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Tema 9 PDF
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Deriva continental y
tectónica de placas.
Índice
1. Introducción
2. Las teorías orogénicas
2.1.Teorías fijistas y movilistas
2.2.Teorías basadas en la variación del volumen terrestre. Teoría del Geosincitial
2.3.Otras teorías fijistas: undación y oceanización
3. La deriva continental
4. Paleomagnetismo y extensión del fondo oceánico
5. Teoría de la tectónica de placas
5.1.Conceptos básicos. Las placas litosféricas y sus bordes
5.2.Ciclo de Wilson
5.3.Causas del movimiento de las placas
5.4.Movimientos verticales
5.5.Pruebas clásicas
5.5.1. Pruebas oceánicas
5.5.2. Pruebas continentales
6. Conclusión
7. Relación del tema con el currículo oficial
8. Transversalidad
9. Fuentes
1. INTRODUCCIÓN
El principal problema que se plantearon los primeros geólogos fue explicar los procesos
mediante los cuales se originan los sistemas montañosos. Los estudios e ideas principales
sobre la “orogénesis” se desarrollaron durante los siglos XIX y XX, surgiendo hipótesis
y teorías basándose en observaciones de la capa externa de la litosfera, ya que en su
momento, los geólogos no disponían ni de los avances tecnológicos actuales ni de los
métodos de investigación indirectos tan ampliamente utilizados hoy.
En la década de los 50 se admitían cerca de una docena de teorías orogénicas, muchas de
ellas con distintas variedades. Actualmente, la teoría aceptada es la Teoría de la
Tectónica de Placas (la que es a la geología lo que la evolución es a la biología), pero
hay que recordar que esta procede de estudiar y descartar hipótesis y aproximaciones
erróneas anteriores llegando a síntesis cada vez más aceptables.
Para comprender la Teoría de la Tectónica de Placas hay que recordar y revisar las teorías
anteriores (teoría del geosincitial, oceanización y undación), sobre todo los aspectos
coherentes con los hechos observados y examinar la evolución de las ideas.
Posteriormente, se tratarán los aspectos más relevantes de la deriva continental,
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expansión del fondo oceánico, teoría de la tectónica de placas (conceptos básicos, placas
litosféricas y bordes, ciclo de Wilson, causas del movimiento y pruebas). Finalmente, se
realizará una conclusión, se relacionará el tema tanto con el currículo oficial de ESO y
bachillerato como con el resto del temario de oposición (transversalidad). Se citarán las
fuentes utilizadas.
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2.3. Otras teorías fijistas: undación y oceanización
El término undación fue propuesto por el holandés Harmann en 1930 y redefinido por
Van Bemmelen. Según esta teoría, una cadena montañosa se forma en dos fases:
- Tectogénesis primaria: se genera un gran abombamiento en la corteza (geotumor),
provocado por la formación y ascenso desde el manto de una gran cantidad de magma
granítico (astenolito).
- Tectogénesis secundaria: se producen una serie de deslizamientos gravitacionales
que generarían pliegues, fallas inversas y mantos de corrimiento.
En esta teoría se pueden distinguir 3 problemas principales:
- El origen del geotumor, ya que los materiales del manto suelen ser basaltos.
- Las pendientes necesarias para que se produzcan los deslizamientos gravitacionales
requerirían geotumores de enormes alturas.
- La energía que se puede producir por las undaciones es más pequeña que la
desprendida por los terremotos en todo el mundo, por lo que está teoría no explicaría
el fenómeno sísmico ni resuelve el problema del origen de la energía para levantar y
deformar las rocas.
Más reciente que la undación y recogiendo algunas ideas de esta surgió la teoría de la
oceanización propuesta en 1967 por el geólogo ruso Beloussov.
Beloussov acepta que el magma formado en el manto terrestre es basáltico no granítico.
Grandes masas de magma de densidad 2.8 podrían invadir una zona de la corteza
continental, cuyos granitos de menor densidad (2.7) serían englobados en la roca basáltica
de densidad 3 que se formaría a partir del magma citado anteriormente, hundiéndose de
nuevo y formando una cuenca oceánica donde antes existía un continente. La formación
del orógeno ocurriría por elevación de los bordes de la cuenca hundida, que se
transformarían en cadenas montañosas. Según el autor, la oceanización estaría detenida
actualmente, pero habría sido activa en el pasado geológico reciente en las dorsales.
El principal punto débil de la oceanización está en el principio de la isostasia, según
el cual las rocas más ligeras se sitúan a mayor altura en la corteza terrestre que las más
densas, por lo que la corteza continental está más alta que la oceánica. Para poder hundirse
en el manto, cualquier material tiene que ser más denso que él. Además, el material
granítico se fundiría al llegar al manto, recuperando rápidamente su posición inicial.
3. LA DERIVA CONTINENTAL
Las ideas movilistas son muy antiguas, ya en 1600 Giordano Bruno defendía que las
tierras y los mares habían cambiado muchas veces de posición. En 1858 Snider-
Pellegrini indicó que los continentes actuales provenían de la fragmentación de un
supercontinente. Pero fue ya en el siglo XX, en 1915 cuando el meteorólogo alemán
Alfred Wegener publicó su obra “El origen de los continentes y océanos” donde exponía
la Teoría de la deriva continental.
De manera más intuitiva que práctica llegó a unir todos los continentes a modo de puzle,
enunciando su teoría según la cual, a partir del momento en que los continentes estaban
juntos formando el supercontinente “Pangea”, comenzó la fracturación y desplazamiento
originando los continentes actuales. Según Wegener, este desplazamiento estaría
originado por las mareas y por la fuerza centrífuga inducida por la rotación de la Tierra.
Las ideas de Wegener están basadas en una serie de evidencias que permiten establecer
el movimiento de las masas continentales, algunas de las cuales siguen vigentes en la
actualidad:
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Comprobado el movimiento de los continentes, la teoría explicaba como, la zona frontal
del continente está afectada por un rozamiento o frenado que produciría el plegamiento
de esa zona (orogénesis) y que cuando dos continentes colisionaban, los sedimentos
situados entre ellos se plegaban, formándose las cordilleras.
Independientemente de la solidez de las evidencias de la deriva continental, la debilidad
del mecanismo físico de desplazamiento de esta hipótesis impidió que fuera aceptada por
toda la comunidad científica.
Con la introducción de diferentes técnicas de estudio del interior de la Tierra a finales de
la década de los 50 y principios de los 60, varios geólogos ofrecieron una alternativa al
movimiento de los continentes, denominada teoría de las corrientes de convección. Se
basa en la presencia de hipotéticas corrientes de convección en el manto como mecanismo
de arrastre de los continentes suprayacentes. Se equipara el manto superior al que se
supone plástico, con un fluido en ebullición, de tal manera que debido a diferencias de
temperatura entre sus partes inferiores calientes y superiores más frías, se generan unas
corrientes más o menos circulares, cuyo ascenso originaría volcanes y su descenso
arrastraría el manto superior hacia abajo. Los continentes serían arrastrados en un plano
horizontal por las corrientes. Donde dos corrientes converjan en hundimiento se localizan
las zonas de compresión que estrujarían y plegarían los sedimentos.
Esta teoría también tenía puntos oscuros, debido sobre todo al escaso conocimiento del
interior terrestre.
Desde luego, el camino correcto estaba en el desarrollo de teorías movilistas, integrándose
las partes aceptadas de las distintas teorías en la Teoría de la Tectónica de Placas o
Tectónica Global.
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centro-oceánicas y nueva corteza oceánica; a medida que el magma continua fluyendo,
la convección del manto que el fondo oceánico más antiguo se aleje en ambas
direcciones de la dorsal. Cuando las corrientes de convección descienden, la antigua
corteza oceánica que ya se ha enfriado vuelve a sumergirse en las profundidades
oceánicas. De esta forma, Hess subordinó la configuración de los océanos y continentes
a los movimientos de expansión del fondo oceánico. Aunque la expansión del fondo
marina resultaba una visión convincente, no se podía comprobar.
El mismo año que Hess propuso su teoría, la Marina de los EEUU publicó un trabajo que
resumía los resultados sobre el magnetismo de los suelos oceánicos. Encontraron
bandas alternantes de magnetismo débil y fuerte en las rocas del suelo marino. Estas
bandas, irregulares en anchura, no solamente corrían paralelas a las dorsales, sino que
estaban modeladas simétricamente alrededor de las cumbres de estas cordilleras.
El magnetismo fue provocado por la presencia de minerales magnéticos en las rocas
(magnetita). Cuando el magma sube y se enfría, los cristales de magnetita se alinean con
el campo magnético de la tierra.
Además, también observaron que el campo magnético no es constante, sino que fluctúa
en densidad y ocasionalmente invierte la dirección. Hoy considerados que el campo tiene
una polaridad “normal”. Sin embargo, una serie de veces en el pasado, la polaridad se ha
invertido. Este fenómeno de inversión magnética había sido previamente observado en
rocas continentales, y ahora parecía también ser el caso de las rocas oceánicas, de manera
que existía una alternancia de polaridades magnéticas positivas y negativas a ambos lados
de las dorsales.
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fluida que la litosfera, reaccionando ante los esfuerzos como un fluido. Su límite inferior
coincide con la discontinuidad de Repetti.
La litosfera, que constituye la corteza y las primeras capas del manto se encuentra
dividida en fragmentos denominados placas litosféricas, las cuales están limitadas por
cinturones sísmicos.
En geología clásica y para didáctica, hay 7 grandes placas: Euroasiática, Africada,
Indoaustarliana, Norteamericana, Sudamericana, Pacífica y Antártica y otras tantas
medianas: Arábiga, Caribeña, Coco, Nazca, Juan de Fuca, Scotia y Filipina. Actualmente,
hay varias decenas más de placas como la de Anatolia, Amur, Somalia, Mar Egeo,
Galápagos, entre otras. (MIRAR MAPA DE PÁG 123 LIBRO GEOLOGÍA).
En función de su composición, se pueden distinguir 3 tipos de placas:
- Oceánicas: formadas solo por litosfera oceánica. Ej: placa Pacífica.
- Mixtas: formadas por parte de litosfera continental y parte de litosfera oceánica.
Ej: Placa Africana y Euroasiática.
- Continentales: solo presentan litosfera continental. Son casos poco definidos
correspondientes a microplacas como la Iraní o la China.
Las placas no tienen características permanentes ya que, a escala de tiempo geológico,
cambian continuamente de tamaño y forma. Estos cambios pueden producirse por
fragmentación de una placa, colisiones que unen dos placas diferentes o creación y
destrucción de litosfera oceánica. Además, también pueden cambiar su forma original
debido a los esfuerzos, por ejemplo, la costa andina de la placa Sudamericana se está
arqueando en la zona Boliviana a una velocidad de 4º/Ma.
Cada placa tectónica se comporta de forma rígida y se mueve como una sola unidad
mecánica, y generalmente hay pocos cambios que afecten a las zonas del interior de las
placas. Así pues, prácticamente todas las deformaciones y la mayoría de los procesos
geológicos internos tienen lugar en los bordes de placas, distinguiéndose 3 tipos
principales:
Bordes divergentes o constructivos:
Se corresponden con las dorsales oceánicas, zonas donde se crea nueva litosfera
oceánica, separándose las placas por la extensión del fondo oceánico. Estos bordes
representan las zonas volcánicas más activas e importantes de la Tierra. Este tipo de
límites se pueden crean como consecuencia inicial de la fragmentación de un continente
y la aparición y evolución de nuevos mares y océanos, en un fenómeno conocido como
“rifting”, en el que se distinguen varias etapas:
- Abombamiento o producción de un domo debido a la presencia de penachos
mantélicos (plumas calientes) y
formación de numerosas fallas normales
(distensivas) que producen la extensión y
adelgazamiento de la corteza continental,
formando fisuras en el terreno.
Topográficamente, se forman grandes
valles lineales (rifts continentales)
delimitados por fallas normales que
permiten el ascenso de materiales
fundidos, apareciendo coladas de lava y
grandes volcanes. La zona central suele
estar ocupada por lagos o grandes ríos.
Actualmente, el territorio de Tanzania,
Kenia y Etiopía están desarrollando una
estructura de este tipo. A esta zona se le
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conoce como valle del rift de África oriental, formando grandes lagos como el Lago
Victoria y el Tanganyica y grandes edificios volcánicos como el volcán Kilimanjaro.
- Si la extensión progresa, los lados originales del valle pueden llegar a estar a una
distancia considerable, y el fondo del valle estar constituido casi por completo por
roca basáltica formada por el volcanismo, dando lugar a litosfera oceánica nueva.
Generalmente, la zona del valle se encuentra por debajo del nivel del mar (debido a
la extensión y adelgazamiento de la corteza), y el agua tiende a invadir el valle,
formando mares lineales y muy restringidos entre dos masas continentales. Un
ejemplo es el Mar Rojo.
- En un estadio más avanzado, la zona central de la expansión se estructura como una
dorsal oceánica bien desarrollada. La zona continental original queda separada en
dos fragmentos bien diferenciados, en los que se han desarrollado sendos márgenes
continentales. Un ejemplo sería el caso del océano Atlántico.
Hay tres tipos de dorsales: lenta como la dorsal atlántica, velocidad intermedia como la
de Juan de Fuca y rápida como la dorsal pacífica.
Este proceso puede abortarse en las dos primeras fases de su formación, quedando como
estructuras relictas. Tanto la zona del valle del rift africano como el Mar Rojo pueden
evolucionar en un futuro a grandes océanos, estancarse en su desarrollo disminuir su
actividad hasta hacerse inactivos.
Bordes convergentes o destructivos
Para mantener el volumen de la Tierra constante, si existen bordes constructivos
generadores de litosfera oceánica, deben existir otros lugares donde se destruya la misma
cantidad de litosfera. Estos son los bordes convergentes o destructivos, en los que las
placas convergen, introduciéndose una por debajo de la otra hacia el manto, formando
trincheras o fosas submarinas en la superficie del fondo oceánico. A este proceso se le
conoce con el nombre de subducción. En estos límites se producen procesos geológicos
de todo tipo: volcanismo, metamorfismo, formación de cordilleras (orogénesis), gran
actividad sísmica y depósitos minerales importantes.
Se pueden diferenciar varios tipos de bordes en función de la naturaleza de las placas
implicadas en el proceso:
- Borde convergente oceánico-oceánico: cuando convergen dos placas de corteza
oceánica, una de ellas subduce debajo de la otra, formando una fosa submarina, en
cuya pared se produce un complejo de subducción con una cuña de sedimentos
plegados y fallados con restos de litosfera de la placa que se hunde. A medida que la
placa desciende, se produce la
fusión parcial y formación de
magma andesítico. Parte del
magma asciende a la superficie
de la placa que no subduce
formando estructuras de arco-
isla, definidas por la
alineación, generalmente
paralela al borde convergente,
de islas formadas por intenso
vulcanismo. Hay arcos-isla en
el Pacífico: Japón, Filipinas,
Tonga, Islas Aleutianas y en el
Atlántico: islas de Skotia y
Antillas en el Caribe.
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- Borde convergente oceánico-continental: la placa oceánica (menos densa 2,7
g/cm3 ) subduce bajo la
placa continental (3
g/cm3), formándose
igualmente una fosa en el
exterior de la placa que se
hunde. El magma
originado por rozamiento y
subducción asciende por
debajo del continente y
puede tomar dos caminos:
cristalizar en el interior
formando grandes plutones
graníticos o salir al exterior
produciendo volcanes de
magma andesítico y
cordilleras pericontinentales. Ej: formación de la cordillera de los Andes,
resultado de la subducción de la placa de Nazca (CO) por debajo de la placa
Sudamericana (CC).
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Bordes pasivos
Son fallas transformantes, donde no hay construcción ni destrucción de litosfera, pero
las fricciones entre las placas generadas por su deslizamiento lateral genera terremotos de
foco superficial. Son generalmente zonas de fractura que enlazan dorsales con fosas,
como la falla de San Andrés que conecta la zona de subducción de la Placa de Juan de
Fuca con la dorsal del Golfo de California, distintos fragmentos de una dorsal o de una
fosa entre sí (Nueva Zelanda).
Aunque la mayor parte de la actividad geológica interna ocurre en los bordes de placas,
hay actividad importante en otros lugares, como por ejemplo, los volcanes activos lejos
de los límites de placas. Su origen se debe a la presencia de focos térmicos denominados
puntos calientes (hot spot). En estos se produce un ascenso de material caliente que
termina saliendo a la superficie como un volcán. Como el penacho se mantiene estable y
la placa se mueve, se origina un rosario de islas volcánicas como es el caso de Hawai.
Los penachos también pueden formar mesetas submarinas que pueden llegar a emerger
como es el caso de Islandia.
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algunos investigadores la mayoría de los sedimentos subducen y para otros, la
subducción de sedimentos es excepcional.
Hay que remarcar que el ciclo de Wilson es un modelo teórico, y que en distintas partes
del planeta podemos encontrar representados cada uno de los estadios de este ciclo.
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5.5. PRUEBAS CLÁSICAS
Las pruebas a favor de la teoría de la Tectónica de Placas o Tectónica Global se pueden
dividir en dos grupos: oceánicas y continentales.
5.5.1. Pruebas oceánicas
• Volumen y distribución de los sedimentos en las cuencas oceánicas: la litosfera
oceánica cercana a las dorsales no presenta sedimentos, aumentando la cantidad de
estos a medida que nos separamos de la dorsal. Esto no sería posible si no se estuviera
creando litosfera oceánica en las dorsales.
• Edad de la corteza oceánica y sedimentos: la corteza oceánica es muy joven en las
dorsales y alcanza su edad máxima en las costas (180 ma como máximo).
• Bandeado magnético: el campo magnético terrestre ha sufrido variaciones y cambios
en la polaridad que quedan reflejados en el magnetismo remanente de las rocas. Hay
cierta asimetría en el magnetismo remanente a ambos lados de las dorsales, lo que
indica que la litosfera oceánica se produce en ambas direcciones.
• Sismicidad: las ondas sísmicas delatan el movimiento de las fallas que las originan,
pudiendo averiguar su mecanismo foca. En las dorsales es de distensión, en las zonas
de subducción es de compresión y en las fallas transformantes es de deslizamiento
lateral.
• Flujo térmico: en las dorsales se crea litosfera oceánica por medio de procesos
magmáticos, lo que origina un flujo térmico superior a la media de las llanuras
abisales. Al llegar cerca de los continentes, la corteza oceánica ya antigua pierde todo
el calor adquirido en la dorsal. El flujo de las zonas de subducción vuelve a ser muy
alto debido al calor generado en la subducción.
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6. CONCLUSIÓN
En la búsqueda de explicaciones razonables para interpretar los procesos geológicos, los
geólogos a lo largo de la historia han ido generando hipótesis basada en observaciones y
en las comprobaciones que la tecnología de su época permitía, junto a la intuición de
muchos de ellos. Estas hipótesis se enfrentaban con serios problemas que con el avance
tecnológico se fueron dilucidando descartándose muchas de las teorías antiguas y
probándose y aceptándose parte de otras que sirvieron de base para llegar a la teoría
actual, La tectónica de placas o Tectónica global.
El estudio de la teoría orogénica anterior es necesario para comprender que la teoría actual
no surge de una inspiración momentánea y que resuelve todos los problemas geológicos,
sino que, como en todas las ramas científicas, se van consiguiendo logros entremezclados
con aproximaciones erróneas hasta ir dando explicaciones cada vez más aceptable.
La teoría de la Tectónica de Placas, basada en hipótesis antigua y en comprobaciones
tecnológicas actuales, supuso una revolución en las geología, del mismo modo que la
teoría de la evolución lo es para la biología. La tectónica de placas es una teoría global e
integradora de la tierra.
Nuestro planeta es una máquina térmica que va disipando su calor interno, el cual es
responsable junto con la gravedad del movimiento de las placas y de los procesos
geológicos: magmatismo, metamorfismo, orogénesis, modelado del relieve, etc y
fenómenos que lógicos como la sinceridad y el volcanismo, entre otros.
La tectónica de placas actuales, una teoría razonable que permite explicar los fenómenos
geológicos de manera coherente. Aunque aún quedan preguntas por resolver y puntos por
dilucidar.
8. TRANSVERSALIDAD
9. FUENTES
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