TECTÓNICA DE PLACAS

1. DE LA DERIVA CONTINENTAL A LA TECTÓNICA DE PLACAS

2. MODELOS DEL INTERIOR DE LA TIERRA

3. TECTÓNICA GLOBAL UN POCO DE HISTORIA Las ideas de Wegener cayeron en el olvido tras su muerte. Aunque unos pocos geólogos intentaron su defensa, como Holmes (1931) y du Toit (1937).

4. Arthur Holmes propuso en 1931 la teoría de las corrientes de convección del manto.

5. Corrientes de convección Según Holmes, las corrientes de convección, originadas por desintegración radiactiva en el interior de la Tierra, podrían separar los continentes y formar nuevos fondos oceánicos.

6. A. du Toit publicó, en 1937, Nuestros continentes vagabundos. Antes (1927) había aportado datos utilizados por Wegener en la cuarta edición de su libro. Presentó nuevas pruebas, en particular de tipo geológico, a favor de la deriva: • Estableció una mayor precisión en los encajes de los bordes continentales en sus plataformas. • Trató de explicar la formación de los cinturones orogénicos pre-Terciarios. • En vez de aceptar un único supercontinente, PANGEA, prefería creer en uno septentrional, LAURASIA, y en otro meridional, GONDWANA, separados desde el Paleozoico superior por el mar de TETHYS.

7. Al final de la Segunda Guerra Mundial, las ideas estabilistas van cediendo paulatinamente paso a una concepción movilista. Este cambio se debió a los avances en el conocimiento y los estudios sobre el magnetismo terrestre y los fondos oceánicos. El magnetismo de las rocas En los Continentes, algunas rocas que preservan la dirección del campo magnético (paleomagnetismo), se encuentran en lugares muy distantes, pero señalan la misma dirección cuando se unen los continentes. Campo magnético terrestre

8. Deriva aparente de los polos magnéticos: hoy sabemos que las distintas trayectorias se corresponden con el movimiento de los continentes, ya que los polos registran posiciones más o menos fijas que solo se alteran con las inversiones magnéticas. El campo magnético de la Tierra varía en el curso del tiempo geológico, es lo que se denomina variación secular. Durante los últimos cinco millones de años han ocurrido más de veinte inversiones, la más reciente hace 700.000 años. Imágenes generadas en una simulación de la inversión del campo magnético de la Tierra, modelo Glatzmaier Roberts. Foto JPL NASA

9. El desarrollo de la investigación oceanográfica geológica y geofísica A partir de la década de 1950 tiene lugar un gran afán investigador de la topografía y geología submarina. Los nuevos mapas, más perfectos que nunca gracias a las tecnologías desarrolladas en los años precedentes, permiten subdividir topográficamente los océanos en tres provincias : I. márgenes continentales: plataforma continental, talud continental y fosas; II. suelo de la cuenca oceánica: fondos abisales, montes submarinos; III. cadenas montañosas o dorsales centro-oceánicas.

10. La nueva visión que se va alcanzando permite constatar: • la juventud de las rocas de los fondos marinos (post-Cretácico), • la configuración de los sistemas de cordilleras o dorsales centro-oceánicas, tanto topográfica como estructural y dinámicamente: • en 1953, J. C. Swallos descubre el valle central o "rift" de dichas dorsales • en 1962, Heezen publica un mapa de la distribución de las dorsales por todos los océanos • el flujo de calor debajo del sistema central oceánico es significativamente mayor que en cualquier otro lugar del océano.

11. una serie de anomalías magnéticas en forma de bandas paralelas de polaridad inversa, simétricas a ambos lados de las dorsales. • - la existencia de zonas de fracturas oceánicas que no sólo desplazaban las cordilleras axiales, sino también los peculiares registros oscilatorios de las anomalías. Registros de anomalías magnéticas en el noroeste del Pacífico, cerca de las costas de Canadá y Estados Unidos. Las líneas rectas indican la posición de las fallas que desplazan los registros de anomalías.

12. A finales de la década de 1950, se necesitaba una idea integradora que sirviera de base para la construcción de un nuevo modelo dinámico de la Tierra. Esa nueva idea fue la expansión de los fondos oceánicos, presentada en 1960 por H. Hess. El fondo oceánico se crea en las crestas oceánicas, se extiende hacia las fosas oceánicas y luego se introduce bajo éstas en el manto. Relacionó su modelo de fondo oceánico en expansión con el de la deriva continental, planteando que los continentes eran transportados en el mismo proceso, el cual estaba dirigido por las corrientes de convección del manto -idea ésta que ya había sido anticipada por Holmes y Fisher.

13. Se ha comprobado que apenas hay sedimentos en las dorsales oceánicas y que estos son más recientes que los más alejados. Este hecho constituye una prueba de que la litósfera oceánica se crea en las dorsales.

14. En 1963, se encontró la explicación a las anomalías magnéticas del suelo oceánico, la que sirvió, al mismo tiempo, como prueba de su expansión. La corteza oceánica se considera una especie de “cinta magnética” donde ha quedado registrada la historia del movimiento de los polos y de las inversiones del campo magnético terrestre. 

15. En 1965, Walter Pitman consiguió el primer perfil magnético de la dorsal del Pacífico. Gráficas de la dorsal del Pacífico , la primera de NO a SE y la segunda de SE a NO. Se aprecia la coincidencia

16. El término “tectónica de placas” se usó por primera vez en la bibliografía en 1965, en un artículo publicado por J. Tuzo Wilson en la revista Nature. La sismicidad, el vulcanismo, las cordilleras y arcos insulares, las crestas oceánicas y las grandes fallas de movimiento horizontal, le permitieron establecer la existencia de cinturones móviles unidos de manera continua aunque irregular, los cuales dividían la superficie de la Tierra en varias placas anchas y rígidas. T. Wilson Sin embargo, el desarrollo teórico completo se debe a J. Morgan (1968) J. Morgan

17. Teoría de la tectónica de placas • La parte más superficial de la Tierra está formada por placaslitosféricas que se desplazan unas respecto a las otras. • Los movimientos de las placas son de tres tipos: • Convergentes o de aproximación • Divergentes o de separación • De desplazamiento lateral • En los bordes de las placas existe gran actividad tectónica que se manifiesta por la existencia de volcanes y la ocurrencia de terremotos. • La dinámica de las placas litosféricas da lugar a: • elevación de montañas • formación y destrucción de corteza oceánica • oceanización • movimiento de continentes • evolución de las rocas de la corteza terrestre (magmatismo, metamorfismo) • vulcanismo • zonas sísmicas

18. 8 Grandes Placas Litosféricas

20. En este nuevo marco teórico, las montañas están relacionadas, tal como sugería la teoría de la deriva, con los desplazamientos de grandes masas corticales, pero no de los continentes como tales, sino de unidades más complejas, las placas litosféricas, condicionados por los distintos tipos de bordes interplaca. Los procesos orogénicos tienen lugar mediante esfuerzos tangenciales u horizontales, es decir, por mecanismos de compresión. La elevación de las cadenas montañosas se origina, por lo tanto, en aquellos límites de placa donde se produce una convergencia y el plegamiento consecuente de los materiales sedimentarios allí depositados.

21. Placas que se aproximan Los bordes de las placas presionan uno contra el otro y una de las placas se hunde bajo la otra. Sucede en las zonas de subducción. Si una de las placas es continental puede surgir un orógeno. En estos bordes se destruye litósfera oceánica

22. Orógenoperioceánico Tipo Cordillera de los Andes Orógenointracontinental Tipo Cordillera del Himalaya

23. Límite convergente corteza oceánica- corteza oceánica Arcos insulares que rodean de forma continua el N y O del océano Pacífico (Kuriles, Japón, Filipinas, Java)

24. Placas que se separan Los bordes de las placas se alejan y el espacio que queda entre los mismos se llena de magma. Se forman así las dorsales oceánicas. En la zona de las dorsales se genera litósfera oceánica.

25. El ascenso de magmas asociado a los límites de placa convergentes y divergentes ocasiona una de las manifestaciones más espectaculares de la energía interna de la Tierra: los volcanes

28. Placas que se deslizan La placas se deslizan lateralmente dando lugar a fallas laterales o transformantes. No se genera ni se destruye litósfera oceánica.

29. Las fallas transformantes se pueden presentar conectando tramos activos de dorsales oceánicas, lo que confiere a las dorsales un aspecto escalonado…

30. … o formando parte de un límite neto entre dos placas. Seguramente la falla transformante más conocida sea la de San Andrés, que es límite neto entre las placas Norteamericana y Pacífica.

31. La falla de San Andrés desde el aire Alcanza los 15 kilómetros de profundidad y tiene unos 20 millones de años de antigüedad.

32. San Francisco y Los Ángeles, ciudades amenazadas por terremotos • Ambas están en lados opuestos de la falla de San Andrés. • La ciudad de Los Ángeles se mueve hacia la Bahía de San Francisco a una velocidad de unos 4,5 cm por año. • Los dos últimos grandes sismos que rompieron esta falla ocurrieron en 1906 -en la zona norte de la falla- y en 1857 -en la central-, pero en la parte más al sur, donde se encuentra Los Ángeles, no se ha producido un gran terremoto al menos en los últimos 250 años. "¿Cuánto más puede resistir la falla sin romperse por esta zona?” Terremoto en San Francisco 1906 Ciudadde Los Ángeles

33. Resumiendo: Tipos de márgenes de placas • Convergencia de placas • Vulcanismo y sismos someros a profundos • Se forman cadenas montañosas o arcos de islas • Divergencia de placas • Vulcanismo y sismos someros • Se forman rifts y dorsales oceánicas • Deslizamiento lateral de placas • Ausencia de vulcanismo; sismos someros o de cizalla Margen conservativo

34. PENACHOS TÉRMICOS Y PUNTOS CALIENTES Los penachos térmicos son masas de rocas, a elevadas temperaturas, que ascienden desde zonas profundas del manto. Este material funde cerca de la litosfera y produce un vulcanismo muy activo en superficie, conocido como punto caliente, que puede durar millones de años. Las islas de Hawaie Islandia tienen su origen puntos calientes.

35. PUNTOS CALIENTES (HOT SPOTS)

36. La deriva continental según Scrat