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Dinámica Terreste
Debate sobre el Origen de las Cordilleras
Las cordilleras son grandes estructuras geológicas cuyo origen suscitó un importante debate entre
geólogos, que defendian dos tendencias opuestas:
•
Fijismo: parte de la base que los continentes no variaron en su posición durante toda la
historia de la Tierra.
•
Movilismo: afirma que las masas continentales se desplazan, de manera que en épocas
anteriores pudieron estar unidas en una sola. Estes movimientos ocasionarian plegamientos
y levantamientos en determinadas áreas, formando así cordilleras.
Fijismo:
Durante el siglo XIX predominaron las ideas fijistas.
La principal fue el contraccionismo:
Esta idea afirmaba que el progresivo enfriamiento de la Tierra desde su origen caliente
tendría provocado una contacción de esta, como le sucede a cualquier cuerpo que pierde
calor.
La corteza terrestre, ya en estado sólido, se vería afectada por
esta reducción de volumen, arrugándose como la piel de una
manzana a medida que se va secando. Las arrugas formadas
serían las cordilleras que se extienden por la superficie.
Noel Suárez Barro
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Más tarde surgió la teoría del geosinclinal:
Que la mayoría de las rocas que formaban las cordilleras fueran sedimentarias, llevo a
pensar que primero estuvieran sumergidas a gran profundidad bajo el nivel del mar y por lo
tanto estuvieron sometidas durante millones de años a una intensa sedimentación.
Los sedimentos acumulados se transformarian en rocas que posteriormente se plegarian al
disminuir el radio de la tierra (por el contraccionismo), elevandose por encima del nivel del
mar y dando lugar a las cordilleras.
Ninguno de los estudios realizados posteriormente encontraron evidencias de dicha
contracción. Además el contraccionismo no explicaba la existencia de fósiles de las
mismas especias a un lado y otro de los océanos.
Para evitar este contratiempo se propuso la existencia de
puentes continentales: brazos de tierra firme que tendrían
unido unos continentes con otros através de los océanos)
permitiendo la migración de animales y plantas. Estos
puentes habrían desaparecido posteriormente.
Aunque algunas de estos puentes si que existieron (como el
que une actualmente ámerica del norte y américa del sur), habrían sido necesarias muchas
de esas estructuras y demasiado largas para poder explicar la gran expansión de los fósiles.
Noel Suárez Barro
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Movilismo:
A principio del siglo XX surge la corriente movilista.
Fueron muchos los que ayudaron al desenvolvimiento de las ideas movilistas:
– Francis Bacon (principios siglo XVII), ya había reparado en la semejanza de las lineas
de costa de Áfica y Sudámerica.
– George Leclerc de Buffon (1766), propuso que ambos
continentes estuvieran unidos en el pasado.
– Zinder-Pellegrini (mediados siglo XIX) ya hablaba de la
posible existencia de un continente primitivo que se
fragmentara dando lugar a los actuales.
Pero fue el meteorólogo alemán Alfred Wegener quien elaboro toda una teoría movilista
despues de realizar numerosas observaciones.
Estas observaciones le permitieron llegar a cuatro tipos de evidencias: geográficas,
paleontológicas, geológicas y climáticas.
1. TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL
Alfred Wegener (1912)
A) Evidencia Geográfica: linea de costa a los lados del Atlántico.
Wegener encontró correspondencias importantes en las lineas de costa de
algunos continentes, como si en el pasado todos ellos hubiesen estado reunidos
en uno solo y posteriormente se hubiesen desplazado separándose entre sí.
Además precisó más su calculo tomando como referencia la plataforma
continental (parte del continente sumergida bajo el más), obteniendo una
mayor semejanza en los perfiles continentales.
Al gran supercontinente lo denominó Pangea (pan=todo, gea=tierra).
Y al basto océano que lo rodeaba recibiria el nombre de Panthalassa
(pan=todo, thalassos=océano).
Pangea se fragmentaría posteriormente en dos grandes contienentes:
Laurasia, al norte (Norteamérica y Eurasia) y Gondwana, al sur
(Sudámerica, África, India, Australia y la Antártida).
B) Evidencia Paleontológica: la distribución de los fósiles.
En la actualidad cada continente posee algunas formas de
vida propias, distintas de las existentes en los demás. Por
ejemplo, los camellos en África y las alpacas en Sudamérica.
La razón de que no se hayan extendido radica en los miles de
kilómetros de océano que las separan.
Para Wegener, la gran dispersión de fósiles en la aniguedad
significaba que los contienentes tenían que haber estado
reunidos en uno solo, de manera que las tierras que
habitaban eran parte de un mismo territorio.
Noel Suárez Barro
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C) Evidencia Geológica: rocas y estructuras semejantes.
Si no escontramos dos trozos de una hoja de periódico, a parte de que
notamos que sus bordes encajan, al reunirlas podemos leer y entender
todo el texto que se interrumpia en una mitad pero continuaba en la
siguinte. De la misma manera dos contienentes separados que formaban
parte de uno solo deben contener evidencias geológicas que lo afirmen.
Wegener encontró rocas semejantes, de la misma composición y
antigüedad en África y Sudamérica, como sucede con alguna roca ignea.
Lo mismo sucede con los depósitos minerales que existen en ambos
continentes, como los grandes depositos de diamantes, que resultan ser uno
solo partido en dos.
Así mismo, las estructuras geológicas como cordilleras, tambien se
interrumpen en algunos continentes para continuar al otro lado del
océano. Como es el caso de el gran sistema montañoso que se estiende
desde el norte de Groenlandia y forma las montañas apalaches en toda la
cosa este de América que continua en las cordilleras de Noruega y las Islas
Británicas así como en el norte de África al otro lado del océano.
D) Evidencia Climática: clima frío al sur y cálido al norte.
Ser meteorólogo ayudo a Wegener a incluir en su teoría una importante evidencia climática.
Al estudiar huellas de posibles cambios climáticos en el pasado se encontró con tillitas de 300
millones de años de antigüedad, que indicaban la existencia de un fenómeno glaciar en África,
Sudamérica, Australia e India.
Una glaciación de tales dimensiones tendría que ser ocasionada por un cambio glimático global,
una bajada drástica de temperaturas en todo el planeta, que tambien tendría que haber dejado
huella en el hemisferio norte.
Si embargo, en Norteamérica y Eurasia se formaron en esa época sus principales depósitos de
carbón, debidos a la descomposición de abundantes bósques tipicos de un clima tropical (cálido
y húmedo).
Al reunir los continentes formando Pangea, resultó que lo hielos solo ocupaban una pequeña
parte de las tierra emergidas: el sur de pangea (que estaba situado en el polo sur geográfico de la
Tierra) mientras que en el norte existía un clima tropical (a la altura de los trópicos y ecuador).
Noel Suárez Barro
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DERIVA CONTINENTAL
•
Hace 200 millones de años todos los continentes se hallaban reunidos en una única masa
de tierra: Pangea. Este super-contienente se comenzó a fragmentar 20 millones de años
después, llegando a formarse los continentes actuales.
•
Los continentes formados basicamente de silicatos alumínicos (SiAl) flotan sobre un fondo
oceánico más denso, construído por silicatos de magnesio (SiMg) y en su desplazamiento
pliegan y elevan por encima del nivel del mar los materiales depositados en el, formando
de esta manera las cordilleras.
•
La causa de este movimiento es la propia rotación de la Tierra, unida a la atracción
gravitatoria de la Luna, la cual, además de mover agua de los océanos causando mareas
también es capaz de mover continentes a lo largo de millones de años.
A pesar de la fuerza de sus argumentos, la teoría de Wegener no fue
admitida en su momento, principalmente porque no fue capaz de
encotrar el verdadero mecanismo por el que se movian los continentes.
Los calculos realizados indicaban que las fuerzas propuestas como
responsables no eran lo suficientemente para vencer el rozamiento que
existiria en la base de los continentes.
La Tierra por dentro
Para entender porque se mueven los continentes y otros procesos geológicos (formación de
montañas, existencia de volcanes y terremotos,...) es necesario conocer la estructura
interna de la Tierra.
Su estudio debemos realizarlo sobre dos enfoques distintos:
– Composicional o Estático: divide las capas de la tierra en función de su composición
química.
– Dinámico: divide la Tierra en capas dependiendo de su estado físico (sólido o líquido)
y de los materiales existentes en el interior, así como su comportamiento (rígido o
plástico).
El interior de la tierra se estudia mediante métodos directos (muestras procedentes de
minas, sondeos, afloramientos rocosos,...) e indirectos (movimiento de las ondas sísmicas,
magnetismo, meteoritos,...).
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Estudio Composicional (tradicional)
Divide la Tierra en función de la composición química de sus capas:
•
Corteza:
Es una capa muy delgada en comparación. Existen dos tipos, la que forma los continentes
(con un espesor entre 30 y 70 km) y la que forma el
fondo del océano (con solo 7 km de grosor).
•
Manto:
Representa el 82% del volumen de la Tierra. El
manto superior llega hasta los 670 km y en el se
producen corrientes de convección debidas a las
diferencias de temperatura. El lítime del manto
inferior llega hasta los 2900 km de profundidad.
•
Núcleo:
Se divide en dos capas, el núcleo externo hasta los 5150 km y el núcleo interno cuyo centro
se haya a los 6378 km de profundidad.
Estudio Dinámico
Divide la Tierra en función de la composición química de sus capas:
•
Litosfera:
Se corresponde con la corteza. Tiene un espesor medio de 100 kilómetros y puede llegar
hasta los 250 km debajo de los continentes. Su temperatura es baja, por lo que está en
estado sólido.
•
Astenosfera:
Se corresponde con el manto superior y se estiende hasta los 670
km. La temperatura y presión hacen que una parte de ella esté en
estado de fusión, permitiendo que la litosfera se deslice sobre ella
y es capaz de moverse como un fluido. Desde finales del siglo
pasado se puso en duda la existencia de esta capa; los datos más
recientes indican que de existir no es continua.
•
Mesosfera:
Se corresponde con el manto inferior. A pesar de que la temperatura es más alta, la presión
mantiene esta capa en un estado menos plástico, aunque tiene cierta capacidad de fluir.
•
Endosfera:
Es el núcleo, con su división normal.
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Estático
Composición
Continental
rocas tipo granítico
en superficie y
basáltico en
profundidad
Oceánica
sedimentos sobre
lavas que a su vez
descansan sobre
rocas igneas básicas
Corteza
Superior
Manto
Inferior
Externo
Núcleo
Interno
pricipalmente
peridiotitas, más
compactadas cuanta
más profundidad.
Comportamiento
Dinámico
sólido y rígido
Litosfera
plástico
Astenosfera
solido y rígido
Mesosfera
aleación de hierro y
níquel con otros
elementos en menor
proporción (oxígeno,
silicio, azufre).
fluido
Endosfera
rígido
Equilibrio
Además de los movimientos horizontales, de acercamiento y separación; se demostró que
los continentes también están dotados de movimientos verticales, de ascenso y descenso.
Los estudios realizados demostraron que el límite inferior de
la codia no tiene el mismo grosor en todas las zonas. Por
ejemplo, bajo las cordilleras es más gruesa y en la costa más
fina.
Allí donde la corteza es más gruesa se hunde más en el
manto que en las partes finas. Este concepto de la corteza en
equilibrio sobre el manto es denominado isostasia.
La isostasia es el mecanismo de ajuste por el cual lo continentes ascienden y descienden
para encontrar el equilibrio.
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Exploración de los Océanos
Durante la II Guerra Mundial se desenvolvió tecnología militar que una vez concluida tuvo
una importante aplicación para los estudios científicos. Como es el caso
de aparatos como el radar, el sónar y mismo el submarino, en principio
usados para detectar, espiar o hundir naves enemigas.
Los geólogos y oceanógrafos los utilizaron para la exploración del fondo
oceánico, del cual non se tenia apenas información y se suponía que
consistia en grandes llanuras carentes de relieve significativo.
Desde la década de 1950 se realizaron varios proyectos de perforación
del fondo oceánico. En uno de ellos participó un buque oceanográfica ya
legendario, el Global Challenger.
Actualmente, el barco JORDIES Resolution utiliza una columna de
perforación que desde el barco desciende al fondo oceánico y
perfora hasta 2000 metros de profundidad, atravesando la capa de
sedimentos y la roca substrayente. Así se obtienen unos testigos
(cilindros de roca) que pueden ser estudiados en laboratorios y
proporcionan una valiosa información sobre la composición de los
materiales de la corteza oceánica y su edad.
Estos nuevos descubrimientos llevaron a Hess y Dietz a mejorar la
teoría de Wegener creando la teoría de la expansión del fondo
oceánico, cuya vida fue corta ya que fue rápidamente substituida por
la teoría actual, pero pese a todo fue un importate paso intermedio.
2. TEORIA DE LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
Hess y Diezt (1960)
A) Volcanes y Terremotos: su localicación
En esta época se pudo estudiar la distribución de los terremotos que se producen al año en el planeta
gracias a la instalación de una red mundial de sismografos. También se realizó un mapa de todos
los volcanes activos en la actualidad.
Ninguno de estos fenómenos se distribuye al azar, sino que la mayor actividad tiene lugar en zonas
muy concretas: pricipalmente rodeando el océano pacífico (aro de fuego) y por todo el mar
Mediterráneo hasta Indonesia. Además existe actividad sísmica y volcánica en las profundidades
de los océanos siguiendo unas lineas que recorren nuestro planeta.
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B) El Fondo Oceánico: relieve submarino
La exploración del fondo marino nos proporcionó una serie de datos sobre su relieve,
composición y edad.
* Relieve:
•
Margenes Continentales:
La zona submarina más proxima al continente. Esta está formada por una llanura con
ligera pendiente llamada plataforma continental (que llega hasta unos 200 metros de
profundidad). A continuación viene una pendiente brusca denominada talud que llega
hasta la cuenca oceánica a unos 2000 metros. La plataforma continental está formada del
mismo material que el continente por lo que se considera una parte inundada de estos que
forma parte de la corteza continental.
•
Dorsales Oceánicas:
Cadenas montañosas que se extienden en un total e 70000 kilómetros, suelen estar en el
centro del océano. Su eje central está recorrido por una depresión a forma de valle, en cuya
parte inferior existe una grieta (rift, en inglés) con actividad volcánica. De ella sale de
forma inminente lava procedente del manto.
•
Fosas Oceánicas:
Son regiones con una fuerte pendiente que llegan hasta una profundidad de 11000 metros.
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* Composición:
Los testigos obtenidos al perforar el fondo oceánico revelan tres capas:
– La parte inferior está formada por rocas plutónicas.
– Encima se encuentran las rocas volcánicas.
– Y sobre todo una gran capa de sedimentos, producida por la erosión, que llega a tener un
grosor de casi 1'5 km cerca del continente y disminuye al aproximarnos a las dorsales, las
cuales carecen de ellos.
* Edad:
Las rocas del suelo oceánico no superan los 180 millones de años de antigüedad. Además,
la variación de edad coincidia con el grosor de sedimentos que tienen encima y su
proximidad a la dorsal: cuánto más cerca del continente, más sedimentos y más edad;
cuánto más cerca de la dorsal, menos sedimentos y menos edad.
C) Campo Magnético Terrestre: inversiones de polaridad periódicas
Actualmente el campo magnético de la Tierra, producido por el núcleo rico en hierro, tiene sus
polos norte y sur muy próximos a los polos geográficos. Pero
no siempre fue así, porque la polaridad del campo magnético
se invierte con una periocidad de unos cientos de miles de
años.
Esto quedó demostrado al estudiar la rocas de origen
volcánica. Las partículas de hierro que poseen se orientan
con respecto al campo magnético existente en el momento de
la formación de la roca, como hace la aguja imantada de una
brújula. Al enfrianse la lava, dicha orientación queda
congelada en la roca.
Así se pueden conocer la orientación del campo magnético terrestre en épocas pasadas, este
estudio se denomina paleomagnetismo.
Noel Suárez Barro
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D) Corrientes de Convección: formación y destrucción de fondo oceanico
Las corrientes de convección son movimientos cíclicos de fluidos devidos a diferencias de
densidad (provocadas por diferencias de temperatura).
En este caso, el material profundo y caliente del manto tiende a ascender y sale expulsado por las
dorsales oceánicas formando nuevo fondo marino.
Cerca del contienente, en las fosas oceánicas, las roca se hunde profundamente hasta ser
derretida y volver a formar parte del manto y repitiendo el proceso.
Por esta razón el fondo marino no supera los 180 millones de años, ya que se destruye y crea
periodicamente renovandose cada miles de millones de años.
EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
•
A través de las dorsales oceánicas asciende material fundido del manto, que se situa a
ambos lados de la dorsal de forma simétrica. Esto genera fondo oceánico (nueva corteza
oceánica), que separa los continentes lentamente unos de los otros.
•
Debe de existir un mecanismo compensador, pues en el caso contrario la Tierra se incharia
como un globo. Esta compensación se produce en las fosas oceánicas, en las que la corteza
oceánica, al colisionar con la corteza continental, se introduce por debajo de esta y se
incorpora al manto de nuevo, en un proceso llamado subducción.
•
Los continentes no se desplazan sobre el fondo oceánico, sino que son arrastrados por
corrientes de convección existentes en el manto.
Esta teoría no fue apliamente aceptada hasta que Vine e Mathews la relaccionaron con las
inversiones magnéticas, que resultaron ser la prueba definitiva.
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3. TEORIA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
Tuzo Wilson (1963)
Noel Suárez Barro
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