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Definición de Tectónica de placas: Teoría que propone un modelo dinámico de la Tierra basado en la hipótesis de que la litosfera se divide en un número reducido de placas que se mueven con independencia unas de las otras y que flotan sobre la astenosfera. El límite entre las placas se caracteriza por la actividad sísmica, volcánica y orogénica. (Riba, 1997)
Antecedentes de la Tectónica de Placas • 1. Primeras hipótesis • En 1596 el geógrafo Abraham Ortelius se percató de que las costas del Nuevo y el Viejo Mundo coinciden. • La idea fue retomada por Snider (1859) en el libro “La Création et ses Mystères Dévoilè”, donde se argumentaba la separación entre ambas costas. • La hipótesis se retomó puntualmente a inicios del s. XX por algunos autores como Taylor (1910) y Baker (1911). • En 1912 Wegener argumentó sólidamente el posible movimiento de los continentes, estableciendo la Teoría de la Deriva Continental. Esta teoría propone la desintegración de un gran continente (Pangea), y se apoya en datos paleontológicos, geológicos y geodésicos. Sin embargo, Wegener no explicó las causas del movimiento de los continentes. • Holmes (1931) atribuyó a una convección profunda la causa de los movimientos de los continentes, y de la distribución de las orogenias y de los cinturones de volcanes.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394 Estudios de la distribución de plantas y animales fósiles también sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris, están ampliamente distribuidas en rocas de África, Sudamérica, India y Australia. Capas de roca que forman una columna estratigráfica pérmica han sido encontradas en partes de África, Sudamérica, Antártida, e India. Esta secuencia de rocas fue depositada antes de la disgregación del supercontinente Pangea Antecedentes de la Tectónica de Placas
Antecedentes de la Tectónica de Placas 2. La exploración de los fondos oceánicos y el desarrollo de la Tectónica de Placas: • La exploración de los fondos oceánicos ocasionó el descubrimiento de grandes cordilleras submarinas: Las dorsales oceánicas. Su caracterización detallada se inició a mediados del s. XX y permitió reconocer un rift en la zona axial. Además se observó que la capa de sedimentos acumulada en los fondos oceánicos es relativamente delgada.
b. Hess (1962) propuso que las dorsales son zonas de expansión en las que se genera corteza oceánica. c. En 1963, Vine y Matthew, publicaron un articulo donde presentaron datos a favor de la brillante pero especulativa idea de Hess. En este articulo reportaron mediciones de anomalías magnéticas en los fondos marinos al sur de Islandia. Los registros magnetométricos mostraban patrones lineales muy claros de anomalías magnéticas positivas y negativas Las anomalías magnéticas eran también simétricas con respecto al eje de la cadena montañosa del fondo marino. d. Posteriormente, los trabajos de fechamiento paleontológico e isotópico de los fondos oceánicos demostraron que los materiales son más antiguos cuanto más alejados están del eje de las dorsales. http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
3. Otras evidencias Distribución de la actividad sísmica.
Importancia de la teoría de la Tectónica de Placas: Todos los procesos geológicos pueden ser explicados en términos de la teoría de la Tectónica de Placas.
Tectónica de Placas: Fundamentos 1. La litosfera se divide en un número reducido de placas rígidas que se mueven unas respecto a las otras. http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394 Placas tectónicas: Cada uno de los fragmentos en los que se divide la litosfera. Hay ocho grandes placas: Euroasiática, Africana, Norteamericana, Sudamericana, Indoaustraliana, Antártica, Norpacífica y Sudpacífica, además de muchas otras placas menores.
Tectónica de Placas: Fundamentos (Teisseyre et al., 1993) 2. Hay tres tipos de límites entre placas: I) Límites divergentes: Dorsales oceánicas Rifts continentales III) Límites transformantes II) Límites convergentes: Zonas de subducción. Zonas de colisión.
Importancia de los límites de placa • Los límites de placa corresponden a las zonas de mayor actividad sísmica y magmática. • En los límites de placa se originan los esfuerzos que actúan en la litosfera. • Los márgenes continentales pueden corresponder o no a límites de placa: • Márgenes continentales pasivos. • Márgenes continentales activos. http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/Wilson.html
Importancia de los límites de placa 1- Límites divergentes * El régimen de esfuerzos es extensional. Pueden corresponder a límites entre placas oceánicas (límites constructivos -> Dorsales oceánicas), o a zonas de rifting continental y cuencas extensivas. * Las zonas de régimen extensivo son más importantes en extensión que las zonas compresivas, ya que la corteza está adelgazada. http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394 1.a. Dorsales oceánicas: (Ocean ridges) Cordilleras submarinas de grandes dimensiones (hasta 8400 Km de longitud), caracterizadas por presentar un rift en la zona axial, con una intensa actividad magmática, que corresponde a una zona de divergencia de placas.
1.b. Rifts continentales: Depresiones morfológicas y tectónicas de dimensiones regionales, delimitadas por fallas normales y de dirección, que se originan en contextos extensionales y que normalmente se asocian a una fuerte actividad sísmica y volcánica. En algunos casos constituyen límites entre placas continentales, pero en otras ocasiones se trata de cuencas extensionales de intraplaca. Según su origen podemos distinguir: I) Rifts generados por penachos mantélicos: Desarrollan actividad volcánica desde sus inicios. II) Rifts generados por esfuerzos extensionales: Empiezan como cuencas y graben con sedimentación, y el vulcanismo aparece en los estadios más avanzados. Un proceso continuado de rift continental deriva en el rompimiento de la placa continental y la apertura de una nuevacuenca oceánica. (Park, 1988)
Importancia de los límites de placa 2- Límites convergentes 2.a. Zonas de subducción: El proceso de la subducción consiste en el hundimiento a gran escala de una placa oceánica por debajo de otra placa (oceánica o continental), constituyendo un límite destructivo de placas litosféricas. En el límite entre ambas placas se origina una fosa oceánica, y en la placa superior se desarrolla un arco magmático. http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
Importancia de los límites de placa 2.b. Zonas de colisión continental: Zona de convergencia de dos placas continentales en la que no hay subducción, originada por el cierre de una cuenca oceánica. Con relación a la colisión continental tienen lugar fenómenos de compresión y pliegue. A diferencia de los procesos de convergencia en los que intervienen placas oceánicas, la baja densidad de la corteza continental impide la subducción. http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html#anchor19565394
Importancia de los límites de placa 3. Límites transformantes Límite entre dos placas en el que no hay generación ni destrucción de corteza, debido a que el movimiento de ambas placas no tiene componente perpendicular, pues es una falla transformante o de cizalla. 3.a. La mayoría de límites transformantes se encuentran en el fondo oceánico y se disponen perpendicularmente a las dorsales oceánicas. Muchas de estas fallas transformantes están únicamente asociadas a los procesos de formación de corteza oceánica. Sin embargo, algunas corresponden a límites entre placas mayores. (Park, 1988)
Importancia de los límites de placa 3.b. Límites transformantes entre placas continentales: Caracterizados por fallas transcurrentes (strike slip faults), con un plano de falla vertical y con un salto en dirección grande entre unidades geológicas muy diferentes. El sistema de fallas de San Andrés es posiblemente el límite transformante más estudiado. http://pubs.usgs.gov/publications/text/understanding.html#anchor6715825
Importancia de los límites de placa PUNTOS TRIPLES * Zonas de la superficie terrestre donde convergen tres placas litosféricas. Pueden ser (en función del tipo de placas y de la geometría entre ellas): a. Estables b. Inestables (Teisseyre et al., 1993)
El Ciclo de Wilson • Ciclo evolutivo de apertura y cierre de las cuencas oceánicas. Comprende diversos estadios: • Estadio embrionario o de rift continental • Estadio de juventud o de apertura de cuenca oceánica • Estadio de madurez o de Costa Atlántica • Estadio de decadencia o de Costa Pacífica (subducción) • Estadio relicto o de colisión continental. El Ciclo de Wilson explica el desarrollo evolutivo de la tectónica de placas, es decir, considera que los diversos contextos geotectónicos son estadios o etapas que se suceden de forma consecutiva.
El Ciclo de Wilson 0. Situación inicial: Un cratón continental rodeado por placas oceánicas, totalmente estable. Ausencia de procesos tectónicos, volcánicos y metalogenéticos.
1. Hot-spot y formación de un domo: La perturbación se inicia como consecuencia de la irrupción de un penacho del manto. En la superficie se origina un hot-spot. Como resultado se forma un domo e inicia un magmatismo bimodal.
2. Inicia el estadio embrionario o de rift continental: La corteza continental se empieza a adelgazar mediante el desarrollo de grabens. En sus inicios el rift se caracteriza por la formación de cuencas lacustres y series sedimentarias continentales.
3. Avanza el proceso de rifting y el adelgazamiento cortical: La depresión tectónica (rift) es invadida por el mar, y se depositan series sedimentarias marinas profundas.
4. Apertura de una cuenca oceánica: Si la actividad del penacho del manto persiste se puede partir la masa continental abriéndose una nueva cuenca oceánica (estadio de juventud). El magmatismo derivado de la pluma se concentra a lo largo de una dorsal medio-oceánica, en la que se genera corteza oceánica.
5. Cuando en uno de los márgenes de placa la corteza oceánica se desprende y se flexiona debido a su elevada densidad empieza el proceso de subducción (decadencia de la cuenca oceánica). Como resultado de la subducción se origina un arco magmático y en ocasiones una cuenca de trasarco.
6. La colisión continental (estadio relicto) entre un margen continental y una zona de subducción es la consecuencia final de un proceso continuo de subducción, y origina cinturones montañosos y el engrosamiento de la corteza.
7. Situación final: Finalmente, la estabilización tectónica, seguida de la erosión y peneplanización conllevan nuevamente la formación de una zona cratónica, aunque mucho más compleja que el cratón inicial.
