Distribución y escasez de los sedimentos
Se esperaban hallar capas y capas de sedimentos, reflejando la historia de la Tierra,
desde que se formaron los océanos, hace más de 4.000 m.a. Pero encontraron que no
había sedimentos en el rift y que en los fondos oceánicos había muy pocos. Además,
su espesor iba aumentando conforme nos alejamos de la dorsal y no se distribuyen de
forma homogénea. La edad de los sedimentos situados justo sobre el basalto también
aumenta al alejarnos de la dorsal.
TEORÍA DE LA EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS
En un intento de obtener una explicación
correcta de los datos facilitados por la
oceanografía sobre la constitución de los
océanos (existencia de las dorsales,
distribución de los sedimentos, anomalías
magnéticas en las dorsales, etc.), Hess
propuso en 1960 la teoría de la expansión
de
los
fondos
oceánicos,
que
posteriormente ha sido ampliada por
numerosos geofísicos.
Según dicha teoría, las dorsales oceánicas son zonas de ascenso de materiales del
manto (lo que explica su elevado flujo de calor) que se derraman a ambos lados de
las mismas y dan lugar a la corteza oceánica.
Debido a este proceso los océanos se irían ensanchando y los continentes se
separarían paulatinamente a ambos lados de las dorsales, aunque la velocidad de
separación varía de un océano a otro.
La teoría de la expansión de los fondos de los océanos explica los datos aportados por
la geofísica y la geología:
•
la escasez y la poca edad de los sedimentos en las proximidades de las dorsales, ya
que son zonas de reciente formación y aún no se han depositado en ellas
importantes espesores de sedimentos.
•
la distribución simétrica de las bandas de anomalías magnéticas a ambos lados de
una dorsal; cada banda de rocas presenta una anomalía cuyo signo dependerá de la
polaridad del campo magnético terrestre en el momento de formación de la banda
rocosa.
•
Existencia de un flujo térmico en las dorsales oceánicas.
•
Presencia de lavas almohadilladas en las dorsales oceánicas.
SUBSIDENCIA TÉRMICA
La teoría de expansión del fondo oceánico explica la formación del suelo oceánico,
pero puesto que el volumen y la superficie de la litosfera no aumenta, tiene que
haber un mecanismo que lo explique, tiene que haber un proceso de destrucción
de esa misma corteza oceánica.
Este proceso es la subsidencia
térmica
(hundimiento
o
subsidencia por el enfriamiento
progresivo de la litosfera) y
puede
explicarse
por
las
diferencias de densidad entre la
litosfera recién formada, la
litosfera más antigua y el manto
superior
Cerca de la dorsal, la litosfera está
formada por materiales calientes y
poco densos, pero al alejarse de la
dorsal, se van enfriando y engrosando
al incorporar materiales del manto
situado inmediatamente por debajo y
adosarse a esta capa
Como esta última capa tiene la misma
composición
que
el
manto
sublitosférico, pero está mas frío, su
densidad es mayor y por lo tanto tiende
a introducirse en el manto poco a poco,
fundiéndose y desapareciendo (este
proceso, llamado subducción, empieza
cuando la corteza tiene unos 100 m.a.)
PRUEBAS DE LA EXPANSIÓN OCEÁNICA (no esta en libro)
1. La edad de las rocas y de los sedimentos del fondo marino. Las rocas de
las dorsales son más jóvenes que las cercanas a la costa.
2. Acumulación de sedimentos. El espesor de los sedimentos es mayor
cerca de los continentes que en las zonas de las dorsales, en las que
apenas hay. El espesor medio real de estos es menor que el calculado
teóricamente. Esto indica que el suelo marino se ha formado hace poco
tiempo y que los sedimentos se reabsorben.
3. Presencia de paleomagnetismo en las rocas, con alternancia de bandas
de polaridad opuesta.
4. Existencia de un flujo térmico en las dorsales oceánicas.
5. Presencia de lavas almohadilladas en las dorsales oceánicas.
Límites de placas
Bordes
constructivos
Bordes pasivos
Bordes
destructivos
Placa oceánica
vs. oceánica
Placa oceánica
vs. continental
Placa
continental vs.
continental

Al moverse, las placas pueden:



Separarse (Bordes divergentes - constructivos):
cuando sube material del interior que se enfría y
forma grandes elevaciones (dorsales oceánicas)
Colisionar (Bordes convergentes - destructivos): al
final una placa se desplaza sobre la otra
(Subducción). Forman fosas y cordilleras y están
asociadas terremotos y volcanes.
Se deslizan unas respecto a otras (Bordes neutros):
están asociadas a terremotos
Bordes destructivos: PLACA OCEÁNICA vs PLACA OCEÁNICA
En este caso una de las placas oceánicas se
hunde bajo la otra con un ángulo acusado
(casi vertical) y sin formar prismas de
acreción o con prismas muy pequeños
(subduce de forma espontánea debido a que
su densidad es mayor que la de las capas
inferiores).
Se forman fosas oceánicas profundas (las
mayores depresiones del planeta).
La placa que subduce se funde originando
procesos magmáticos y volcanes en
superficie y si éstos son suficientemente
altos aparecerán islas volcánicas (orógenos
denominados arcos islas).
Entre el continente y el arco de islas queda
una cuenca marginal.
La sismicidad en estas zonas también es
elevada (terremotos de foco superficial,
medio y profundo)
Ejemplo de arcos islas son: las Aleutianas,
Kuriles, Japonesas, Filipinas, Marianas, Antillas,
islas de Tonga, Java o Sumatra.
Fenómenos asociados a estas placas:
•
•
•
•
Vulcanismo activo
Terremotos
Formación de fosas oceánicas
Arco de islas (dejan una cuenca marginal tras ellas)
Bordes destructivos: PLACA OCEÁNICA vs PLACA CONTINENTAL
La litosfera oceánica más densa y delgada se hunde, bajo la continental, incorporándose sus
materiales al manto. En este proceso de subducción se forman fosas oceánicas. La placa
continental actúa como una pala que acumula los sedimentos que se deforman por la presión y
crean el prisma de acrección.
La actividad sísmica es muy intensa con focos someros, intermedios y profundos.
La superficie de contacto entre la litosfera oceánica y continental es inclinada (45º) y se
denomina superficie de Benioff.
El agua hace que baje el punto de fusión
de la zona que subduce por lo que se
funde parcialmente, la
masa magmática recién formada tiende a
abrirse paso a través de la Corteza
continental, desarrollando una
importante actividad volcánica.
La presión de las placas forma
pliegues sobre el continente que dan
lugar a cordilleras paralelas a la costa
denominados
orógenos
perioceánicos, de borde continental
o de tipo andino.
Bordes destructivos: PLACA OCEÁNICA vs PLACA CONTINENTAL
Fenómenos asociados:
•
•
•
•
•
Formación de fosas
Prisma de acreción
Orógenos de tipo andino
Actividad sísmica
Actividad volcánica
Bordes destructivos: PLACA CONTINENTAL vs PLACA CONTINENTAL
Se produce cuando en una subducción
continente-océano, la placa oceánica
subduce hasta colisionan dos placas
continentales, termina la subducción y se
produce un cabalgamiento de un
continente sobre otro.
Los sedimentos que se habían
depositado en el océano (ahora
desaparecido) se deforman, dando lugar
a una cordillera de grandes dimensiones
(orógeno intracontinental o de tipo
alpino).
Este es el caso de la cordillera del
Himalaya, originada por la colisión entre
las placas Indoaustraliana y Euroasiática.
También los Urales, Alpes, Pirineos, etc.
Fenómenos asociados:
•
•
Orógenos Intracontinentales o alpinos
Actividad sísmica.
Orógenos de
colisión en la
península ibérica
Bordes constructivos: LAS DORSALES OCEÁNICAS (no está en libro)
Su expresión topográfica en superficie viene marcada por la existencia de las
dorsales oceánicas que suponen la interacción entre dos placas que se separan.
Estas dorsales presentan una depresión tectónica central llamada Rift, donde el
espesor de la litosfera es mínimo debido al movimiento de separación, lo que
facilitará la salida y formación de magmas que darán lugar a la formación de suelo
oceánico y el crecimiento o expansión del fondo.
Se pueden encontrar estos bordes en:
•
•
Centro de los océanos, como la dorsal
atlántica
En zonas continentales, como el Rift
Valley africano (se está originando la
fractura del continente)
Los procesos geológicos asociados:
• Intensa actividad volcánica (emisión de lavas básicas y expansión del fondo
oceánico).
• Intensa actividad sísmica con sismos de foco superficial asociados a las
fracturas (fallas normales) producidas en el Rift por la distensión.
Tres fases en la formación de un océano
y los rift valley correspondientes:
1. Rift Valley Africano: En fase de
rotura del continente.
2. Mar Rojo: Se ha formado un nuevo
mar y se aprecia la formación de la
dorsal
3. Dorsal Atlántica: Dorsal
completamente formada.
Bordes pasivos: LAS FALLAS TRANSFORMANTES
Son zonas donde no se crea ni se destruye litosfera. Hay un desplazamiento lateral de
una placa respecto a otra placa, originando las fallas transformantes.
En estos bordes no hay vulcanismo pero si una alta sismicidad (de foco superficial).
Tampoco hay relieves característicos.
Las fallas transformantes pueden ser de dos tipos:
•
•
Asociadas a dorsales oceánicas (hay vulcanismo en la dorsal pero no en la falla
transformante).
Fracturas que conectan dos placas diferentes como la falla de San Andrés.
Falla transformante:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=OjMhUGsF_Nw
Falla de San Andrés
(California)
Mejor el del libro
EL MOTOR DE LAS PLACAS
El origen de los movimientos de las placas está en la energía interna de la
tierra, ayudada por la energía gravitatoria. Los procesos que provocan estos
movimientos son:
•
Corrientes de convección
•
Puntos calientes.
•
La gravedad que influye debido a:
 La altura de la dorsal respecto a la
zona de subducción (facilita el
deslizamiento de la litosfera
oceánica).

La mayor densidad de la litosfera
que subduce tiene un efecto de
arrastre sobre el resto de la placa.
Se producen corrientes de convección
debido a la diferencia de temperatura y
de densidad de los materiales del manto,
lo que produce un efecto de arrastre
sobre la litosfera.
•
Puntos calientes originados a partir de las
plumas mantélicas que surgen de la capa
D’’ y que forman parte de la dinámica
convectiva del manto.
EL CICLO DE WILSON (no está en libro)
Ciclo de Wilson
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ZLJLFYXp-0Q
La configuración mundial de las placas es inestable y se está modificando lenta pero
continuamente, los continentes se han unido y separado varias veces. La idea de
que los océanos se abren y se cierran fue enunciada por T. Wilson y se conoce como
el ciclo de Wilson.
Animación del ciclo de Wilson
Se considera que a lo largo de la historia de la Tierra este ciclo se ha completado en cinco
ocasiones, precedido por una tectónica de miniplacas, hace entre 2.800 y 2.500 millones de años.
Esta es la época en la que se formaron las grandes extensiones de granitos. Los supercontinentes
se disgregarán y se unirán en varias ocasiones:
•
•
•
•
•
Hace 2.100 millones de años (Pangea I).
Entre 1.800-1.600 millones de años (Pangea II).
Hace 1.100 millones de años (Pangea III).
Y hace 600 millones de años se formó Pangea IV que sufrió un ciclo de Wilson completo hasta
formar, hace 250 millones de años Pangea V que comenzaría el ciclo actual.
Pangea V se corresponde con el Pangea que imaginó Wegener.
Según esto los supercontinentes se forman cada 400 a 500 millones de años, y un punto caliente
es capaz de romper un continente en 100 millones de años.
FASES DEL CICLO DE WILSON
En una primera fase se produce una
tumefacción o abombamiento de la superficie
terrestre, que eleva esta área varios miles de
metros sobre el nivel del mar, producida por el
ascenso de una Pluma mantélica.
La fase anterior termina con la
formación de una serie de fallas, que
liberan parte de la tensión que soporta
la Corteza continental. En el valle
central o Rift, se instalan ríos y lagos,
como hoy puede observarse a lo largo
de los Rift-Valleys africanos.
El empuje del material volcánico que
asciende a través del Rift hace que las
masas continentales se separen
definitivamente. Entremedias se instala
un mar cerrado y alargado, con poca
circulación de agua. Ya existe una
típica Corteza oceánica. En este estadio
se encuentra el Mar Rojo.
Conforme pasan los millones
de años, este mar se va
ensanchando hasta que se
instala un verdadero océano.
Los bordes de los continentes
que quedan a ambos lados del
océano, ya adquieren la
morfología típica de Margen
continental,
tipo atlántico o pasivo. Este es
el estado en que se encuentra
elOcéano Atlántico.
Al llegar a los 180-200 millones de años
después de iniciarse el proceso, la Corteza
oceánica alcanza tal densidad y rigidez
que hace que se fracture, se separe del
margen continental y descienda bajo el
continente.
El arrastre de sedimentos marinos y agua
junto con la Corteza oceánica hacia el
interior del Manto facilita la fusión de
esta, dando lugar a magmas que suben
por las fracturas e impulsados por la
presión del vapor de agua y otros gases.
En superficie se forman volcanes,
fumarolas, géiseres, etc, originando los
Márgenes continentales tipo andino o
activos. Los orógenos así formados
también son conocidos como Cordilleras
de tipo andino.
Conforme los continentes se van aproximando,
los sedimentos depositados en los fondos
oceánicos van siendo comprimidos en el borde
del margen activo. Parte de estos sedimentos
subducen, se funden y dan lugar a volcanes en
la superficie.
Finalmente, la Corteza oceánica se consume y el
océano desaparece. Los sedimentos y las rocas
sedimentarias de los márgenes continentales son
fuertemente deformados, comenzando la
elevación de la cordillera.
Algunas porciones de la Corteza oceánica quedan “pellizcadas”, entre las rocas de
ambos continentes. Es lo que se conoce como zona de sutura o de “melange” (por la
mezcla de rocas procedentes de la Corteza continental y la oceánica).
LA TECTÓNICA DE PLACAS: UNA PERSPECTIVA GLOBAL
La tectónica de placas surge como teoría global, capaz de interpretar dentro del
marco del movimiento de las placas, distintos procesos que hasta ese momento los
geólogos interpretaban de forma independiente. Las ideas básicas de esta teoría
son:
1- La litosfera terrestre está dividida en una serie de bloques más o menos rígidos y móviles
denominados placas litosféricas.
2- Estas placas litosferas se desplazan sobre la zona plástica subyacente, cada una con una
velocidad y dirección variable.
3- Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la energía térmica existente en
el interior de la tierra. Esta energía impulsa las corrientes de convección que en última instancia
mueven las placas.
4- Las zonas de contacto entre placas se denominan bordes o límites de placas. En dichos límites
se produce un movimiento relativo entre placas. Pueden ser de tres
tipos: divergentes (separación),convergentes (choque) o pasivos (deslizamiento).
5- Los límites de las placas son las zonas de mayor actividad geológica de la Tierra.
6- A lo largo de la historia geológica han cambiado no sólo la posición de las placas litosféricas,
su forma o tamaño, sino también el número de las mismas.
LA TECTÓNICA DE PLACAS CON LA TECNOLOGÍA ACTUAL
La tecnología actual ha permitido medir con extrema precisión los movimientos de las
placas litosféricas, apoyando la teoría de la tectónica de placas. Las principales técnicas
de medición, han sido:
Interferometría:
Se utilizan radiotelescopios que reciben señales de
radio emitidas por los quásares. Los cambios de
posición en los continentes implican un desfase en la
recepción de la onda, pudiendo medir movimientos
de 2mm/año.
GPS
Basándose en las señales radioelectrónicas de los
satélites, se pueden medir distancias con mucha
precisión.
Sistema SLR (Satellite Laser Ranging)
Utiliza rayos laser que son emitidos desde una
estación situada en una placa litosférica y reflejados
en un satélite y recibidos en otra estación situada en
una placa diferente. Cualquier movimiento entre las
estaciones es detectado con precisión (similar a la
interferometría).
Animaciones de geología Junta de Andalucía.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/tectonica_animada/tectonanim.htm
Borde Divergente (Dorsal) 1
Borde Divergente (Dorsal) 2
Borde Divergente (Rotura Corteza)
Rifting (Formación de rift-valley y nueva corteza oceánica)
Borde Divergente - Origen de las Anomalías Magnéticas
Borde Convergente (andino 2)
Génesis de Magmas en subducción
Borde Convergente andino (Procesos tectónicos asociados)
Borde Convergente (arco insular oceánico)
Colisión Continente-Continente
Movimiento de Placas y Plumas del Manto
Convección en el Manto
Cadena volcánica de punto caliente (Hot Spot) 1
Rotura Continental por pluma térmica (punto triple)
Otras paginas de interés:
http://ansatte.uit.no/kare.kullerud/webgeology/webgeology_files/spanish/
plate_tect_sp.html (Muy buena)
http://ansatte.uit.no/kare.kullerud/webgeology/webgeology_files/spanish/
mantle_dyn_spanish.html
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/113/ht
m/terrest.htm
http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/Ap
untes/BioGeoBach1/4-TecPlacas/CicloContinental.htm
http://www.bioygeo.info/AnimacionesGeo1.htm (animaciones de geología)