TEMA 9: LAS TEORIAS OROGENICAS. DERIVA CONTINENTAL Y TECTONICA DE PLACAS
1. INTRODUCCION 2. LAS TEORIAS OROGÉNICAS 2.1. Teorías fijistas 2.1.1. Teoría del geosinclinal 2.1.2. Teoría de las undaciones 2.1.3. Teoría de la oceanización 2.2. Teoría de la movilidad horizontal continental y sus pruebas 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4. 2.2.5. 2.2.6.
Argumento topográfico Argumento geológico Argumentos paleoclimáticos Argumento paleontológico Argumento paleomagnético Pruebas con rayos láser
3. TECTONICA DE PLACAS 3.1. Pruebas de la tectónica de placas 3.1.1. Anomalías magnéticas del fondo oceánico 3.1.2. Edad de los sedimentos y las rocas de los fondos oceánicos 3.1.3. Distribución de los terremotos 3.2. Las placas litosféricas 3.3. Contactos y movimientos relativos entre placas 3.3.1. Limites constructivos 3.3.2. Limites destructivos 3.3.3. Fallas transformantes 3.4. Puntos calientes 3.5. El motor de las placas 3.5.1. Hipótesis de la placa pasiva 3.5.2. Hipótesis de la placa activa 4. BIBLIOGRAFIA
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1. INTRODUCCION Si la corteza solo estuviese sometida a los procesos geológicos externos, nos encontraríamos en la actualidad en una gran llanura, pero como esto no es así, por tener grandes accidentes geológicos, debe de existir una fuerza capaz de facilitar la aparición de nuevas montañas y nuevos relieves. Este proceso es antagónico a los externos y tiene su origen en la energía acumulada en el interior de la tierra. Los procesos endógenos no son directamente observables y solo se puede deducir su veracidad por métodos indirectos y mediante interpretación de sus efectos en los materiales, por ello y ante esta dificultad las teorías se han ido sucediendo unas detrás de otras. 2. LAS TEORIAS OROGENICAS La orogenia es el proceso por el cual se forman las montañas e intervienen en él una serie de procesos como subsidencia, metamorfismo, magmatismo…
Las teorías comentadas anteriormente surgidas para la explicación de la formación de orógenos son varias y entre ellas encontramos una división en dos grupos: -
Fijistas o verticalistas: las cuales explican los hechos suponiendo de que los bloques de materiales podrían moverse en sentido descendente o ascendente Movilistas u horizontales, donde se encuentra la hipótesis de Wegener o de deriva continental
2.1. Teorías fijistas 2.1.1. Teoría del geosinclinal Hall observó que con frecuencia las cordilleras eran lineales y paralelas a la línea de costa. Concluyo ó que una orogenia debía estar precedida por la formación de una profunda cuenca paralela a la línea de costa, donde se acumularía espesores grandes de sedimentos. Llamo geosinclinal a esta cuenca. El plegamiento de los sedimentos para la formación de montañas se explicaría porque la tierra se estaba enfriando y contrayendo y de ahí las arrugas. Además los sedimentos sufrían subsidencia, se hundías y aumentaban de temperatura lo que haría posible su fusión y posterior ascensión incorporándose a las montañas que habían surgido del geosinclinal. 2.1.2. Teoría de las undaciones Postulada por Haarman una cadena montañosa se formaría en dos fases -
Ascenso de masa magmática del manto granítica abombamiento de la corteza formando geotumor Deslizamientos gravitaciones que originaría pliegues y fallas inversas, las cuales serian las responsables de la formación de América a un lado y Eurasia y África al otro
Principales contradicciones 2
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El magma del manto no es granítico, puesto que solo se producen magmas basálticos Plegamientos y caídas son posteriores a la elevación, cuando en la práctica es todo lo contrario La energía liberada de estos movimientos es la tercera parte de la liberada en todo el mundo, no resuelve el problema sísmico 2.1.3. Teoría de la oceanización
Beloussov. Grandes masas de magma básico ascienden e i nvaden una zona de corteza continental que se hunde por tener mayor densidad y forma una cuenca oceánica y a ambos lados el continente por ser de más elevada altura. La objeción es que para hundirse en el manto el magma seria más denso que él, difícil puesto que la corteza es mucho menos densa que el manto y “flota” sobre el
2.2. Teoría de la movilidad horizontal continental y sus pruebas Wegener publico sus ideas en 1915, recogiendo datos de una conferencia que dio en 1912. Recogió ciertos datos de otros autores, los recopilo y aporto pruebas para su nueva hipótesis. -
En concreto estas ideas provienen de Sneider en el siglo XIX quien propuso la idea de la rotura y separación de continentes Taylor se basó en las características de las cordilleras de Eurasia para postular el desplazamiento de la corteza terrestre pero no aportó pruebas
A grandes rasgos Wegener pensaba que las tierras estaban unidas en un supercontinente que le denomino Pangea y un solo océano, Panthalasa que posteriormente se fragmento hasta llegar a la disposición actual de los continentes. Para su explicación dijo que los continentes estaban formados por silicatos de aluminio, poco denso que flotaba sobre el material más denso del manto silicatos de aluminio de modo que las mareas y la rotación de la tierra eran las encargadas del impulso. Aporto numerosas pruebas para su teoría: 2.2.1. Argumento topográfico Se fijo en las costas de los continentes la cuales se acoplaban entre sí. Si lo hacemos como Wegener quedarían huecos importantes que se solucionarían por la unión de las plataformas continentales. Por ello pensó en la separación de los continentes 2.2.2. Argumento geológico Formaciones geológicas similares se encuentran a ambos lados del océano Atlántico y supuso que deberían de haber estado unidas en algún momento del tiempo geológico. No solo coincidían las formaciones montañosas sino también tipos de rocas y la misma edad entre ellas, de ahí la explicación de los escudos de diamantes en África y Brasil
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2.2.3. Argumentos paleoclimático Por la observación de sedimentos, rocas y determinadas características en los continentes pudo observar que determinadas zonas que se encuentran actualmente en los trópicos estuvieron alguna vez en zonas polares 2.2.4. Argumento paleontológico Pruebas de fósiles de plantas y animales avalan estas pruebas. La evolución de los mamíferos puede interpretarse teniendo en cuenta el hecho de que los continentes estuvieron unidos en otras épocas. Durante la era terciaria al fragmentarse los continentes, muchos fragmentos se convirtieron en nichos ecológicos donde las especies evolucionaron, dando órdenes de animales típicos en cada continente. 2.2.5. Argumento paleomagnético Durante la emisión de lava, los cristales de magnetita poseen una orientación cualquiera, sin embargo, durante su enfriamiento, se orientan según el campo magnético. Cada cristal se comporta como una brújula, así pues existen varias rocas que conservan la orientación de sus componentes y nos indican la posición de los polos en el momento de la génesis. Se pueden datar por medio de fósiles o mediante análisis de componente radiactivos. 2.2.6. Pruebas con rayos láser Rayos laser emitidos desde un continente en la tierra, incide en un reflector situado en un satélite y se observa en otro continente. El desfase de onda entre dos emisiones consecutivas confirma el movimiento de los continentes. -
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Hace 200 m.a. continente Pangea rodeador de Panthalasa Hace 180 m.a. se empezó a abrir el atlántico norte. Se introduce una cuña de océano, delimitando Laurasia y Gondwana, los dos grandes continentes Hace 115 m.a. apertura del atlántico sur. El indicio desarrollado notablemente. La placa indica se halla cerca de un punto caliente que originaria la meseta del deKan por medio de emisiones volcánicas Hace 65 m.a. océanos plenamente desarrollados. Madagascar se separa de África. Australia aun unida a la placa Antártica
3. TECTONICA DE PLACAS Expone el modelo cinemático para explicar los hechos geológicos mencionados hasta ahora, apoyada por observaciones y pruebas que se exponen a continuación. 3.1. Pruebas de la tectónica de placas 3.1.1. Anomalías magnéticas del fondo oceánico Nombrado anteriormente en las pruebas de la deriva continental se produjo otra observación importante por medio del análisis de los fondos oceánicos. Se comprobó la existencia de bandas de rocas con sus cristales orientados de manera contraria cada cierta superficie. 4
Estas bandas se disponían de manera paralela a la dorsal oceánica, con una anchura de 5 a 50 K m. Es posible por estas bandas correlacionar las anomalías magnéticas lineales del fondo oceánico con intervalos de polaridad normal e invertida de la escala geomagnética del tiempo. Queda claro que la expansión del fondo ha sido de manera diferente por las diferentes medidas de estas bandas. La escala del tiempo a partir de estas bandas no se puede extrapolar a mas de 200 m.a. que es la edad de la CO más antigua, con lo cual no se puede comparar con la CC de datación 1500 m.a. de ahí podemos extraer diversas conclusiones como la desaparición de la CO de alguna manera que como veremos más adelante es mediante la subducción bajo la CC 3.1.2. Edad de los sedimentos y las rocas de los fondos oceánicos La edad de los sedimentos aumenta conforme nos alejamos de la dorsal, tal como cabe esperar por los datos aportados anteriormente. La edad más antigua data del Jurasico. 3.1.3. Distribución de los terremotos Actualmente los terremotos tienen lugar a lo largo de franjas estrechas, por lo que se ha interpretado que marcan límites entre placas. En general hay 4 tipos de zonas sísmicas distinguibles por sus distribuciones de hipocentros y por sus características geológicas -
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Dorsales: focos superficiales <70 Km, limitados a la zona de rift, de pequeña magnitud Fallas transformantes: superficiales no están asociados a actividad volcánica Zonas de subducción: la actividad más fuerte. Focos desde superficiales a profundos de 700 Km y definen la zona de Benioff o plano de Benioff, que buza ángulos de moderados hasta altos hacia el continente Limites intracontinentales: profundidades de 100 Km y asociados a cordilleras modernas. Colisión continente-continente
3.2. Las placas litosféricas Capa superficial mas rígida denominada litosfera cuyo límite inferior no sería la discontinuidad de Mohorovicic sino el canal de baja velocidad relacionado con la disminución de la rigidez de lo s materiales, aunque no totalmente fluidos que presentarían un comportamiento suficientemente viscoso como para permitir el desplazamiento lateral de la zona superior más rígida. La litosfera se habría fracturad a lo largo de la historia geológica en porciones más extensas que gruesas lo que les ha valido el nombre de placas litosféricas. Los límites de las placas serian aquellas megaestructuras de envergadura global, que tienen comportamientos extraordinariamente complejos y que se denominan límites constructivos, destructivos y fallas transformantes.
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3.3. Contactos y movimientos relativos entre placas 3.3.1. Limites constructivos Se refiere a las dorsales oceánicas pues en ella y gracias al material que sale de ellas se forma nueva corteza oceánica que hará que empuje las placas a diferentes lados. Un rift continental se forma cuando la litosfera continental sufre abombamiento debido a un foco de calor debajo de ella, se estira, produce abombamiento y posterior fracturación, que dará lugar a un nuevo margen continental donde los bloques comienzan a divergir. Zonas alargadas y deprimidas afectadas por fallas muy profundas que originan sistemas de bloques hundidos o grabens y bloques levantados o horsts. Las dorsales oceánicas es una enorme cadena submarina que envuelve la tierra, con un perfil bastante suave. Son anchas de 200 a 2000 Km con cumbres de hasta 4000 m y topografía variada en función de su velocidad de expansión. -
Dorsales lentas: < 5 cm al año superficies rugosas y montañosas predomina el desarrollo de valles centrales profundos con graderíos amplios Dorsales intermedias 5-9 cm/año como la de Galápagos topografías suaves con valle central no tan profundos Dorsales rápidas >9 cm/año pacifico este, topografías suaves sin desarrollo de valles centrales
La sismicidad es somera y moderada lo que indica que existe distensión 3.3.2. Limites destructivos Se corresponden con zona de contacto entre dos placas donde una subduce bajo la otra por poseer mayor densidad, destruyéndose el material en el manto. -
CO-CC subduce la CO CC-CC obducción, formación de cordilleras con pellizcos de CO donde se pueden encontrar fósiles de organismos marinos CO-CO formación de arcos islas con cuenca marginal entre islas y continente
Surgen una serie de fenómenos sísmicos y magmáticos que tienen más sentido de desarrollo en el tema 10 Las grandes placas que actualmente están subducciendo son oceánicas salvo la del Caribe. Este proceso se mantendrás hasta que cese o se atenúe la extensión en alguno de los océanos actuales o se abran nuevos. Solamente en el Mediterráneo se manifiesta la aproximación entre dos bloques continentales 3.3.3. Fallas transformantes Bordes pasivos, por no crearse ni destruirse litosfera, ligadas a bordes de placas constructivos, las cuales cortan transversalmente dorsales oceánicas y forman sistemas de fracturas paralelas y perpendiculares al eje de las dorsales que compensa la expansión. Son las que acomodan el movimiento de las placas y posibilitan la unión de límites convergentes y divergentes. 6
3.4. Puntos calientes Plumas que surgen del manto inferior y van a salir a la superficie de la tierra tanto en corteza oceánica como en corteza continental, dando lugar a una serie de procesos magmáticos, manifestados en forma de volcanes. Estos puntos calientes son los responsables de la formación de ciertas islas oceánicas como Hawaii formada por una serie de islas a imagen de una dorsal. Esta disposición se debe a que en el movimiento de las cortezas el punto caliente se encuentra en el mismo sitio pero no así la corteza, con lo cual forma islas contiguas unas a otras. Actualmente Hawaii se sigue formando y extendiendo gracias a estos diapiros del manto profundo. 3.5. El motor de las placas La hipótesis para hacer posible el movimiento de las placas viene de las corrientes de convección. Fisher hace tiempo que supo de la existencia de una posibles corrientes de convección subcorticales, que movimiento los materiales a velocidades extremadamente lentas, determinarían que los continentes se desplazaran hacia el Pacífico. Se ha comprobado que hay un elevado flujo térmico en las dorsales que sugiere la existencia de convección térmica en el interior de la tierra causante de los desplazamientos superficiales de la litosfera. Además, la tendencia a la tensión que rompe la litosfera, conlleva a la disminución de la presión en la base de esta que provoca la fusión parcial de los materiales del manto a unos 60-100 km de profundidad. Ello explica que los basaltos de la dorsal sean diferentes a los de los puntos calientes. La convección térmica liberaría anualmente una energía de 1021 julios suficientes para explicar los fenómenos sísmicos y térmicos de la tierra. 3.5.1. Hipótesis de la placa pasiva Placas viajarían sobre las células de convección que abarcarían todo el manto 3.5.2. Hipótesis de la placa activa Litosfera es el propio agente de movimiento formando la parte superior del ciclo de la materia y actuarían dos fuerzas que posibilitarían ese desplazamiento de las placas sin necesidad de corrientes de convección: -
El material del manto surgido por las dorsales ejercería un empuje a ambos lados de la dorsal En la zona de subducción la Co es más fría y densa que el resto, por ello cae por gravedad, creando un tirón extra sobre el suelo de la placa.
4. BIBLIOGRAFIA -
AAVV. CTMA, 2º bachillerato. Oxford university press AAVV. Geologia 2º bachillerato. Editex Anguita: la evolución de la tectónica de places: el Nuevo interior de la tierra. Aguilar Anguita y moreno. Procesos geológicos interinos. Rueda. Meléndez Fuster. Geología. Paraninfo Tarbuck. Ciencias de la tierra. Prentice hall 7
