Tectónica de Placas. La superficie de la Tierra es dinámica
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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
