Tectónica de placas

1. Las primeras ideas movilistas ( Wegener), de la deriva a la tectónica de placas Isostasia
2. Perspectiva global de la tectónica de placas 
3. Dorsales y fondos oceánicos. Zonas de subducción. Fallas transformantes.     Dinámica sublitosférica  (puntos calientes y plumas térmicas o mantélicas, máquina térmica del interior terrestre). El ciclo de Wilson.

Procesos internos
Todos los procesos internos de la Tierra se basan en las transferencias de calor que mantienen en continuo movimiento las rocas del interior de la Tierra. Este calor queda en evidencia en procesos como el magmatismo y el metamorfismo.
Todos los procesos internos de la Tierra se basan en las transferencias de calor que mantienen en continuo movimiento las rocas del interior de la Tierra. Este calor queda en evidencia en procesos como el magmatismo
y el metamorfismo.
Ideas movilistas
Los continentes cambian de posición, frente a los fijistas
“Origen de los continentes y océanos” defiende que los continentes se mueven
Precedentes: Von Humboldt: complementariedad de costas
Continuidad entre formaciones geológicas
Gran continente: Sneider-Pellegrini
Taylor: distribución de cordilleras en Asia y Europa
Precedentes

En 1858, el geógrafo Antonio Snider-Pellegrini hizo estos mapas, que demuestran cómo los bordes de costa de los continentes de America y Africa encajan.
Teoría

Teoría deriva continental: Wegener

Uno de los cambios más importantes en Geología, fue promovido por Wegener, el autor de El origen de los continentes y los océanos en 1915. Levantó una gran polémica, porque iba en contra de los Inmovilistas, que no admitían los desplazamientos laterales.
La Teoría de la deriva continental propone que hace doscientos millones de años, todos los continentes se encontraban unidos formando el supercontinente llamado Pangea (toda la tierra). Posteriormente se separó en dos: Laurasia (Norte América, Eropa, Asia) al norte y Gondwana (Antártida) y los continentes del Hemisferio sur) al sur.  Con el transcurso del tiempo se fueron fragmentando en los actuales continentes.

• La Teoría de la deriva continental propone que hace doscientos millones de años, todos los continentes se encontraban unidos formando el supercontinente llamado Pangea (toda la tierra). Posteriormente se separó en dos: Laurasia (Norte América, Eropa, Asia) al norte y Gondwana (Antártida) y los continentes del Hemisferio sur) al sur.  Con el transcurso del tiempo se fueron fragmentando  y dividiendo, formando  los actuales continentes.  
• Al final del Carbonífero, hace 290 millones de años, sólo existía un único continente, Pangea .
• Esa inmensa masa continental se habría fragmentado en distintas direcciones, en el Eoceno ya se podrían distinguir dos continentes:
• el eurasiático, que se comunicaba, a través de Escandinavia con Norteamérica, dando lugar a un supercontinente septentrional llamado Laurasia
• Al sur, una serie de bloques continentales  que constituía el supercontinente de Gondwana , el cual comprendía a Sudamérica, Antártida, Australia y África.
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Los argumentos de Wegener eran de cinco tipos principales: geodésicos, geofísicos, geológicos, paleontológicos y paleoclimáticos.

Pruebas aportadas por Wegener

• Pruebas geográficas. Se basan en la correspondencia y acoplamiento topográfico entre las costas de ambos lados del Atlántico.  Este encaje había sido observado por F. Bacon en el XVII  y fue dibujado y publicado por Snider en 1858 en su libro “La creación y sus misterios revelados: un trabajo que explica claramente todas las cosas incluyendo el origen de los primitivos habitantes de América”.  El ajuste de costas propuesto por Snider en 1858 (Fig.8-1) es perfecto, algo que ni siquiera con los modernos ordenadores se ha conseguido todavía.

 La coincidencia de las costas atlánticas fue inspiradora para Wegener quien, a partir de la idea inicial, se dedicó después de la 1ª Guerra Mundial a recopilar argumentos y pruebas en favor de que los continentes habían estado juntos en el pasado

El mayor problema surge sobre el nivel de ajuste: en la línea del nivel del mar o donde termina la corteza continental. Actualmente se ha acordado realizar el encaje con los perfiles correspondientes al nivel de profundidad media del talud continental, 2.000m. Warren Carey, 1958 consiguió el acoplamiento perfecto y Bullard en 1959, lo realizó con computador.

• Pruebas geológicas

Correspondencia que existe entre las formaciones geológicas de la misma edad a ambos lados del Atlántico.

• Presencia estratos de tillitas de finales del Paleozoico y principios del Mesozoico, en América del Sur y en África. Sin embargo, Wegener supuso que la separación entre Europa y América del Norte era mucho más reciente, tan reciente que hasta los glaciares (y sus morrenas terminales) del Plioceno Superior y comienzos del Pleistoceno habrían sido divididos por la gran escisión continental. Esto no ha sido demostrado y fue aprovechado para desacreditar su teoría.  Hay que aclarar que la existencia de glaciaciones  se reconoce por la presencia de un tipo de roca sedimentaria especial,  las tillitas, que se forman por el efecto erosivo y de transporte del hielo. 

• Cinturón de plegamientos de Sudáfrica que se empareja con los de Argentina

Las estructuras geológicas son como líneas impresas a través de los continentes. En gris: cratones con más de 2000 Ma. Rayas: cinturones orogénicos más jóvenes. Así lo expresó Wegener: "Es como si debiéramos recomponer los fragmentos rotos de un periódico comparando primero la coincidencia de los bordes y luego las de las líneas de texto impreso. Si coinciden, sólo podemos concluir que los trozos estaban originariamente en esa posición. Si sólo dispusiéramos de una línea escrita, aún tendríamos una importante probabilidad de que el ajuste fuera exacto: pero si tenemos n líneas, entonces esa probabilidad se elevará a la enésima potencia."

• Pruebas paleontológicas y biológicas

Los paleontólogos habían descubierto claras afinidades entre las faunas de Europa y la de Norteamérica, las de América del Sur y Africa, y las de Australia, India, Sudáfrica y la de Patagonia.
Esto sólo podía explicarse por la presencia de puentes transoceánicos, a través de los cuáles se habrían desplazado. Darwin ya había establecido que en presencia de barreras geográficas, los seres vivos evolucionan de forma independiente para construir especies nuevas. La conclusión es que los continentes ahora separados se han desplazado lateralmente a partir de un antiguo supercontinente unido. Las afinidades se acentuaban en el Mesozoico entre Brasil y Africa, Australia y Africa-India, y Sudáfrica-Madagascar e India.
Wegener citaba como ejemplos:

• El pequeño reptil Mesosaurus, conocido solamente a partir del Pérmico en Sudáfrica y Brasil,
• La planta Glossopteris, un helecho de pequeño tamaño, indicador de clima frío, muy difundida a fines del Paleozoico, pero confinada a los continentes del sur.
• Los marsupiales australianos evidentemente habían evolucionado en forma aislada por lo menos desde comienzos del Terciario, pero su existencia en América del Sur (y su ausencia en el Viejo Mundo) sugería nexos entre Australia y Sudamérica.

• Argumentos paleoclimáticos

Actualmente podemos distinguir varias zonas climáticas de latitud aproximadamente paralela, de la misma forma que basándonos en los fósiles podemos decir que han existido climas tropicales en regiones templadas y frías, como Norteamérica y Europa, o climas fríos en Brasil, Sudamérica e Indica.  Si los continentes estuviesen como en la actualidad, deberíamos pensar que el hemisferio N estaba con clima tropical y el Sur con clima polar. Si los continentes estuviesen unidos, Gondwana estaría por debajo del casquete polar y Laurasia en la zona ecuatorial, que permitiría explicar tillitas en Gondwana y carbón en Laurasia.

En esa época, Norteamérica, Europa y China estaban cubiertas por selvas tropicales que han dado origen a yacimientos de carbón. Después fueron sustituyendo la flora por desiertos rodeados de mares poco profundos que al evaporarse, dieron lugar a yacimientos de sal e indicadores de petróleo, en algún caso.

El clima de una época  y región, se puede determinar a través de las rocas existentes.

• Una de las evidencias geológicas más importante en lo que respecta a los climas es la de las tillitas, o conglomerados glaciales, que demuestran la existencia de antiguas capas de hielo.

• Los carbones implican climas húmedos, puesto que sólo pueden formarse en zonas pantanosas, pero no son buenos indicadores de la temperatura. Sin embargo, capas excepcionalmente gruesas de carbón señalan climas tropicales, de exuberante vegetación.
• Los depósitos de yeso y de sal gema, donde es evidente el exceso de la evaporación sobre la precipitación, así como las areniscas desérticas, que poseen rasgos petrológicos específicos, indican aridez. Los depósitos gruesos de cal viva indican probablemente condiciones tropicales o subtropicales.
• Los organismos fósiles son también útiles indicadores paleoclimáticos. Así, la ausencia de los anillos anuales en los troncos suele significar condiciones tropicales, por carencia de contraste estacional, y los reptiles de gran tamaño implican invariablemente un clima cálido. Los arrecifes de coral, con su crecimiento óptimo a temperaturas constantes sería también un fiel indicador.

Utilizando criterios de este tipo, resulta evidente que, entre el Carbonífero y el presente, el clima de Europa ha pasado de tropical a templado, y en Sudáfrica, de polar a subtropical, confirmando que  los polos  hayan podido desplazarse gradualmente a lo largo de un extenso período de tiempo.

El casquete polar en el Carbonífero y Pérmico se encuentran ahora ubicados en zonas muy distantes: Suráfrica, Patagonia, Australia y la India. La única explicación razonable es que todas estas zonas formaban en esa época una única zona donde estaba el Polo Sur y los continentes estaban unidos formado Pangea.
Wegener dedicó todo un capítulo a las migraciones de los polos. La migración polar "superficial" puede detectarse sólo por medio de determinaciones geológicas del clima. Mayores complicaciones surgen si además ha habido deriva continental siendo preciso tomar entonces un continente (Africa) como base. Wegener trató de resolver la confusión vinculada con el controvertido punto: ¿La migración polar se debía al movimiento de toda la corteza sobre el substrato, o a una modificación interna del eje de rotación? Para algunos geofísicos la duda no existe porque suponen que el ensanchamiento ecuatorial de la Tierra achatada no podría haber cambiado de posición.

Pruebas paleoclimáticas
Se basan en la existencia de rocas que son características de un clima determinado.

Críticas
Una de las críticas más fundamentadas partió del geofísico Harold Jeffreys, quien 1924 en su libro The Earth  criticó la hipótesis  afirmando que:
“la fuerza de gravedad es mucho más fuerte que cualquier otra fuerza tangencial conocida que actúe en la corteza terrestre; como las capas continentales y oceánicas son tan fuertes como para soportar accidentes topográficos (como el Everest) y profundas cuencas oceánicas sin deshacerse lentamente bajo la acción de la gravedad, no sería factible que permitieran una deriva horizontal de bloques siálicos a lo largo del sima. Jeffrey se manifestó contra una aparente incongruencia de la hipótesis wegeneriana: si los continentes se desplazan mecánicamente en el sima subyacente, ¿por qué razón en la "proa" de los continentes el mismo sima opone tal resistencia que en el frente del continente ocurren arrugamientos que ocasionan el surgimiento de montañas?
 El sima, concluía Jeffreys, debería ser lo suficientemente blando como para permitir la deriva de bloques continentales, y la evidencia sísmica había demostrado que no lo era. “
Resulta increíble el acierto de datos y la contundencia de sus argumentos en defensa del movimiento. Sin embargo, prácticamente se quedó sólo en su defensa, en 1912. Posteriormente recuperado, entre otros por Holmes, al determinar las corrientes de convección del manto. 

Los desaciertos de la teoría de Wegener eran básicamente dos:

• Las causas de los movimientos no son la fuga polar y el frenado mareal, no conocía las corrientes de convección.
• Los continentes no se desplazaban sobre los fondos oceánicos, los océanos también se mueven.

Posteriormente, el avance de la tecnología permitió:

• Bullard casar los continentes con ayuda del ordenador pero no llegó a conocer  cómo podían moverse lateralmente los continentes.

• Al sónar descubrir la existencia de dorsales oceánicas de 60.000 km de longitud, la juventud de la corteza oceánica y la ausencia de sedimentos en las dorsales y su escasez en el resto de los fondos
• En 1965, Tuzo Wilson describe las placas y, en 1968 surge la teoría integradora de la Tectónica de placas.

Teoría de la expansión del fondo oceánico

Pruebas

1.- La edad de las rocas del fondo marino. Las rocas de las dorsales son más jóvenes que las cercanas a la costa.


2.-Acumulación de sedimentos. El espesor de los sedimentos es mayo cerca de los continentes que en las zonas de las dorsales, en las que apenas hay. El espesor medio real de estos es menor que el calculado teóricamente. Esto indica que el suelo marino se ha formado hace poco tiempo y que los sedimentos se reabsorben
3.- Presencia de paleomagnetismo en las rocas.
4.- Existencia de un flujo térmico en las dorsales oceánicas.
5.- Presencia de lavas almohadilladas en las dorsales oceánicas.

 

 

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