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Tectónica de Placas
Definición de Tectónica de placas: Teoría que propone un modelo
dinámico de la Tierra basado en la hipótesis de que la litosfera se
divide en un número reducido de placas que se mueven con
independencia unas de las otras y que flotan sobre la astenosfera. El
límite entre las placas se caracteriza por la actividad sísmica,
volcánica y orogénica.
(Riba, 1997)
Antecedentes de la Tectónica de Placas
1. Primeras hipótesis
a.
En 1596 el geógrafo Abraham Ortelius se percató de que las costas del Nuevo
y el Viejo Mundo coinciden.
b.
La idea fue retomada por Snider (1859) en el libro “La Création et ses
Mystères Dévoilè”, donde se argumentaba la separación entre ambas costas.
c.
La hipótesis se retomó puntualmente a inicios del s. XX por algunos autores
como Taylor (1910) y Baker (1911).
d.
En 1912 Wegener argumentó sólidamente el posible movimiento de los
continentes, estableciendo la Teoría de la Deriva Continental. Esta teoría
propone la desintegración de un gran continente (Pangea), y se apoya en datos
paleontológicos, geológicos y geodésicos. Sin embargo, Wegener no explicó
las causas del movimiento de los continentes.
e.
Holmes (1931) atribuyó a una convección profunda la causa de los
movimientos de los continentes, y de la distribución de las orogenias y de los
cinturones de volcanes.
Antecedentes de la Tectónica de Placas
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
Estudios de la distribución de plantas y
animales fósiles también sugieren la
existencia de Pangea. Impresiones de hojas
de un helecho, Glossopteris, están
ampliamente distribuidas en rocas de África,
Sudamérica, India y Australia.
Capas de roca que forman una columna
estratigráfica pérmica han sido encontradas
en partes de África, Sudamérica, Antártida,
e India. Esta secuencia de rocas fue
depositada antes de la disgregación del
supercontinente Pangea
Antecedentes de la Tectónica de Placas
2. La exploración de los fondos oceánicos y el desarrollo de la
Tectónica de Placas:
a. La exploración de los fondos
oceánicos ocasionó el
descubrimiento de grandes
cordilleras submarinas: Las
dorsales oceánicas. Su
caracterización detallada se inició
a mediados del s. XX y permitió
reconocer un rift en la zona axial.
Además se observó que la capa de
sedimentos acumulada en los
fondos oceánicos es relativamente
delgada.
b. Hess (1962) propuso que las dorsales son zonas de expansión en las que se genera
corteza oceánica.
c. En 1963, Vine y Matthew, publicaron un
articulo donde presentaron datos a favor de
la brillante pero especulativa idea de Hess.
En este articulo reportaron mediciones de
anomalías magnéticas en los fondos
marinos al sur de Islandia. Los registros
magnetométricos mostraban patrones
lineales muy claros de anomalías
magnéticas positivas y negativas
Las anomalías magnéticas eran también simétricas con respecto al eje de la cadena
montañosa del fondo marino.
d. Posteriormente, los trabajos de fechamiento paleontológico e isotópico de los
fondos oceánicos demostraron que los materiales son más antiguos cuanto más
alejados están del eje de las dorsales.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
3. Otras evidencias
Distribución de la actividad sísmica.
Importancia de la teoría de la Tectónica de Placas: Todos
los procesos geológicos pueden ser explicados en términos
de la teoría de la Tectónica de Placas.
Tectónica de Placas: Topografía del piso oceánico
Tectónica de Placas: Fundamentos
1. La litosfera se divide en un número reducido de
placas rígidas que se mueven unas respecto a las otras.
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Placas tectónicas: Cada uno de los fragmentos en los que se divide la litosfera. Hay ocho
grandes placas: Euroasiática, Africana, Norteamericana, Sudamericana, Indoaustraliana,
Antártica, Norpacífica y Sudpacífica, además de muchas otras placas menores.
Tectónica de
Placas:
Fundamentos
(Teisseyre et al., 1993)
2. Hay tres tipos de límites entre placas:
I) Límites divergentes:
Dorsales oceánicas
Rifts continentales
II) Límites convergentes:
Zonas de subducción.
Zonas de colisión.
III) Límites transformantes
Importancia de los límites de placa
Los límites de placa corresponden a las zonas de mayor actividad sísmica y
magmática.
En los límites de placa se originan los esfuerzos que actúan en la litosfera.
Los márgenes continentales pueden corresponder o no a límites de placa:
•Márgenes continentales pasivos.
•Márgenes continentales activos.
http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/Wilson.html
Importancia de los límites de placa
1- Límites divergentes
* El régimen de esfuerzos es
extensional. Pueden
corresponder a límites entre
placas oceánicas (límites
constructivos -> Dorsales
oceánicas), o a zonas de rifting
continental y cuencas
extensivas.
* Las zonas de régimen extensivo
son más importantes en
extensión que las zonas
compresivas, ya que la corteza
está adelgazada.
http://pubs.usgs.gov/publica
tions/text/dynamic.html#anc
hor19565394
1.a. Dorsales oceánicas: (Ocean ridges) Cordilleras submarinas de grandes
dimensiones (hasta 8400 Km de longitud), caracterizadas por presentar un rift en
la zona axial, con una intensa actividad magmática, que corresponde a una zona
de divergencia de placas.
1.b. Rifts continentales: Depresiones morfológicas y tectónicas de dimensiones regionales,
delimitadas por fallas normales y de dirección, que se originan en contextos extensionales
y que normalmente se asocian a una fuerte actividad sísmica y volcánica. En algunos casos
constituyen límites entre placas continentales, pero en otras ocasiones se trata de cuencas
extensionales de intraplaca.
Según su origen podemos distinguir:
I) Rifts generados por penachos mantélicos: Desarrollan actividad volcánica desde
sus inicios.
II) Rifts generados por esfuerzos extensionales: Empiezan como cuencas y graben
con sedimentación, y el vulcanismo aparece en los estadios más avanzados.
Un proceso continuado de rift
continental deriva en el
rompimiento de la placa
continental y la apertura de una
nueva cuenca oceánica.
(Park, 1988)
Importancia de los límites de placa
2- Límites convergentes
2.a. Zonas de subducción: El proceso de la subducción consiste en el
hundimiento a gran escala de una placa oceánica por debajo de otra placa
(oceánica o continental), constituyendo un límite destructivo de placas
litosféricas. En el límite entre ambas placas se origina una fosa oceánica, y
en la placa superior se desarrolla un arco magmático.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
Importancia de los límites de placa
2.b. Zonas de colisión continental: Zona de convergencia de dos placas
continentales en la que no hay subducción, originada por el cierre
de una cuenca oceánica. Con relación a la colisión continental
tienen lugar fenómenos de compresión y pliegue.
A diferencia de los
procesos
de
convergencia en los
que intervienen placas
oceánicas, la baja
densidad de la corteza
continental impide la
subducción.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
Importancia de los límites de placa
3. Límites transformantes
Límite entre dos placas en el que no hay generación ni destrucción de corteza,
debido a que el movimiento de ambas placas no tiene componente
perpendicular, pues es una falla transformante o de cizalla.
3.a. La mayoría de límites
transformantes
se
encuentran en el fondo
oceánico y se disponen
perpendicularmente a las
dorsales oceánicas.
Muchas de estas fallas
transformantes
están
únicamente asociadas a los
procesos de formación de
corteza
oceánica.
Sin
embargo,
algunas
corresponden a límites
entre placas mayores.
(Park, 1988)
Importancia de los límites
de placa
3.b. Límites transformantes
entre placas continentales:
Caracterizados por fallas
transcurrentes (strike slip
faults), con un plano de falla
vertical y con un salto en
dirección
grande
entre
unidades geológicas muy
diferentes.
El sistema de fallas de San Andrés
es
posiblemente
el
límite
transformante más estudiado.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/understanding.html#anchor6715825
Importancia de los límites de placa
PUNTOS TRIPLES
* Zonas de la superficie terrestre donde convergen tres placas
litosféricas.
Pueden ser (en función del tipo de placas y de la geometría entre ellas):
a. Estables
b. Inestables
(Teisseyre et al., 1993)
El Ciclo de Wilson
Ciclo evolutivo de apertura y cierre de las cuencas oceánicas. Comprende
diversos estadios:
a) Estadio embrionario o de rift continental
b) Estadio de juventud o de apertura de cuenca oceánica
c) Estadio de madurez o de Costa Atlántica
d) Estadio de decadencia o de Costa Pacífica (subducción)
e) Estadio relicto o de colisión continental.
El Ciclo de Wilson explica el desarrollo evolutivo de la tectónica de
placas, es decir, considera que los diversos contextos geotectónicos son
estadios o etapas que se suceden de forma consecutiva.
El Ciclo de Wilson
0. Situación inicial:
Un cratón continental rodeado por placas oceánicas, totalmente estable.
Ausencia de procesos tectónicos, volcánicos y metalogenéticos.
1. Hot-spot y formación de un domo:
La perturbación se inicia como consecuencia de la irrupción de un penacho del
manto. En la superficie se origina un hot-spot. Como resultado se forma un domo e
inicia un magmatismo bimodal.
2. Inicia el estadio embrionario o de rift continental:
La corteza continental se empieza a adelgazar mediante el desarrollo de grabens.
En sus inicios el rift se caracteriza por la formación de cuencas lacustres y series
sedimentarias continentales.
3. Avanza el proceso de rifting y el adelgazamiento cortical:
La depresión tectónica (rift) es invadida por el mar, y se depositan series
sedimentarias marinas profundas.
4. Apertura de una cuenca oceánica:
Si la actividad del penacho del manto persiste se puede partir la masa continental
abriéndose una nueva cuenca oceánica (estadio de juventud). El magmatismo
derivado de la pluma se concentra a lo largo de una dorsal medio-oceánica, en la
que se genera corteza oceánica.
5. Cuando en uno de los márgenes de placa la corteza oceánica se
desprende y se flexiona debido a su elevada densidad empieza el proceso de
subducción (decadencia de la cuenca oceánica). Como resultado de la
subducción se origina un arco magmático y en ocasiones una cuenca de
trasarco.
6. La colisión continental (estadio relicto) entre un margen continental y una zona
de subducción es la consecuencia final de un proceso continuo de subducción, y
origina cinturones montañosos y el engrosamiento de la corteza.
7. Situación final:
Finalmente, la estabilización tectónica, seguida de la erosión y
peneplanización conllevan nuevamente la formación de una zona cratónica,
aunque mucho más compleja que el cratón inicial.
ANOMALÍAS MAGNÉTICAS