Geologia - Clase Xiii Geologia Extructural Teorias - Copia

GEOLOGIA GEOLOGIA ESTRUCTURAL• DERIVA DE LOS CONTINENTES Y TECTONICAS DE

PLACAS• TEORIA DEL GEOSINCLINAL• TEORIA DE LA CONTRACCION TERMICA• TEORIA DE LAS CORRIENTES DE CONVECCION• TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES

Ing. Javier Navarro Véliz

CIP. No. 4152

En la actualidad, se conoce con bastante precisión el conjunto de proce sos orogénicos mediante los cuales se originan las cordilleras de montañas, pero no así las causas y el origen de las fuerzas responsables de los mismos.

A lo largo del desarrollo histórico de las ciencias geológicas se han enun ciado diversas teorías orogénicas que intentan explicar de manera global la orogénesis, especialmente en lo que respecta a sus causas. Muchas de estas teorías presentan un alto contenido especulativo y sólo explican de manera parcial los fenómenos orogénicos. En general, se distinguen dos grandes gru pos de teorías orogénicas: las verticalistas y las horizontalistas. Las primeras sostienen que la causa fundamental de la formación de las cordilleras, es decir, de la orogénesis, son fuerzas verticales debidas, por ejemplo, a accio nes gravitatorias. En cambio, las horizontalistas explican la orogénesis me diante movimientos horizontales o de compresión. A este grupo pertenecen las teorías movilistas, como la deriva de los continentes y la actual teoría de la tectónica de placas

TEORIAS OROGENICAS

DERIVA DE LOS CONTINENTES YTECTONICA DE LAS PLACAS

La idea de que los grandes elementos estructurales de la superficie terrestre, los continentes y los océanos no han estado siempre en la misma posición que ocupan en la actualidad es antigua. Ya en los siglos XVII y XVIII, naturalistas como Francis Bacon se percataron de que las formas de los continentes en ambos lados del Atlántico son coincidentes, y sugirieron que podrían haber formado parte de un único continente separado en dos.

Desde el punto de vista biológico, encontró fósiles de flora y fauna idén tica en ambos continentes, mientras que las actuales condiciones eran dife rentes, hechos que atribuyó a una separación de los continentes, con la consiguiente evolución independiente de cada uno de ellos. Wegener concluyó que todos los continentes habían estado unidos formando un único «supercontinente» denominado Pangea en el Carbonífero, y que, a partir de ese entonces, se había partido en diversos fragmentos que se habían separados «flotando» sobre los materiales de lo que hoy se considera man to superior hasta constituir los continentes actuales. En su hipótesis, los plegamientos y las correspondientes cadenas montañosas se formarían en la zona frontal de cada fragmento y en las zonas de choque en cada uno de los dos fragmentos, mientras que la parte trasera aparecería «estirada» presentando una topografía plana.

Esquema de evolución de la Pangea

Hace 200 Ma la Panguea se dividió en Laurasia y Gondwaana


Hace 120 Ma la India comienza a avanzar hacia el norte


Hace 80 Ma la India se aisla del supercontinente


Hace 40 Ma la India se mocio aproximadamente 5 000 km y Colisionó con Asia para formar los Himalayas


Las zonas donde se producen los principales procesos geológicos, como la orogénesis, los terremotos, los fenómenos volcánicos, etc, son los bordes o límites de las placas, cuyo número ha variado en la historia de la Tierra.

En la actualidad, se pueden distinguir seis placas de grandes dimensiones y varias de pequeño tamaño. Cada placa queda limitada por bordes donde se con¬centra todo el movimiento a las placas adyacentes, éstos son los puntos donde se produce la actividad sísmica y el vulcanismo. Hay tres tipos de bordes:


Donde las placas se separan, la grieta abierta se rellena continuamente con magmas que suben desde la profundidad, de esta manera, además de separarse los continentes y los fondos marinos, se forma nueva corteza oceánica. Las dorsales y más concretamente en sus rift centrales, son los bordes de placas a partir de las cuales se produce la divergencia de éstas. Los rift son valles for mados sobre fosas tectónicas o grabens.

Bordes constructivos o Divergentes


Donde las placas chocan. Normalmente una de ellas se sumerge bajo la otra, según planos inclinados denominados superficies de Benioff o zonas de subducción, hasta zonas profundas y sus materiales son reabsorbidos por el manto. Son zonas de intensa deformación, donde se originan los cinturones de plegamientos. Un ejemplo de este tipo de borde o límite de placa corresponde a los sistemas de fosas y arcos insulares del margen asiático del Océano Pací fico.

Bordes destructivos o Convergentes


Donde sencillamente una placa resbala o se desliza respecto a la adyacente. Este tipo de borde corresponde a fallas de transformación, que como ejemplo

Disponiendo sobre un plano las dorsales conocidas, las zonas de fosas abisales arcos insulares y las principales fallas de transformación, se observará como en la superficie terrestre se distinguen seis grandes placas, las cuales se enumeran a continuación:

Bordes pasivos


Bordes pasivos

Placa Pacífica. Coincide prácticamente con la cuenca del océano del mismo nombre; sus bordes son zonas de subducción donde dicha placa es consumida y reabsorbida por el manto.

Placa Norteamericana. Comprende América del Norte y la parte occidental del Atlántico norte. El límite occidental de esta placa corresponde a una zona de subducción en la que se han producido grandes presiones orogénicas que han dado lugar al sistema montañoso de las Montañas Rocosas. Parte de este borde corresponde a la falla de San Andrés.

Placa Euroasiática. Incluye la parte oriental del Atlántico norte y Eurasia. Su borde occidental, que la separa de la placa Norteamericana, corresponde a la dorsal del Atlántico norte, mientras que su borde oriental, que la limita con la placa Pacífica, corresponde al área de subducción del margen asiático del Pacífico (zonas de fosas y arcos insulares de las Aleutianas, Kuriles, Japón, Filipinas, etc.).


Bordes pasivos

Placa Africana. - Comprende la parte oriental del Atlántico sur, el continente africano y la zona occidental del Océano índico. Sus límites occidental y oriental son, respectivamente, las dorsales de los océanos Atlántico e índico.

Placa Sudamericana. - Incluye América del Sur y la parte occidental del Atlántico sur. Su límite occidental es una amplia zona de subducción (fosa de Perú-Chile) que la enfrenta con la placa Pacífica, mientras que el límite orien¬tal corresponde a la dorsal del Atlántico sur.

Placa Indoaustraliana.- Comprende la mayor parte del Océano índico, Australia y el subcontinente de la India.


Bordes pasivos

Esquema de las seis palcas principales, aceptadas en la actualidad. Estas placas están limitadas por dorsales

Oceánicas que son estructuras de expansión de los fondos marinos y por las zonasDe subducción


Bordes pasivos

DISTRIBUCION DE LOS TERREMOTOS RECIENTES


Distribución de los volcanes activos

TEORIA DEL GEOSINCLINAL

Los geosinclinales son cuencas marinas alargadas y estrechas, situadas por lo general en un borde continental, donde se produce una intensa sedimentación a partir de los materiales procedentes de la erosión del continente próximo y suelen estar limitados en su otro borde por un alto del sustrato denominado «geoanticlinal» que puede ser submarino o ser otro continente, en este caso el geosinclinal se desarrolla entre dos continentes.

La formación y evolución de un geosinclinal es un proceso de muy larga duración que comprende una sucesión compleja de fenómenos sedimentarios, volcánicos, magmáticos y orogénicos, cuya interpretación puede realizarse estudiando las estructuras que se generan. Se distinguen las siguientes etapas:


En la primera etapa que predomina el hundimiento o subsidencia del fondo del geosinclinal y en la que se produce una gran sedimentación. Durante esta fase se producen intensas emisiones de materiales fundidos de carácter básico (pobres en sílice), procedentes de zonas profundas (erupciones submarinas), que constituyen el denominado volcanismo inicial o preorogénico del geosinclinal.

Durante la segunda etapa se inicia, por la acción de fuerzas tangenciales de compresión, el plegamiento de las series sedimentarias, con la formación de una cadena montañosa paralela al eje de la cuenca, que en su primera fase es, simplemente, una alineación de arcos insulares. Dicho embrión de cordillera cambia la morfología de la cuenca, distinguiéndose un dominio mió geosinclinal que corresponde a la parte del geosinclinal comprendida entre la cadena en vía de formación y el continente vecino;


Serie de esquemas que muestran las distintas etapas de la formación y evolución de un geoSinclinal

(según Meléndes Fúster)


En la tercera etapa, la cordillera, en vía de formación, aumenta su ex-tensión y empieza a ser atacada por la erosión. En las zonas más profundas, los materiales sedimentarios están sometidos a grandes presiones y temperaturas, debido a lo cual se desarrollan procesos de metamorfismo e, incluso, de fusión de los materiales, originándose magmas ácidos que alimentan un volcanismo sin-orogénico y de carácter explosivo.

Durante la cuarta etapa emerge por completo la nueva cordillera, que ocupa totalmente el dominio miogeosinclinal que es erosionado a la vez. Las zonas centrales de esa cordillera están constituidas por rocas magmáticas y metamórficas originadas anteriormente. Las compresiones a que ha estado sometido el geosinclinal cesan y se reduce una amplia distensión que da lugar a la formación de fallas y fracturas a través de las cuales se producen emisiones de lavas básicas procedentes de las zonas profundas, tales emisiones constituyen el denominado vulcanisno postorogénico


Serie de esquemas que muestran las distintas etapas de la formación y evolución de un geoSinclinal

(según Meléndes Fúster)

TEORIA DE LA CONTRACCION TERMICA

Esta teoría, desarrollada por el geofísico inglés Harold Jeffreys, supone que el plegamiento y deformación de la corteza se debe a su arrugamiento como consecuencia de la contracción producida por enfriamiento. Partiendo de la base de que la Tierra fue anteriormente una masa fundida, su enfriamiento habría producido el arrugamiento progresivo de la corteza. Esta teoría tiene muchos puntos débiles y está, prácticamente, abandonada. No explica la distribución de las orogenias en períodos concretos, ni su distribución espacial en zonas específicas de la corteza, en vez de tener una distribución regular y uniforme

TEORIA DE LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN

El mecanismo de convección permite la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de las partículas, de una manera similar a como ocurre en un recipiente en el que se está calentando agua. En estas condiciones, se establece un movimiento de circulación de las partículas, denominado corrientes de convección. Estas corrientes se presentan por parejas de movimientos opuestos, que reciben el nombre de unidad o célula de convección.

En esta teoría se supone que la fuente de energía es el calor, para lo que el núcleo debe estar a temperaturas muy elevadas para mantener sus materiales líquidos, y a presiones de uno a tres millones de atmósferas, sin embargo, tal como se propuso, no concuerda con los datos sísmicos, ni explica satisfactoriamente la distribución espacial y temporal de las cordilleras.

CORRIENTES DE CONVECCIÓN

TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES

Esta teoría pertenece al geólogo ruso A.V. Beloussov, quien sostiene que como consecuencia del movimiento vertical de la corteza, se produciría su fracturamiento (fallas, vulcanismo) y el deslizamiento gravitacional de la serie sedimentaria (plegamiento, deslizamientos, mantos de corrimiento, etc.).

Sin embargo, los cálculos indican que se necesitaría desplazamientos verticales demasiados grandes para producir los efectos visibles en la corteza.

TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES UPLAFACULTAD DE INGENIERIA

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