MOVIMIENTOS ABSOLUTOS Y RELATIVOS FUERZAS EN LAS

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Geotectónica 2014 (U.B.A.) T.P. N ° 5
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Fecha: . . . . . . . . . . . .
GEOTECTONICA
TRABAJO PRACTICO Nº 5
MOVIMIENTOS ABSOLUTOS Y RELATIVOS
FUERZAS EN LAS PLACAS LITOSFÉRICAS, HOTSPOTS
Objetivos
1) Analizar las diversas fuerzas que actúan sobre las placas litosféricas y que son responsable de
su movimiento; y establecer el orden de importancia de las mismas.
2) Analizar el concepto de movimiento relativo y absoluto de placas, establecer velocidades en
base a datos de hotspots.
Movimientos Absolutos
Con los movimientos relativos entre placas no es posible definir los movimientos absolutos
de las placas en relación con, por ejemplo, el eje de rotación de la tierra, o cualquier sistema de
coordenadas fijas. Para describir los movimientos relativos entre dos placas sobre la base de la
Teoría de Propagación de los Fondos Oceánicos es necesario que entre ellas exista por lo menos
un camino hipotético que atraviese sólo límites de divergencia.
Uno de los métodos para evaluar los movimientos relativos de las placas consiste en asumir
arbitrariamente que una placa, o borde de placa se encuentra fijo. A partir de esta presunción
pueden calcular Los movimientos relativos de las otras placas, siempre y cuando se cumpla la
condición de límite de divergencia.
La
definición
de
los
movimientos absolutos se realiza
actualmente mediante mediciones
satelitarias, los cuales a través de
compleja tecnología laser permite
obtener los movimientos absolutos de
las diferentes placas. Estos utilizan
sistemas de referencia fuera de la
Tierra, que permiten conocer la
posición instantánea de cada uno de
los continentes. Además los Puntos
Calientes (hot spots) sirven de base
para un segundo método, muy
utilizado por los geofísicos, y que se
describe a continuación.
Figura 1 : Cadenas de islas y montes
oceánicos en el Océano Pacífico: Dorsal
Hawaiana, Cadena del Monte Emperador,
Islas de Marshall - Ellice, Cadena de
Montes Australes, las Islas Line, el
archipiélago Tuamoto y la cadena Isla
Kodiak - Monte Cobb.
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Los Puntos Calientes como referentes fijos
La mayor parte de las zonas volcánicas de la tierra corresponden a márgenes de placas, ya
sean convergentes o divergentes. Sin embargo, existen algunas áreas vólcanicas aisladas que se
encuentran distantes de tales márgenes. Estas regiones, junto con las áreas volcánicas inusualmente
activas que sí se encuentran sobre márgenes divergentes, se denominan Puntos Calientes. Ejemplos
de ellos son Islandia, Azores, Galápagos, Hawaii-Emperador, Yellowstone; contando en total 41
puntos calientes activos. El origen de los Puntos Calientes es objeto de controversias no resueltas,
especialmente en el caso de a aquellos ubicados en el interior de las placas. No obstante,
independientemente de su origen, los Puntos Calientes constituyen, en el Océano Pacífico, varias
cordilleras oceánicas formadas por islas volcánicas.
La figura 1 muestra estas cadenas de islas volcánicas y montes submarinos ubicados en el
Océano Pacífico. Los volcanes activos se encuentran en el extremo sureste de cada cadena y las
edades radimétricas sugieren que las rocas volcánicas en cada cordillera son progresivamente más
antiguas desde el sureste hacia el noroeste. Se ha establecido que tales cadenas volcánicas se han
producido debido al movimiento de la Placa Pacífica por encima de los Puntos Calientes fijos en el
manto. Algunos estudios indican que el hotspot de Hawaii habria tenido movimiento de deriva
hacia el sur entre los 81 y 45 millones de años. Estos sistemas hotspots pueden ser utilizado para
calcular las velocidades absolutas mínimas del movimiento de las placas.
***
Ejercicio 1:
En la figura 2 se indican las velocidades relativas de expansión de las Dorsales Centro-Atlántica y de
Carlsberg en el Indico. Suponiendo que los movimientos entre las placas analizadas tienen en común sus
respectivos polos de rotación; y que las magnitudes de las velocidades lineales se midieron sobre el mismo
círculo menor centrado en dicho polo, estime:
(i) Velocidad de
movimiento
(a)
(b)
(ii) Dirección de
Placa Americana fija
Placa Australiana fija
Figura 2 : Sección de la Tierra desde la Placa Americana (Océano Atlántico) hasta la Placa Australiana
(Océano Indico) pasando por la de Africa.
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Ejercicio 2:
Analice cada una de las fuerzas actuantes en la figura 3; y determine si son fuerzas que oponen
resistencia al movimiento, colaboran con él o producen ambos efectos. Complete el siguiente cuadro:
FUERZA
PRODUCE
EMPUJE
PRODUCE
RESISTENCIA
AMBOS
FDF (Drag force)
FCD (Continental drag force)
FRP (Ridge push force)
FTF (Transform fault force)
FSP (Slab pull force)
FSR (Slab resistance force)
FCR (Colliding resistance force)
FSU (Suction force)
FHS (Hot spot force)
Figura 3: Posibles fuerzas actuantes en las placas litosféricas.
Ejercicio 3:
En el cuadro 1, se especifican las tres tipos de principales fuerzas que actúan en los límites de placas
(a-c). Indique las de mayor sismisidad y las características geológicas más importantes que se indican en las
columnas.
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Cuadro 1
Zona delgada de Hipocentros Actividad ígnea Actividad ignea Ausencia de
hipocentros
ubicados so- bre
caraccarac- terizada
Actividad
sismicos superfiun plano
por erupciones
ígnea
terizada por
ciales
inclinado que
erupciones de
de lavas
va desde 300 a lavas básicas y intermedias y
(<50 Km)
700 km
de gabros
Granitos
(a) Margen de placa
constructivo
(b) Margen de placa
destructivo
(c) Margen de placa
conservativo
Ejercicio 4: Edad de las cadenas volcánicas formada por el hotspost de Hawaii, velocidades de movimiento
absoluto mínimo promedio de la Placa Pacífica que se desplaza por encima de los puntos calientes,
considerados fijos en el manto. En el cuadro 2 se dan las distancias y edades de cada isla formada por el
hotspots.
km
-Ma
X
1000 m
-----km
Cuadro 2
Hawaii
Maui
Lanai
Molokai
Oahu
Niihoa
Kauai
Nihoa
Necker
French Frigate shoal
Laysan
Pearl reef
Midway
Kammu
Daikokuji
Yuryaku
Kimmel
Koko
Ojin
Jingu
Nintoku
Yamel
Sulko
X
100 cm
-----1 m
X
Age (Ma)
0
0.8
1.3
1.8
2.6
4.9
5.1
10.3
12
19.9
20.6
27.2
42.2
43.4
1 Ma
--------------1,000,000 years
Distance from Hawaii
0
221
226
270
565
519
780
1058
1209
2281
2432
48.1
55.2
55.4
56.2
3493
3520
3668
3758
4102
4175
4452
59.6
4860
=
cm
---year
Velocidad (cm/a)
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Figura 4 : Cadenas de islas y montes oceánicos en el Océano Pacífico: Dorsal Hawaii-Emperador se dan las
edades en Ma y distancias al punto caliente que las formo.
Ejercicio 4.
1. Calcular las velocidades de la dorsal de Hawaii y Emperador.
2. Cuánto tiempo ha estado activo en el punto caliente de Hawai-Emperador?.
3. En este gráfico (cuadro 2) se representa la/s velocidad/es de qué?
4. Considerar el mapa de arriba y gráfico de la distancia / tiempo que ha hecho. ¿Qué cambios se han
producido en la dirección y la velocidad del movimiento de las placas del Pacífico, mientras que el punto de
acceso de Hawai ha estado activo?.
***