Tectónica de placas
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DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS
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Datos que llevaron a la tectónica de planas y a la explicación de la deriva continental
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DE LA DERIVA CONTINENTAL
A LA TECTÓNICA DE PLACAS
MODELOS DEL INTERIOR DE LA TIERRA
TECTÓNICA GLOBAL
UN POCO DE HISTORIA
Las ideas de Wegener cayeron en el olvido tras su
muerte.
Aunque unos pocos geólogos intentaron su defensa, como
Holmes (1931) y du Toit (1937).
Arthur Holmes propuso en 1931 la teoría
de las corrientes de convección del manto.
Corrientes de convección
Según Holmes, las corrientes de
convección, originadas por
desintegración radiactiva en el
interior de la Tierra, podrían
separar los continentes y formar
nuevos fondos oceánicos.
A. du Toit publicó, en 1937, Nuestros continentes
vagabundos.
Antes (1927) había aportado datos utilizados por
Wegener en la cuarta edición de su libro.
Presentó nuevas pruebas, en particular de tipo
geológico, a favor de la deriva:
•Estableció una mayor precisión en los encajes de los bordes
continentales en sus plataformas.
• Trató de explicar la formación de los cinturones orogénicos pre-
Terciarios.
• En vez de aceptar un único supercontinente, PANGEA, prefería creer
en uno septentrional, LAURASIA, y en otro meridional, GONDWANA,
separados desde el Paleozoico superior por el mar de TETHYS.
Al final de la Segunda Guerra Mundial, las ideas
estabilistas van cediendo paulatinamente paso a una
concepción movilista. Este cambio se debió a los avances
en el conocimiento y los estudios sobre el magnetismo
terrestre y los fondos oceánicos.
El magnetismo de las rocas
En los Continentes, algunas rocas que
preservan la dirección del campo
magnético (paleomagnetismo), se
encuentran en lugares muy distantes,
pero señalan la misma dirección cuando
se unen los continentes.
Campo magnético terrestre
Deriva aparente de los polos magnéticos:
hoy sabemos que las distintas trayectorias se
corresponden con el movimiento de los
continentes, ya que los polos registran
posiciones más o menos fijas que solo se
alteran con las inversiones magnéticas.
El campo magnético de la Tierra varía en el
curso del tiempo geológico, es lo que se
denomina variación secular.
Durante los últimos cinco millones de años
han ocurrido más de veinte inversiones, la
más reciente hace 700.000 años.
Imágenes generadas en una simulación de la inversión del
campo magnético de la Tierra, modelo Glatzmaier Roberts.
Foto JPL NASA
El desarrollo de la investigación oceanográfica geológica y geofísica
A partir de la década de 1950 tiene lugar un gran afán investigador de la
topografía y geología submarina. Los nuevos mapas, más perfectos que
nunca gracias a las tecnologías desarrolladas en los años precedentes,
permiten subdividir topográficamente los océanos en tres provincias :
I. márgenes continentales:
plataforma continental,
talud continental y fosas;
II. suelo de la cuenca
oceánica: fondos abisales,
montes submarinos;
III. cadenas montañosas o
dorsales centro-oceánicas.
La nueva visión que se va alcanzando permite constatar:
-la juventud de las rocas de los fondos marinos (post-Cretácico),
-la configuración de los sistemas de cordilleras o dorsales centro-oceánicas, tanto
topográfica como estructural y dinámicamente:
• en 1953, J. C. Swallos descubre el valle central o "rift" de dichas dorsales
• en 1962, Heezen publica un mapa de la distribución de las dorsales por todos los
océanos
-el flujo de calor debajo del sistema central oceánico es significativamente mayor
que en cualquier otro lugar del océano.
-una serie de anomalías magnéticas en
forma de bandas paralelas de polaridad
inversa, simétricas a ambos lados de las
dorsales.
- la existencia de zonas de fracturas
oceánicas que no sólo desplazaban las
cordilleras axiales, sino también los
peculiares registros oscilatorios de las
anomalías.
Registros de anomalías magnéticas en el noroeste del Pacífico, cerca de las
costas de Canadá y Estados Unidos. Las líneas rectas indican la posición de
las fallas que desplazan los registros de anomalías.
A finales de la década de 1950, se necesitaba
una idea integradora que sirviera de base para
la construcción de un nuevo modelo dinámico de
la Tierra.
Esa nueva idea fue la expansión de los fondos
oceánicos, presentada en 1960 por H. Hess.
El fondo oceánico se crea en
las crestas oceánicas, se
extiende hacia las fosas
oceánicas y luego se
introduce bajo éstas en el
manto.
Relacionó su modelo de fondo oceánico en expansión con el de la deriva
continental, planteando que los continentes eran transportados en el
mismo proceso, el cual estaba dirigido por las corrientes de convección
del manto -idea ésta que ya había sido anticipada por Holmes y Fisher.
Se ha comprobado que apenas hay sedimentos en las dorsales
oceánicas y que estos son más recientes que los más alejados. Este
hecho constituye una prueba de que la litósfera oceánica se crea en
las dorsales.
En 1963, se encontró la explicación a las anomalías magnéticas del
suelo oceánico, la que sirvió, al mismo tiempo, como prueba de su
expansión.
La corteza oceánica
se considera una
especie de “cinta
magnética” donde ha
quedado registrada
la historia del
movimiento de los
polos y de las
inversiones del
campo magnético
terrestre.
En 1965, Walter Pitman consiguió el primer perfil magnético
de la dorsal del Pacífico.
Gráficas de la dorsal del Pacífico , la primera de NO a SE y la
segunda de SE a NO. Se aprecia la coincidencia
T. Wilson
El término “tectónica de placas” se usó por primera
vez en la bibliografía en 1965, en un artículo publicado
por J. Tuzo Wilson en la revista Nature.
La sismicidad, el vulcanismo, las cordilleras y arcos
insulares, las crestas oceánicas y las grandes fallas de
movimiento horizontal, le permitieron establecer la
existencia de cinturones móviles unidos de manera
continua aunque irregular, los cuales dividían la
superficie de la Tierra en varias placas anchas y
rígidas.
Sin embargo, el desarrollo teórico completo se debe a
J. Morgan (1968)
J. Morgan
Teoría de la tectónica de placas
1. La parte más superficial de la Tierra está formada por placas
litosféricas que se desplazan unas respecto a las otras.
2. Los movimientos de las placas son de tres tipos:
• Convergentes o de aproximación
• Divergentes o de separación
• De desplazamiento lateral
3. En los bordes de las placas existe gran actividad tectónica que se
manifiesta por la existencia de volcanes y la ocurrencia de
terremotos.
4. La dinámica de las placas litosféricas da lugar a:
• elevación de montañas
• formación y destrucción de corteza oceánica
• oceanización
• movimiento de continentes
• evolución de las rocas de la corteza terrestre (magmatismo,
metamorfismo)
• vulcanismo
• zonas sísmicas
8 Grandes Placas Litosféricas
En este nuevo marco teórico, las montañas están
relacionadas, tal como sugería la teoría de la deriva, con
los desplazamientos de grandes masas corticales, pero no
de los continentes como tales, sino de unidades más
complejas, las placas litosféricas, condicionados por los
distintos tipos de bordes interplaca. Los procesos
orogénicos tienen lugar mediante esfuerzos tangenciales u
horizontales, es decir, por mecanismos de compresión. La
elevación de las cadenas montañosas se origina, por lo
tanto, en aquellos límites de placa donde se produce una
convergencia y el plegamiento consecuente de los
materiales sedimentarios allí depositados.
Placas que se aproximan
Los bordes de las
placas presionan uno
contra el otro y una de
las placas se hunde
bajo la otra. Sucede en
las zonas de
subducción.
Si una de las placas es
continental puede
surgir un orógeno.
En estos bordes se destruye litósfera oceánica
Orógeno perioceánico
Tipo Cordillera de los Andes
Orógeno intracontinental
Tipo Cordillera del Himalaya
Arcos insulares que rodean de forma continua el N y O del océano
Pacífico (Kuriles, Japón, Filipinas, Java)
Límite convergente corteza oceánica- corteza oceánica
Placas que se separan
Los bordes de las placas
se alejan y el espacio que
queda entre los mismos
se llena de magma. Se
forman así las dorsales
oceánicas.
En la zona de las dorsales se
genera litósfera oceánica.
El ascenso de magmas asociado a los límites de placa convergentes y
divergentes ocasiona una de las manifestaciones más espectaculares de la
energía interna de la Tierra: los volcanes
Placas que se deslizan
No se genera ni se destruye litósfera oceánica.
La placas se deslizan
lateralmente dando lugar a
fallas laterales o transformantes.
Las fallas transformantes se pueden presentar conectando
tramos activos de dorsales oceánicas, lo que confiere a las
dorsales un aspecto escalonado…
… o formando parte de un límite neto entre dos placas.
Seguramente la falla transformante más conocida sea la de San Andrés,
que es límite neto entre las placas Norteamericana y Pacífica.
La falla de San Andrés desde el aire
Alcanza los 15 kilómetros de profundidad y tiene unos 20 millones de años de
antigüedad.
Terremoto en San Francisco 1906
San Francisco y Los Ángeles, ciudades amenazadas por terremotos
• Ambas están en lados opuestos de la falla de San Andrés.
• La ciudad de Los Ángeles se mueve hacia la Bahía de San Francisco a una
velocidad de unos 4,5 cm por año.
• Los dos últimos grandes sismos que rompieron esta falla ocurrieron en 1906 -en
la zona norte de la falla- y en 1857 -en la central-, pero en la parte más al sur,
donde se encuentra Los Ángeles, no se ha producido un gran terremoto al menos
en los últimos 250 años. "¿Cuánto más puede resistir la falla sin romperse por esta
zona?”
Ciudad de Los Ángeles
• Convergencia de placas
• Vulcanismo y sismos
someros a profundos
• Se forman cadenas
montañosas o arcos de islas
• Divergencia de placas
• Vulcanismo y sismos
someros
• Se forman rifts y dorsales
oceánicas
• Deslizamiento lateral de placas
• Ausencia de vulcanismo;
sismos someros o de cizalla
Margen conservativo
Resumiendo: Tipos de márgenes de placas
Los penachos térmicos son
masas de rocas, a elevadas
temperaturas, que ascienden
desde zonas profundas del
manto.
Este material funde cerca de la
litosfera y produce un vulcanismo
muy activo en superficie,
conocido como punto caliente,
que puede durar millones de
años.
Las islas de Hawai e Islandia
tienen su origen puntos
calientes.
PENACHOS TÉRMICOS Y PUNTOS CALIENTES
PUNTOS CALIENTES
(HOT SPOTS)
La deriva continental según Scrat
