Clase 2 UNAB 2015

Geología General ICO-232

CLASE 2

Capítulo I. Fundamentos de Geología y Estructura de La Tierra

I.2 Origen del Universo y Tectónica de Placas Martes 11 de Agosto de 2015

Miguel Ortiz Labarca

ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo I.2 Miguel Ortiz L.

ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo I.2 Miguel Ortiz L. 1

I. Origen del Universo y el Sistema Solar


3

I.1. El Universo

LINK PARA DIMENSIONAR EL UNIVERSO:

http://www.policymic.com/articles/81873/experience-just-how-big-the-universe-is-in-one-mind-blowing-interactive

Universo es la totalidad de

las cosas existentes.

Comprende todos los

cuerpos celestes, el espacio

mismo y el tiempo. Formado

en el Big Bang hace 13.700

Millones de años.

La imagen muestra la idea

moderna del Universo modo

como un conjunto de filamentos

interconectados compuestos

por grupos de millones de

galaxias cada uno, con grandes

espacios “vacíos” entre ellos

(materia oscura?).


4

























¿Cómo sabemos lo que sabemos?

• Catastrando el Universo obserbable

• Midiendo Distancias (paralaje)

• Estudio de la composición de las estrellas

• Análisis del movimiento de las Galaxias

• Atrofísica


5

Al mirar el cielo recibimos información desde distintas distancias (y por ende distinto tiempo).

Nuestra galaxia se denomina Vía Láctea y está caracterizada por aquella región más

luminosa que cruza el cielo nocturno, donde podemos encontrar la mayor cantidad de

estrellas. Esta zona corresponde al denominado Brazo de Sagitario parte de la espiral de la

galaxia el que nos impide ver el centro de la galaxia, donde se postula reside un agujero

negro..


6

¿Cómo sabemos la composición de las estrellas?


7

El espectro electromagnético

de una estrella puede

descomponerse para estudiar

en él las líneas de Fraunhofer

(o líneas de absorción y

emisión).

Ya que cada elemento químico

posee líneas que les son

características y los identifican,

es posible analizar su luz y así

conocer la composición de las

estrellas y gases interestelares.


8

¿Cómo medimos el movimiento de los astros?: Efecto Doppler

El astronomo, Edwin Hubble estudió las galaxias

descubriendo que muchas de ellas experimentan un

corrimiento hacia el rojo en sus espectros de emisión.

Esto puede ser explicado por el llamado Efecto Doppler. En

cuyo caso implicaría que las galaxias se están alejando

unas de otras. Esto ofrece un fuerte argumento para la

concepción de un Universo no estático, por el contrario,

expandiéndose. Si todo se aleja implica que en un pasado

toda la masa estuvo junta.

Estas ideas son de principio del S.XX (1929).

Si la fuente se aleja, el observador

ve una onda descomprimida, por

lo tanto de mayor longitud de

onda aparente.

Si la fuente está quieta, el

observador percibe una longitud

de onda que es igual a la señal

emitida en su fuente.

Si la fuente se acerca, el

observador recibe el frente de

ondas comprimida (mayor longitud

de onda).


9

Radiación de Fondo Cósmico

1965 - 2009

Es la temperatura remanente del Big Bang (2.7º K). Es posible medirla en todas

direcciones del Universo. Su descubrimiento junto a la expansión de los objetos celestes

son fuertes pruebas del Big Bang.


10


12


13


14

I.2. Estrellas y Galaxias


16

Nebulosa de Orión (M42). Es una nube de gas y polvo donde se están

formando nuevas estrellas y discos planetarios gracias a la fuerza de

gravedad. Esta región se encuentra fuera de nuestra galaxia a unos

1300 años luz de distancia.

Las estrellas se forman a partir de la

acreción por gravedad de gases y

otros elementos químicos, en las

nebulosas planetarias. Cuando la

masa reunida se torna crítica las

temperaturas y presiones pueden

encender el astro al comenzar a

operar el motor fundamental de las

estrellas: la fusión nuclear.


17

Galaxia espiral con forma similar a la Vía Láctea. Se compone de millones de

estrellas, las que orbitan en torno a un complejo núcleo (agujero negro?). ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo

I.2 Miguel Ortiz L. 20

Galaxia Sombrero


21

Ubicación del Sistema Solar dentro de la Vía Láctea


22

Diagrama H-R

(Hertzprung –

Rusell)

Clase espectral de las

estrellas en función de su

brillo (magnitud absoluta)

y su temperatura). En el

lado derecho del

diagrama se muestra la

vida esperada para la

estrella. Nuestro Sol

ocupa la región media de

la Secuencia Principal,

con una clase espectral

G (mediana temperatura).

Es decir una estrella

promedio en cuanto a

tamaño, brillo,

temperatura y vida

predecible. Según esto al

sol aún le queda

combustible para unos

5.000 Millones de años

más antes de

transformarse en una

gigante roja y tragar gran

parte de los planetas

internos del Sistema

Solar (Tierra incluida).


23

Origen de los elementos químicos

26

Unos 300,000 años después del Big Bango, se formaron los átomos más elementales como el H, He.

Estos materiales formaron las primeras estrellas (estrellas de 1º generación) y al interior de estas, dichos

elementos son transformados en átomos más pesados (<Fe). Finalmente, los elementos más pesados que

el Fe, serán formados en grandes explosiones de estas primeras estrellas (supernovas). Todos estos

nuevos elementos quedan disponibles para formar nuevas estrellas (de 2º generación) y planetas en torno

a ellos, como debió ser el caso del Sistema Solar.


¿Cómo funciona

una estrella? Las estrellas son acumulaciones de gases

gravitacionalmente atraídos. La gravedad

intenta acumular los gases en un único punto

(centro de la estrella) lo que produce aumento

de la presión y temperatura permitiendo que

ocurra Fusión Nuclear (de núcleos atómicos).

Esta fusión forma nuevos elementos, pero

además, emite radiación electromagnética la

que empuja en sentido opuesto a la fuerza de

gravedad, tendiendo a dispersar la materia de

la estrella. Por ello, el radio estelar dependerá

entre otras cosas del balance entre la fuerza de

gravedad que contrae a la estrella y de la

radiación estelar la que hincha a la estrella.

Cuando la fusión nuclear ha evolucionado lo

suficiente, se forma Fe en el núcleo estelar, sin

embargo, la estrella es incapaz de fusionar el

Fe, por lo que la estrella se desestabiliza

llegando al fin de su vida.

Dependiendo de la cantidad de masa que tenga

la estrella esta explotará en la forma de una

supernova (con mucha energía para continuar

fusionando átomos más pesados), o bien, si no

tiene suficiente masa se transformará en una

gigante roja la cual finalmente termina por

apagarse.


27

Evolución estelar para una estrella con una

masa similar a la del Sol (tipo G). Comienza

como una protoestrella. Una vez que comienza

la fusión nuclear, vivirá de manera estable hasta

agotar su hidrogeno y esta se desestabilice

expandiéndose como una Gigante Roja, la que

finalmente podrá terminar como una Enana

Blanca.


28

Big Bang: principalmente H

Supernova: Elementos más pesados que Fe

Acreción del Sistema Solar: formación de estrella de segunda generación y disco planetario

En síntesis…

Formación de elementos más pesados que el H, pero más livianos que el Fe.


29

Acreción del Sistema Solar

Luego de que una estrella de primera

generación explotara como supernova, todo

ese material disperso dará origen a una

nebulosa planetaria donde por gravedad se

formaran los distintos cuerpos.

Formación del sistema solar con la acreción

del protosol, el cual concentra el 99% de la

masa total del sistema, en su mayoría

hidrogeno. En las partes externas del disco de

elementos químicos, pequeñas irregularidades

comienzan a acrecionar protoplanetas, los que

comienzan a chocar entre si en un gran

bombardeo de gases y metales.

Finalmente, casi la totalidad de la materia está

formando parte del nuevo Sol y sistema

planetario. Al encenderse el Sol (comienzan las

reacciones de fusión nuclear), el viento solar

barre con las atmosferas de los planetas

internos, por lo que serán principalmente

rocosos y no gaseosos como los planetas

externos.


30

Los Planetas del Sistema Solar

Planetas

internos.

Rocosos

Planetas

externos

gaseosos


31

Luego de su acreción, La Tierra permanecerá

muy caliente y en buena parte fundida. Sin

embargo, lentamente se comenzará a formar una

delgada costra de roca sólida (por enfriamiento)

en su superficie (protocorteza). Bajo ella, las

corrientes convectivas del manto terrestre darán

origen a una “tectónica de placas” primitiva.

Los impactos de cometas y asteroides también

aumentarán el calor interno de La Tierra y aportarán

gran parte del agua.

A medida que pasa el tiempo la tectónica continua

operando mientras que la atmosfera y la vida

misma evoluciona.

Con el paso de los millones de años reaparecerá una tenue nueva atmosfera y comenzará a evolucionar la corteza terrestre y

sobre esta la vida.


32

Elementos químicos

Abundancia de elementos

químicos en el universo

Abundancia en La Tierra

(completa)

Abundancia en la

corteza

Debido a que nuestro Sol es una estrella de segunda

generación, el disco planetario que generó los planetas

tenía una rica diversidad de elementos químicos, los que

fueron retenidos principalmente en los planetas,

asteroides y cometas del Sistema Solar.


33

II. Dinámica Terrestre: La Tectónica de Placas



34

1. Estructura interna de La Tierra


35

Estructura interna de La Tierra

Capas basadas en propiedades químicas

(tipos de minerales)

Capas basadas en propiedades físicas

(reología)

•Corteza

•Manto

•Núcleo

•Litosfera

•Astenósfera

•Mesosfera

•Núcleo Externo

•Núcleo Interno

•Núcleo


36

Estructura de La Tierra

Discontinuidades de las ondas sísmicas:

A: discontinuidad de Mohorovic

B: discontinuidad de Gutemberg

C: discontinuidad de Lehman ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo I.2 Miguel Ortiz L.

37

2. La Isostasia


38

Solevantamiento

A medida que la erosión remueve las partes superiores de la corteza, esta se reacomoda, por un

balance de masa isostático, haciendo que exista alzamiento o solevantamiento de manera paulatina

pero constante. De esta manera podemos explicar por qué existen rocas formadas en profundidad

aflorando en superficie.

La erosión modela el paisaje, sin embargo, esta actúa simultáneamente con la Tectónica de Placas,

como veremos más adelante.


39

3. Evidencias y origen de la Tectónica de Placas

• Calce entre continentes

• Sismicidad y volcanismo

• Provincias geológicas

• Distribución de algunos fósiles

• Magnetismo y edades del fondo oceánico

• Puntos calientes


40

Inicios de la Teoría Tectónica de Placas La teoría de la Tectónica de Placas postula que la corteza terrestre se encuentra fragmentada en placas tectónicas. Las placas “flotan” sobre la astenósfera y se mueven en diversas direcciones modificando la configuración de los continentes y con ello la geología planetaria.

Esta revolucionaria teoría tiene sus bases en las ideas del climatólogo alemán Alfred Wegener, quien publicó Origin of The Continents and Oceans (1915), desde donde se desprende la teoría denominada la Deriva Continental.

Wegener postuló que en el pasado los continentes se encontraban reunidos en una sola gran masa a la que llamó Urkontinent (conocida como Pangaea, en griego o Pangea en español). A partir de esta masa de continentes original se desprenderían los diversos continentes a la “deriva”, hasta posicionarse en las posición actual.

Sus teorías fueron recibidas con gran escepticismo entre la comunidad científica. Debió ser hasta los años 60’s, en base a nuevos antecedentes, que sus ideas ganaran adeptos en el contexto de la Tectónica de Placas.

Entre las observaciones que hicieron pensar a Wegener que los continentes alguna vez formaron Pangea, se encuentran:

Forma de las masas continentales (encajan como puzzle)

Distribución de fósiles de animales y plantas en los distintos continentes

Provincias geológicas similares en distintos continentes (basaltos, tilitas)

Alfred Wegener. Berlín, 1880 - 1930


41

El desarrollo del Paleomagnetismo en los años 50’s ofreció una herramienta decisiva para aceptar la propuesta de Wegener.

1953 Muestras de la India demostraron que estas se debían haber formado en el hemisferio sur (debido a su paleomagnetismo).

En los 60’s, abundantes datos geológicos y paleomagnéticos del fondo marino, demostraron que la corteza oceánica era relativamente joven y que su edad disminuye al acercarse a las dorsales. Su origen estaría vinculado a lo que hoy se denomina como Expansión de Fondo Oceánico.

En los 60’s se descubre además una zona sísmica muy especial ubicada en los bordes de placa bajo algunos continentes, denominada como zona de Wadati-Benioff. Estos datos fueron muy concluyentes para proponer que la corteza oceánica no solo se creaba en las dorsales, sino que además esta se consumía hacia el interior del planeta en las llamadas zonas de Subducción.

En base a los numerosos antecedentes, en 1964 se celebra un simposio de Tectónica de Placas, cambiando para siempre la percepción del planeta y las ciencias de La Tierra.

Inicios de la Teoría Tectónica de Placas


42

Los Orógenos del Planeta

La mayor parte de las cordilleras u

orógenos se ubican cercanos a zonas

de contactos de placas


43

Sismicidad y volcanismo en La Tierra

La distribución de los sismos y ubicación de los volcanes muestra una estrecha

relación entre los bordes de placas y dicha actividad. Destaca el Cinturón de

Fuego del Pacífico.


44

“Distribución

generalizada de los

fósiles de Wegener”

Provincias geológicas afines


45


46

Las Placas Tectónicas reconocidas en la actualidad


47

Nombre de las placas

7 Placas Mayores:

• Placa Antártica

• Placa Sudamericana

• Placa Africana

• Placa Pacífico

• Placa Australiana

• Placa Norteamericana

• Placa Euro-Asiática

8 Placas Menores: •Placa Nazca •Placa India •Placa de Arabia •Placa Filipinas •Placa Scotia •Placa Cocos •Placa Caribe •Placa Juan de Fuca


48

4. Tipos de márgenes de placa

• Bordes Divergentes

• Bordes Convergentes

• Bordes Transformantes

¿Qué es una placa?

Una placa está compuesta por la corteza

terrestre y la parte superior del manto que se

comporta de manera rígida, a lo que llamamos

en conjunto la Litósfera. En otras palabras, las

placas son fragmentos de litósfera que se

mueven flotando en la Astenósfera y son

desplazadas por las celdas convectivas que se

generan allí como consecuencia del calor

interno de la Tierra


49


50

4.1. Bordes Divergentes


51

EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO: EL RELIEVE

En la medida que el fondo oceánico fue

explorado, lo primero que fue detectado es que

en el centro del atlantico (asi como en otros

océanos) existía una cordillera de altura no

despreciable (2000-2500 m s.n.f.o). El eje de

esta cordillera o Ridge, coincidía además con

abundante actividad sísmica y volcánica. Hoy

sabemos que corresponde al eje de formación

de nuevas rocas de fondo oceánico. ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo



53

Islandia

(volcanismo

muy activo)


54


55

¿Cómo se forma un fondo oceánico

(corteza oceánica)?

En un comienzo, debido a

movimientos del manto astenosférico,

la corteza continental comienza a

extenderse, por medio de fallas

normales, las que acomodan los

bloques haciendo que la corteza se

adelgace (A). Además, por medio de

estas estructuras ocurren las primeras

extrusiones de lava.

A medida que la extensión continúa,

más y más magma básico extruye

formando nuevas rocas (grabros y

basaltos), mientras los bloques de

corteza continental se alejan cada vez

más entre sí (B) y (C).


57

Volcanismo de fondo oceánico en las dorsales

Ambiente extensivo:

Fractura de la corteza

por medio de fallas

normales (tipo de falla

extensiva)

Fusión del Manto Astenosférico produce magmatismo pobre

en sílice (básico) (de tipo MORB: Mid-Ocean Ridge Basalt).

Este magmatismo forma rocas ígneas intrusivas como los

gabros, filonianas como los enjambres de diques y también

rocas extrusivas en la parte superior como lavas basálticas

submarinas (pillow lavas).

gabros

diques

pillow

diques

gabros

pillow


58

Black Smokers Fumarolas submarinas con emisión de partículas volcánicas y algunos minerales (sulfuros) y gases a alta temperatura. Representan la desgasificación de cámaras magmáticas a través de fracturas en el fondo oceánico, evidenciando el magmatismo como resultado de la tectónica de placas.


59

Black Smokers

Emisión de lava submarina en forma de

Pillow Lava o lava Almohadillada

El exterior de la colada de

lava se enfría al contacto

con el agua, solidificando

rápidamente, mientras que

el interior continua en

estado líquido como

magma, fracturando su

propia corteza y

avanzando sobre si

misma. El resultado es una

colada en forma de tubos

o almohada.

En ocasiones el cambio de

temperatura es tan brusco

que se pueden producir

estallidos de roca


60

Pillow en terreno Producto de la tectónica, las rocas de

fondo oceánico pueden ser

acrecionadas al continente permitiendo

que ellas sean expuestas en superficie y

reconocidas en terreno.

Forma típica de una

sección de rocas

almohadilladas


61

Otra evidencia de la expansión del fondo oceánico:

El Paleomagnetismo

Dipolo magnético con sus

líneas de isopotencial

Campo magnético terrestre como

escudo de partículas solares ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo I.2 Miguel Ortiz L.

64


65

Efecto del magnetismo terrestre en los minerales

Algunos minerales son capaces

de reaccionar frente a un campo

magnético externo. A estos se

les conocen como minerales

magnéticos (en contraposición

de los minerales amagnéticos).

Estos minerales poseen su

propio eje magnético interno,

cuya dirección y polaridad es

resultado del campo magnético

terrestre imperante al momento

de su formación (cristalización).

Debido a que el eje magnético de La Tierra ha experimentado numerosas

inversiones de polaridad en la historia terrestre, pasando de polaridad

normal (la actual) a polaridad inversa, esto define épocas magnéticas, las

que se encuentran registradas en las rocas y son bien conocidas y

datadas. En particular aquellas de la corteza oceánica apoyan la teoría de

expansión del fondo oceánico.


66

Paleomagnetismo de la corteza oceánica

• La disciplina que estudia el magnetismo terrestre del pasado registrado en las rocas es conocida como Paleomagnetismo. No solo permite conocer la polaridad del campo magnético en un tiempo dado, sino que también la latitud a la que se formó un determinado mineral o roca.

• La corteza oceánica de nuestro planeta se ha formado en las Dorsales Oceánicas de manera continua en el tiempo. Por ello, este volcanismo ha formado rocas durante distintas épocas magnéticas, registrando en ellas la orientación del campo magnético existente al momento de su formación.

• Estudiando el magnetismo de las rocas de fondo oceánico los geólogos han podido concluir que existe una expansión (creación) del fondo oceánico en las dorsales. Adicionalmente, las distintas inversiones magnéticas que se han podido detectar en el fondo oceánico se han correlacionado con una edad geológica, por lo que se ha podido estimar una tasa de expansión del orden de 1 cm/año.


67

Geología del fondo oceánico paleomagnetismo

Anomalías negativas

Anomalías positivas


68


69

Edad de la Corteza Oceánica Se muestra un mapeo del fondo oceánico caracterizado según su edad. Los colores cálidos son los más jóvenes y los colores fríos son las rocas más antiguas. Es evidente como las rocas son sistemáticamente más jóvenes en las cercanías de las dorsales.


70

Mar

Rojo

Ejemplo de extensión en la corteza continental con desarrollo de un proto-fondo oceánico. Hace pocos Ma,

la Placa Africana y la placa de Arabia formaban una sola placa. Actualmente, estas se están separando

entre sí, permitido volcanismo básico el que crea nueva corteza oceánica y aleja a ambos bloques

continentales. El resultado es un nuevo fondo oceánico bajo el Mar Rojo. Esto es un típico ejemplo de

borde de placas Divergente.

PLACA

AFRICANA

PLACA

ARABIA

Corteza

oceánica en

formación


72

4.2. Bordes Convergentes

Se refiere a aquellos bordes donde 2 placas tectónicas se embisten. Dependiendo del tipo de cortezas involucradas, será el resultado de la convergencia.

Existen tres posibilidades

C. Oceánica vs C. Oceánica

C. Continental vs C. Oceánica

C. Continental vs C. Continental


73

ZONAS DE CONVERGENCIA: SUBDUCCIÓN Y COLISIÓN

La sismicidad profunda puede ser

explicada por subducción


74

Borde de Placa Convergente y la zona de Wadatti-Benioff

Al observar los sismos en bordes de placas convergente, podemos ver que ellos se

distribuyen como en la figura superior (estrellas rojas). Esta superficie representa el

contacto entre la placa subductada y la placa que cabalga, pues es allí donde los

esfuerzos tectónicos rompen roca y generan ondas sísmicas. ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo


Zona de Convergencia de placas

Convergencia entre corteza

Oceánica y Continental

Al colisionar 2 placas una de ellas se ve forzada a

subductar (hundirse en el manto). El factor determinante

será la densidad de la placa. En el caso de una colisión

Oceánica-Continental, es la primera de estas la cual es

subductada. En el caso de una colisión Oceánica-Oceánica,

subductará la de mayor densidad (fría y antigua). En el caso

de una colisión Continental-Continental, ninguna de ellas es

capaz de hundirse en el manto (por tener muy baja

densidad) y ambas se acrecionan y amalgaman, como es el

caso del choque entre las placas India y Euroasiatica.

Fusión parcial del

manto astenosferico


76

Elementos de un margen de subducción • Fosa

• Prisma de acreción

• Antearco

• Arco

• Trasarco o antepaís

• Faja plegada y corrida

• Océano marginal


77

Fosa o Trinchera (trench). Zona más profunda del los océanos.

Corresponde al lugar donde se comienza a subductar una placa.

Es una zona profunda debido al arrastre del slab contra la corteza

oceánica. Su profundidad está condicionada por el tipo de placa

que subducta (edad), el ángulo de subducción, y la cantidad de

sedimentos provenientes desde el continente que rellena en

mayor o menor grado la fosa. Por ejemplo la fosa Chile-Perú es

más profunda al norte donde la placa es más vieja y no recibe

sedimentos (por la aridez de la zona). En la zona sur, la fosa es

menos profunda debido a que la placa de nazca es más joven y

buyante, además del intenso aporte sedimentario proveniente de

las caudalosas hoyas hidrográficas de la vertiente occidental de

Los Andes.

Prisma de acreción (acretionary prism): Es aquella zona, de

forma prismática, donde el intenso cizalle acumula y deforma

rocas del fondo oceánico, ya sean sedimentos, o rocas ígneas de

la corteza oceánica (pillow+diques+gabros). Esta zona de

deformación genera rocas metamórficas y posee una geología

estructural definida con abundantes fallas inversas. Antiguos (Pz)

prismas acrecionarios han quedado obductados sobre el

continente y pueden ser estudiados en superficie hoy.

Antearco (forearc/back-arc): Toda aquella región de la corteza

continental que se ubica entre el arco magmático activo y la Fosa.

Arco (Arc): Región en forma de franja, orientada paralela al

borde continental, situada entre unos 80 a 200 km de distancia

desde la fosa. En esta franja se concentra la actividad magmática

profunda y se emplazan los volcanes como contraparte extrusivo.

Es la zona donde se concentra la actividad hidrotermal y se

relaciona a gran parte de los depósitos minerales. Por ser una

zona termalmente modificada (+ caliente) posee una geología

estructural especial, en ocasiones relacionada a fallamiento

extensivo (fallas normales). Se emplean también los términos arco

volcánico, arco magmático. También existe el término Arco de

Islas, que es resultado de subducción entre 2 placas oceánicas

(Las Marianas, Islas Sandwich, etc).

Trasarco (forearc): región comprendida entre el arco activo y la

cuenca de ante país. En el caso de las subducciones normales y

de bajó ángulo se caracteriza por el desarrollo de una tectónica

compresiva (fallas inversas que dan origen a una Faja Plegada y

Corrida). En el caso subducción de alto ángulo, el trasarco se

caracteriza por presentar extensión con desarrollo de fallas

normales. Cuando esto ocurre, la extensión puede operar al punto

de que se comience a formar fondo oceánico. A este fondo

oceánico de tras arco se le conoce como océano marginal.

Faja plegada y corrida (fold and thrust belt). Principal

morfología desarrollada en un tras arco en compresión. Se forma

al deformarse el trasarco como resultado de la compresión

generada por la subducción. Se forma por muchas fallas inversas

las que cabalgan bloques hacia el este. La deformación de la

corteza va avanzando hacia el este con el pasar del tiempo (Ma).

Estas fallas generan acortamiento del continente y engrosamiento

cortical.

Cuenca de antepaís (forearc basin): Se produce entre la FPC y

la zona cratónica. Debido al alzamiento del frente cordillerano

ocasionado por la faja plegada y corrida, el material erosionado se

transporta y acumula hacia el este en una zona topográficamente

más baja.

Océano margina o Cuenca marginal (marginal back-arc

basin: Cuando el trasarco se encuentra en extensión la corteza

continental se adelgaza hasta que material del manto se funde y

comienza a generar fondo oceánico de manera análoga a una

dorsal. A esta nueva loza oceánica y el sistema de cuenca

sedimentaria resultante, se le conoce como oceáno marginal.

Cratón (craton): Corresponde a aquella zona, alejada de los

bordes de placa, donde la dinámica de estos no genera

deformación ni magmatismo. Se caracterizan por ser zonas muy

estables geológicamente. Por lo mismo, muchas de las rocas que

encontramos en estos lugares son mucho más antiguas que las

de un borde de placa activo. (e.g. Chile v/s Brasil).


78

Influencia del ángulo de subducción

Se reconocen 2 tipos de zonas de subducción:

-De tipo Mariana

-De tipo Chileno

•Un ángulo bajo implica ausencia de

magmatismo.

•Un ángulo medio implica magmatismo

y compresión en la placa superior.

•Un ángulo muy alto implica

magmatismo y extensión detrás del

arco (puede formar fondo oceánico.


79

Otro tipo de convergencia: Corteza Oceánica v/s Oceánica

Arco de Isla

Cuando la placa que subducta lo hace con alto ángulo, no es capaz de producir

compresión en el trasarco, por lo que en se genera extensión (A). Muchas veces

generando un Rift el que puede llegar a formar fondo oceánico. El caso típico

actual es la subducción en el arco de las Marianas y Japón. En Chile se piensa

que ocurrió algo similar durante el Jurásico inferior.

A


80

Convergencia entre cortezas continentales

La placa India se acreciona a la placa Euro-Asiática

mediante subducción, sin embargo las porciones de

corteza continental no pueden subductar. El resultado

de esto es la deformación de ambas cortezas alzando

bloques mediante pliegues y fallas formando los

Himalayas. Acreciones como estas también ocurrieron

en Chile en el Paleozoico.

Himalayas

Reconstrucción de la

deriva de India y su

impacto contra la placa

Euroasiatica ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo


Margen Convergente C. Continental-C. Continental

No hay subducción, solo colisión la que produce deformación de las masas

corticales, acortamiento alzamiento y sismicidad. Sin volcanismo. ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo I.2 Miguel Ortiz L.

82

Sismicidad mundial según su profundidad


83


84

Arco de islas volcánicas

Ejemplo de convergencia entre 2 cortezas oceánicas. En este caso la parte oceánica

de la placa Sudamericana subducta bajo la Placa de Scotia. El resultado es un

magmatismo que forma volcanes en forma de un Arco de Islas volcánico,

representado por las Islas Sandwich.

Placa

Scotia

Placa

Sudamericana

Placa Antártica


85

4.3. Bordes Transformantes



88

En los bordes de placa transformantes,

la litósfera se desliza lateralmente.

Genera bajo volcanismo pero alta

sismicidad. En algunos casos son

límites de placa, en otros, estas

estructuras pueden estar al interior de

las placas facilitando el movimiento de

la corteza oceánica y/o continental

(menos común).


89

5. Puntos calientes o Hot Spot

• Corresponde a un magmatismo muy especial que no se encuentra directamente relacionado a bordes de placa.

• Zonas donde extruyen magmas que al parecer se relaciona a eventos en el manto profundo (primitivos).

• El asenso de magma en forma de chorro, sería fijo geográficamente y muy longevo en el tiempo.

• Debido a que las placas se mueven relativo al punto caliente, este deja un registro lineal en la corteza (cadena de volcanes), a medida que las lavas extruyen y la corteza se va desplazando paulatinamente.

• Pueden ocurrir en corteza oceánica y/o continental

ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo


¿Cómo se forma un punto caliente?


91

Hawaii


92

Si se proyecta hacia el futuro el movimiento de las placas tectónicas, es posible

pensar que ellas deberían volver a agruparse en un gran supercontinente

nuevamente.

Lo cierto es que la geología ha detectado antiguos ciclos de acreción y separación de

supercontinentes similares al de Pangea, pero previos a este. Es así, como en la

historia de la Tierra han existido varios supercontinentes lo que define ciclos

tectónicos mayores. Estos ciclos poseen una duración de miles de millones de años

(1 a 1.5 Ga), desde que forma una sola masa, se separan y vuelven a juntarse. A este

largos ciclos se les conoce como ciclo de Wilson.

5. Ciclo de Wilson

Izq. Ciclo de Wilson simplificado. Comienza con un

supercontinente, el que comienza a separarse

formando un fondo oceánico, luego posibles bordes

de subducción y volcanismo, hasta que finalmente

ocurre una acreción de las masas dispersas para

cerrar el ciclo con un nuevo supercontinente. ICO232/ 2ºSemestre 2015. Clase2_Capítulo


Edades de las rocas en el mundo Si graficamos todas las edades disponibles en todas las placas (~100500 edades U-

Pb), nos damos cuenta que existen períodos en que las rocas se forman

preferentemente. Esto está asociado a la evolución de los continentes y a los ciclos de

Wilson. Así, es posible ver de este gráfico los peaks de edades para cada

supercontinente.

1 solo ciclo de Wilson


100

Formación

de Rodinia


101

A los 800 a 700 Ma Rodinia se

comienza a separar por el

norte y a los 600 a 500 se

separa en el sur.


102

Entre los 400 y 300 Ma se forma finalmente Gondwana en la forma que se ilustra en la imagen inferior. Luego, entre

los 320 y 230 Ma, se le adiciona una segunda masa desde el norte: Laurentia. En esta etapa (230 Ma), tenemos un

solo supercontinente llamado Pangea el que comenzará a dispersarse a los 160 Ma en el Jurásico Medio.


103

230 Ma


104

Clase 2 UNAB 2015

Documents

Transcript of Clase 2 UNAB 2015