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Edades de los fondos oceánicos
Isostasia
Movimientos verticales.
Los materiales terrestres se distribuyen en
capas de densidad creciente: la corteza es
menos densa que el manto, y este, menos
que el núcleo
El grosor de la corteza continental varia de
unos lugares a otros y, en general, las
zonas más altas tienen la corteza más
profunda.
Airy
La corteza terrestre se comporta como se
estuviera constituida por bloques de
materiales ligeros que “flotan” sobre otros
más densos.
Las cordilleras se asemejan a enormes
“icebergs” que solo muestran parte de su
volumen.
Isostasia
Isostasia (iso: igual; stasis: estabilidad) mecanismo de ajuste
que permite explicar los movimientos verticales de la corteza.
Según este modelo,
• Si una zona terrestre se sobrecarga, se hundirá;
• Si se descarga, se elevará.
La corteza terrestre se
encuentra en equilibrio
gravitatorio con los
materiales más densos del
interior, de manera que se
elevara cuando descarga y
se hunde al sobrecargarse.
Simulación para representar el modelo de la Isostasia
Mecanismo de la isostasia
La isostasia es el mecanismo de ajuste que permite explicar los movimientos
verticales de la corteza.
Erosión
Cordillera
A
B
Depósitos
Corteza
continental
Subsidencia
Corteza
oceánica
A En las cordilleras la corteza es más
elevada y más profunda.
B La erosión retira materiales de las zonas
más altas, activándose la recuperación
isostática que elevará la base de la
cordillera.
C La recuperación se distribuye
regionalmente por lo que no se
producen grandes saltos laterales.
C
Elevación
Isostasia
Los ajustes isostáticos son muy lentos y,
dada la rigidez y el espesor de la litosfera, se
requieren grandes variaciones de masa para
que se produzcan.
La península escandinava se está elevando
unos milímetros por año desde que finalizó la
última glaciación. Se fundió una considerable
masa de hielo, y debido a la isostasia la
litosfera comenzó allí a subir.
El equilibrio isostático no se alcanza de
forma local sino a escala regional.
La litosfera se arquea al ser sobrecargada
Movimientos ligados a la erosión y el
depósito Cuando se deposita un gran espesor de
sedimentos en una cuenca sedimentaria, su fondo
tiende a hundirse lentamente. 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.
Primeras ideas movilistas
Teorías fijistas
Las teorías fijistas son las que
defienden que los continentes están
sometidos a movimientos verticales
pero no a movimientos horizontales
Teorías movilistas
Las teorías movilistas son las que
defienden que además de los
movimientos verticales, los
continentes se han desplazado
horizontalmente a lo largo de la
historia de la Tierra.
Alfred Wegener
Teoría de la Deriva Continental (Wegener, 1912)
"Hace unos 200 millones de años todos los continentes se
encontraban reunidos formando el gran supercontinente PANGEA,
rodeada de un océano (Panthalasa). Posteriormente este gran
continente se separó en dos LAURASIA al Norte y GONDWANA al Sur.
Con el transcurso del tiempo se siguieron fragmentando en los
actuales continentes que se han ido separando unos de otros hasta
llegar a la posición actual.
En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban
sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos
oceánicos.
Esta flotabilidad, junto con la fuerza centrífuga de rotación de la Tierra
y el “empuje” de las mareas, inducidas por la atracción gravitacional
del Sol y de la Luna, eran las que causaban la deriva de los continentes
Las cordilleras se formarían en la zona frontal (efecto de proa) de cada
fragmento y en las zonas de choque".
Teoría de la Deriva Continental
Para Wegener. Todas las tierras
emergidas habías estado unidas
formando un supercontinente que
denomino Pangea que significa "toda la
tierra“ y un oceáno que llamo
Pantalasa.
En su tesis original, propuso que los
continentes se desplazaban sobre otra
capa más densa de la Tierra que
conformaba los fondos oceánicos.
Las fuerzas que mueven los continentes
Argumentó que las fuerzas gravitacionales
debida a la rotación de la Tierra y el
“empuje” de las mareas eran las que
causaban la deriva de los continentes
hacia el oeste, inducidas por la atracción
gravitacional del Sol y de la Luna.
En síntesis, la deriva continental es el
desplazamiento lento y continuo de las
masas continentales.
Los argumentos de Wegener
Argumentos geográficos
La forma de los continentes permitía encajarlos como
si fuesen las piezas de un rompecabezas.
Argumentos paleontológicos
Muchos fósiles iguales se encontraban
en continentes muy alejados.
Argumentos geológicos
Existe continuidad entre cordilleras y otras
formaciones geológicas a ambos lados del
Atlántico.
Granitos antiguos
Cadenas montañosas
Casquete glaciar
(300 m.a.)
Argumentos paleoclimáticos
Existen depósitos glaciares de la misma antigüedad en lugares muy alejados.
Argumentos geográficos
Los contornos actuales
de los continentes, sobre
todo los de África y
América del Sur, encajan
como las piezas de un
puzzle
Argumentos paleontológicos
En
los
distintos
continentes hay una
coincidencia
casi
completa de muchos
fósiles
animales
(gusanos de tierra,
dinosaurios,...
no
nadadores)
y
vegetales (helechos de
zonas de clima frío)
encontrado
abundantemente
en
África,
Sudamérica,
Australia,
India
y
Antártida, debido a
que estaban unidos
entonces
(en
el
continente Gondwana)
Argumentos geológicos
Similitud de depósitos y formaciones sedimentarias y metamórficas
en continentes diferentes (yacimientos de diamantes en Sudáfrica y
Brasil).
Granitos antiguos
Cadenas montañosas
Casquete glaciar
(300 m.a.)
Continuidad
entre
las
antiguas cordilleras en
continentes hoy distantes
(las cordilleras del Este de
Australia se continúan en
Sudáfrica y Argentina).
Argumentos paleoclimáticos
La distribución de los distintos tipos de climas en el pasado ha
sido la misma en continentes hoy muy distantes.
desplazamiento de los continentes
De la deriva continental a la tectónica de placas
Los desaciertos de la teoría de Wegener eran básicamente dos:
 Las causas de los movimientos no son la fuga polar y el frenado mareal.
 Los continentes no se desplazaban sobre los fondos oceánicos.
Continente
Camino hacia el movilismo
Plataforma continental
Solapamiento
Huellas
Holmes el manto terrestre se encontraba
agitado por corrientes de convección
En 1964 Bullard comprueba que
añadiendo la plataforma
continental, el encaje de los
continentes es casi perfecto.
Wilson introdujo el termino placa para
referirse a grandes fragmentos de
litosfera que se movían
En 1968 se completa la teoría de la tectónica de placas. La litosfera
está dividida en fragmentos o placas, que se mueven debido a la agitación
térmica del interior terrestre, y esos movimientos originan vulcanismo,
sismicidad, cordilleras y cambios en la distribución de tierras y mares
Fondos (relieve) oceánicos.
Los avances tecnológicos (sonar) permiten elaborar mapas más precisos de
los fondos oceánicos que revelan:
• La existencia de la dorsal oceánica de 60.000 km de longitud.
•La ausencia de sedimentos en las dorsales y su escasez en el resto de los
fondos
•La juventud de la corteza oceánica
Plataforma
continental
Fosa abisal
Guyot
Dorsal oceánica
Talud continental
Monte submarino
Límites constructivos: dorsales oceánicas
Las dorsales oceánicas son límites constructivos de placa
donde se crea la corteza que forma los fondos de los océanos.
Dorsal oceánica
Lavas almohadilladas, una
prueba de vulcanismo
submarino.
Salida de magma
Dorsales oceánicas
• El océano Atlántico está
recorrido de Norte a Sur por un
relieve submarino que se eleva
de 2 a 3 km sobre las llanuras
abisales y que emerge en
Islandia es la dorsal oceánica.
Plataforma
continental
Talud
Dorsal
Fallas
transformantes
• La dorsal oceánica
supera los 60.000
km de longitud
•Tiene un surco
central limitado a
ambos lados por
fallas normales,
que se denomina
rift.
Zona de
fractura
Islas
volcánicas
Placa A
Litosfera Sedimentos
Placa B
Litosfera
Corteza
oceánica
Periódicamente la dorsal se
encuentra interrumpida por
fracturas transversales, que se
denominan fallas transformantes
Plataforma continental
Talud
Dorsal
Fallas
transformantes
Islas
volcánicas
Fondos oceánicos. Capa sedimentaria
Capa sedimentaria (distribución y escasez de los sedimentos):
•
En las cercanías de las dorsales no existen apenas sedimentos, y el grosor de
los sedimentos aumenta a medida que nos acercamos a los continentes.
•
El estudio de la edad de los sedimentos demuestran que en las zonas más
alejadas de las dorsales se encuentran sedimentos cada vez más antiguos (lo
que motiva la diferencia de grosor).
Todos estos datos
confirman que el fondo
marino se expande: la
litosfera oceánica se forma
en las dorsales (por eso es
más reciente cerca de ellas
que en los bordes
continentales), y se
destruye en otros puntos
del planeta.
Fondos oceánicos. Edad de las rocas
 En las dorsales, los basaltos son actuales, es decir, se han formado en el
último millón de años
 La antigüedad de los basaltos situados bajo los sedimentos se
incrementan al distanciarnos de las dorsales.
 Esa edad nunca supera los 180 M. a.
Fondos oceánicos. Edad de las rocas
Edad de las rocas
La edad es
muy inferior (200 m.a.)
a la de la edad de los
materiales
continentales (3.800
m.a.); las rocas
basálticas situadas
bajo los sedimentos
son más antiguas
cuanto más alejadas
están de la dorsal.
Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo
Este método está basado en las
propiedades del campo magnético
terrestre. El núcleo terrestre está
formado por una capa externa líquida,
núcleo externo, y un núcleo interno
sólido, los dos de composición
metálica. El movimiento relativo de
ambos genera un campo magnético
alrededor del planeta, como si de una
dinamo se tratara.
En la actualidad, el polo positivo de
este campo magnético está situado
muy próximo al polo norte geográfico,
lo que explica que las agujas imantadas
de las brújulas apunten hacia el norte.
Pero esta situación no ha sido
constante a lo largo del tiempo
geológico.
Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo
Ciertas rocas como los basaltos, poseen pequeños cristales de magnetitas y
de otros minerales como de hierro que tienen la capacidad para imantarse y
orientarse según el campo magnético terrestre. El proceso ocurre durante el
enfriamiento del magma y, una vez solidificado indicará la orientación que
tenía el campo magnético cuando se formó la roca.
El magnetismo impreso en
las rocas recibe el nombre
de paleomagnetismo. Su
estudio ha permitido saber
que el campo magnético
terrestre se ha invertido
muchas veces,
intercambiando las
posiciones del polo norte y
sur.
Polaridad directa o
"normal".
Polaridad inversa
Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo
El campo magnético de la Tierra ha
invertido su polaridad en numerosas
ocasiones en el pasado. En esos
momentos, el polo magnético
positivo se situó cerca del polo sur
geográfico, por lo que en esas
épocas las brújulas habrían
apuntado hacia el sur. Esta situación
se conoce como polaridad inversa,
en contraposición con la actual de
polaridad directa o "normal".
Semejantes inversiones,
registradas en el magnetismo de
antiguas rocas, son impredecibles.
Vienen en intervalos irregulares,
aproximadamente una vez cada
300.000 años; el último tuvo lugar
hace 780.000 años. ¿Se aproxima
un nuevo cambio? Nadie lo sabe.
Extensión del fondo oceánico
Las dorsales son lugares en los que se genera nueva litosfera oceánica a
partir de materiales procedentes del interior.
• Nuevo magma surge en la
dorsal. La litosfera se aleja a
ambos lados de la dorsal .
• El fondo se comporta como una
grabadora que registra la
orientación del campo magnético
terrestre a medida que se incorpora
el nuevo magma.
Magma
•
Esta teoría explica:
1. La actividad volcánica
Magma
2. La sísmica
3. Bandeado magnético
4. Distribución de los
sedimentos
Magma
Extensión del fondo oceánico
5. Edad de las rocas
Paleomagnetismo
Extensión del fondo oceánico
Las dorsales son lugares en los que se
genera nueva litosfera oceánica a partir de
materiales procedentes del interior.
Una masa de magma llega hasta la
dorsal. Se enfría y el basalto tiene
cristales con polaridad normal
La litosfera recién creada se aleja
de la dorsal a uno y otro lado. El
basalto presenta polaridad
invertida
Magma
El proceso continúa y los
basaltos graban la polaridad
del campo magnético
existente en ese momento.
Magma
Magma
Edades de los fondos oceánicos
180
147,7
131,9 120,4
67,7
47,9
33,1
9,7
M. a.
154,3
139,6
126,7
83,5
55,9
40,1
20,1
0
Dinámica cortical. Límites de placas litosféricas
La superficie terrestre está dividida en grandes
fragmentos llamados placas, que interaccionan entre sí.
LÍMITES DE LAS PLACAS
LITOSFÉRICAS
Pasivo o de
deslizamiento. Fallas
transformantes
Constructivo
o divergente.
Dorsales
Destructivo o
convergente.
Fosas
Mapa de límites entre placas
Límites constructivos
Límites destructivos
Limites conservativo
Divergentes
Convergentes
Pasivos
Dorsales
Fosas
Fallas transformantes
Un registro actualizado de los movimientos sísmicos
Zonas de abducción. Dorsales
Dorsal oceánica
La litosfera oceánica se crea en las
dorsales.
En el eje de la dorsal surgen rocas
magmáticas y se forma corteza
oceánica que se desplaza en sentidos
opuestos a ambos lados de la dorsal.
La corteza oceánica
envejece a medida que
se separa de la dorsal.
Fragmentación continental (rifting) y formación de una dorsal oceánica.
Límites destructivos: zonas de subducción
Las zonas donde la corteza oceánica subduce son los llamados límites destructivos.
Litosfera oceánica
Litosfera
continental
Zona de subducción
Zonas de subducción
Las zonas de subducción se sitúan en los límites de las placas
litosféricas que presentan un movimiento convergente.
Como consecuencia de la
subducción se destruye
litosfera océanica, y esta
destrucción se hace a un ritmo
tal que equilibra la cantidad de
litosfera generada en las
dorsales.
Clases de convergencias:
 Continental-oceánica
 Oceánica – oceánica
 Continental - continental
Convergencia continental - oceánica
La litosfera continental es más ligera y gruesa que la oceánica. Por
esta razón, al converger ambas la oceánica se introduce bajo la
continental.
Obducción
Placa
continental
Corteza
oceánica
Corteza
continental
Sismos de
foco somero
Litosfera
Astenosfera
Sismos de foco
intermedio
Prisma de
acreción
Sismos de
foco profundo
Magma
Fusión parcial
Los terremotos según la profundidad del foco sísmico se clasifican en:
Someros, profundidad menor de 70 km.
Intermedios, foco entre 70 y 300 km.
Profundos, foco entre 300 y 700 km.
Convergencia continental - oceánica
La litosfera oceánica que subduce roza con la litosfera
continental incrementando la temperatura, debido a esto se
funde las rocas originando magma que producen volcanes.
Convergencia oceánica - oceánica
La litosfera oceánica aumenta su potencia y densidad a medida que
envejece. Cuando su edad se sitúa en torno a los 150 m.a. su
densidad es mayor que la del manto sublitosferico y sufre una
subducción espontánea.
Arco de islas
Fosa oceánica
Litosfera
100 km
Astenosfera
Manto sublitosferico
Fusión
parcial
Corteza
oceánica
200 km
300 km
Convergencia continental - continental
Tras la subducción del tramo oceánico, se puede producir el
encuentro de dos continentes. Se produciría entonces una colisión
y el cabalgamiento de un continente sobre otro.
SUBDUCCIÓN DEL TRAMO OCEÁNICO
Sedimento
Fosa
Litosfera
Corteza
continental
Subducción
Astenosfera
Fusión
parcial
Himalayas
COLISIÓN CONTINENTAL
Este tipo de convergencia ha
originado cordilleras como el
Himalaya o los Alpes.
India
Meseta del
Tibet
Astenosfera
Límites pasivos: fallas transformantes
Las fallas transformantes desplazan los fragmentos de dorsal y se
denominan bordes pasivos.
Desplazamiento
lateral relativo de
los bloques
Falla de San Andrés
Fallas transformantes
Las fallas transformantes se producen por el deslizamiento lateral de
una placa con respecto a la otra. No se crea ni se destruye litosfera;
se les denomina bordes conservativos.
Dorsal
Falla transformante
Dorsal
No hay vulcanismo
asociado, sin
embargo, los
terremotos son
frecuentes.
Fallas transformantes.
Fallas transformantes
Hay dos tipos de bordes conservativos:
 Fallas que cortan transversalmente a las dorsales oceánicas,
produciendo un desplazamiento lateral de la dorsal de hasta varios
cientos de kilómetros.
 Fracturas que conectan dos límites diferentes de placas. Es el
caso de la fallas de san Andrés.
Características asociadas a cada tipo de margen
TIPO DE MARGEN
DIVERGENTE
CONVERGENTE
TRANSFORMANTE
MOVIMIENTO
EXTENSIÓN
SUBDUCCIÓN
DESPLAZAMIENTO
LATERAL
EFECTO
CONSTRUCTIVO
(se crea litosfera)
DESTRUCTIVO
(se destruye litosfera)
TOPOGRAFÍA
DORSAL / RIFT
VULCANISMO
SÍ (basaltos)
SISMICIDAD
SÍ (de foco
somero)
FOSA y/o
CORDILLERAS DE
PLEGAMIENTO
SÍ (andesitas)
SÍ (de foco somero,
intermedio y
profundo)
Tipos de márgenes entre placas litosféricas
CONSERVATIVO
(ni se destruye ni se
crea litosfera)
POCO
DESTACABLE
NO
SÍ (de foco somero)
El motor de las placas. Corrientes de convección
La energía térmica del
interior terrestre genera
corrientes de convección en el
manto sublitosférico y
constituye la causa que pone
en marcha el movimiento de
las placas.
INTERPRETACIÓN CLÁSICA
Litosfera
oceánica
Astenosfera
Mesosfera
Zona de
subducción
Núcleo
Las placas son arrastradas por el
movimiento de los materiales de la
astenosfera debajo de ella.
Las placas se desplazarían
pasivamente.
El motor de las placas. Corrientes de convección
En algunas zonas de la base del
manto , en la capa D”, se originan
INTERPRETACIÓN MODERNA
columnas ascendentes de materiales
muy calientes que pueden alcanzar la
superficie. Son los puntos calientes.
Punto caliente
La gravedad desempeña también un
papel importante entre las causas de
los movimientos de las placas.
 La mayor altura de la dorsal
favorece el deslizamiento hacia abajo
del fondo oceánico.
Mesosfera
Zona de
subducción
Capa
“D”
 La litosfera subducida es densa
y fría. Así el extremo de la placa
subducida tira de ella y la arrastra.
Modelo actual de convección
Núcleo
Distribución de volcanes y terremotos
A grandes rasgos, en la Tierra coinciden las zonas sísmicas con las
volcánicas, y esto es más patente en el cinturón de fuego del Pacífico, la
costa mediterránea y en la zona de dorsales oceánicas.
Regiones con actividad sísmica
intensa
Principales volcanes activos
Las placas litosféricas y sus bordes
Placa
Norteamericana
Placa Juan
de Fuca
Placa Euroasiática
Placa de Placa del
Caribe
Cocos
Placa Pacífica
Placa
Placa
de
Nazca Suramericana
Placa
Arábiga
Placa
Africana
Placa
Filipina
Placa
Pacífica
Placa Indoaustraliana
Placa Antártica
Dorsal oceánica
Subducción
Placas litosféricas y sus bordes S.M.
Falla transformante
Teoría de la Tectónica de placas o Tectónica global
La litosfera esta dividida en placas de grosor entre los 50 y los 200 km,
de extensión variable. Existen 7 grandes placas
Los límites o bordes de las placas pueden ser de tres tipos:
• Dorsales, límites divergentes o constructivos, zona de abducción
• Fosas, limites convergentes o destructivos, zona de subducción
• Fallas transformantes, limites conservadores o pasivos.
Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos del
manto sublitosférico a una velocidad de entre 1 y 12 cm/año
Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la
energía térmica del interior terrestre ayudada por la gravedad.
La litosfera oceánica es renovada continuamente, esto explica que la
edad de los fondos oceánicos sen inferiores a los 180 M.a.
A lo largo de la historia de la Tierra ha cambiado no solo la posición,
la forma, el tamaño de las placas, sino también su número
Dinámica terrestre
Mapa de placas litosféricas
Placa
Euroasiática
Placa
Norteamericana
Placa
Placa
Arábiga
Placa
Caribe
Placa Africana
de
Cocos
Placa
Placa
Placa Sudamericana
Pacífica
Nazca
Placa
Filipin
a
Placa
Austroíndica
Placa Antártica
Terremotos
Terremotos de los últimos 10 días en la Península Ibérica y áreas
adyacentes de magnitud igual o superior a 1.5: Instituto Geográfico Nacional
Ver los terremotos mundiales superiores a 2.5 En La Última Semana
Últimos Sismos en el mundo
Proyecto Biosfera: Unidad relacionada con la Tectónica de PLACAS
Animaciones de la Tectónica Global
Educastur: Explicación de la Tectónica Global
Tectónica de placas cnice
http://mitierrasemueve.wordpress.com/estructura-interna-6/
Vídeo La tectónica de placas, 1ª parte
Vídeo La tectónica de placas, 2ª parte
Ciclo de Wilson
Cierre del océano, colisión
continental y formación de
un nuevo supercontinente.
Fragmentación del
supercontinente por
formación de un rift-valley.
Formación de orógenos
de tipo andino.
Subducción de la litosfera oceánica
y comienzo del cierre del océano.
Los océanos inundan las
depresiones del rift.
Creación de litosfera a través
de la nueva dorsal con
ensanchamiento del océano.
Una teoría global: la tectónica de placas
 Explica las causas de muchos fenómenos geológicos que no explicaban teorías
anteriores.
 Relaciona procesos que hasta ahora se habían estudiado por separado.
 Es aplicable a toda la Tierra.
Las cadenas montañosas son
consecuencia de procesos de
Las plataformas continentales son zonas
subducción o de colisión.
antiguas de continentes que se fracturaron
Los escudos y
naciendo entre ellas un océano.
cratones
Los montes submarinos e islas
corresponden a
volcánicas son consecuencia de
antiguas cadenas
la existencia de flujo térmico
montañosas
más elevado en esa área.
actualmente
erosionadas.
Los arcos-isla son
consecuencia de la
subducción.
Las fosas son zonas de subducción
de placas oceánicas.
Las dorsales son zonas de
creación de corteza oceánica.
Las llanuras abisales son el techo de la
nueva litosfera oceánica.
ESQUEMA