Tectónica

Explicaciones y observaciones previas

Los geólogos han intentado desde siempre explicar las observaciones sobre las características terrestres.

Especialmente importantes y complicadas de explicar han sido

- La existencia de montañas a peasar del ritmo de desmantelamiento de los agentes externos.
- La coincidencia de algunos bordes continentales
- El ascenso y descenso de las rocas en la corteza terrestre

Diversas teorías trataban de explicar estos fenómenos pero nunca con demasiado éxito

Teorías de formación de montañas por contracción térmica
Teoría del geosinclinal sobre formaciones rocosas
Teoría de Wegener y la deriva continental

La teoría de la Tectónica de Placas

Es una teoría geológica que explica gran parte de las características de la corteza terrestre.

Se desarrolló por varios investigadores a mitad del siglo XX, por tanto es la última de las grandes teorías científicas unificadoras (Evolución, Relatividad, Cuántica ..)

Entre 1930 y 1962 se establece esta teoría.

Los principales hitos en su elaboración fueron:

- Posibles corrientes de convección en el manto (Holmes)
- Descubrimeneto de las dorsales oceánicas y las fosas.
- La potencia de los sedimentos oceánicos aumentan al alejarse de la dorsal
- Flujo de calor intenso en dorsales
- Edades de los fondos oceánicos
- Teoría de la expansión del fondo oceánico
- En 1968 Tuzo Wilson y otros proponen la teoría

A continuación se hace un resumen de sus principales postulados de la teoría actual de la Tectónica de placas

• El exterior rocoso de la tierra es mayoritariamente sólido y rígido: la Litosfera
  Existe litosfera continental y litosfera oceánica.
  Comprende toda la corteza y la primera parte del manto. Hasta unos 100-150 Km de profundidad.
  .
• La parte inferior del manto es fluida y más densa que la litosfera
  .
• La Tierra es más caliente en el interior que en la superficie.
  Debido al Calor remanente de formación y a procesos radioactivos
  .
• La diferencia de temperatura produce corrientes de convección en el manto.
  Los principal efectos del movimiento convectivo son:

  • Movimiento de la litosfera suprayacente : tectónica de placas
  • Calentamiento local en plumas ascendentes : puntos calientes

• Las corrientes convectivas mueven la litosfera en placas rígidas llamadas Placas Litosféricas
  .
• Las placas pueden estar formadas por litosfera continental, litosfera oceánica o ambos tipos.
  .
• Miden unos 100 Km de espesor y varios miles de longitud
  .
• Se desplazan a un ritmo del orden de cm/año
  .
• Las placas litosféricas se mueven unas respecto a otras según tres tipos de límites o bordes
  • Bordes constructivos
    Se forma litosfera oceánica:
    Dorsales oceánicas
  • Bordes destructivos
    Se elimina litosfera oceánica:
    Zonas de subducción
  • Bordes pasivos
    Movimientos laterales:
    Fallas de transformación
    .
• La litosfera continental no se destruye
  .
• Las placas no son constantes en el tiempo pueden
  • Crecer o disminuir de tamaño
  • Cambiar el ritmo o dirección del movimiento
  • Fusionarse placas preexistentes
  • Dividirse una placa única en dos o más.

Existen placas de diferente tamaño. En ocasiones no están claramente definidas
Miden cintos o miles de km de largo y de ancho.
Sólo entre 50 a 200 km de espesor. (su contacto con el manto fluido es gradual)
Tienen movimientos relativos del orden de cm al año . Desde 1 a 40. (movimientos rápidos a escala geológica)

Placas litosféricas actuales

Grandes placas - Euroasiática - Africana - Norteamericana - Sudamericana - Pacífica - Indoaustraliana - Antártica Placas menores - Arábiga - Iraniana - Nazca - Cocos - Caribeña - Filipinas - Juan de Fuca - Escotia

Las grandes placas suelen estar formadas por parte de litosfera continental y parte oceánica excepto la pacífica que es casi exclusivamente oceánica.
Las placas menores pueden ser exclusivamente de corteza continental (Iraniana), oceánica (Nazca, Cocos) o mixta (Arábiga ...)

Tipos de bordes

Los límites o contactos entre placas litosféricas se denominan bordes

Los bordes pueden ser :

• Constructivos : Se crea litosfera oceánica
  
• Destructivos : Se destruye litosfera oceánica
  
• Pasivos: Movimientos laterales de las placas

En los bordes constructivos se crea litosfera oceánica con una corteza formada de basalto y gabro y un manto formado por peridotitas.

Dorsal Oceánica Formada por litosfera fina. Presenta fallas normales en superficie Sismicidad poco intensa y superficial La descompresión de las placas en separación provoca una fusión parcial de las rocas que produce magmas básicos con pocos volátiles que ascienden a la corteza y deja rocas magmáticas ultrabásicas. Vulcanismo y plutonismo básico : Basaltos superficiales (volcánica básica) Gabros profundos (plutónica básica) Peridotitas en manto (plutónica ultrabásica)

• La expansión de las dorsales se produce a un ritmo entre 2 a 18 cm/año
• La zona central de la dorsal es elevada (se encuentra aproximadamnete a 1 km bajo el nivel del mar) según aumenta la distancia desciende en profundidad hasta unos 6 km en fondos oceánicos.
• Capa sedimentaria muy escasa que va creciendo al alejarse del centro de la dorsal
• La edad de las rocas aumenta al alejarnos de la dorsal.

Ejemplos actuales
	Dorsal centroatlántica
	Dorsales del ïndico
	Triángulo de Affar
	Islandia

Rift continental Si el borde constructivo de produce en un continente se genera un rift continental La superficie continental se eleva Se crea una fosa tectónica Se genera vulcanismo básico El continente se va rompiendo. Los bordes continentales siguen elevados y la fosa tectónica es ocupada por el océano Se forma una dorsl como la descrita anteriormente.

En los bordes destructivos confluyen placas litosféricas.
Una de ellas se introduce por debajo de la otra (placa subducida) y va descendiendo en profundidad aumentando su temperatura y su presíón destilando materiales hacia la corteza e incorporándose el resto de la placa al mato.

Los bordes destructivos son, por tanto, asimétricos.
Las consecuencias de esta subducción son diferentes dependiendo del tipo de placas implicadas en la colisión

Subducción Litosfera Oceánica con Litosfera Oceánica

Se forma una fosa por curvatura de las placas. Posible prisma de acreción de sedimentos (menos densos) en el contacto. Metamorfismo de alta presión y baja temperatura. Estratos muy plegados y fallados Fusión de basalto y gabro de la corteza y rocas superficiales por el agua y carbonatos subducidos Arco insular a 100 - 200 Km de la fosa. Rocas volcánicas intermedias aflorantes. Rocas plutónicas profundas La litosfera continúa descendiendo hasta 400-600 km donde se vuelve plástica como el rest del manto

• Anomalía térmica. Tarda en calentarse. Metamorfismo de alta presión y baja temperatura.
• Terremotos en plano descendente. Numerosos e intensos
  Plano de Benioff que corresponde a la zona de contacto entre placas
• Tras el arco insular puede formarse un centro de expansión del fondo oceánico, lo que provoca la forma de arco de las islas volcánicas. El motivo por el que ocurre esto no es bien conocido

Ejemplos actuales
	Arco Aleutianas
	Arco Japón
	Arco Antillas

 

Subducción Litosfera Oceánica con Litosfera Continental

Corresponde a los márgenes continentales activos La placa subducida es la de corteza oceánica, más densa. Se forma una fosa por curvatura de la placa de litosfera oceánica Los sedimentos poco densos y compactos forman prisma de acreción. Abundantes fallas inversas y pliegues Puede ascender hasta la superficie en océanos con muchos aportes o muy antiguos Elevación progresiva de la placa continental por compresión y aporte de magmas de placa subdicida

• Vulcanismo básico o intermedio (andesítico). Menor que arcos insulares
• Sismicidad en corteza continental y prisma de acreción, pero sobre todo en plano de subducción

Subducción Litosfera Continental con Litosfera Continental

Corresponde con cordilleras intracontinentales (también llamadas bicontinentales)
No es una estructura permanente en el tiempo, pues las placas implicadas terminan fusionándose.
Se denomina por ello obducción.

Comienza cuando en una subducción entre litosfera oceánica y continental la placa subducida tiene también litosfera conbtinental

Aproximación continental: Prisma de accreción en la zona de subducción Plegamineto de los sedimentos del talud del continente con margen pasivo Vulcanismo en placa no subducida Choque de litosferas continentales Subducción incompleta de una placa bajo otra En la placa subducida se produce una llanura al principio sumergida que luego se rellena con sedimentos.

• En la zona de contacto superficial una cadena montañosa principalmente de sedimentos oceánicos que se encontraban entre ambos continentes
• En la placa no subducida se forma una meseta por engrosamineto cortical
• Sismicidad elevada: Plano de contacto entre placas y todos los fallas de deformaciones producidas en el choque
• Pliegues y fallas inversas
• Vulcanismo medio y ácido
• Metamorfismo regional. Magmatismo ácido

Cese de la subducción

• La litosfera continental al ser gruesa y ligera no puede sufrir una subducción completa.
  Se funden ambas cortezas continentales.
• Si el empuje de las placas continúa se forma una nueva zona de subducción en la zona de litosfera oceánica de una se las placas fusionadas.

Desmantelamiento del macizo

• Los choques de litosfera continental con continental pueden formar cadenas de cerca de 10 Km de altitud y las raíces de la corteza pueden extenderse hasta 80 Km de profundidad
• Al fundirse las cortezas la erosión actúa rápidamente sobre el macizo por la elevada energía potencial de sus materiales.
• El ritmo depende de las condiciones meterorológicas ya agentes actuantes pero es del orden de cientos de metros por millón de años.
• La cordillera permanece elevada mucho más tiempo del que sugiere este ritmo por el fenómeno de elevación isostática: ascenso de la corteza por descarga de los materiales erosionados al ser sus raíces muy profundas.
• La elevación isostática hace aflorar rocas profundas, metamórficas e ígneas.

Ejemplos actuales
	Montes Zagros	Subducción reciente
	Himalaya
	Urales
	Apalaches
	Altiplano andino	Cordillera con Litosferoclastos
	Montañas rocosas	Cordillera con Litosferoclastos

 

Fallas de transformación

• Movimientos laterales entre LO y LO, LO y LC o LC y LC
• Se forman fallas en dirección
• Son muy frecuentes en los fondos oceánicos en las zonas de dorsales que se encuentran desfasadas unos km
• Se produce sismicidad en el plano de la falla
• Vulcanismo escaso o nulo
• En ocasiones pueden dejar fosas tectónicas importantes o compresiones locales de la corteza dando sierras de no mucha elevación.
  

Ejemplos actuales
	Fallas en Dorsales
	Falla Mar Muerto
	Falla San Andrés

 

El ciclo continental

Ejemplo de lo que puede acontecer a un continente a lo largo del tiempo

	Placa tectónica continental emergida sufriendo desmantelamineto erosivo. Agentes externos movilizan materiales de las cordilleras hasta el océano.
	Apertura de un continente por un rift
	Flujo de calor por corriente ascendente: Vulcanismo Abombamiento Separación y formación de fallas normales. Acumulación de sedimentos continentales en la fosa tectónica (La subsidencia acumula muchos sedimentos aunque aborte la apertura)
	La separación prosigue y se nforma un corteza oceánica entre la antigua corteza continental. Se forma un océano estrecho con costas elevadas. El cierre frecuente de este oceano da lugar a acumulación de evaporitas en regiones áridas.
	Ampliación del océano Disminución de altitud de la costa Aumento de depósitos sedimentarios en los bordes pasivos. Formación del talud continental.
	Acumulación de grandes volúmenes de sedimentos. Subsidencia de los márgenes por el peso de sedimnetos. Glacis continental de turbiditas Borde pasivo maduro
	Formación de un nuevo margen. Rotura de la corteza oceánica. Formaión de una fosa oceánica. Sismicidad en plano Formación de un margen continental activo.
	Vulcanismo básico Prisma de acreción y mar interior Inicio de la formación de un orógeno perioceánico Reactivación de antiguas fallas del rift continental.
	Aumento de la altitud del orógeno Formación de fallas inversas. Acumulacón de magmas bajo la corteza continental. Engrosamiento de la corteza
	Llegada de corteza continental situada en la playa subducente.
	Choque de litosferas continentales Formación de un orógeno bicontinental Intenso plegamiento de sedimnetos situados entre las litosferas continentales. Mantos de corrimiento. Metamorfismo regional en el contacto Magmatismo ácido en zonas profundas. Intensa sismicidad. Engrosamineto de la corteza.
	Fusión de las litosferas continentales. Comienza el desmantelaminetop de la cordillera. Ascenso isostático de rocas profundas Formación de nuevo margen activo tras el continente

Pruebas de la tectónica de placas

La teoría de la tectónica de placas está avalada por múltiples pruebas de campos muy diversos, como corresponde a una teoría globalizadora. Sin embargo costó, en principio, que fuera aceptada.

Muchas de sus principales pruebas se encuentran en los fondos oceánicos por lo que la investigación de los mismos fue determinante para su aceptación.

Pruebas geográficas: Correspondencia de los bordes continentales

Por plataforma continental.
Desde Wegener y antes

Pruebas peleontológicas: Localización de faunas y floras fósiles

Marsupiales. Aves rectrices . Vegetales . Trilobites

Pruebas geológicas

Estructuras geológicas idénticas en continentes actualmente separados.

Cordilleras. Cratones. Tipos de rocas

Pruebas paleoclimáticas.

Tillitas . Carbón . Evaporitas

Edades de los fondos oceánicos

Crecen a partir de la dorsal
Son muy recientes a escala geológica. No existen fondod de más de 180 millones de años.
Su edad crece a partir de la dorsal.

Sedimnetos en los fondod ocánicos

Escasos en la dorsal y crecen según nos alejamos de ella
Mucho menores siempre que el aporte si no se destruyera la litosfera oceánica

Anomalías magnéticas simétricas en las dorsales

Bandeado magnético por inversiones del campo simétricas a ambos lados de la dorsal.
Fue una prueba definitiva que convenció a los más excépticos.

Pruebas peleomagnéticas

Se puede localizar la latitud y dirección de una roca volcánica mediente su estudio magnético.
Si se siguen en diferentes continentes se puede ves su posición a lo largo del tiempo y confluencia o separaci.on

Medidas directas desde satélites

Explicaciones a la mayor parte de las características de la corteza terrestre

Ver siguiente punto

Relacionados con la tectónica de placas pero no directamente de ella

Corriente ascendente del manto

Vulcanismo intenso básico

Mueven las placas. Puntos triple

Episodios de vulcanismo muy intenso en el pasado

Ejemplos actuales
	Hawaii
	Afar
	Guinea
	Yellowstone

 

Mapa tectónica de placas