Geodinamica Interna 1

8/16/2019 Geodinamica Interna 1

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GEODINÁMICA INTERNA

Fuerzas verticales: movimientos epirognicos

Son movimientos lentos, de elevación o de hundimiento, que afectan a las masas

continentales y que producen abombamientos y afosamientos en algunas zonas dela litosfera, no modicando mucho su estructura.

Las causas de estos desplazamientos verticales se explica mediante la teoría de lasostasia ya que, seg!n el modelo propuesto por "eorge #iry $mediados del siglo%%&, las masa litosf'ricas mantienen un equilibrio de (otación sobre la astenósfera$equilibrio isost)tico&, sobresaliendo m)s los bloques que m)s volumen tienenhundido. “La corteza terrestre se comporta como si estuviera constituida por bloques de materiales poco densos que fotan sobre otros más

densos”.

Los materiales terrestres est)n distribuidos en capas de densidad creciente* la

corteza es menos densa que el manto, y este, menos denso que el n!cleo. +l grosorde la corteza continental varía de unos lugares a otros y, en general, las zonas m)saltas coinciden con las que tienen la corteza m)s profunda.

Se denomina isostasia al equilibrio de fotación entre la litosera y el manto

plástico: si aumenta su masa, la litosera tiende a hundirse en el manto; si se

reduce, tiende a ascender. Dichos movimientos son muy lentos y, dada la rigide y

el espesor de la litosera, se requieren grandes variaciones de masa para que se

producan.

uiz) la forma m)s f)cil de captar el concepto de isostasia sea imaginar (otando enel agua una serie de bloques de madera de diferentes alturas. Los bloques demadera m)s gruesos sobresalen m)s del agua que los bloques m)s nos. -e una

manera similar, los cinturones montaosos se yerguen m)s por encima de lasupercie y tienen /raíces0 m)s profundas.

Si colocamos un bloque pequeo de madera encima de uno de los bloques, elbloque combinado se hundiría hasta alcanzar un nuevo equilibrio isost)tico. Sinembargo, la parte superior del bloque combinado estaría realmente m)s alta queantes y la parte inferior estaría m)s ba1a. +ste proceso de establecimiento de unnuevo nivel de equilibrio se denomina ajuste isostático.

Si el concepto de isostasia fuera correcto, cabría esperar que al aadir peso a lacorteza, esta !ltima respondería hundi'ndose, y al retirar el peso, la cortezaascendería.


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Los agentes externos act!an sobre la supercie terrestre, erosionando las partessalientes y depositando los productos de la erosión en las zonas deprimidas,fundamentalmente en las cuencas de sedimentación marinas. +stos hechos alteranel equilibrio isost)tico y, para restablecerle, el bloque erosionado $y por tantoaligerado de peso& se eleva, mientras que el bloque donde se depositan lossedimentos, se hunde $2ig. 34.5&.

6or tanto, los movimientos epirog'nicos contrarrestan la destrucción del relieverealizada por los agentes externos y los desniveles desaparecen, con lo cual pueden

continuar los procesos erosivos. +sto explica que las cordilleras, a pesar de laintensa erosión que sufren, mantengan pr)cticamente la misma altura sobre el niveldel mar* al ser erosionadas, se elevan.

7 Los a1ustes isost)ticos son muy lentos. #sí, la península escandinava acumulóenormes espesores de hielo durante la !ltima glaciación. La fusión del hielo motivóel ascenso isost)tico de esa zona. La glaciación nalizó hace 34.444 aos y, a!nhoy, sigue elev)ndose en busca de su compensación isost)tica.

7 Los bloques serían porciones de litosfera y, a pesar de su rigidez, no suben oba1an rígidamente como trozos de madera, sino que se arquean al sersobrecargados. #sí se distribuye el esfuerzo, afectando de manera progresiva adiferentes zonas de una región. La litosfera responde rígidamente ante empu1eslaterales, pero se arquea si el esfuerzo es vertical.

7 #unque la astenósfera sea sólida, es capaz de (uir $comportamiento pl)stico&$debido a las altas presiones y temperaturas&.

E!ectos pro"uci"os por los movimientos epirognicos#

Los efectos de los movimientos epirog'nicos son especialmente notables en lascostas, donde se pueden apreciar m)s f)cilmente los cambios de nivel delcontinente*

-Pruebas de levantamiento* 8uando un bloque continental se eleva, la línea decosta avanza y el continente gana terreno al mar, el cual se retira $regresión

marina&, 8omo consecuencia, se puede observar las siguientes estructuras*

7 !layas levantadas* Seme1antes a las playas actuales, pero separadas de la costa.


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7 "alles suspendidos* Los ríos se encuentran en su desembocadura con un desnively desembocan en cascada.

7 "alles enca#ados* #l variar su nivel de base, los ríos se re1uvenecen y se renuevanlos procesos erosivos9 el cauce se profundiza y la red (uvial se enca1a cada vez m)sen el terreno. +l e1emplo típico es el "ran 8aón del 8olorado. :

- Pruebas de hundimiento* Si tiene lugar un hundimiento, el mar invade elcontinente y la línea de costa retrocede $transgresión marina&. Las estructuras m)scaracterísticas de las costas en vías de hundimiento son los valles sumergidos ba1oel agua, como es el caso de las rías y los ordos que corresponden a valles (uvialesy glaciares, respectivamente, invadidos por el mar.

+n +spaa, actualmente est)n en proceso de elevación las costas que van desde ;arifa a 8atalua, las de Santander y las de #sturias9 mientras que la región gallegay los golfos de 8)diz y por el meteorólogoalem)n Al!re" &egener, seg!n la cual los continentes se mueven a la deriva,inicialmente existía un solo continente, llamado 6angea $en griego, signica /todaslas tierras0&, el cual se fue fragmentando en diversos bloques, los cuales se fuerondesplazando a lo largo del tiempo hasta alcanzar la conguración actual.

%a Tierra en el Mesozoico* +n sus inicios todos los continentes se habían reunidoen un !nico continente gigantesco denominado 'angea $es decir, toda la ;ierra&, yalrededor de 'sta había un solo oc'ano denominado 'ant(alasa. ?ace @44millones de aos la 6angea comenzó a fragmentarse, surgiendo los continentes y

oc'anos actuales. 2ue una larga 'poca c)lida durante la cual no se registraronglaciaciones.

-urante el Tri)sico, la 6angea comenzó a fragmentarse formando dossupercontinentes* al norte quedó Laurasia $Aorteam'rica, +uropa y #sia& y la sur"ondBana $Sudam'rica, Cfrica, ndia y #ustralia&. +ntre ellos se abrió un profundomar, llamado de Tet(*s. # lo largo de esta +ra, el continente "ondBana se fuefragmentando.


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Cfrica y #m'rica del Sur estaban 1untos, con una actividad magm)tica al límite delos dos continentes. +l actual oc'ano #tl)ntico se empezó a abrir por su partecentral, mientras que #m'rica del Aorte se mantuvo unida a +urasia. 8asisimult)neamente, el con1unto formado por #ustralia y la #nt)rtica derivó de Cfricaque, a su vez, permaneció todavía unida a #m'rica del Sur. D)s tarde, la ndia

comenzó a separarse de Cfrica y de la #nt)rtica, con lo que el actual oc'ano Endicoempezó a expandirse. -urante el +ur)sico, hace unos 3F4 millones de aos, laplaca norteamericana derivó hacia el noroeste y el #tl)ntico se abrió hacia el norte.# nales de este período comenzó la fracturación entre #m'rica del Sur y Cfrica, desur a norte.

-urante el Cret)cico $3G>HI> millones de aos&, a separación de #m'rica del Sur yCfrica era lo sucientemente grande como para que el #tl)ntico creciera hacia elhemisferio Sur. +n este periodo, "roenlandia y +scandinavia todavía se encontrabanunidas y, naturalmente, slandia no existía. ;ampoco existía el mar 8ant)brico, y elnorte de +spaa y el oeste de 2rancia se hallaban unidos9 la separación entreambas costas tuvo lugar hace, aproximadamente, 3@> millones de aos. +l con1unto

de #nt)rticaH#ustralia a!n deriva unido hacia el este, mientras que el mar de ;etisse iba cerrando, pues tanto Cfrica como la ndia se acercaban a +urasia.

El Terciario $hace menos de I4 millones de aos&* El "esplazamiento "e loscontinentes* Los continentes adquieren, paulatinamente, el aspecto y situaciónactuales aunque, al principio, el oc'ano #tl)ntico era bastante m)s estrecho y losque ahora es la península india se encontraba /via1ando0 desde el sureste de Cfricahasta su ubicación actual. +n esta 'poca la colisión de las placas africana y de laindia con el gran continente eurasi)tico produ1o las cordilleras existentes en lasregiones próximas al Dediterr)neo, como el #tlas, las J'ticas, Los 6irineos, lab'rica, los #lpes $de ahí el nombre de orogenia #lpina&, los #peninos, Los 8)rpatos,el 8)ucaso y el ?imalaya9 el istmo de 6anam) se formó por vulcanismo9 se

separaron denitivamente la #nt)rtida y #ustralia. 6or otra parte, el mar


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?ace @>4 millones de aos los continentes estaban unidos formando unsupercontinente, la 6angea de Kegener, que suele denominarse 6angea @ paradiferenciarla de otra que existió hace I>4 millones de aos, 6angea 3. Se consideraque los continentes se desplazan sobre una supercie esf'rica, su colisión y, portanto, su unión se hacen inevitables. La fragmentación y el reagrupamiento de los

continentes se repetiría cada 544 ó >44 millones de aos.+n apoyo de su teoría aportó numerosas pruebas de varios tipos*

a, 'rue-as geogr).cas /coinci"encia en la !orma "e la costa "econtinentes mu* ale0a"os,: bservó que si unía los continentes actuales, estosenca1aban como si fuesen las piezas de un rompecabezas9 en acoplamiento era casiperfecto si tenemos en cuenta la plataforma continental y consideramos que elverdadero borde de los continentes no es la línea de costa, sino que es el taludcontinental.

-, 'rue-as geol1gicas* +n los continentes situados a ambos lados del #tl)ntico seobservan antiguos plegamientos $plegamientos de la +ra 6rimaria&, que terminan

bruscamente en los bordes continentales. +stos plegamientos se correspondenperfectamente al enca1ar los continentes $existe un acoplamiento entre una cadenade plegamientos de Sud)frica, con otra de la misma 'poca en #rgentina&. Sinembargo, las cordilleras alpinas, a ambos lados del #tl)ntico, no se corresponden,ya que se han formado tras la separación de los continentes y como efecto de ello.

c, 'rue-as paleontol1gicas* Se basan en el estudio de los fósiles de diferentes'pocas. Se encontraron fósiles antiguos, paleozoicos $+ra 6rimaria&, tanto deanimales como de plantas, id'nticos a ambos lados del #tl)ntico $en continentesque en la actualidad est)n separados&9 esto solo es posible en el caso de que loscontinentes estuvieran unidos en dicha 'poca. Sin embargo, muchos de los fósilesde 'pocas m)s recientes, encontrados en los actuales continentes, no guardanrelación entre sí, esto es debido a que se trata de seres vivos que se desarrollaroncuando los continentes se habían separado.

Los organismos modernos cuyos antepasados eran similares tuvieron que

evolucionar claramente en aislamiento durante las !ltimas decenas de millones deaos.


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d& 'rue-as paleoclim)ticas* La existencia de sedimentos de origen glaciar enregiones actualmente de clima tropical, y de origen tropical en regionesactualmente frías, demuestra que en otros tiempos estuvieron muy ale1adas de susactuales emplazamientos.

6ese al con1unto de pruebas aportadas, la teoría de la deriva continental propuestapor Kegener no fue aceptada por la gran mayoría de los geólogos de su 'poca.+stos basaron sus ob1eciones a la misma en el punto d'bil de su teoría. Kegener no

explicaba satisfactoriamente cual era el mecanismo mediante el cual se habíanproducido los movimientos de los continentes, ni cu)l era el origen de la energíanecesaria para que estos movimientos se produ1eran.

#rthur ?olmes aceptaba la deriva de los continentes pero no aceptaba elmecanismo responsable del movimiento. 6ensó que el calor desprendido por ladesintegración de elementos radiactivos pudo originar unas corrientes deconvección en la capa (uida sobre la que descansan los continentes que los arrastróconsigo. Las corrientes ascendentes que actuaban deba1o del continente podían

llegar a fracturarlo y dar lugar a una cuenca oce)nica.


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+l principal impulso para la aceptación general de la teoría de la deriva de loscontinentes llegó gracias al paleomagnetismo.

TEOR2A DE %A TECT3NICA G%O4A%

-a una explicación con1unta a procesos geológicos que se explicaban de formaindependiente como el origen de los volcanes, el origen de los terremotos, laformación de las cordilleras o los cambios en la distribución de tierras y mares. Latectónica de placas relaciona todos estos procesos y los incluye en la din)micaglobal del planeta.

TEOR2A DE %A TECT3NICA DE '%ACA5

Se debe a los traba1os de varios autores, especialmente Le 6ichon y Dorgan $3=IF&.Considera que la litosera no es una capa continua! sino que está dividida

en bloques de dierentes dimensiones! los cuales reciben en nombre de

placas litos"ricas o placas tect#nicas! que estas placas se mueven! $

e6plica cu)les son las causas "e estos movimientos * cu)les son susconsecuencias#

7 La litosfera est) dividida en un con1unto de fragmentos rígidos denominadosplacas litosf'ricas. Las placas son fragmentos de litosfera cuyo grosor oscila entrelos >4 y @44 Mm y poseen una extensión supercial muy variable. -ependiendo desi aparece corteza continental u oce)nica, las placas pueden ser oce)nicas omixtas. La mayoría de las placas contiene litosfera continental y oce)nica. +xistensiete grandes placas litosf'ricas* +uroasi)tica, #fricana, ndoaustraliana, 6acíca,Aorteamericana, Suramericana y #nt)rtica. +ntre ellas se sit!an una docena deplacas de menor tamao9 de estas !ltimas, las m)s extensas son las de Aazca,8aribe, 8ocos, #r)biga y 2ilipinas.

7 Los límites o bordes de las placas litosf'ricas pueden ser de tres tipos*

N Límites divergentes* se localizan donde dos placas contiguas se separan,lo que produce el ascenso de material desde el manto para crear nuevalitosfera oce)nica. Se caracterizan por la existencia de dorsales oce)nicas.


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N Límites convergentes* se producen cuando dos placas se aproximan y unaplaca $la m)s densa& se introduce $subduce& por deba1o de la otra9 sedestruye litosfera oce)nica al fundirse la placa en el manto. Los bardesconvergentes se determinan por la existencia de fosas oce)nicas, cadenasmontaosas o arcos de islas

N Límites conservadores o neutros* se sit!an en zonas donde las placas sedeslizan lateralmente y no se crea ni se destruye litosfera. +stos límites secaracterizan por la existencia de grandes fallas $fallas de transformación&.

7 Las placas litosf'ricas se desplazan sobre los materiales pl)sticos de laastenósfera. +stos desplazamientos se realizan a una velocidad variable que oscilaentre 3 y 3@ cmOao, siguiendo distintas direcciones. +n unas zonas chocan en otras

se separan y en otras se desplazan lateralmente. 6or esta razón, los límites de lasplacas litosf'ricas son las zonas de la ;ierra en las que existe mayor actividadgeológica. +n ellos se origina la mayor parte de los terremotos, volcanes ycordilleras.

7 %os "esplazamientos "e las placas litos!ricas son causa"as por laenerg7a trmica e6istente en el interior terrestre a*u"a"a por la energ7apotencial gravitatoria. +l movimiento es impulsado por la distribución desigualdel calor en el interior terrestre.

7 %a litos!era oce)nica se renueva continuamente8 mientras 9ue lalitos!era continental tiene un car)cter m)s permanente# La formación denueva litosfera en las dorsales y su destrucción en las zonas de subducción explicaque la antigPedad de los fondos oce)nicos sea siempre inferior a 3F> millones deaos, mientras que en los continentes se han encontrado rocas de hasta 5444millones de aos.

7 A lo largo "e la (istoria "e la Tierra (a cam-ia"o no solo la posici1n "elas placas litos!ricas o su !orma * tamao8 sino tam-in el n;mero "eestas. La creación de litosfera en las dorsales y su destrucción en las zonas desubducción, 1unto con procesos de divisiones y uniones de placas, son las causas deello.


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MECANI5MO IM'


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asciende lentamente y el material m)s frío y denso se hunde&. +l material caliente ymenos denso del manto inferior asciende muy despacio en las regiones de lasdorsales oce)nicas. # medida que el material se expande lateralmente, arrastra lalitosfera a lo largo, como los paquetes en una cinta transportadora. #l nal, elmaterial se enfría y empieza a hundirse de nuevo en el manto inferior, donde

vuelve a calentarse y vuelve a elevarse

-ebido a su simplicidad, esta hipótesis fue aceptada de manera generalizada. Sinembargo, en la actualidad se sabe que el (u1o del material en el manto es bastantem)s comple1o que el de simples c'lulas de convección. #dem)s, ahora est) claroque las placas litosf'ricas no son pasa1eros transportados por corrientes deconvección, sino que, al contrario, forman parte de esa circulación.

Empu0e * arrastre "e las placas* # medida que una placa reci'n formada decorteza oce)nica se separa de la cresta de la dorsal, se enfría de manera gradual y

aumenta su densidad. 8uando la placa oce)nica fría se hace m)s densa que laastenósfera empieza a hundirse. 8uando esto ocurre, la placa fría que se hundeempu1a consigo a la litosfera que tiene detr)s. +ste mecanismo denominadoarrastre de las placas se piensa que es un mecanismo importante de transporte dematerial frío de vuelta al manto. $+l peso de la placa que se est) hundiendoarrastraría tras de sí al resto de la misma. 6or este motivo, aquellas placas conzonas de subducción se desplazan m)s r)pidamente que las que carecen de estetipo de bordes&.

Se cree que la fuerza de la gravedad es la responsable del r)pido movimiento de lalitosfera oce)nica y de su subducción. +n las zonas de dorsal se produce el ascenso

de magma y eso hace que la placa reci'n formada quede a mayor altura en elborde de expansión. +sta diferencia de altura permite que la gravedad genere unafuerza de empu1e desde la dorsal hacia la zona de subducción. $La litosferagenerada en la dorsal tendería a deslizarse a ambos lados por efecto de lagravedad&.

Empu0e "e las placas* el material que asciende por las dorsales produciría unempu1e lateral en las placas produciendo su movimiento Se podr) dar el empu1e enlas dorsales y el arrastre en las zonas de subducción siempre y cuando en el interiorel material fundido siguiese traslad)ndose formando un (u1o t'rmico.

'lumas ascen"entes * placas "escen"entes* Las plumas calientes y (otantesde roca son las ramas del (u1o ascendente del mecanismo convectivo que act!a enel manto. Se supone que estas plumas calientes se extienden hasta arriba desde laproximidad del límite mantoHn!cleo. ;ras alcanzar la litosfera, se expandenlateralmente y facilitan la separación de las placas sobre la zona de ascenso. Se haidenticado una docena m)s o menos de puntos calientes a lo largo de los sistemasde 34 dorsales donde pueden contribuir a la divergencia de las placas. Sin embargo,muchos puntos calientes, entre ellos el que generó las islas ?aB)i, no est)nlocalizados en )reas de dorsal.


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+n otra versión del modelo de plumas calientes, toda la convección ascendente seconna a unas pocas grandes estructuras cilíndricas. ueda por determinar si setrata de estrechas plumas ascendentes o grandes plumas cilíndricas de variasformas.

+l miembro descendente de estas c'lulas de convección est) constituido por lasplacas litosf'ricas en subducción, frías y densas. Los puntos calientes*

%os puntos calientes son zonas de gran actividad magm)tica situados en el

interior de una placa. Se dan tanto en la litosfera continental como en la litosferaoce)nica.

La mayor parte de los magmas que alimentan las dorsales oce)nicas tienen unorigen poco profundo. Sin embargo, en algunos lugares con vulcanismoespecialmente activo, el magma procede del manto profundo* son los puntoscalientes, como ?aB)i, slandia, etc. +l proceso se origina en la base del manto.

+n la base del manto, probablemente en la capa -, y debido al calor del n!cleo, seoriginan plumas mant'licas o corrientes ascendentes de rocas a elevadastemperaturas, pero a!n sólidas, que al llegar a la base de la litosfera comienzan afundir como consecuencia de la menor presión que allí soportan. +l magma

originado puede perforar la litosfera como lo haría un soplete. Qn punto caliente esla manifestación en supercie de una pluma mant'lica. +l mayor grosor de lalitosfera continental diculta la perforación, lo que explica que la mayoría de laactividad volc)nica intraplaca se localice en la litosfera oce)nica. Juena parte delas islas volc)nicas situadas le1os de los bordes de placa se han formado en unpunto caliente.

Las plumas mant'licas que alimentan los puntos calientes parecen mantener suposición. 6or esta razón, al desplazarse la placa situada encima cambiar) el lugarde la litosfera que es perforado. #sí se forman rosarios de islas en los que su edadva aumentando al ale1arse de aquella que hoy es volc)nicamente activa. Las islas?aB)i, las de 8abo Rerde son e1emplos de puntos calientes.


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=ONA5 DE 5E'ARACI3N DE '%ACA5

La litosfera oce)nica est) continuamente cre)ndose en los límites divergentes deplacas. +n este lugar, dos placas contiguas se separan y ello permite el ascenso dematerial del manto. "eogr)camente, estos límites est)n marcados por lasdorsales. +stas zonas se caracterizan por tener un elevado (u1o t'rmico, ya que el

continuo ascenso de magma desde la astenósfera provoca una actividad volc)nicalente e incesante.

Las dorsales son cadenas montaosas submarinas, pero de material volc)nico y node plegamiento, con una longitud de miles de Mm y en cuya parte central hay uncon1unto de fracturas que forman un amplio surco denominado rit-valle$ por elque asciende magma desde el manto y provoca una actividad volc)nica lenta peroconstante.

Las dorsales no son estructuras continuas longitudinalmente, sino formadas pornumerosos segmentos separados entre sí por unas fallas $fallas de transformación&,transversales con respecto al e1e central de la dorsal.

+n algunos casos, debido a la din)mica de los bordes destructivos, no ocupan lazona central del oc'ano correspondiente, e incluso en ocasiones llegan a sufrirsubducción, como est) ocurriendo actualmente con la dorsal 6acíca, que hadesaparecido parcialmente ba1o el continente, al introducirse la placa 6acíca ba1ola Aorteamericana en la zona de la costa de 8alifornia.

Apertura "e una cuenca oce)nica*

La formación de una cuenca oce)nica es un proceso comple1o que dura millones deaos. +l proceso comienza cuando aparece un rift que rompe la litosfera continentaly las placas empiezan a separarse, empu1adas por las fuerzas que act!an en ladorsal. +l magma brota desde la astenósfera por lo que el rift comienza a

ensancharse. -ebido a la tensión, se forman grietas paralelas $fallas distensivas&que fragmentan la litosfera continental. $Qna falla es una fractura cuya supercie es


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generalmente plana, a lo largo de la cual ha habido desplazamiento y se hanformado dos bloques o labios. Qna asociación de fallas, conocida con los nombresde rift o graben, es aquella que presenta un labio inferior de gran )rea. +l rift tienela peculiaridad de que por los planos de falla sale lava de manera continua&. 6oresta razón, en las dorsales se registra una elevada actividad sísmica con

hipocentros poco profundos y un elevado (u1o t'rmico.

# medida que las placas vayan separ)ndose, los bloques que estaban elevadoscaen por acción de la gravedad. Los bloques centrales formar)n un valle en formade cuenca hundida, llamado valle "el ri!t. +ste proceso, considerado como el denacimiento de una dorsal, es el que parece tener lugar actualmente en el valle de#far y en la zona de los grandes lagos africanos9 si sigue saliendo lava bas)lticacontinuamente, se formar) allí una aut'ntica dorsal y Cfrica quedar) dividida en dospartes, porque el fondo oce)nico que se genere desplazar) los labios superiores,con lo que comenzar) una deriva.

+l rift es una grieta que marca el límite entre dos placas y a trav's de la cual,debido a las corrientes ascendentes, sale material magm)tico procedente de laastenósfera, que rellena las fracturas. +stas lavas solidican a ambos lados del rift yse unen a la litosfera preexistente, originando litosfera oce)nica nueva. La nuevalitosfera formada, para acomodarse, e1erce una presión sobre la litosfera antigua yprovoca el desplazamiento de las dos placas, en sentidos opuestos a partir del rift.

Las fuerza de empu1e, que siguen actuando desde la dorsal, provocan la expansióndel suelo oce)nico reci'n formado. Si prosigue la expansión, el agua de un oc'anopróximo invade de un extremo a otro el rift en expansión y forma un oc'ano 1oven yestrecho. +n esta fase se encuentra en la actualidad el "olfo de #d'n y el mar


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Si contin!a la apertura del oc'ano, la placa va enfri)ndose a medida que se vaale1ando de la dorsal y, como consecuencia, se contrae y se funde. +sto da lugar aque se formen las llanuras abisales, donde se alcanzan las mayores profundidadesen los fondos marinos. +sta es una cuenca oce)nica plenamente desarrollada ymadura, como, por e1emplo, la cuenca del oc'ano #tl)ntico.

'rue-as "e la e6pansi1n "el !on"o "el ocano*

3. Las dorsales oce)nicas son zonas de gran actividad volc)nica. 2lu1o t'rmicoelevado. Las edades de formación de los basaltos de los fondos oce)nicos no

superan los 3F> millones de aos.

@. La edad de la litosfera oce)nica es m)s antigua cuanto m)s le1os se encuentra dela dorsal.

G. +n las dorsales se registra una elevada sismicidad con focos poco profundos.

5. Ao hay sedimentos en las dorsales y la potencia de estos aumenta a medida quenos ale1amos de la dorsal.

>. Dagnetismo grabado en las rocas bas)lticas del fondo de los oc'anos.

5u-si"encia trmica


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La litosfera se enfría progresivamente al ale1arse de la dorsal, y se hace m)s gruesay m)s densa, lo que causa su hundimiento. +ste hundimiento del fondo oce)nico sedenomina subsidencia t'rmica.

+n la dorsal, la corteza oce)nica es extraordinariamente na $capa bas)ltica& ydeba1o de ella pueden alcanzarse temperaturas de 3444 8. +l contacto con el agua

del oc'ano enfría con rapidez la corteza reci'n formada, por lo que se reduce suvolumen.

+n los tramos próximos a la dorsal, la litosfera est) constituida solo por cortezaoce)nica $capa bas)ltica&9 pero a medida que enve1ece, se enfría, y la capa m)ssupercial del manto se adosa a la base de la corteza. Los materiales quecomponen la corteza oce)nica son menos densos que los del manto. Sin embargo,los del manto litosf'rico $gabros& y del astenosf'rico tienen la misma composición,

por lo que el manto litosf'rico frío es m)s denso que el astenosf'rico, que est)dilatado por el calor. Llega un momento que la densidad media de la litosferasupera la de la astenósfera, y se hundir).

=onas "e su-"ucci1n

+n las dorsales se crea litosfera oce)nica y, dado que la supercie total de la ;ierrase mantiene constante, tienen que existir otras zonas donde se destruya9 estadestrucción tiene lugar en las llamadas zonas de subducci#n. +stas zonas est)nmarcadas por la presencia de fosas oce)nicas, arcos de islas o cadenas montaosasrecientes.

Se denomina subducción el proceso por el que la litosfera se introduce en el interior

terrestre. Las zonas de subducción se sit!an en los límites de dos placas litosf'ricas


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que presentan un movimiento convergente, por lo tambi'n reciben el nombre dem)rgenes convergentes.

8omo consecuencia de la subducción se destruye litosfera oce)nica.

+n los lugares donde se produce el choque entre dos placas, una de ellas $la m)sfría y densa& se hunde o subduce ba1o la otra y, como consecuencia del proceso dehundimiento, se desarrollan fosas oce)nicas que son depresiones alargadas,estrechas y muy profundas, por las cuales la litosfera oce)nica que subduce va

alcanzando cada vez mayores profundidades, se va calentando gradualmente hastaque se funde y sus materiales se van incorporando a la astenósfera. La litosferadesciende siguiendo un plano de inclinación variable, llamado plano "e 4enio> .

#l subducir la litosfera hacia la astenósfera produce esos profundos surcos que, sise encuentran en las proximidades de un continente, al recibir sus aportesfuncionan como cuencas de sedimentación. Tstas, debido al movimiento desubducción, nunca se colmatan, pues a medida que se cargan de sedimentos se vahundiendo su fondo9 son los llamados geosinclinales, propios de los m)rgenesoce)nicos activos.

+n estos bordes, las fuerzas que e1ercen las placas limítrofes son convergentes, por

lo que se trata de zonas de compresión. Los efectos de la compresión son m!ltiples* 7 La penetración de litosfera en la astenósfera no es continua, pues tiene quevencer la resistencia que esta !ltima le opone. 8uando la presión de la litosferallega a superar a la resistencia, se producen avances bruscos que provocanmovimientos s%smicos, cuyos hipocentros se encuentran a profundidadesvariables, puesto que los hay muy superciales, en las cercanías de las fosas, perotambi'n los hay muy profundos, de hasta U44 Mm.

7 La fricción entre las dos placas genera aumento de temperatura, lleg)ndose enciertas zonas a la fusión de las rocas, o sea, a la formación de focos magm)ticos.6arte de este magma es expulsado al exterior, dando lugar a erupciones

volcánicas. 7 Las masas de sedimentos del geosinclinal, que pueden rebasar la decena deMilómetros de espesor, al ser comprimidas se pliegan y llegan a emerger formandocordilleras litorales9 es decir, producen los llamados movimientos oro&"nicos.

-e esta manera la litosfera oce)nica, formada en la dorsal a partir de materialesprocedentes de la astenósfera, en las zonas de subducción vuelve a la astenósfera ysus materiales se incorporan a la corriente circulatoria general.

CON$ERGENCIA CONTINENTA% ? OCEÁNICA


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La litosfera continental es m)s ligera que la oce)nica. 6or esta razón, si convergeuna placa continental con otra oce)nica, es esta !ltima la que se introduce ba1o lacontinental.

La litosfera oce)nica transporta sedimentos en su parte superior, y la mayor partede ellos no subducen sino que son raspados por el frente del borde continental.

+stos sedimentos son plegados y cabalgan unos sobre los otros. Se producetambi'n, la fracturación de la corteza oce)nica, consistente en la formación de unaserie de fallas inversas, con lo que se generan unos bloques que cabalgan unossobre otros, a manera de escamas imbricadas, originando lo que se denominaprisma "e acreci1n. +ntre el prisma de acreción y los sedimentos que todavía nohan sido apilados se forma un surco alargado, la !osa oce)nica.

+n ocasiones hay fragmentos de litosfera oce)nica que no subducen sino quecabalgan sobre el continente y se adosan a 'l* es el proceso denominadoobducción. +l caso m)s frecuente de obducción ocurre al colisionar con elcontinente islas volc)nicas que via1an como pasa1eros en la litosfera que subduce.

+l desplazamiento de una placa con respecto a la otra no es continuo sino que seproduce a saltos, como consecuencia de los cuales se generan terremotos. Laszonas de subducción presentan la mayor actividad sísmica del planeta.

La litosfera oce)nica que subduce est) fría y contiene ciertas cantidades de agua. +lrozamiento con la litosfera continental incrementa la temperatura, y el agua ba1a elpunto de fusión de los minerales. +sto permite que se produzca una fusión parcialde los minerales m)s ricos en sílice, que funden a menor temperatura, se originanasí magmas que alimentar)n erupciones volc)nicas de andesitas. # menudo elmagma se acumular) deba1o de la corteza continental situada encima, dondepuede fundir parte de las rocas de la corteza ricas en sílice. 6or n, una parte de esemagma rico en sílice puede migrar a la supercie, donde dar) lugar a erupcionesvolc)nicas.

Dontaas como las de los #ndes, que se producen en parte por la actividadvolc)nica asociada con la subducción de la litosfera oce)nica, se denominan arcosvolc)nicos continentales.

CON$ERGENCIA OCEÁNICA ? OCEÁNICA

La litosfera oce)nica aumenta su potencia y densidad a medida que enve1ece.8uando su edad se sit!a en torno a 3>4 millones de aos, posee ya una densidadsuperior a la de la astenósfera y eso determina su hundimiento. Se trata en estecaso de subducción espont)nea. -ebe tenerse en cuenta que la astenósfera,aunque caliente y pl)stica, se encuentra en estado sólido, lo que diculta elhundimiento.

8uando convergen dos placas oce)nicas, una desciende por deba1o de la otra,iniciando la actividad volc)nica de manera similar a lo que ocurre en un borde


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convergente oc'anoHcontinente. Si esta actividad se mantiene, acabar) porconstituir estructuras volc)nicas que emergen como islas que suelen estarseparadas aproximadamente F4 Mm. +sta tierra reci'n formada que consiste en unacadena en forma de arco de pequeas islas volc)nicas se denomina arco "e islasvolc)nicas.

: La litosfera subduce con un )ngulo de gran inclinación. H +l acoplamiento entre las

dos placas es d'bil, lo que favorece la subducción de los sedimentos oce)nicos.

H Ao se forma prisma de acreción.

H 6resenta fosas muy profundas. H +l magmatismo asociado origina un arco de islasvolc)nicas.

CON$ERGENCIA CONTINENTA% ? CONTINENTA%

Si la placa que subduce tiene un tramo oce)nico y otro continental tras 'l, una vezque se ha introducido toda su litosfera oce)nica se produce el encuentro de loscontinentes. -ado que la litosfera continental es lo sucientemente ligera como

para no subducir, se habla de colisión m)s que subducción. ;ras la colisióncontinental se produce el cabalgamiento de un continente sobre el otro. +ste tipo de


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convergencia es el que ha originado cordilleras como el ?imalaya, los #lpes losQrales.

-urante la colisión, la corteza continental se abombó, se fracturó y, en general, seacortó y engrosó.

#ntes de la colisión continental, las masas de tierra afectadas est)n separadas poruna cuenca oce)nica. # medida que los bloques continentales convergen, el fondooce)nico que queda entre ellos es subducido deba1o de una de las placas. Lasubducción inicia la fusión parcial de las rocas del manto suprayacente, lo cual, a suvez, provoca la formación de un arco de islas volc)nicas. -ependiendo de lalocalización de la zona de subducción, el arco de islas volc)nicas podríadesarrollarse en cualquiera de las masas de tierra convergentes, o si la zona desubducción se desarrollara varios centenares de Milómetros hacia el mar desde lacosta, se formaría un arco de islas volc)nicas. 6or !ltimo, a medida que se consumeel fondo oce)nico situado entre medias, esas masas continentales colisionan. +stopliega y deforma los sedimentos acumulados a lo largo del margen continental

como si estuvieran colocados en una prensa gigante. +l resultado es la formación deuna nueva cordillera montaosa compuesta por rocas sedimentarias deformadas ymetamórcas, fragmentos del arco de islas volc)nicas y posiblemente fragmentosde corteza oce)nica.

%2MITE5 NE


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CIC%O DE &I%5ON

?ace @>4 millones de aos los continentes estaban unidos formando unsupercontinente, la 6angea @ para diferenciarla de otra que existió hace I>4millones de aos, 6angea 3. Se considera que los continentes se desplazan sobreuna supercie esf'rica, su colisión y, por tanto, su unión se hacen inevitables. Lafragmentación y el reagrupamiento de los continentes serían las fases principalesdel ciclo, que seg!n algunas hipótesis, se repetiría cada 544 ó >44 millones deaos.

%a !ragmentaci1n "e las masas continentales * su "esplazamiento sonconsecuencia "el mecanismo "e e6pansi1n "el !on"o oce)nico *8 comoresulta"o "e estos !en1menos8 se crean nuevos ocanos.

Qna etapa b)sica en el ciclo de Kilson es la ruptura de un continente y la formaciónde un nuevo oc'ano. +s un proceso intraplaca de gran importancia en la historiageológica de nuestro planeta. Se han formulado dos teorías para explicar lafragmentación continental* los modelos t'rmico y tectónico.

+xisten datos a favor y en contra de cada uno de estos modelos, y puede quealgunas divisiones continentales hayan funcionado m)s de acuerdo con uno de ellosy otras con el otro. ncluso nada impide que intervengan simult)neamente ambosprocesos.

7 +l proceso de deriva comenzaría a partir de un bloque de litosfera continental,ba1o el cual se produ1era el ascenso y separación de dos corrientes de convección.

+l primer efecto producido sería el abombamiento y fracturación de la litosfera, conformación de una profunda fosa tectónica $riftHvalley&, a trav's de la cual saldríamaterial eruptivo procedente de la astenósfera9 en esta etapa de deriva seencuentra actualmente el llamado /valle del rift0 africano, que da origen a la regiónde los grandes lagos $;anganica, Ayassa, etc.&, consider)ndose que una parte deCfrica riental se est) separando del resto del continente.

7 +l material volc)nico que sale por el rift, al solidicar, origina litosfera oce)nica,que se interpone entre las dos partes del bloque continental fracturado y comienzaa separarlas. Si contin!a el proceso de separación, la fosa es invadida por el aguade mar y se forma una dorsal cada vez me1or denida9 en esta etapa se encuentraactualmente el Dar


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7 ;odos los sedimentos que est)n próximos al oc'ano se deforman, con lo que segeneran los arcos insulares con volcanes asociados, y queda un mar interior queposteriormente se colmatar) al recibir los sedimentos procedentes de la erosión delcontinente y del arco de islas.

MANIFE5TACIONE5 DE %A DINÁMICA %ITO5F@RICA

Orognesis

Los orógenos son cadenas montaosas continentales alargadas y de dimensionesMilom'tricas. +stas cordilleras de plegamientos est)n constituidas por rocasmagm)ticas, sedimentarias $estraticadas muy deformadas& y metamórcas* losestratos se encuentran plegados y fracturados. Sin embargo, las rocasestraticadas se originan por depósito de sedimentos en capas horizontales. -eesto se deduce que los materiales que forman las montaas han estado sometidosa fuertes presiones laterales, capaces de deformarlos y cambiar su primitivaposición horizontal. Las fuerzas que producen tales deformaciones sobre losmateriales corticales se denominan !uerzas orognicas.

+n la mayoría de los casos, las rocas sedimentarias se forman a partir de enormesacumulaciones de depósitos marinos de aguas profundas que a veces superaban los3> Mm de grosor, así como de depósitos de plataforma continental, m)s nos. +lperiodo de formación de montaas es generalmente bastante largo, en algunoscasos supera los 344 millones de aos.

+l movimiento de choque entre dos placas, que tiene lugar en las zonas desubducción, es la causa de la formación de montaas. +xisten varios hechos deobservación que proporcionan datos sobre este fenómeno geológico*

3. Las montaas est)n formadas por rocas estraticadas plegadas donde esfrecuente encontrar fósiles de animales marinos. +ste hecho permite deducir que,

hace tiempo, los materiales que actualmente constituyeron las montaasestuvieron cubiertos por el mar y, por lo tanto, que la cuenca de sedimentacióndonde se depositaron tenía que ser marina.

@. Los espesores de las rocas plegadas son enormes $incluso superiores a 3>.444m&. 6ara explicar cómo es posible la acumulación de tales espesores de sedimentosen una cuenca de sedimentación, hay que suponer que el fondo de dicha cuenca seiba hundiendo, por un movimiento epirog'nico, a medida que se depositaban losmateriales.

G. Las cordilleras de plegamiento presentan una forma lineal y esto hace suponerque las cordilleras de sedimentación de las que proceden tenían una forma

alargada.Se llegó a la conclusión de que, para que en una zona se pueda formar unamontaa, previamente se tiene que instalar en dicha zona una cuenca desedimentación de características especiales, que ha recibido el nombre degeosinclinal. Los geosinclinales se han formado en los bordes de los continentes,que son los lugares donde los aportes de materiales son m)s cuantiosos.

Los &eosinclinales son cuencas de sedimentaci#n! alar&adas $ paralelas a

las costas! en v%as de hundimiento! en las cuales se acumulan &ran

cantidad de sedimentos que! por acci#n de las uerzas oro&"nicas! van a

dar lu&ar a cordilleras de ple&amiento u or#&enos.


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Las fuerzas orog'nicas han de e1ercer fuertes presiones laterales sobre lossedimentos del geosinclinal para provocar su plegamiento y la causa de estasfuerzas tangenciales es el movimiento de las placas litosf'ricas.

+xisten, fundamentalmente, dos grandes tipos de cordilleras*

3. Las originadas en los bordes entre una placa oce)nica y una continental por unproceso de subducción, denominados orógenos perioce)nicos, como por e1emplo,los #ndes.

@. Los originados por la colisión de dos placas continentales, llamadosintercontinental o de tipo alpino, como los #lpes o el ?imalaya

Formaci1n "e una cor"illera perioce)nica o "e -or"e continental8 o "e tipoan"ino

Las cordilleras perioce)nicas o de borde continental se originan cuando una placade litosfera oce)nica choca contra el borde continental de otra placa. +n este caso,

como la oce)nica es m)s densa y delgada, subduce ba1o la placa continental.

La primera etapa se realiza en un ambiente de sedimentación en el geosinclinalsituado en el margen continental de un oc'ano en expansión. La etapa siguientecontin!a con la ruptura de la corteza oce)nica y el comienzo de la subducción. Laplaca inicial se ha dividido en dos* una oce)nica y otra continental.

+l calor generado por la fricción entre las dos placas, 1unto con la presencia de aguaen la litosfera oce)nica subducida, favorecer) la fusión parcial de las rocas. +l


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magma así originado asciende gracias a su menor densidad y a los gases quecontiene.

Qna parte alcanza la supercie y origina erupciones volc)nicas dando lugar a unarco volc)nico continental9 el resto del magma queda en el interior de la cortezaterrestre, donde se enfría y solidica contribuyendo al engrosamiento de la corteza

continental.

#l subducir, la litosfera oce)nica comprime los sedimentos del geosinclinal instaladoen el borde del continente $plataforma y talud continental&, adem)s el acoplamientode las dos placas que convergen es fuerte lo que diculta la subducción de lossedimentos transportados por la placa oce)nica, que se acumulan originando elprisma de acreción $acumulación caótica de rocas sedimentarias y metamórcascon fragmentos de la corteza oce)nica, plegados y fracturados&. Las rocas depliegan y fracturan al ser comprimidas.

La subducción prolongada puede formar un prisma de acreción lo sucientementegrande $va aumentando de tamao por acreción o adición de nuevasrocas procedentes de la fosa& como para elevarse por encima delnivel del mar formando una cordillera litoral. +n esta situación, lossedimentos y las rocas de la plataforma continental sufren el empu1edel prisma y se pliegan, emergiendo tambi'n de las aguas ysum)ndose a la cordillera litoral. La plataforma continental hadesaparecido del margen activo y en su lugar aparece una cadena

montaosa. 8omo en el margen continental se produce un intensomagmatismo, se instalan grandes rocas plutónicas de granodioritasen la zona del gigantesco prisma de acreción, que crece seg!nprogresa la orogenia. Los volcanes tambi'n hacen su aparición yarro1an lavas (uidas de car)cter b)sico, fundamentalmente bas)lticasy andesíticas. Las rocas plegadas de la plataforma continental, yaemergidas, quedan tierra adentro y participan en pequea escala delintenso magmatismo propio de estas cordilleras.


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Los cinturones montaosos de tipo andino est)n compuestos por dos zonasaproximadamente paralelas. +l segmento tierra adentro es el arco volc)nicocontinental, formado por volcanes y grandes cuerpos intrusivos entremezclados conrocas metamórcas de alta temperatura. +l segmento situado mar adentro es el

prisma de acreción y est) compuesto por sedimentos plegados, fallados ysometidos a metamorsmo, así como derrubios volc)nicos.

Formaci1n "e una cor"illera intercontinental o "e tipo alpino

8uando ba1o el borde continental de una placa subduce una placa mixta, llegar) unmomento en que se habr) consumido toda la litosfera oce)nica que hay entre losdos bloques continentales. 8omo la litosfera continental es gruesa y ligera no puedesubducir y se produce el choque entre los dos continentes, los cuales seinterpenetran y forman una masa continental !nica $o-"ucci1n&, origin)ndose unanueva zona de subducción en otra parte. 8omo consecuencia de la obducción, losmateriales sedimentarios situados entre ambos continentes se comprimen y se

pliegan, originando una cordillera intercontinental como el ?imalaya y los #lpes.


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+ntre los dos continentes que han colisionado se distingue a veces una zona desutura, en la que pueden encontrarse incrustaciones de fragmentos de litosferaoce)nica que reciben el nombre de oolitas $rocas b)sicas y ultrab)sicas querepresentan fragmentos de litosfera oce)nica emplazados tectónicamente en masascontinentales&.

+l ?imalaya se formó como consecuencia del choque entre la ndia y el continenteasi)tico, al cual quedó incorporada9 los #lpes se formaron por el desplazamiento dela placa africana hacia +uropa.

Or1genos "e arco insular

Se localizan en aquellos m)rgenes en los que la litosfera oce)nica subduce ba1ootra litosfera oce)nica. # este grupo pertenecen las islas Dariana, las 2ilipinas o Wapón.

Son orógenos que a!n se encuentran parcialmente sumergidos. +l d'bilacoplamiento entre las dos placas permite la subducción de los sedimentosoce)nicos, que en consecuencia, no se apilan, dicultando el desarrollo delcomple1o subductivo. 6or el contrario, la fosa en muy profunda, y la intensaactividad volc)nica origina el arco de islas. +ntre el arco de islas y el continentequeda una pequea cuenca oce)nica* es una cuenca marginal. 8on frecuencia, enla cuenca marginal tiene lugar un proceso de extensión del fondo oce)nico similaral producido en las dorsales9 recibe el nombre de e6tensi1n tras arco.


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Geodinamica Interna 1

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