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Tectónica de Placas. La superficie de la Tierra es dinámica
La superficie de la Tierra es compleja, está
deformada y plegada
Expansión
de la Tierra
Idea principal era que la tierra se expandió, la
corteza continental se rompió y los océanos
ocuparon el espacio entre los continentes.
Una idea muy temprana para explicar los contornos parecidos
de los continentes se manifestó en la teoría de la expansión.
Expansión de la Tierra
Problema: El enfriamiento del globo terrestre físicamente no permite
una expansión, en contrario una contracción será más probable.
La teoría no puede explicar fuerzas compresionales en la corteza terrestre
Como explicar los plegamientos (“Arrugas”) presentes en
la superficie terrestres
En su origen era una masa en fusión en constante proceso de solidificación y contracción. De esta
manera los materiales más ligeros habían ascendido a la superficie (rocas de origen granitico) y
recibían el nombre de Sial porque eran eran relativamente ricos en silicatos de aluminio, así como
en sodio y potasio. Debajo del Sial se encontraba el Sima formado por rocas más densas si no
iguales al basalto etc. Es decir rocas ricas en magnesio, hierro y calcio
Contracción de la Tierra
•
Las montañas aparecían por contracción, como en una manzana seca. A escala mayor se
producían ciertos sectores que se hundirían formando los océanos. Los continentes se
mantenían firmes sobre las aguas, formando los bloques no fracturados o “horst”. Con el
transcurso del tiempo, ciertas zonas adyacentes terrestres quedaban inundaban. De esta manera
el modelo explicaba muchos de los fenómenos geológicos conocidos
Muchos científicos hasta 1870 usaban
este teoría para explicar la formación
de fallas, pliegues y montañas.
Contracción de la Tierra
La teoría de la contracción tomó en
cuenta que los materiales en
enfriamiento disminuyen su volumen
La distribución de las montañas no es
coherente con la contracción
Contracción de la Tierra
Hoy sabemos que la tierra está en contracción pero con un valor mucho menor
como antes pensado, y no alcance las magnitudes para jugar un papel importante
en la generación de fuerzas tectónicas.
Deriva Continental
Alfred Wegener a principios del siglo XX propuso una idea revolucionaria. Los
continentes se habían desplazado lateralmente. Durante años se dedicó a recoger
evidencias que probarán la deriva continental. Inicialmente fue muy contestada, pero
poco a poco los datos que se conocían le daban la razón en el movimiento lateral y no
vertical de los continentes como se había propuesto hasta ese momento
Deriva continental
Wegener sospecho que los continentes se habían movido lateralmente por la gran
Similitud de los contornos continentales a ambos lados del Atlántico.
En un primer momento desestimo la idea, pero la lectura de un trabajo paleontológico
Que probaba la señalaba la presencia de un puente intercontinental entre África-Brasil
despertó su curiosidad
El tiempo geológico
Cuaternario
Terciario
Mesozoico
Paleozoico
Precámbrico
El tiempo geológico
Deriva
continental
En 1912 propuso la hipótesis y en 1915 la desarrolló por
completo. Durante años se dedicó a encontrar evidencias de
la conexión África - Sudamérica
Puentes intercontinentales
Concepto desarrollado para el Cuaternario, durante la caída del
nivel del mar afloraban zonas de tierra de firme que permitían el
paso de animales terrestres en zonas separadas por mar.
El mismo proceso se producía por la formación de hielo.
Sin embargo, entre
África y Sudamérica no
hay datos que indiquen
esa conexión durante el
Mesozoico
Wegener reconstruyo
la posición de los
actuales continentes
antes de ser
afectados por la
deriva continental.
El resultado es el
supercontinente
Pangea
Como veremos más
adelante, Wegener
estaba en lo cierto
Deriva continental:
argumentos geofísicos
Isostasia
En las montañas hay menor gravedad,
La única manera de explicarlo es que se “enraizen”
Isostasia
Si los bloques se pueden mover verticalmente
Es porque están sobre un material fluido
Santa Catarina en Brasil
Deriva continental:
argumentos geológicos
Grupo Karoo en Sudáfrica
Deriva continental:
argumentos paleontológicos
Mesosaurus
Deriva continental:
argumentos biológicos
Marsupiales
La teoría de Wegener fue poco tenida en cuenta
Todos sus argumentos fueron contestados,
excepto el paleontológico y biológico. Era tan clara
la similitud de las faunas, que se invocó a los
puentes intercontinentales
Pero, el principal problema era la naturaleza del
mecanismo impulsor
Por qué, se preguntaban si Pangea había durado
tanto tiempo en la historia de la Tierra se había
roto en tan pocos millones de años
Arthur Holmes. Fuerzas convectivas
Holmes propone que la corteza estaba
formado por una capa superior e intermedia
cristalina y una inferior fluida
Ya se había calculado que el calor de la
radiactividad terrestre no podía ser
difundido hacía el exterior, por tanto la capa
inferior fluida debía estar muy caliente. Al
estar entre superficies rígidas, a partir de
una temperatura comenzaría el movimiento
(convección) de esta masa fluida
Se había propuesto un mecanismo para que
pudieran mover los continentes.
Por encima de los lugares donde las
corrientes brotan y divergen habrá regiones
de la corteza continental que sufrirán
estiramientos; eventualmente se
desprenderán fragmentos y se formarán
huecos que pueden ocupar los océanos
Teoría del Geosinclinal
Se llama así a toda zona de la corteza terrestre cuyo fondo se hunde progresivamente y en la
que se va acumulando una masa de sedimentos que puede alcanzar considerable magnitud.
La formación de montañas por procesos largos y no catastrófico.
La teoría de geosinclinales trató para explicar la formación de montañas a partir de fuerzas
verticales.
En cuencas (geosinclinales) se acumulan grandes cantidades de sedimentos, por el peso se
hunden hasta que se elevan por rebote (como un colchón de resortes expulsa un peso) formando
las montañas.
Esta teoría funcionó bastante bien en las montañas que marcan una simetría hasta ambos lados
Teoría del Geosinclinal
Muchas dificultades: Hay montañas asimétricas
La parecida biofacies jurásica y cretácica de África, América de Sur, Australia, la India y
Antártica la teoría de geosinclinales explicó con conexiones (“puentes”) continentales.
Geográficamente (y geológicamente) es muy difícil explicar al fondo marino una
elevación que conecta La India - África - América del sur, sin conectar Asia y América de
Norte
Comienza la exploración del fondo oceánico
- Uno de los problemas que había para aceptar la deriva continental
es la ausencia de datos del fondo oceánico. La exploración del fondo
marino comenzó en la década de los 1950
- La gran revolución para explicar la geodinámica de la corteza
terrestre provino de la exploración de los fondos marinos y de los
datos de una nueva disciplina emergente en esos años: El
Paleomagnetismo
El Paleomagnetismo
Ciertos tipos de rocas conservan el magnetismo natural remanente,
que puede servir como una especie de brújula fósil determinar la
Dirección del antiguo campo paleomagnético
La premisa fundamental que el campo magnético funciona como un dipolo
está demostrada
El campo magnético se genera en el núcleo exterior de la Tierra. Fluido y
Buen conductor de electricidad, funciona como una dínamo autoinducida
En la actualidad, el eje geográfico de rotación aproximadamente coincide
Con el magnético, por tanto el Polo Norte geográfico es prácticamente
El mismo que el Norte magnético
Paleomagnetismo
A mediados de los 1950 se empezaron a obtener resultados intrigantes, que
Demostraban que el Polo Norte se había desplazado regularmente
A lo largo del tiempo. Desde una posición inicial cercana a Hawai en el
Precámbrico había emigrado lentamente hacia el noroeste, pasando entre
Japón y Kamchatcka a finales del Paleozoico para llegar a través de Siberia
a su posición actual
La conclusión era clara.
Habían migrado los polos,
o los continentes
Estas anomalías iban desapareciendo si se resituaban los continentes
según la teoría de la deriva continental.Los geofísicos pasaron de ser unos
de los grandes defensores de la deriva continental
La inversión magnética
A lo largo de la historia geológica se producen inversiones magnéticas en
plazos geológicamente cortos.
Importante: La polaridad se mantiene igual en toda la Tierra
El descubrimiento de las inversiones magnéticas ha tenido una
gran importancia en la demostración de la deriva continental
Los barcos
oceanográficos
El Proyecto ODP
(Ocean Drilling Program)
Joides Resolution
http://www.oceandrilling.org/
Cartografía de los Fondos marinos
Los fondos oceánicos pueden dividirse en tres provincias principales:
Márgenes continentales (plataforma, laderas),
el fondo de la cuenca oceánica y las dorsales centroocéanicas
Los testigos de Sondeo
Los testigos se dividen dos, una parte se guarda, y en la otra mitad
se realizan los estudios micropaleontológicos, geoquímicos etc.
Las plataformas terrestres
Las llanuras abisales
Sistemas de dorsales
centroocéanicas
Pueden llegar a tener más de mil kilómetros de ancho
Tienen un valle central y es
zona de terremotos superficiales
Las montañas están formados por rocas volcánicas
Estas cadenas tienen una morfología similar al
“Rift” africano
Estudio de la corteza a partir de la sísmica
Buena técnica para la parte
superficial de la corteza y sus
relaciones con el basamento
Reflexión sísmica se basa en que las superficies de estratos suelen ser buenas
reflectoras, de manera que la reflexión es análogo a una sonda de eco
Refracción sísmica
El método sísmico consiste en la generación
de un impulso elástico en la superficie y en el
posterior análisis del movimiento en el suelo
de la onda creada por ese impulso.
Según la naturaleza del terreno varía la transmisión
–velocidad de propagación- de las ondas elásticas.
Para estudiar el interior de la Tierra se han
usado las ondas generadas por los terremotos
Moho
Descubrimiento de la discontinuidad del Mohorovicic (Moho) en la base de la
corteza
Por debajo del Moho la velocidad de propagación de las ondas aumentaba
a más de 8 km/s
El Moho se situaba a unos 35 kms debajo de los continentes y a unos 12 kms
debajo de los océanos
Además se descubrió que bajo el mar no había rocas siálicas (baja densidad), típica de los
continentes
Estructura interna de la Tierra
A principios de la década de los 1960 se
aceptaba más o menos la deriva continental.
Se tenía un conocimiento de cómo sería la
estructura interna de la Tierra.
Pero seguía sin existir una teoría que englobará
todos los datos recopilados para explicar la deriva
continental.
Se necesitaba algunas ideas brillantes