Semana 5 Geologia General

5/10/2018 Semana 5 Geologia General - slidepdf.com

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GEO102 Geología General

Semana 5: Deriva Continental; expansión de losfondos oceánicos; la Tectónica de Placas y las

bases para una revolución; flujo térmico;temperatura al interior de la Tierra.



PRIMERA PARTE

• Deriva continental.

• Expansión de los fondos oceánicos.• La Tectónica de placas y las bases para

u v u .



Antes de la Deriva Continental existían 3 modelos geotectónicos que explicabanalgunas semejanzas entre los bordes continentales:

• Expansión de la Tierra

Este modelo sugería que la Tierra se expandió, luego la corteza continental se

rompió y los océanos ocuparon el espacio entre los continentes.Ahora sabemos que el enfriamiento del globo terrestre físicamente no permiteuna expansión, por el contrario sería más probable una contracción. Además,la teoría no puede explicar fuerzas compresionales en la corteza terrestre

http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap07.htm



• Contracción de la TierraEsta teoría consideró que los materiales en enfriamiento disminuyen su

volumen. Pero no es suficiente para explicar la magnitud de las fuerzastectónicas en la corteza terrestre.Hoy sabemos que la Tierra está en contracción, pero con un valor mucho menorde lo pensado, y no alcanza las magnitudes para jugar un papel importante en la

generación de fuerzas tectónicas.La contracción de la Tierra era hasta 1870 la teoría favorita de muchoscientíficos.




• Teoría de los GeosinclinalesLa teoría de los geosinclinales existió entre 1873 hasta 1960. James Dwight Dana,

explicó la formación de montañas por procesos largos y no por procesoscatastróficos.La teoría de geosinclinales trató de explicar la formación de montañas porfuerzas verticales. En cuencas (geosinclinales) se acumularon grandes cantidades

de sedimentos, las cuencas por el peso se hunden hasta que una contra – fuerzalevanta todo el material acumulado formando montañas. Esta teoría funcionóbastante bien en las montañas que marcan una simetría a ambos lados.




Las principales dificultades de esta teoría son:

• Muchas montañas no son simétricas ( ej: los Andes) como postula lateoría.

• La teoría de los geosinclinales explica la presencia de las biofacies jurásica y cretácica en África, América de Sur, Australia, la India y Antárticacon conexiones (“puentes”) continentales. Geográficamente (y

que conecte la India - África - América del Sur, sin conectar Asia y Américade Norte.

• El fondo marino es geológicamente diferente de un continente. Es muydifícil explicar como los geosinclinales cambian desde una cuenca marina ala corteza continental.



La Deriva Continental

La idea de que los continentes, encajan como las piezas de un rompecabezas,se originó con el desarrollo de mapas mundiales más precisos.Desde el siglo XVIII hubo personas que notaron esta concordancia. Durante casidos siglos el único indicio de que los continentes podían tener movimiento fue

la congruencia de sus contornos.

http://redescolar.ilce.edu.mx/educontinua/geografia/deriva%20continental/deriva.htm



En 1915 Alfred Wegener, unmeteorólogo y astrónomoalemán que había explorado

Groenlandia, publicó el libroEl origen de los continentes

y los océanos, en el cual

proponía la descabelladahipótesis de que la cortezaterrestre estaba enmovimiento.

http://ed-critica.claudator.com/libro/el-origen-de-los-

continentes-y-oceanos-978849892018



En este libro, Wegener estableció el esbozo básico de su radical

hipótesis de la deriva continental.Wegener sugirió que en el pasado había existido unsupercontinente único denominado Pangea. Además, planteó la hipótesisque en la era Mesozoica, este supercontinente empezó a fragmentarse en

continentes más pequeños, que “viajaron” a sus posiciones actuales.

http://roble.pntic.mec.es/afep0032/antecedenteshistoricos.html



"La idea del desplazamiento de loscontinentes se me ocurrió desde 1910,estudiando el mapa del mundo bajo laimpresión directa que me produjo la

congruencia de los contornos de loscontinentes que están a uno y otro lado delAtlántico. Al principio no hice mucho caso de

esta ea por parecerme poco pro a e. eroen el otoño de 1911 cayó en mis manos porcasualidad un informe por medio del cual meenteré de que había pruebas paleontológicas

de la existencia de un antiguo puente terrestreentre Brasil y África". (Alfred Wegener, Elorigen de los continentes y los océanos, 1915)

http://pilargirona.blogia.com/2008/050302-alfred-wegener.php



PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL

Encaje de los continentes

Wegener sospechó que los continentes

podrían haber estado unidos al observarlas semejanzas entre las líneas de costasituadas a los dos lados del Atlántico.Sin embar o esta idea fue contestada

por otros geólogos que sostenían,correctamente, que las líneas de costaestán siendo continuamentemodificadas por procesos erosivos y

sedimentarios.Aunque los continentes se hubiesendesplazado, sería improbable tal ajusteen la actualidad.

http://definicion.de/pangea/



Los científicos han determinado que una aproximación

mucho mejor del verdadero límite externo de loscontinentes es la plataforma continental.

En la actualidad, el borde de la plataforma continental seencuentra sumergido unos cientos de metros por debajodel nivel del mar.



A principios de los ’70s SirEdward Bullard realizó unmapa intentando ajustar losbordes de las plataformas

continentales.

El ajuste global fue inclusomejor de lo que se habríansospechado por quienes

apoyaban la teoría de laderiva continental.

http://docentes.educacion.navarra.es/~metayosa/1bach/Tierra5.html



Evidencias paleontológicas

Al principio Wegener, pensó que la idea de una Tierra móvil eraimprobable.

No fue hasta que supo que se habían encontrado organismosfósiles idénticos en rocas de Sudamérica y de África cuando

.

A través de una revisión bibliográfica, Wegener descubrió que lamayoría de los paleontólogos estaban de acuerdo en que era

necesario algún tipo de conexión continental para explicar laexistencia de fósiles idénticos de formas de vida mesozoicas enmasas de tierra separadas.



Mesosaurus

Wegener citó casos documentados de varios organismos fósilesque se habrían encontrado en diferentes masas continentales.

El ejemplo clásico es el mesosaurus, un reptil acuáticodepredador de peces cuyos restos fósiles se encuentran sólo en

las lutitas negras del Pérmico (hace unos 260 Ma) en el Este deSudamérica y en el sur de África .

Si el mesosaurus hubiera sido capaz de realizar el largo viaje a

través del largo océano Atlántico meridional, sus restosdeberían tener una distribución más amplia.



http://hays.outcrop.org/GSCI100/lecture18s.html



Los científicos de la época de Wegener explicaban laexistencia de fósiles idénticos en lugares separados pormiles de km de mar abierto con los puentes de tierra

transoceánicos.

Se sabe que durante el último periodo glacial la bajada del

estrecho de Bering entre Asia y Norteamérica.

Los mapas actuales del fondo oceánico confirman el

argumento de Wegener que nunca habían existido puentesde tierra de esta magnitud, de ser así, sus restos estaríantodavía debajo del nivel del mar.



http://www.mantleplumes.org/Cartoons.html

Explicaciones de la aparición de especies similares en masa de tierra que en laactualidad están separadas por un enorme océano, según John Holden.



Glossopteris

Wegener también citó la distribución delhelecho fósil glossopteris como una

prueba de la existencia del Pangea.

Esta planta estaba muy dispersa enÁfrica, Australia, india y Sudamérica (y

Antártica) durante el Paleozoico tardío.Wegener también sabía que esas plantasy la flora asociada con ellos crecían sóloen un clima subpolar.

Llegó a la conclusión que cuando lasmasas de tierra estuvieron unidas seencontraban mucho más cerca del Polo

Sur.

http://www.fossilmuseum.net/plantfossils/Glossopteris/Glossopterissp.htm



Los marsupialesaustralianos tienen unvínculo fósil directo con la

zarigüeya, marsupialencontrado en elcontinente americano.Des ués de la

Organismos actuales

http://www.sciencefriday.com/cienciacierta/tag/marsupial/

fragmentación del Pangea,los marsupialesaustralianos siguieron uncamino evolutivo distinto

que las formas vivas delcontinente americanorelacionadas con ellos.



http://losverdesbc.blogspot.com/



Tipos de rocas y semejanzas estructurales

Wegener encontró pruebas de rocas ígneas de 2200

millones de años en Brasil que se parecían mucho a rocasde edad semejante encontradas en África.Pruebas similares existen en forma de cinturones

montañosos que terminan en la línea de costa, sólo parareaparecer en las masas continentales situadas al otrolado del océano.

http://www.7maravillasnaturales.com/acantilados-de-moher/



“Es como si fuéramos a recolocar los trozos rotos de un periódico juntando susbordes y comprobando después si las líneas coinciden. Si lo hacen, no queda más

que concluir que los trozos debían juntarse realmente de esta manera” A. Wegener

http://labspace.open.ac.uk/mod/resource/view.php?id=357253



Evidencias paleoclimáticas

Wegener dedujo de depósitos glaciares antiguos que grandes

masas de hielo cubrían extensas áreas del hemisferio sur, afines del Paleozoico.En el sur de África y en Sudamérica se encontraron capas de

sedimentos trasportados por los glaciares de la misma edad,así como en India y en Australia.Gran parte de las zonas que contienen pruebas de estaglaciación paleozoica tardía se encuentra en la actualidad

cercana al Ecuador en un clima subtropical a tropical.

http://www.ipe.csic.es/erosion_hidrologia/area_1.htm



¿Pudo la Tierra haber atravesado un período de frío suficiente

como para generar extensos glaciares en zonas que son

tropicales en la actualidad?

Wegener rechazó esta explicación, porque durante el Paleozoico

tardío existieron grandes pantanos tropicales en el hemisferionorte. Estas ciénagas se convirtieron finalmente en losprincipales yacimientos de carbón del Este de Estados Unidos,

Los fósiles de estos niveles de carbón indican un ambientetropical. Además, a diferencia de los árboles de climas más fríos,éstos carecían de anillos de crecimiento, una característica delas plantas tropicales que crecen en regiones con fluctuaciones

mínimas de temperatura.http://www.argentour.com/es/parque_nacional/los_glaciares.php



Wegener sugirió que el Pangea proporcionaba una explicación másplausible para la glaciación de fines del Paleozoico.

Esto explicaría las condiciones necesarias para generar extensionesenormes de hielo glacial sobre parte del hemisferio meridional.Al mismo tiempo, esta geografía colocaría las masas septentrionalesactuales, más cerca del Ecuador y explicaría sus enormes depósitos de

carbón.

http://www.personal.psu.edu/uxg3/blogs/coal/blog/





“Esta prueba es tan convincente que , por comparación, todos losdemás criterios deben ocupar una posición secundaria”.

A. Wegener

http://leiremanrique.blogspot.com/2010/05/teoria-de-la-deriva-continental.html



http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Placas_tectonicas_Teoria.htm



EL GRAN DEBATE

La propuesta de Wegener no fue muy discutida hasta1924, cuando su libro fue traducido al inglés, francés,español y ruso. Desde ese momento hasta su muerte, en

, .

W. B. Scott, presidente de la Sociedad FilosóficaNorteamericana de la época, describió la hipótesis de laderiva continental como un “completo disparate”.



Rechazo de la hipótesis de la deriva continental

Una de las principales objeciones a la hipótesis de Wegener fue la falta deun mecanismo capaz de mover los continentes. Wegener sugirió dosmecanismos posibles para la deriva continental:

• La fuerza gravitacional que la luna y el sol ejercen sobre la Tierra y queprovocan las mareas

Wegener argumentaba que las fuerzas mareales afectarían principalmentela capa más externa de la Tierra, que se deslizaría como fragmentoscontinentales separados sobre el interior. Sin embargo, el destacado físicoHarold Jeffreys contestó correctamente con el argumento que las fuerzas

mareales de la magnitud necesaria para desplazar los continentes habríanfrenado la rotación de la Tierra en cuestión de unos pocos años.



• Los continentes más grandes y pesados se abrieron paso por lacorteza oceánica de manera muy parecida a como los rompehielosatraviesan el hielo

Sin embargo, no existían pruebas que sugirieran que el suelo oceánicoera lo bastante débil como para permitir el paso de los continentes sindeformarse de manera apreciable en el proceso.

En 1929, una fuerte oposición a la idea de Wegener procedía de todaslas áreas de la comunidad científica.

Wegener murió en 1930 en una expedición a Groenlandia, sin

embargo su controversial idea no murió con él.



La deriva continental y el método científico

La base de la hipótesis de Wegener era correcta, aunque conteníamuchos detalles incorrectos.

Por ejemplo, los continentes no se abren paso a través del suelooceánico, y la energía de las mareas es demasiado débil para impulsarel movimiento de los continentes.

Además, para que cualquier teoría científica gane aceptación general,debe hacer frente al examen crítico desde todas las áreas de laciencia.

A pesar de la contribución de Wegener a nuestro conocimiento de laTierra, no todas las pruebas apoyaban la hipótesis de la derivacontinental como él la había formulado.



Aunque muchos se oponían a los puntos de vista de Wegener,

algunos consideraron plausibles sus ideas. Entre ellos se encontrabael geólogo sudafricano Alexander du Toit y el geólogo escocés ArthurHolmes.

En 1937, du Toit publicó Our wondering continents, donde eliminóalgunos de los puntos más débiles de la teoría de Wegener y añadióuna gran cantidad de nuevas pruebas en apoyo de la revolucionaria

.

En 1928 Arthur Holmes propuso el primer mecanismo impulsor parala deriva continental. Holmes sugería que las corrientes deconvección que actúan dentro del manto eran responsables de la

propulsión de los continentes a través del planeta.Sin embargo, la mayor parte de la comunidad científica , en especialla norteamericana, rechazó abiertamente la deriva continental.



Deriva continental y paleomagnetismo

A mediados de la década de los ‘50, empezaron a surgir dosnuevas líneas de evidencia, que cuestionaban la comprensióncientífica del funcionamiento de la Tierra.Una línea procedía de las exploraciones del fondo oceánico yla otra línea de un campo relativamente nuevo, el

http://www.iies.es/Papua-Nueva-Guinea-otorga-la-primera-concesion-del-mundo-para-realizar-mineria-comercial-en-el-fondo-marino_a1269.html

http://www.examiner.com/holistic-science-spirit-in-national/paleomagnetism-photo



El campo magnético de la Tierra y el paleomagnetismo

El campo magnético de la Tierra es similar al generado por una barraimantada, las líneas de fuerza invisibles atraviesan el planeta y seextienden de un polo magnético al otro.

http://4esoiesvilladevallecas09-10.blogspot.com/2009/10/el-magnetismo-terrestre-y-la-expansion.html



Algunos minerales sirven como “brújulas fósiles”, pues son ricos en Fe(como la magnetita) y abundantes en las coladas de lava basáltica.

• Estos minerales cuando se calientan por encima de una temperaturaconocida como el Punto de Curie, pierden su magnetismo.

• Al enfriarse por debajo de su punto de Curie (aprox. 585ºC para lamagnetita), se magnetizan de manera gradual según una direcciónparalela a las líneas de fuerza magnéticas existentes en ese momento.

• Al solidificarse los minerales, el magnetismo permanecerá en esaposición, “apuntando” hacia la posición de los polos magnéticosexistentes cuando se enfriaron.

• Si la roca se mueve, o si cambia la posición del polo magnético, elmagnetismo de la roca conservará, en la mayoría de los casos, sualineamiento original.



Las rocas que se formaron hace miles omillones de años y que contienen un

registro de la dirección de los polosmagnéticos del momento de su formación

o paleomagnetismo.



Los minerales magnetizados también proporcionan un medio paradeterminar la latitud de su origen.

• Pensemos en la aguja de una brújula puesta en un plano vertical,en vez de uno horizontal como en las brújulas comunes.

• Cuando esta aguja se sitúa sobre el polo magnético norte, se alineacon las líneas de fuerza magnéticas y apunta hacia abajo.

• A medida que la aguja se aproxima al Ecuador , el ángulo deinclinación se reduce hasta que la aguja queda horizontal al alinearseparalela con las líneas de fuerza horizontales en el Ecuador.



• Por lo tanto, a partir delángulo de inclinación deesta aguja se puededeterminar la latitud.

• De manera similar, lainclinación delpaleomagnetismo en las

Conociéndose la latitud en la que se magnetizó una muestra de roca, puede

determinarse también su distancia con respecto a los polos magnéticos.

rocas indica la latitud dela roca cuando semagnetizó.



El magnetismo de las rocas proporciona unregistro de la dirección y la distancia a lospo os magn cos en e momen o en quese magnetizó una unidad rocosa.

Expansión del fondo oceánico



Expansión del fondo oceánico

Después de la II Guerra Mundial, se inicia un periodo de exploración oceánica.Durante las dos décadas siguientes se llevaron a cabo grandes descubrimientos:

• El sistema global de dorsales oceánicas que se encuentra en todos los océanos,

caracterizado por un intenso volcanismo y un elevado flujo térmico.

• Un valle de rift central que se extiende a lo largo de la dorsal mesoatlántica.

corteza oceánica en la cima de la dorsal.

• La presencia de grandes montañas submarinas de cima plana, llamadas guyots.Se creía que estas estructuras habían sido islas volcánicas cuyas cimas habíansido erosionadas antes de sumergirse por debajo del nivel del mar.

• En los dragados del fondo oceánico no descubrieron corteza oceánica con unaedad superior a 180 millones de años. Además, la acumulación de sedimentosen la cuencas oceánicas profundas era escasa y no de miles de metros.



A principios de los años ’60, Harry Hess, incorporó estos hechosrecién descubiertos a una hipótesis que más tarde se denominaríaexpansión del fondo oceánico.

Hess proponía que las dorsales oceánicas estaban localizadas sobrezonas de ascenso convectivo en el manto y a medida que elmaterial asciende desde el manto, se expande lateralmente, elsuelo oceánico es transportado de alejándose de la cresta de ladorsal.



http://cmc2tectonica.wikispaces.com/1+DESARROLLO+DE+LA+TEOR%C3%8DA+DE+LA+TECT%C3%93NICA+DE+PLACAS

En estos puntos, las fuerzas tensionales fracturan la corteza y proporcionanvías de intrusión magmática para generar nueva corteza oceánica.Entonces, a medida que el fondo oceánico se aleja de la cima de la dorsal,es sustituido por nueva corteza.



Hess propuso, además, que la rama descendente de unacorriente de convección en el manto tiene lugar en los

alrededores de las fosas submarinas.Según Hess éstas son sitios donde la corteza oceánica esempujada de nuevo hacia el interior de la Tierra. Como

consecuencia, las porciones antiguas del fondo oceánico vanconsumiéndose de manera gradual a medida que desciendehacia el manto.



Hess, propuso que la parte horizontal de la corriente deconvección del manto trasportaba de una manera pasiva

los continentes.

Las ruebas conclu entes ue a o aron la hi ótesis de

Hess, procedieron de los estudios de Fered Vine y D. H.Matthews. Ellos conectaron la hipótesis de expansión delfondo oceánico y las inversiones magnéticas reciéndescubiertas.

Nuevas tecnologías despues



Nuevas tecnologías despues

de la Segunda Guerra mundial• Sonar

•

• Nuclear monitoring

Condujeron a la

Revolución de la Tectónica

de Placas en los 60



Sonar

• mapas del fondo oceánicocon detalle nunca antes

visto

El Fondo oceánico



El Fondo oceánico



Monitoreosismológico

• Catálogos globales de

Sismos durante 30 días



Sismos durante 30 días







Magnetometros

• Reversiones magnéticas yedad del fondo oceánico

Magnetismo en las rocas



g• Algunos minerales magneticos

Las rocas registran el campo magnético alformarse



Padrón de reversiones es muy claro

N normal

N

S

S

inverso

normal

lavas

Vine-Mathews (1963):



Vine Mathews (1963):

Bandas magnéticas en el fondo oceánico

M

Hacia la Tectónica de Placas



J. Tuzo Wilson en 1965, proporcionó lapieza que faltaba para formular la

teoría de la tectónica de placas.

Wilson sugirió que grandes fallas

globales en una red continua quedividía la capa externa de la Tierra envarías placas rígidas.

Además, describió los tres tipos debordes de placa y cómo los bloquessólidos de la capa externa de la Tierrase movían unos respecto a otros.

http://particle.physics.ucdavis.edu/bios/Wilson.html



En las dorsales oceánicas las placas se separaban,mientras que a lo largo de las fosas submarinas, las placas

convergían.Además, a lo largo de grandes fallas, que denominó fallas

,

con respecto a la otra. Wilson había presentado lo queluego se llamaría teoría de la tectónica de placas.

Tectónica de placas: el nuevo paradigma



Tectónica de placas: el nuevo paradigma

En 1968 se unieron los conceptos de deriva continental yexpansión del fondo oceánico en una teoría mucho más

completa conocida como tectónica de placas.

La tectónica de lacas uede definirse como una teoría

compuesta por una gran variedad de ideas que explican elmovimiento observado en la capa externa de la Tierra pormedio de los mecanismos de subducción y de expansión delfondo oceánico, que generaron continentes, montañas y

cuencas oceánicas.

Principales placas de la Tierra



p p

Según el modelo de la tectónica de placas, el manto superior,

junto con la corteza suprayacente, se comportan como unacapa rígida, conocida como litósfera, que está fragmentadaen partes denominadas placas.

El espesor de las placas de la litósfera oceánica son másdelgadas, llegando hasta 100 km. En cambio, la litósferacontinental tiene un espesor entre 100 y 150 km, pudiendo

superar los 250 km.



La litósfera se encuentra sobre una zona más dúctil del

manto llamada astenósfera. La temperatura y presión dela astenósfera superior permite que las rocas seencuentren cercanas a su punto de fusión, provocandouna zona muy dúctil que permite la separación efectiva

de la litósfera de las capas inferiores. Esto permite elmovimiento de la litósfera sobre la astenósfera.



En la litósfera se reconocen 7 placasprincipales:

- Placa Norteamericana.- Placa Sudamericana.- .

- Placa Africana.- Placa Euroasiática.- Placa Indoaustraliana.- Placa Antártica.



Las placas de tamaño mediano son:- Placa Caribeña.

- Placa de Nazca.- Placa Filipina.- Placa Arábiga.

- Placa de Cocos.

- Placa de Escocia.- Placa Juan de Fuca.

Además, se reconocen más de una docena de placas pequeñas.



http://www.conacyt.gob.sv/revista-6-7-7-01.htm



Uno de los principales fundamentos de la teoría de latectónica de placas es que las placas se mueves comounidades coherentes en relación con todas las demás

placas.

A medida ue se mueven las lacas la distancia entre dospuntos situados dentro de la misma placa, permanecerelativamente constante. Mientras que la distancia entrepuntos situados sobre placas distintas, cambia de maneragradual.



Las placas litosféricas se mueven en relación con las demás a unavelocidad muy lenta, pero continua, que es de 5 cm/año (promedio).

Este movimiento es impulsado por la distribución desigual del calor enel interior de la Tierra. El material caliente del manto se muevedespacio hacia arriba y sirve como una parte del sistema de

convección interna de nuestro planeta.

Simultáneamente, láminas más frías y densas de la litósfera oceánicadescienden al manto, poniendo en movimiento la capa rígida externa

de la Tierra. Los roces entre las placas generan terremotos, creanvolcanes y deforman grandes masas de roca en las montañas.













Las placas viajan 1-20 cm/a RELATIVAMENTE



2 cm/yr

18 cm/yr



Bordes de placas



Las principales interacciones entre las placas se producenen sus bordes. Existen 3 tipos de bordes que se diferencian

en función del tipo de movimiento que presentan:

- Borde diver ente

- Borde convergente- Borde transformante

3 Tipos de contactos entre placas



• Divergente

• Transformante

Bordes divergentes



La mayoría de los bordes convergentes se sitúa a lo largo de lascimas de las dorsales oceánicas y pueden considerarse bordes deplaca constructivos, pues es donde se genera nueva litósferaoceánica.

http://tectonicsplate.wikispaces.com/BORDES+DIVERGENTES



Los bordes convergentes también se denominan centros deexpansión, porque la expansión del fondo oceánico se produce alo largo de estos bordes.

A medida que las placas se separan el eje de la dorsal, lasfracturas creadas se llenan inmediatamente con roca fundida que

.

Este magma se enfría gradualmente generando una roca dura yproduciendo así nuevos fragmentos de fondo oceánico. Estosbordes no sólo se forman en el fondo oceánico, si no también

sobre los continentes.

El sistema de dorsalesoceánicas interconectadas



es la estructura topográficamás larga de la superficiede la Tierra, que supera los70.000 km de largo.

La cresta de la dorsal sueleser 2 a 3 km más alta que

adyacentes y tiene unancho de entre 1000 y 4000km.

A lo largo del eje de algunossegmentos de la dorsalexiste una profundaestructura falladadenominada valle de rift.

http://rumboalasestrellas.mforos.com/1383764/6668346-vulcanismo/

La razón principal de la posición elevada de la dorsal oceánica es que lacorteza oceánica recién creada está caliente y ocupa mayor volumen, locual la hace menos densa que las rocas más frías.



A medida que se forma nueva corteza, esta se separa de manera lenta,pero continua. Luego, empieza a enfriarse y contraerse, aumentando así su densidad.Esta contracción térmica explica las mayores profundidades oceánicas

que hay lejos de la cresta de la dorsal.

http://www.bbc.co.uk/nature/blueplanet/infobursts/midocean_ridge_bg.shtml

Dorsales



• Profundidad menorhacia el centro

• Simétricas



Deben pasar unos 80 millones de años antes que elenfriamiento y la contracción cesen por completo. En esemomento, la roca que había formado parte del sistema de

dorsales oceánicas elevadas se sitúa en la cuenca oceánicaprofunda, donde queda enterrada por acumulación desedimentos.

Además, el enfriamiento provoca el fortalecimiento de lasrocas del manto debajo de Ia corteza oceánica,aumentando así el grosor de la placa. El grosor de lalitosfera oceánica depende de la antigüedad: cuanto másantigua (más fría) es, mayor es su grosor.

Rift continental



Pueden desarrollarse bordes de placa divergentes en el interior

de un continente, donde la masa continental puedefragmentarse en dos o más segmentos más pequeños.

Se piensa que la fragmentación de un continente empieza con laformación de una depresión alargada denominada riftcontinental.

El Rift Africano



El valle del rift del África oriental representa el estadio inicial de la rupturade un continente.

Las fuerzas tensionales han estirado y adelgazado la corteza continental.

Como resultado, la roca fundida asciende desde la astenósfera e inicia laactividad volcánica en la superficie.

La extensa actividad volcánica se observa en las montañas volcánicas

como el Kilimanjaro y el Monte Kenia.

Si se mantienen las fuerzas tensionales, el valle del rift se alargará yaumentará de profundidad, alcanzando al final el borde de la placa,

separándola en dos. Llegado ese punto, el valle se convertirá en un marlineal estrecho con una desembocadura al océano.



http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/4a_ESO/02_placas/lecturas/0_lectura6.htm







Bordes convergentes

l di ió d li f ié d l



Para compensar la adición de litosfera recién creada, lasporciones más antiguas de la litosfera oceánica descienden almanto a lo largo de los bordes convergentes. Dado que la

litosfera se destruye en los bordes convergentes, éstos tambiénse denominan bordes destructivos.

http://geociencia.org/borde-convergente/48/

Aparecen bordes de placa convergentes donde dos placas se

h i l t l i i t j t l



mueven una hacia la otra y el movimiento se ajusta con eldeslizamiento de una placa por debajo de la otra.

A medida que dos placas van convergiendo lentamente, el bordefrontal de una de ellas se dobla hacia abajo, permitiéndoledeslizarse por debajo de la otra.

La expresión superficial producida por la placa descendente es unafosa submarina, como la fosa Chile- Perú. Las fosas formadas deesta manera pueden tener miles de kilómetros de longitud, de 8 a12 km de profundidad y de 50 a 100 kilómetros de anchura.



http://tectonica.wikispaces.com/7.-+ZONAS+DE+SUBDUCCI%C3%93N+-+COLISI%C3%93N+ENTRE+PLACAS

Zonas de Subducción

C t



• Convergentes

fosa

100 kmGrandes sismos

Litósfera oceanica











Structure of an Island Arc





Oceanic sedimentsHigh-temperature/low-pressuremetamorphism



Basalt

Low-temperature/

CONTINENTALCRUST

-metamorphism

High-temperature/high-pressuremetamorphism





Margenes convergentes entre placas











Los bordes convergentes también se denominan zonas de subducción,que es donde la litósfera desciende hacia la astenósfera. La subducciónse produce porque la densidad de la placa litosférica descendente es

mayor que la de la astenósfera subyacente. En general, la litósferaá i á d l t ó f Mi t l lit f



oceánica es más densa que la astenósfera. Mientras que la litosferacontinental es menos densa y resistente la subducción. Es siempre lalitosfera oceánica la que experimenta la subducción.

El ángulo con el que desciende la litósfera oceánica depende de sudensidad: a mayor densidad mayor será el ángulo, llegando hasta 90°.

http://cienciasdelatierra2011.blogspot.com/2011/06/tectonica-de-placas.htmlhttp://www.geology.um.maine.edu/geodynamics/analo

gwebsite/UndergradProjects2005/MKF_ERS416_2005/HTML/Background.html

Convergencia corteza oceánica-continental



• Los sedimentos y la corteza oceánica contienen una gran cantidad de aguaque es transportada a grandes profundidades por la placa que se hunde.• A medida que la placa se hunde, el agua es expulsada de los poros, al

aumentar la presión de confinamiento.

•A mayores profundidades, el calor y la presión extraen el agua

procedente de los minerales hidratados (ricos en agua) como losfíb l



anfíboles.

• A una profundidad de 100 km., el manto es lo suficientementecaliente como para que la introducción de agua conduzca a la fusión.Este proceso de fusión parcial, genera tan sólo un 10% de materialun o, que se mezc a con a roca e man o no un a. omo es

menos densa que el manto que la rodea, asciende gradualmentehacia la superficie .

• Estos magmas pueden ascender a través de la corteza y provocaruna erupción volcánica. Estos volcanes forman cadenas llamadas arcovolcánico continental.

Convergencia corteza oceánica-oceánica



• Cuando convergen dos placas oceánicas, una desciende por debajo dela otra, iniciando la actividad volcánica por el mismo mecanismo queactúa en un borde convergente oceánico-continental.

• El agua expulsada de la litósfera oceánica que se hunde, provoca lafusión en la cuña suprayacente de roca del manto.

• Los volcanes crecen desde el fondo oceánico, formando cadenas deestructuras volcánicas llamas arco de islas.

Convergencia corteza continental-continental



Cuando la placa en subducción también contiene litósfera continental,la subducción continuada acabará uniendo los dos bloques, teniendocomo resultado la colisión entre ellos.

Colisiones Continentales

Corteza gruesa muy liviana para ser

subducida



colision

Un Ejemplo: India-Eurasia













• Antes de una colisión continental, las masas continentales afectadasestaban separadas por una cuenca oceánica.• A medida que los bloques continentales convergen, el fondo oceánicoes subducido debajo de una de las placas.

http://ctsaitorlarrea.wordpress.com/terremotos/

•La subducción inicia la fusión parcial de las rocas del mantosuprayacente, pudiendo provocar la formación de un arco volcánico.



• Mientras se consume el fondo oceánico, los bloques continentales

colisionan.

•Esto pliega y deforma los sedimentos acumulados a lo largo delmargen continental.

•El resultado es la formación de una nueva cordillera montañosacompuesta por rocas sedimentarias deformadas y metamorfizadas,fragmentos del arco volcánico y posiblemente fragmentos de corteza

oceánica.

Bordes transformantes

Es donde las placas se desplazan una al lado de la otra sin producir nidestruir litósfera (bordes pasivos). Las fallas transformantes fueronid tifi d i d d d l l t



identificadas por primera vez donde se desplazan los segmentosdesalineados de una dorsal oceánica.

http://almez.pntic.mec.es/~jmac0005/ESO_Geo/TIERRA/Html/Relieve_c.htm

La verdadera naturaleza de las fallas transformantes la descubrióWilson en 1965. Él fue el primero en sugerir que la Tierra estaba



compuesta por placas individuales, a la vez que identificó las fallas alo largo de las cuales es posible el movimiento relativo entre lasplacas.

La mayoría de las fallas transformantes une dos segmentos de una

dorsal mesoceánica. Aquí, son parte de unas líneas prominentes derotura en la corteza oceánica conocidas como zonas de fractura,que abarcan las fallas transformantes y sus extensiones inactivas enel interior de las placas.

Estas zonas de fractura se encuentran cada 100 km aprox. a lolargo de la dirección del eje de la dorsal.

Las fallas transformantes activas se encuentran sólo entre los dos



segmentos desplazados de la dorsal. Aquí, el fondo oceánicoproducido en un segmento de la dorsal se desplaza en la direccióno puesta al fondo oceánico generado en el segmento opuesto.Entonces, entre los dos segmentos de la dorsal las dos placasadyacentes se están rozando conforme se desplazan a lo largo de

la falla.

La orientación de estas zonas de fractura es casi paralela a ladirección del movimiento de la placa en el momento de su

formación. Por tanto, estas estructuras pueden utilizarse paracartografiar la dirección del movimiento de las placas.

Otro papel de las falla transformantes es proporcionar el mediomediante el cual la corteza oceánica creada en las dorsales pueda sertransportada a una zona de destrucción, las fosas submarinas.



Ejemplo: la fallatransformante mendocinopermite el movimientohada el sur del fondo

oceánico generado en ladorsal de Juan de Fucasobrepasando la placaPacífica y por debajo de la

placa Norteamericana.

Aunque la mayoría de las fallas transformantes está localizada dentro delas cuencas oceánicas, unas pocas atraviesan la corteza continental. Dosejemplos de ellas son la falla de San Andrés en California y la falla Alpina,

en Nueva Zelanda.



http://www.blogsonora.com/2009/08/04/serie-de-sismos-causa-alarma-en-hermosillo/

http://www.shakeout.org/nzwestcoast/science.html









Pacifico Norte



Cadena Hawaiana: un contacto entreplacas? NO



No son contactos entre placasa

Puntos calientes



Observaciones:• volcan es en orden de edad•

0 Ma1

2

3 edad

What's up?



SEGUNDA PARTE

• Mecanismos de transporte de calor



• Temperatura al interior de la Tierra• Gradiente geotérmico

Ninguno de los modelos propuestos hasta ahora, puede explicar todos losaspectos de la tectónica de placas. Aunque existe consenso en loi i



siguiente:

• El flu o convectivo del manto rocoso de 2900 km de es esor dondelas rocas calientes y flotantes ascienden y el material más frío y denso

se hunde) es la fuerza impulsora subyacente que provoca elmovimiento de las placas.

• La convección del manto y la tectónica de placas forman parte del

mismo sistema.

• Los movimientos lentos de las placas y el manto son dirigidospor la distribución desigual del calor en el interior de la Tierra.Además esta corriente es el mecanismo que transmite el calor



Además, esta corriente es el mecanismo que transmite el calor

del núcleo de la Tierra y lo hace ascender través del manto.

No se conoce con ningún grado de certeza la naturaleza precisade las corriente de convección.

Tres procesos importantes han contribuido al calor interno de laTierra:



1. El calor liberado por la colisión de partículas durante la formaciónde nuestro planeta. .

interno sólido.

3. El calor emitido por la desintegración radiactiva de los isótopos deuranio (U), torio (Th) y potasio (K).

En la actualidad, nuestro planeta irradia hacia el espacio más cantidad desu calor interno de la que es generada por estos mecanismos. Entonces,la Tierra se está enfriando, con lentitud, pero continuamente.

Mecanismos de transporte de calor

El transporte de calor en el interior de la Tierra se lleva a cabo pormedio de tres mecanismos: conducción, convección y radiación.



La radiación es una forma de transporte de calor que es importante

a temperaturas altas.

http://adrigarxia.blogspot.com/2011/06/trnsferencia-de-calory-sus-tipos.html

La conducción es la forma como se transporta el calor de uncuerpo más caliente a uno más frío con el cual se encuentra en

contacto.



http://hermandadebomberos.ning.com/forum/topics/el-calor

En la corteza, el flujo de calor se produce por este proceso, que

ocurre a un ritmo relativamente lento en sus rocas.La corteza actúa como un aislante (fría en la parte superior ycaliente en la parte inferior), que contribuye a explicar el enorme



caliente en la parte inferior), que contribuye a explicar el enormegradiente de temperatura mostrado por la corteza.

A lo largo de los ejes de las dorsales, donde la corteza tiene poco

espesor, las velocidades de flujo del calor son relativamenteelevadas. Por el contrario, en los antiguos escudos se observa unflujo de calor relativamente bajo. Esto quizá se deba a que esaszonas tienen una raíz litosférica gruesa que aísla de manera eficaz

la corteza, del calor astenosférico inferior.

La convección es un proceso un pocoá l j d l t



más complejo que se da solamente en

fluidos (líquidos y gases). Al sercalentada la parte inferior de un fluido,

densa que la parte superior más fría, por

lo cual tenderá a subir.Se darán origen a celdas de convección,en las cuales existen corrientesascendentes y descendentes.

Omerique.net

El flujo convectivo del manto (mediante el cual las rocascalientes menos densas ascienden y el material más frío y más

h ) l á ú l



denso se hunde) es el proceso más importante que actúa en el

interior de la Tierra.

Este flujo, térmicamente impulsado, es la fuerza que impulsalas placas litosféricas a través del planeta, y genera en últimainstancia las cordilleras montañosas de la Tierra y la actividadvolcánica y sísmica de todo el mundo.

Los primeros modelos que explicaban el mecanismo deimpulso de las placas tectónicas sugirieron que las celdas deconvección dentro del manto transportaban las placas y que

las placas jugaban un papel casi nulo o no jugaban un papel enla convección.



En estos modelos, se pensaba que los movimientos en laastenósfera estaban fuertemente acoplados a la litosfera.

Modelo propuesto para el flujo convectivo del manto.



http://www.kalipedia.com/popup/popupWindow.html?anchor=klpcnatun&tipo=imprimir&titulo=Imprimir%20Art%EDculo&xref=20070417klpcnatun_35.Kes

Un modelo más exitoso de la teoría de convección considera alas placas como participantes activos del proceso deconvección. En este modelo, la litosfera es la capa superior fría

de la celda de convección. Debido a su mayor densidad, lalitosfera se hunde con el tiempo. Entonces, la subducción no seproduce porque la placa es empujada hacia abajo por el mantod d i i l l l l á



descendente, sino simplemente porque la placa se vuelve más

densa que la astenósfera subyacente.Por lo tanto, la placas pueden ser movidas por fuerzas queson independientes de la convección del manto por debajode las placas.

Para entender mejor por qué las placas se mueven,examinemos las fuerzas que actúan sobre ellas.



“tirón” ejercido en la placa a medida quedesciende; es la fuerza principal

fuerza por elevación y gravedad

EJEMPLO DE LAGOS DE LAVA EN LOS VOLCANES DE HAWAI



Mediciones de Flujo de Calor y Tectónica de Placas

La Tierra es un motor de calor gigante. No sólo crear su propiocalor, sino que su sistema tectónico es impulsado por el flujo deese calor



ese calor.

El núcleo externo es líquido y tiene una fuerte convección; partese man o se un en; os vo canes erup an ava ca en e; en os

campos geotérmicos se producen continuas ebulliciones; los

depósitos metálicos se forman a partir de fluidos calientes.

Estos hechos recalcan la importancia de comprender el calor

interno de la Tierra.

Temperatura al interior de la Tierra

Al penetrar en la corteza de la Tierra se observa un cambio en latemperatura, en general ésta aumenta; a esa variación de la



temperatura con la profundidad se le llama gradientegeotérmico.

El gradiente geotérmico varía entre 10°C/km hasta 800 °C/km.

Aunque la mayoría de las zonas del planeta se agrupan alrededorde un promedio de 25 a 35°C/km, a este valor se le considera elgradiente geotérmico normal.

Sin embargo, la velocidad de aumento es mucho menor en elmanto y en el núcleo. A una profundidad de 100 km, secalcula que la temperatura supera los 1200 °C, mientras queen el límite núcleo-manto se calcula que es de 3500 a 4500 °Cy puede superar los 6700 °C en el centro de la Tierra (¡máscaliente que la superficie del Sol!).



caliente que la superficie del Sol!).

Los geólogos estiman el flujo calórico midiendo la cantidad deener ía térmica liberada a través de un área determinada enmiliwatts/m2). El flujo de calor es por lo general medido

mediante la inserción de un termómetro muy sensible en unaprofunda perforación que registra la temperatura.

El flujo de calor en la superficie de la Tierra se calcula como el

producto del gradiente geotérmico por la conductividadtérmica de las rocas, siendo estos dos parámetrosdeterminados directamente.



Este mapa de flujo de calor en la superficie de la Tierra resumedécadas de cuidadosas mediciones y muestra las relacionesfundamentales entre el flujo de calor y la tectónica de placas.

Es obvio que el flujo de calor no se distribuye uniformemente através de del planeta. Pero, ¿por qué surgen estos patrones?

Como se ha señalado, la mayor parte del calor de la Tierra es

generado por la desintegración radiactiva de tres elementosque se encuentran en pequeñas cantidades en casi todas losrocas: potasio, uranio y torio.



A pesar de que el manto contiene concentraciones muy bajasde estos elementos radiactivos, es tan grueso y masivo que elmanto es la fuente dominante de la energía térmica de la

Tierra.

Por consiguiente, el flujo de calor (y el gradiente térmico) esalto, donde el manto caliente se encuentra cerca de la

superficie.

Tipo de roca

Profundidad

(Km)

Producción de

calor en la capa

(10 -13

cal/seg.cm3 )

Flujo de calor de

la base de la

capa

( µ µµ µ cal/cm 2.seg)

Temperatura en

la base de la

capa (°C)

Granito (Cortezasuperior)

0 - 16 4.8 2 600



Gabro (Cortezainferior)

16 - 40 1.9 1 1100

Olivina - Gabro

(corteza inferior)40-60 1.0 0.8 1300

Peridotita (mantosuperior)

60 - 100 0.2 0.6 1600

Flujo de calor debido al transporte por conducción en las capas queforman la corteza y parte del manto superior en una regióncontinental montañosa.

Gradiente geotérmico



http://www.ssn.unam.mx/website/jsp/Placas/placas.jsp

REFERENCIAS

• Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra: Una

introducción a la Geología Física. 710 pag. Pearson Education.•http://redescolar.ilce.edu.mx/educontinua/geografia/deriva%20continental/deriva.htm•http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/058/htm/sec 4.htm



ec_4.htm

Documents

Semana 5 Geologia General