Tectonica de Placas

LA TECTONICA DE PLACAS:LA TECTONICA DE PLACAS:EL PARADIGMA ACTUAL DE EL PARADIGMA ACTUAL DE LA GEOLOGIA LA GEOLOGIA

UNIDAD III

CONFIGURACIÓN ACTUAL CONFIGURACIÓN ACTUAL DEL PLANTEADEL PLANTEA

--DistribuciónDistribución de de ContinentesContinentes y Mares y Mares --TopografíaTopografía globlalgloblal (Cordilleras (Cordilleras ContinentalesContinentales, ,

fosasfosas marinas, Cordilleras marinas, Cordilleras submarinassubmarinas) ) --DistribuciónDistribución Global de la Global de la actividadactividad VolcánicaVolcánica--DistribuciónDistribución Global de la Global de la sismicidadsismicidad--ParticularidadesParticularidades del del fondofondo oceánicooceánico

--DistribuciónDistribución de de ContinentesContinentes y Maresy Mares

¿Es esta distribución casual o responde a algún mecanismo específico?.¿Siempre fue igual o fue cambiando a través del tiempo?

TopografíaTopografía globlalgloblal (Cordilleras (Cordilleras ContinentalesContinentales, , fosasfosas marinas, Cordilleras marinas, Cordilleras submarinassubmarinas

DistribuciónDistribución Global de la Global de la actividadactividad VolcánicaVolcánica

DistribuciónDistribución Global de la Global de la sismicidadsismicidad

¿ COINCIDENCIAS ?

Dale S. Sawyer Rice University

Seismology Map – Earthquake Locations and Depths

Dale S. Sawyer Rice University

Volcanology Map – Recent Volcanic Activity

Dale S. Sawyer Rice University

Geochronology Map – Seafloor Age

Dale S. Sawyer Rice University

Geography Map – Topography and Bathymetry

UN POCO DE HISTORIA UN POCO DE HISTORIA

Francis Bacon (1620) Francis Bacon (1620)

Alfred Alfred WegenerWegener (1912)(1912) Die Die EntstehungEntstehung DerDerKontinenteKontinente Und Und OzeaneOzeane

•• Frank Taylor (1910) Frank Taylor (1910)

El El problemaproblema de la de la edadedad de de hielohielo del del PermicoPermico (300(300--260 Ma)260 Ma)

OTRAS EVIDENCIAS

La La TeoríaTeoría de de WegenerWegener

Frank TaylorFrank Taylor

•• En En algunosalgunosaspectosaspectos laslasideas de Taylor ideas de Taylor fueronfueron masmasmodernasmodernas quequelaslas de de WegenerWegener

F.TaylorF.Taylor•• ReconocióReconoció la la

importanciaimportancia de de laslasdorsalesdorsales mesomesoatlánticasatlánticas comocomocentroscentros de de

expasiónexpasión

ConfirmaciónConfirmación de la de la separaciónseparación ContinentalContinental•• UtilizaciónUtilización de la de la TegnologíaTegnología de la 2º de la 2º

Guerra MundialGuerra Mundial•• CongresoCongreso del del AñoAño InternacionalInternacional de de

GeofísicaGeofísica (IGY) 1957(IGY) 1957--58 58 •• EstandarizaciónEstandarización de la red de la red sísmicasísmica mundialmundial

1963 1963

El El estudioestudio del del fondofondo oceánicooceánico

Harry H. Hess

DISTRIBUCIÓN LAS EADES DEL BASALTO DEL FONDO OCEÁNICO

-PRIMERAS EVIDENCIAS IMPORTANTES:

-EN EL FONDO OCEÁNICO NO HAY ROCAS MAS ANTIGUAS QUE EL CRETACICO ( > QUE 150 Ma)

-LAS EDADES SE DISTRIBUYEN REGULARMENTE Y DE FORMA SIMETRICA A AMBOS LADOS DE LA DORSAL, AUMENTANDO HACIA LOS CONTINENTES

EL PALEOMAGNETISMO

LA TIERRA ES UN GRAN IMAN BIPOLAR

N

S

partículasmagnéticasen los sedimentosoceánicos

Dirección delCampo magnético Ocean

Esta orientaciónes preservadaen los sedimentoslitificados

Los granos de minerales magnéticos se orientansegún el campo magnético terrestre.

EL PALEOMAGNETISMO EN LAS ROCAS Y LA INVERSIÓN DEL POLO MAGNETICO

Gilbertreversed chron

Gaussnormal chron

Matuyamareversed chron

Brunhesnormal chron

5.0 MaPresent

e4.0 3.0 2.0 1.0

Subchrons

Modelo computacional de las líneascampo magnético

Las líneas del campo magnético en el manto se approximan a las de un dipolo.

El mapa de campo en el límitenúcleo-Manto revela unacomplejidad en el núcleo

Las líneas de campo en el núcleo son enredadas propias de una movilidad porconveccions que originala geodynamo

Tiempo 1

Líneas de campo magnético con orientación normal.

Tiempo 2

La Geodynamocomienzaespontáneamente a reorganizar su campo magnetico

Tiempo 3

El cambio continua con rápidos cambiosen la estructura del campo magnetico.

Tiempo 4

La inversión está casicompleta. El campo Bipolar se reorganiza peroahora con el polo norteen el lugar del polo sur

EL DESCUBRIMIENTO DE LA EL DESCUBRIMIENTO DE LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICOEXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

4.0

3.0

2.0

5.0 millionyears old

3.32.5 0.7

0 0.7 2.5 3.3 5.0

Mid-ocean ridge

Oceancrust today

¿ A ¿ A DondeDonde vava la la cortezacorteza oceánicaoceánica? ?

Hugo Hugo BenioffBenioff, 1954, 1954

InterpretaciónInterpretación de la de la zonazona de de BenioffBenioff

RED MUNDIAL ESTANDARIZADA DE SISMOSRED MUNDIAL ESTANDARIZADA DE SISMOS

EL MODELO DE LA TECTONICA DE EL MODELO DE LA TECTONICA DE PLACAS PLACAS

LA LITOSFERA TERRESTRE ESTÁ SUBDIVIDIDA EN PLACAS DISCRETAS QUE SE DESPLAZAN HORIZONTALMENTE E INTERACTUAN ENTRE SI.

EL FONDO OCEÁNICO SE EXPANDE Y LA CORTEZA OCEÁNICA MÁS DENSA SE SUMERGE POR DEBAJO DE LA CORTEZA CONTINENTAL DE MENOR DENSIDAD

LA FORMACIÓN DE CADENAS MONTAÑOSAS, VOLCANES, CINTURONES SÍSMICOS, FOSAS SUBMARINAS, ARCOS DE ISLAS VOLCÁNICAS, Etc., SE VINCULAN CON LAS ACTIVIDAD GEOLÓGICA DE LAS MARGENES DE PLACAS

POSTULADO DE LA TEORIA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS

Diferentes modelosde corrientes de convección

Tomografía sísmica a 70 km

Rocas calientes en la astenosfera con ondasS de baja velocidad.

200 km

A mayor profundidad observamos la litósfera fría de los cratonesContinentales y la astenosfera caliente por debajo de los oceános.

Las Las placasplacas litosféricaslitosféricas actualesactuales

PLACASUDAMERICANA

PLACA DENAZCA

¿¿PorPor quéqué se se muevenmueven laslas placasplacas??

El empuje de la Dorsal El tirón de la placa

El flujo del manto astenosferico

*Las placas se mueven e interactuan entre si

*Existen tres tipos principales de límites de Placas:

1-Divergentes2-Convergentes3-Transformantes

*Las Placas pueden estar formadas por corteza Continental exclusivamente, por Corteza Oceánica exclusivamente o por Corteza Oceánica y Continental ( lo más común)

RESUMIENDO

PrincipalesPrincipales límiteslímites de de placasplacaslitosféricaslitosféricas de la Tierra de la Tierra

1.1. LímitesLímites DivergentesDivergentes

(a)(a) SeparaciónSeparación de de CortezaCorteza oceánicaoceánica

1.1. LímitesLímites DivergentesDivergentes

EjemploEjemplo: Dorsal : Dorsal centrocentro oceánicaoceánica del del AtlánticoAtlántico

DorsalDorsalCentro Centro AtlánticaAtlántica

Placa Norteamericana

PlacaPlaca Norteamericana

Norteamericana Placa Euroasiatica

PlacaPlaca Euroasiatica

Euroasiatica

ExtensiónExtensión, , volcanesvolcanes y y sismossismos

Astenosfera

1.1. LímitesLímites DivergentesDivergentes

(b) (b) SeparaciónSeparación de de placasplacas ContinentalesContinentales

1. 1. LímitesLímites DivergentesDivergentesEjemploEjemplo: Rift : Rift AfricanosAfricanos

VallesValles del rift del rift AfricanosAfricanos

SubPlaca Somali

SubPlacaSubPlaca Somali

SomaliPlaca Africana

PlacaPlaca AfricanaAfricana

VallesValles de rift, de rift, volcanesvolcanes y y sismossismos

Astenosfera

Evolución de un límiteDivergente Continentala Oceánico

¿Cómo se forma un océano?

2. 2. LímiteLímite ConvergenteConvergente(a) (a) ConvergenciaConvergencia OceanoOceano--OceanoOceano

2. 2. LímiteLímite ConvergenteConvergente OceanoOceano--OceanoOceanoEjemploEjemplo: Arco de : Arco de IslasIslas volcánicasvolcánicas de de laslas MarianasMarianas

IslasIslas Marianas Marianas FosaFosa de de laslasMarianas Marianas

Placa del Pacífico

PlacaPlaca del del PacíficoPacífico

Placas de

FilipinasPlacasPlacas de de

FilipinasFilipinas

FosaFosa oceánicaoceánica, Arco de , Arco de IslasIslas volcánicasvolcánicas, y , y sismossismos profundosprofundos

Corteza Oceánicamás joven

Corteza Oceánicamás antigua

Astenosfera

2. 2. LímiteLímite ConvergenteConvergente(b) (b) ConvergenciaConvergencia OcéanoOcéano--ContinenteContinente

2. 2. LímiteLímite ConvergenteConvergenteEjemploEjemplo: : MargénMargén AndinoAndino

Placa de

NazcaPlacaPlaca de de

NazcaNazca

CadenaCadenaAndinaAndina

PlacaSudamericanaPlacaPlacaSudamericanaSudamericana

FosaFosa de Perude Peru--ChileChile

CadenasCadenas montañosasmontañosas volcánicasvolcánicas, , MontañasMontañasplegadasplegadas, y , y sismossismos profundosprofundos

2. 2. LímtesLímtes ConvergentesConvergentes(c) (c) ConvergenciaConvergencia ContinenteContinente--continentecontinente

2. 2. LímtesLímtes ConvergentesConvergentesEjemploEjemplo: El Himalaya: El Himalaya

Plateau Plateau del del TibetTibet

Placa Indo-AustralianaPlacaPlaca IndoIndo--AustralianaAustraliana

PlacaEurasiaticaPlacaPlacaEurasiaticaEurasiatica

EngrosamientoEngrosamiento de de cortezacorteza, , FallasFallas de de cabalgamientocabalgamiento, ,

plegamientoplegamiento, y , y sismossismosMonatñasMonatñasdel del HimalayaHimalaya

Antigua Antigua subductionsubduction

3. 3. LímitesLímitesTransformantesTransformantes

3. 3. LímiteLímite TransformanteTransformante ContinentalContinentalEjemploEjemplo: : FallaFalla TransformanteTransformante San San AndrésAndrés

PlacaNorteamericana

PlacaPlacaNorteamericanaNorteamericana

Placa PacíficaPlacaPlaca PacíficaPacífica

FallaFalla TransformanteTransformante y y sismossismos

3. 3. LímitesLímites TransformantesTransformantes OceánicoOceánicoEjemploEjemplo: Dorsal : Dorsal AtlánticaAtlántica

Placa NorteamericanaPlacaPlaca Norteamericana

Norteamericana PlacaPlacaEurasiaticaEurasiatica

FallasFallas TransformantesTransformantes lateraleslateralesFallasFallas y y sismossismos

Astenosfera

Dorsal Centro Oceánica

LOS PUNTOS CALIENTES

Centro de ExpansiónVolcán activo

Cadena de Volcanes Extintos

Pluma delgada de material de ascenso rápidoproveniente del manto profundo

EJEMPLO DE PUNTOS CALIENTES: LAS ISLAS HAWAII

27 Millones de años

0 Millón de años

Distancia 1.800 Km

Velocidad media de la Placa = 1800/27 000 000 = 0.000066 km/años= 66,6 mm/años

Dirección de Movimiento de laPlaca: NNO

Utilidad de los Puntos Calientes

Las Las islasislas de Hawaii: de Hawaii: EjemplosEjemplos de de puntospuntoscalientescalientes