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CAPÍTULO No. 1 TECTÓNICA GLOBAL INGENIERÍA CIVIL TECTÓNICA GLOBAL [email protected] TECTÓNICA GLOBAL Deriva continental: evidencias Teorías precursoras Tectónica de placas Movimientos y límites de placas CAPÍTULO No. 1

Tectonica de placas Global

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Geología. Tectónica de placas.

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  • CAPTULO No. 1 TECTNICA GLOBAL

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    TECTNICA GLOBAL

    Deriva continental: evidencias

    Teoras precursoras

    Tectnica de placas

    Movimientos y lmites de placas

    CAPTULO No. 1

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    TEORAS PRECURSORAS

    A) DERIVA CONTINENTAL

    B) GEOSINCLINAL

    C) ISOSTACIA

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    A) TEORA DE LA DERIVA CONTINENTAL

    ALFRED WEGENER, (meteorlogo y astrnomo alemn) public en 1915 el libro

    titulado: El Origen de los Continentes y los Ocanos. l sugiri que en el pasado geolgico existi un slo gran continente llamado PANGEA (que significa Toda la Tierra), Adems, plante la hiptesis de que hace 200 millones de aos ste gran continente comenz a fragmentarse en continentes ms pequeos, que derivaron (se

    movieron) a sus posiciones actuales.

    Alfred Wegener apoy su hiptesis en las siguientes evidencias:

    a) Evidencias morfolgicas o de ajuste de la posicin actual de los continentes.

    b) Evidencias paleontolgicas

    c) Evidencias paleo climticas

    d) Evidencias litolgicas

    e) Evidencias de la continuidad de los cinturones orognicos

    Una de las principales objeciones a esta hiptesis fue su incapacidad para

    proporcionar un mecanismo aceptable para el movimiento de los continentes, por lo

    que fue rechazada en la convencin de la American Association of Petroleum

    Geologists (AAPG) en 1926.

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    a) Evidencias morfolgicas o de ajuste de los continentes.

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    a) Evidencias morfolgicas o de ajuste de los continentes.

    EL AJUSTE ENTRE SUDAMRICA Y FRICA

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    b) Evidencias paleontolgicas.

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    c) Evidencias

    paleo climticas

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    d) Evidencias

    litolgicas

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    e) Evidencias de

    la continuidad

    de los

    cinturones

    orognicos

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    C) TEORA DE LA ISOSTACIA

    ISOSTACIA: ES LA CONDICIN IDEAL DE

    EQUILIBRIO POR FLOTACIN

    ENTRE LOS SEGMENTOS DE LA

    CORTEZA TERRESTRE.

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    Mrgenes divergentes

    Mrgenes convergentes

    Mrgenes de las fallas transformes

    TECTNICA

    DE

    PLACAS

    Paleomagnetismo terrestre

    Expansin del fondo ocenico

    Tectnica de Placas

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    ECOSONDA O ECO-RADAR

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    A principios de la dcada de 1950 se volvi a considerar la hiptesis de la deriva continental, al recibir un nuevo impulso con los estudios sobre el paleomagnetismo.

    Algunas rocas, como las areniscas rojas y los basaltos, adquieren un ligero magnetismo durante su formacin, debido sobre todo a la presencia de xidos frricos. La polarizacin de ese magnetismo conserva un registro fsil del campo magntico terrestre en el lugar y tiempo de formacin de dichas rocas.

    De esas investigaciones, se dedujo que las posiciones de los polos magnticos cambian con respecto a los continentes en el transcurso del tiempo (inversiones en la polaridad) y se pudo delinear las trayectorias del movimiento polar, con las posiciones de los polos magnticos a travs de cientos de millones de aos.

    Dado que existen evidencias de que la direccin del eje magntico coincide aproximadamente con el eje de rotacin, los datos pueden interpretarse en trminos de los movimientos relativos de los continentes.

    EL PALEOMAGNETISMO El descubrimiento de franjas alternas de magnetismo de intensidad alta y baja, que son paralelas a las dorsales, dieron un apoyo a la hiptesis de expansin del fondo ocenico.

    La generacin de nuevo fondo ocenico en las dorsales implica que el fondo antiguo se consuma en las fosas marinas. De este modo el fondo ocenico se regenera cada 200 o 300 m.a.

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    Estudio del

    paleomagnetismo

    terrestre

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    Mapa paleo-magntico de la Tierra (desde hace 200 m.a)

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    Expansin del fondo ocenico

    H.H. Hess (1962) formul la hiptesis siguiente:

    Las mayores estructuras son expresiones directas de un proceso de conveccin dentro del manto

    Se denomina conveccin al proceso mediante el cual la

    energa trmica se transmite con transporte de material.

    El ejemplo ms sencillo para ilustrar la conveccin es

    mediante un recipiente lleno de agua sobre una fuente de

    calor: el agua en contacto con el fondo caliente se dilata, se

    vuelve ms ligera y tiende a subir a la superficie. El agua de

    la superficie se enfra, vuelve a ser ms pesada y tiende a

    bajar: As se establece una circulacin de conveccin.

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    Corrientes de conveccin

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    Introduccin.

    Se ha dicho que el descubrimiento de esta teora caus una revolucin en las Ciencias

    de la Tierra, similar a la del sistema heliocntrico de Coprnico en la Astronoma, en el

    Siglo XVI, a la teora de la evolucin de Darwin en la Biologa, en el Siglo XIX y a la

    teora de la relatividad de Einstein en la Fsica, en el Siglo XX.

    En 1968, el paleomagnetismo, la expansin del fondo ocenico, y la deriva

    continental, se unieron en una teora mucho ms completa, conocida como

    Tectnica de placas.

    Segn la tectnica de placas, la litosfera est fragmentada en diversas placas

    rgidas y mviles que se desplazan sobre la astensfera a velocidades de varios

    centmetros por ao.

    Estas placas estn limitadas por dorsales (zonas de acrecin) en donde se forma

    litosfera nueva de manera continua, por zonas de subduccin en donde las placas se

    hunden en el manto y por fallas transformantes en donde, en principio, no hay

    creacin ni destruccin de materia.

    La desaparicin en el manto de una cantidad de litosfera en las zonas de

    subduccin, es equivalente a la generada en las dorsales, lo que provoca la

    renovacin de los fondos ocenicos.

    Tectnica de Placas

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    Las Placas Tectnicas

    La superficie de la Tierra est constituida por placas relativamente delgadas (a

    la escala terrestre) que se asemejan a cscaras o costras de rocas rgidas en

    movimiento lento y continuo del orden de unos cuantos centmetros por ao.

    Se reconocen 7

    placas principales

    Norteamericana

    Sudamericana

    Pacfico

    Africana

    Euroasitica

    Indo-Australiana

    Antrtida

    7 placas de

    tamao intermedio

    Caribe

    Nazca

    Filipina

    Arabia

    Cocos

    Scotia

    Somal

    Se han identificado una

    docena de placas pequeas

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    Las Placas Tectnicas

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    Mrgenes de las placas

    Como resultado de la expansin constante del fondo ocenico, los

    continentes se mueven en conjunto con el fondo ocenico y la

    superficie de la tierra se incrementa.

    Cmo se compensa este incremento de los fondos ocenicos?

    La respuesta se encuentra en el comportamiento de las mrgenes.

    Mrgenes Divergentes

    Mrgenes Convergentes

    Mrgenes en Fallas Transformes

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    Los bordes de placa divergentes aparecen donde las

    placas se separan, provocando el ascenso de material

    desde el manto para crear nuevo fondo ocenico.

    La mayora de los bordes divergentes se localizan a lo

    largo del eje del sistema de dorsales ocenicas y est

    asociada con la expansin del fondo ocenico, que se

    produce a velocidades que van de los 2 a los 20 cm/ao.

    Dentro de un continente es posible la formacin de nuevos

    bordes divergentes, como por ejemplo los valles de rift de

    frica Oriental, donde se pueden fragmentar las masas de

    tierra y desarrollar una nueva cuenca ocenica.

    Mrgenes Divergentes

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    Mrgenes

    Divergentes

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    Los bordes de placa convergentes aparecen donde las placas se juntan, provocando la subduccin (consumo) de la litosfera ocenica en el manto a lo largo de una fosa submarina.

    La convergencia entre un bloque ocenico y uno continental provoca la subduccin de la placa ocenica y la formacin de un

    arco volcnico continental, como el de los Andes.

    La convergencia entre dos placas ocenicas produce una cadena en forma de arco de islas volcnicas denominada arco insular, como el de las Aleutianas y las Marianas.

    Cuando dos placas que transportan corteza continental convergen, las dos placas tienen demasiada capacidad de

    flotacin como para subducir. El resultado es una colisin que provoca la formacin de una cadena montaosa como la de los

    Himalaya.

    Mrgenes Convergentes

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    Mrgenes

    Convergentes

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    Caractersticas de las Mrgenes Convergentes

    Se presentan en los sitios donde chocan dos placas que se

    mueven en direcciones opuestas y estn, por tanto, sujetas a

    compresin.

    En las mrgenes convergentes se presentan los siguientes

    procesos geolgicos:

    Actividad gnea

    Metamorfismo

    Deformacin cortical

    Generacin de montaas

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    Mrgenes de fallas transformes

    Son las fallas que se localizan entre las placas, y cuyo movimiento es

    paralelo a la direccin del movimiento de las placas; por consecuencia no

    implica convergencia ni divergencia, no se forman nuevas rocas, no hay

    generacin ni destruccin de placas y el vulcanismo es escaso. Pero si

    una poderosa actividad ssmica derivada de la friccin entre placas.

    La mayora de las fallas transformantes unen a dos segmentos de dorsal

    ocenica.

    Otras, conectan centros de expansin a zonas de subduccin, y facilitan as

    el transporte de la corteza ocenica creada en la cresta de una dorsal a su lugar

    de destruccin a una fosa ocenica, como la Falla Mendocino, que conecta la

    dorsal de Juan de Fuca con la zona de subduccin La Cascada, del NW de

    Estados Unidos.

    Otras, como la Falla de San Andrs, que conecta un centro de expansin

    localizado en el Golfo de California, con la zona La Cascada y la Falla

    Mendocino y que en el futuro provocar la separacin y desplazamiento al NW

    de la Pennsula de Baja California y parte de California del Continente

    Americano.

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    Mrgenes de fallas transformes

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    FALLA DE SAN ANDRES

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    Mrgenes de las placas

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    Hot spots puntos calientes (magmatismo en el seno de las placas tectnicas)

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    DISTRIBUCIN MUNDIAL

    DE LOS HOTSPOTS

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    Comprobacin de la teora

    La teora de la tectnica de placas se ve apoyada por:

    La distribucin global de los terremotos y su estrecha relacin con los bordes de placa,

    La edad y grosor de los sedimentos de los fondos de las cuencas submarinas, que aumentan a medida que se alejan de las dorsales, y

    La existencia de cadenas de islas que se formaron sobre puntos calientes y proporcionan un marco de referencia para trazar la direccin del movimiento de las placas.

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    VIAJE TECTNICO A TRAVEZ DE LA SUPERFICIE DEL PLANETA TIERRA

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    Direcciones y velocidades del movimiento de las

    Placas tectnicas

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    Mecanismo impulsor Se han propuesto varios modelos para explicar el mecanismo impulsor de

    las placas:

    La hiptesis de las corrientes de conveccin implica varias celdas de conveccin dentro del manto, que transportan las placas supra yacentes como paquetes en una banda transportadora.

    La hiptesis del arrastre de las placas propone que, cuando el material denso y fro subduce, arrastra con l la litosfera que se encuentra debajo.

    Puede producirse un empuje de las placas cuando la accin de la gravedad coloca a las placas elevadas sobre la cresta de una dorsal en expansin.

    Otro modelo sugiere que plumas calientes de roca dentro del manto, relativamente estrechas, contribuyen al movimiento de las placas.

    Ninguno de estos mecanismos puede explicar por s solo todas las facetas principales del movimiento de las placas.

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    Mecanismo

    impulsor

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    Slo ha existido una Pangea?

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    (Berln, 1880 - Groenlandia, 1930) Geofsico y meteorlogo alemn. Aunque

    doctorado en astronoma, se interes muy pronto por la geofsica y por las

    entonces incipientes ciencias de la meteorologa y la climatologa. Pionero en el

    uso de globos aerostticos para el estudio de las corrientes de aire, a lo largo de

    su vida realiz hasta tres expediciones de observacin meteorolgica a

    Groenlandia, en la ltima de las cuales encontr la muerte.

    Su nombre quedar asociado para siempre a la teora de la deriva continental, que

    le ocasion no pocos disgustos en vida. En 1911 se interes por el descubrimiento

    de restos fsiles de vegetales de idnticas caractersticas morfolgicas hallados

    en lugares opuestos del Atlntico. La paleontologa ortodoxa explicaba tales

    fenmenos recurriendo a hipotticos puentes de tierra firme que en su da unieron

    las diferentes masas continentales.

    Las similitudes entre los perfiles opuestos de los continentes de Amrica del Sur y

    frica le sugirieron la posibilidad de que la igualdad de la evidencia fsil se

    debiera a que ambos hubieran estado unidos en algn momento del pasado

    geolgico terrestre. En 1915 expuso los principios de su teora en la obra El origen

    de los continentes y los ocanos, que ampli y reedit en 1920, 1922 y 1929.

    Segn Wegener, hace unos 300 millones de aos los actuales continentes habran

    estado unidos en una sola gran masa de tierra firme que denomin Pangea, la

    cual, tras resquebrajarse por razones desconocidas, habra originado otros

    nuevos contingentes terrestres sujetos a un movimiento de deformacin y deriva

    que todava perdura.

    La teora fue recibida de manera uniformemente hostil, y en ocasiones, incluso

    violenta, en buena parte por la inexistencia de una explicacin convincente sobre

    el mecanismo de la deriva continental en s. A partir de 1950, no obstante, las ideas

    de Wegener ganaron rpida aceptacin gracias al desarrollo de las modernas

    tcnicas de exploracin geolgica, en particular del fondo ocenico. Reformulada

    a partir de recientes descubrimientos, la teora de la deriva continental se

    encuentra hoy totalmente consolidada.

    Alfred Wegener