Tectonica de placas

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Tectonica de placas

  1. 1. TECTÓNICA DE PLACAS Imágenes Wikipedia
  2. 2. <ul><li>ANTECEDENTES DE LA TECTÓNICA DE PLACAS: </li></ul><ul><li>LA DERIVA CONTINENTAL </li></ul><ul><li>Enunciada en 1922 por Alfred Wegener , meteorólogo alemán. En un principio la teoría fue rechazada por la “geología oficial”. </li></ul><ul><li>Primera gran teoría horizontalista . Origen en el encaje evidente de las costas atlánticas de África y Sudamérica. Postula que todos los continentes estuvieron unidos y han ido desplazándose, derivando, hasta su situación actual </li></ul><ul><li>Pruebas y argumentos a favor </li></ul><ul><ul><li>Geográficos : encaje de costas en continentes hoy separados </li></ul></ul><ul><ul><li>Geológicos : correlación de cinturones orogénicos </li></ul></ul><ul><ul><li>Paleontológicas : flora y fauna permo-carbonífera. Lystrosaurus , Mesosaurus . Anillos de crecimiento… </li></ul></ul><ul><ul><li>Distribución biogeográfica actual : Dipnoos , aves corredoras, crocodilianos , oligoquetos, marsupiales y lemúridos… </li></ul></ul><ul><ul><li>Paleoclimáticos : presencia de tillitas, carbón, arrecifes coralinos…de la misma época en continentes hoy separados. </li></ul></ul><ul><li>No explica los mecanismos y fuerzas responsables del desplazamiento </li></ul><ul><ul><li>Suponía lisos los fondos oceánicos </li></ul></ul><ul><ul><li>Explicaba los desplazamientos por la fuga polar, el efecto de las mareas y la fuerza centrífuga </li></ul></ul>
  3. 4. <ul><li>TECTÓNICA DE PLACAS </li></ul><ul><li>A partir de los años 60. Consecuencia de la deriva continental , pero con un espíritu globalizador : interpreta la práctica totalidad de los fenómenos internos y algunos externos. Destacan los norteamericanos Hess, Morgan, Bird y el canadiense Tuzo Wilson ; los británicos Bullard, Vine, Matthews y Mackenzie y el francés Le Pichon . </li></ul><ul><li>Se fundamenta en : </li></ul><ul><ul><li>La existencia de litosfera dividida en unos bloques de comportamiento rígido llamados placas litosféricas. </li></ul></ul><ul><ul><li>La litosfera se recicla. Las placas tienen su origen en el Manto terrestre y en él, también se destruyen. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las placas se mueven e interaccionan entre sí dando lugar a los orógenos, los volcanes y los terremotos además de a otros fenómenos geológicos como son el magmatismo, el metamorfismo o variaciones geográficas, biogeográficas o climáticas. </li></ul></ul>
  4. 6. <ul><li>PRUEBAS DE LA TECTÓNICA DE PLACAS </li></ul><ul><li>Pruebas y argumentos </li></ul><ul><ul><li>Los de la deriva continental : Geográficos, geológicos, paleontológicas, distribución biogeográfica actual, paleoclimáticos…. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pruebas oceánicas: demuestran que la corteza oceánica se crea en las dorsales de forma continua y que los continentes se van separando poco a poco. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Edad de las rocas del fondo oceánico: < 180 m.a. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Relieve complejo: 70000 km de dorsales, fosas… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sismicidad (por esfuerzos tensionales) en las dorsales. Baja velocidad de las ondas sísmicas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Edad de los basaltos del fondo oceánico: son más antiguos hacia el continente y los de la misma edad se localizan a la misma distancia, son simétricos, respecto al eje de la dorsal. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Bandeado paleomágnético simétrico respecto a la dorsal </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>El espesor de los sedimentos pelágicos es mínimo en la dorsal crece hacia el continente. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Medida directa de la velocidad de expansión del fondo oceánico </li></ul></ul></ul>
  5. 7. <ul><ul><li>Edad del fondo oceánico. En rojo el más joven, junto a las dorsales, por ejemplo en la centroatlántica. En azul el más antiguo, por ejemplo, junto a las costas norteafricana y norteamericana. </li></ul></ul>
  6. 8. <ul><ul><li>PRUEBAS DE LA TECTÓNICA DE PLACAS </li></ul></ul><ul><ul><li>PALEOMAGNETISMO Y EXPANSIÓN DE LOS OCÉANOS </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Campo magnético terrestre. Carácter bipolar, variable en el tiempo: Polaridad, intensidad, inclinación y declinación magnéticas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Paleomagnetismo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Magnetismo remanente (polaridad, inclinación…) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Calculo de paleolatitudes </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Calculo de la posición del polo para una edad determinada. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Paleopolaridades: bandeado magnético simétrico a ambos lados de las dorsales. </li></ul></ul></ul></ul>
  7. 10. <ul><li>DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LAS PLACAS TECTÓNICAS </li></ul><ul><li>- Placa Euroasiática - Placa Norteamericana </li></ul><ul><li>- Placa Sudamericana - Placa Africana </li></ul><ul><li>- Placa Indoautraliana - Placa Antártica </li></ul><ul><li>- Placa Pacífica - Placa de Nazca </li></ul><ul><li>Placas menores : </li></ul><ul><ul><li>Adriática, Helénica (Egea), Turca, Iraní (Persa) y Arábiga (Entre las placas Euroasiática, Africana e Indoaustraliana). </li></ul></ul><ul><ul><li>Filipinas, Fiji, Salomón y Bismark (En relación con las placas Euroasiática, Indoaustraliana y Pacífica). </li></ul></ul><ul><ul><li>Gorda (entre la Pacífica y la Norteamericana). </li></ul></ul><ul><ul><li>Cocos y Caribe (en los contactos de las placas Pacífica, Nazca, Norteamericana y Sudamericana). </li></ul></ul><ul><ul><li>Y otras placas sin confirmar como son la China, África Oriental, Ibérica, Alborán... </li></ul></ul>
  8. 12. <ul><li>LÍMITES DE PLACAS: BORDES CONSTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>Dorsales oceánicas : expresión topográfica de estos bordes. 75000 km de dorsales. </li></ul><ul><li>Dorsal típica (Medioatlántica): Dos alineaciones montañosas más un rift (fosa limitada por fallas normales) en el eje central. </li></ul><ul><ul><li>Elevados flujo y gradiente geotérmico. A veces con surgencias de agua caliente. Sismicidad de foco poco profundo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Altura desde el fondo: 2500-3500 m </li></ul></ul><ul><ul><li>Anchura total: 1000-3000 km </li></ul></ul><ul><ul><li>Rift: 20-30 km ancho y varios cientos de m de profundidad. Se producen pilow lavas </li></ul></ul><ul><ul><li>Las dorsales rápidas no tienen rift y son frecuentes las coladas de lavas muy fluidas. </li></ul></ul>
  9. 14. <ul><li>BORDES CONSTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>LA LITOSFERA OCEÁNICA </li></ul><ul><li>Se genera en las dorsales </li></ul><ul><li>Estructura </li></ul><ul><li>Se conoce por métodos sísmicos, sondeos y el estudio de ofiolitas (probables fragmentos de litosfera oceánica incorporados al continente en zonas de subducción) </li></ul><ul><ul><li>NIVEL 1 . Capa de sedimentos silíceos de radiolaritas de aprox. 0,5 km de espesor medio. Más gruesa cuanto más antigua y más alejada de la dorsal. </li></ul></ul><ul><ul><li>NIVEL 2 . Zócalo basáltico de unos 2 km de espesor formado por coladas laminares de, espilitas y lavas almohadilladas intercaladas en la parte superior, y un complejo basal (enjambre) de diques laminares basálticos. </li></ul></ul><ul><ul><li>NIVEL 3. Gabros bandeados y rocas intrusivas básicas, dunitas y peridotitas. </li></ul></ul><ul><ul><li>RESTO formado por rocas ultrabásicas de tipo peridotítico. Comportamiento ductil </li></ul></ul><ul><li>A medida que la litosfera creada se separa de la dorsal se hace cada vez más densa y más gruesa. </li></ul>
  10. 15. <ul><li>Cámara magmática </li></ul><ul><li>Sedimentos </li></ul><ul><li>Lavas almohadillas </li></ul><ul><li>Diques basálticos </li></ul><ul><li>Gabros en capas </li></ul><ul><li>Dunitas y peridotitas </li></ul>ESTRUCTURA VERTICAL DE LA LITOSFERA OCEÁNICA
  11. 16. <ul><li>BORDES CONSTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>Origen y evolución de las dorsales. Fractura continental y formación de corteza oceánica. </li></ul><ul><li>Ascensión de un magma en un punto caliente. Puede ser en el fondo oceánico (no crea ningún tipo de simetría) o debajo de un continente. </li></ul><ul><li>Abombamiento y adelgazamiento de la litosfera continental. Fracturación según un sistema de tres ejes radiales. </li></ul><ul><li>Formación del rift continental (relieve con un graben central) con frecuente vulcanismo y sedimentos continentales. </li></ul><ul><li>Descompresión adiabática en la zona de la fractura que provoca la fusión y ascenso de materiales del manto al fondo del rift (se inicia la creación de nueva corteza oceánica) </li></ul><ul><li>Subsidencia e invasión por el agua del mar hasta abrir un nuevo océano. </li></ul>
  12. 17. <ul><li>BORDES DESTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>ZONAS DE SUBDUCCIÓN </li></ul><ul><li>La litosfera oceánica se destruye en las zonas de subducción </li></ul><ul><li>La parte externa de las zonas de subducción se caracteriza por presentar fosas oceánicas (expresión topográfica de las zonas de subducción) y arcos insulares. </li></ul><ul><li>En el interior, el plano inclinado teórico a favor del cual se produce la subducción recibe el nombre de plano o zona de Benioff. </li></ul><ul><li>Benioff está delimitado por los hipocentros de los terremotos que se producen. Los focos son más profundos a medida que nos alejamos del borde, hacia el interior, de la placa pasiva. </li></ul><ul><li>En los bordes destructivos el magmatismo puede ser toleítico (origen poco profundo), calcoalcalino y potásico (zonas más profundas). </li></ul><ul><li>Debido al incremento de la presión y de la temperatura con la subducción, hay un metamorfismo regional amplio, bien desarrollado y diferenciado. </li></ul>
  13. 19. <ul><li>BORDES DESTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>FOSAS OCEÁNICAS Y ARCOS INSULARES </li></ul><ul><li>Fosas oceánicas </li></ul><ul><ul><li>Son las zonas más profundas del fondo oceánico. </li></ul></ul><ul><ul><li>Perfil en V. Anchura, 40-120 km. Longitud, 500-4500 km. Sedimentos de origen continental, de la erosión de los arcos-isla o de ambos. </li></ul></ul><ul><li>Arco-isla o arcos insulares </li></ul><ul><ul><li>Son grupos (en forma de arco) de islas de origen volcánico asociadas a las fosas oceánicas. Formados por material volcánico y plutónico, y sus sedimentos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Separados del continente por unas cuencas oceánicas, llamadas cuencas marginales o cuencas tras arco (“back arc basins”) de hasta 2.000 km de anchura, compuestas por litosfera oceánica joven. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se localizan en márgenes continentales, y en subducciones entre dos placas oceánicas. </li></ul></ul>
  14. 20. <ul><li>BORDES DESTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>ZONA DE BENIOFF </li></ul><ul><li>Interpretación geofísica de la subducción </li></ul><ul><li>Plano según el cual la placa se hunde en el Manto donde funde </li></ul><ul><li>Se detecta por la alta densidad de focos sísmicos que se distribuyen a lo largo de la superficie </li></ul><ul><li>La profundidad de los hipocentros aumenta hacia el interior de la placa pasiva y disminuye hacia la que subduce </li></ul><ul><li>El ángulo de subducción varía entre los 30-80º </li></ul><ul><li>Velocidad de subducción variable: zonas lentas y rápidas </li></ul><ul><li>Los terremotos que se detectan son de tres tipos: </li></ul><ul><ul><li>Tensionales en la zona superficial </li></ul></ul><ul><ul><li>Cizallamiento en las intermedias </li></ul></ul><ul><ul><li>Compresivo en las zonas más profundas </li></ul></ul><ul><li>A partir de los 670 km no se producen terremotos </li></ul>
  15. 21. <ul><li>BORDES DESTRUCTIVOS </li></ul><ul><li>TIPOS DE SUBDUCCIÓN </li></ul><ul><li>OCEÁNICA-CONTINENTAL </li></ul><ul><ul><li>La placa que subduce es la oceánica (más densa, delgada y plástica) bajo la continental (más gruesa y menos densa). </li></ul></ul><ul><ul><li>Importante deformación tectónica, magmatismo y metamorfismo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Crecimiento de la corteza continental por acreción </li></ul></ul><ul><ul><li>Andes y Montañas Rocosas </li></ul></ul><ul><li>CONTINENTAL-CONTINENTAL </li></ul><ul><ul><li>Al consumirse la parte oceánica de una litosfera mixta se produce la colisión de las masas continentales </li></ul></ul><ul><ul><li>Elevaciones importantes, fallas inversas, fuerte magmatismo y metamorfismo regional. A veces formación de complejos ofiolíticos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Himalaya </li></ul></ul><ul><li>OCEÁNICA-OCEÁNICA </li></ul><ul><ul><li>Similar a la oceánica-continental </li></ul></ul><ul><ul><li>Grandes fosas y arcos insulares arrosariados ( Las Antillas ) </li></ul></ul>
  16. 22. <ul><li>FALLAS TRANSFORMANTES Y BORDES PASIVOS </li></ul><ul><li>Bordes de placa donde ni se crea ni se destruye corteza oceánica: límites transcurrentes . </li></ul><ul><li>Fracturas perpendiculares al eje de la dorsal de hasta 5 km de profundidad y fondo plano. </li></ul><ul><li>Gradiente geotermico menor que en el resto de la dorsal </li></ul><ul><li>Actividad sísmica poco profunda </li></ul><ul><li>Origen incierto . Posiblemente como consecuencia de la esfericidad de la Tierra: iguales velocidades angulares se traducen en velocidades lineales distintas. </li></ul>
  17. 24. <ul><li>PROCESOS INTRAPLACA </li></ul><ul><li>Márgenes continentales pasivos , inactivos o de tipo atlántico: transición de litosfera oceánica a continental en una misma placa (sin subducción). </li></ul><ul><li>Aulacógenos : brazo abortado de un sistema de tres brazos. Litosfera adelgazada y fosas tectónicas alargadas. Mar del Norte y cuenca del Amazonas. </li></ul><ul><li>Impactógenos : depresiones localizadas en el interior de los continentes como consecuencia de colisiones intercontinentales. Valle del Rhin y lago Baikal. </li></ul><ul><li>Puntos calientes : importante actividad magmática intraplaca. Penachos de Manto desde el nivel D”. Posición fija respecto al manto en superficie isla arrosariadas (Hawai). Meseta del Deccan y Yelowstone. </li></ul>
  18. 25. <ul><li>CAUSA DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS </li></ul><ul><li>CONVECCIÓN TÉRMICA EN EL MANTO </li></ul><ul><ul><li>Dos grupos de células convectivas: Manto inferior y Astenosfera </li></ul></ul><ul><ul><li>Células convectivas únicas que abarcan el conjunto del Manto: subducción↓ - nivel D” -> zonas de penachos↑ (el modelo convectivo más aceptado, tomografía sísmica) </li></ul></ul><ul><li>TIRÓN SUBDUCTIVO O TIRÓN GRAVITACIONAL </li></ul><ul><ul><li>Es el mecanismo que cuenta con más partidarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>La placa que subduce se densifica y arrastra al resto: olivino ->espinela->perovsquita + óxidos de magnesio </li></ul></ul><ul><ul><li>Es difícil explicar como se inicia la subducción </li></ul></ul><ul><li>DESLIZAMIENTO GRAVITATORIO </li></ul><ul><ul><li>Según el plano inclinado dorsal-zona de subducción. </li></ul></ul><ul><ul><li>Podría complementar el tirón gravitacional. </li></ul></ul><ul><li>CUÑA DE MAGMA </li></ul><ul><ul><li>Pocos partidarios. No explica las grietas abiertas -y no rellenas- en los rifts ni que la tectónica de las dorsales sea distensiva. </li></ul></ul>
  19. 27. <ul><li>TECTÓNICA DE PLACAS EN EL TIEMPO </li></ul><ul><li>EL CICLO DE WILSON </li></ul><ul><li>1. Fragmentación de la Litosfera continental </li></ul><ul><ul><li>Desde el Mar Rojo hasta el lago Nyasa (Great Rift Valley) </li></ul></ul><ul><li>2. Inundación del valle del rift </li></ul><ul><ul><li>Golfo de Adén y Már Rojo </li></ul></ul><ul><li>3. Creación de litosfera oceánica </li></ul><ul><ul><li>Océanos Atlántico e Índico </li></ul></ul><ul><li>4. Subducción de la litosfera oceánica </li></ul><ul><ul><li>Océano Pacífico </li></ul></ul><ul><li>5. Cierre de la cuenca oceánica </li></ul><ul><ul><li>Mar Mediterráneo </li></ul></ul><ul><li>6. Colisión y fusión continental </li></ul><ul><ul><li>Cordillera del Himalaya </li></ul></ul>
  20. 28. <ul><li>EVOLUCIÓN FUTURA DE LA LITOSFERA TERRESTRE </li></ul><ul><li>Ciclos supercontinentales cada 400-500 m.a. </li></ul><ul><ul><li>Pangea: subducción limitada, aislado térmicamente el interior terrestre. Se acumula calor en D”. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ascenso de penachos de manto, formación del domo térmico y fractura del supercontinente. </li></ul></ul><ul><ul><li>Apertura de océanos, magmatismo en las dorsales, subducción </li></ul></ul><ul><ul><li>Cierre de continentes, suturas y nueva Pangea </li></ul></ul><ul><li>Estos procesos se ralentizarán y cesarán cuando el interior terrestre se enfríe. </li></ul><ul><li>La futura Tierra según las simulaciones : </li></ul><ul><ul><li>Colisión entre las placas Africana y Euroasiática </li></ul></ul><ul><ul><li>Una posibilidad: continúa la apertura del Atlántico Sur, supone la disminución del Océano Pacífico </li></ul></ul><ul><ul><li>Otra posibilidad: Cierre de la cuenca atlántica por subducción (es gruesa y pesada) </li></ul></ul><ul><ul><li>Desplazamiento hacia el norte de Eurasia y Norteamérica </li></ul></ul>

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