Download Dinámica Terreste
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
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 © « Dinámica terrestre » 1 / 12 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 © « Dinámica terrestre » 2 / 12 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 © « Dinámica terrestre » 3 / 12 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 © « Dinámica terrestre » 4 / 12 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,...). Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 5 / 12 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. Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 6 / 12 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. Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 7 / 12 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. Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 8 / 12 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. Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 9 / 12 * 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 © « Dinámica terrestre » 10 / 12 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. Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 11 / 12 3. TEORIA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS Tuzo Wilson (1963) Noel Suárez Barro © « Dinámica terrestre » 12 / 12