“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

ESCUELA : INGENIERIA DE MINAS

CURSO : GEOLOGIA GENERAL

TEMA : -TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL -PLACAS TECTÓNICAS

DOCENTE : ING. JESUS VIZCARRA ARANA

ALUMNOS : KAQUI GOMEZ Danny

CHIRINOS OBANDO Orlando

MOLINA ROSAS Erick

ROQUE TELLO Erika

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TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL

Alfred Wegener, un meteorólogo y Geofísico Alemán, Apostó en año 1915 por la idea de que antiguamente los continentes formaban parte de un gran Supe continente llamado "Pangea"(Pangea quiere decir "toda la tierra"), esta idea la publicó en su obra "El origen de los continentes y los océanos", explicando que hace 200 años la tierra se comenzó a fragmentar y que fueron derivando a la posición de hoy en día.

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Una de las pruebas más importantes fue el "encaje de los continentes", ya que Wegener sospechó de un principio sobre el encaje de los continentes actuales  sobre todo entre Sudamérica y África, ya que las líneas costeras encajaban de manera asombrosa a pesar de algunas diferencias, las cuales se pueden deber a los procesos de erosión y sedimentación.

Jeffreys, p. ej., que alcanzó un enorme prestigio como geofísico por el cálculo riguroso de las tablas de velocidad de las ondas sísmicas, defendía que tanto la corteza como el manto eran demasiado rígidos como para permitir grandes desplazamientos.

La fig. Muestra la hipótesis de Holmes. Según ella, las corrientes de convección ascendente y divergente provocarían la separación de la masa continental siálica (rayada) y entre las masas separadas se produciría la efusión de rocas basálticas formando una capa simática (gris oscuro). Las corrientes descendentes y convergentes llevarían hacia abajo parte de la capa simática, la cual se transformaría en eclogita (negro) por efecto de la presión.

Los argumentos geofísicos: se basan en la teoría de la isostasia, que surgió de la observación de que en las grandes cordilleras, la atracción gravitatoria no era la que

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cabía esperar si la densidad de las mismas fuera igual a la de las partes llanas de los continentes, sino menor. Esto condujo a la idea de que allí donde había una cordillera, había también una gran acumulación de rocas ligeras, graníticas, esencialmente constituidas por silicatos de aluminio (SIAL) que explicaban la anomalía, es decir, el hecho de que la gravedad fuera menor de la esperada. Esa acumulación debía formar una especie de raíz de la cordillera.

Los argumentos paleontológicos: se basan en la existencia de asociaciones de floras y faunas fósiles similares, en áreas continentales que hoy están muy alejadas entre sí y aisladas por anchos mares.

Fosiles encontrados

Capas de roca que forman una columna estratigráfica pérmica han sido encontradas en partes de África, Sudamérica, Antártica e India. Esta secuencia de rocas fue depositada antes de la disgregación del supercontinente Pangea.

Argumentos Paleoclimáticos: son uno de los puntos fuertes de la argumentación de Wegener, que por algo era meteorólogo. Se basan en la existencia de rocas que son características de un clima determinado. P. ej., las tillitas son rocas compuestas por cantos o bloques redondeados, a menudo estriados, englobados en una matriz arcillosa, que son características del medio glaciar y que se forman en cantidades

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importantes durante las glaciaciones en las proximidades de los polos. La hulla se forma en zonas con mucha vegetación y es, por tanto, característica de los climas templado húmedo y ecuatorial.

A. LOS MODELOS GEOTECTÓNICOS ANTIGUOS:1. Expansión de la tierra

Una idea muy  temprana para explicar los contornos parecidos de los continentes se manifestó en la teoría de la expansión. Idea principal era que la tierra se expandió, la corteza continental se rompió y los océanos ocuparon el espacio entre los continentes. Problema: El enfriamiento del globo terrestre físicamente no permite una expansión, en contrario una contracción será más probable. La teoría no puede explicar fuerzas compresionales  en la corteza terrestre.

2. Contracción de la tierra: La teoría de la contracción tomó en cuenta que los materiales en enfriamiento disminuyen su volumen. Pero para explicar las fuerzas tectónicas en la corteza

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terrestre la magnitud no es suficiente. Además no era posible para explicar fuerzas expansivas de grandes dimensiones como grabenes. Hoy sabemos que la tierra está en contracción pero con un valor mucho menor como antes pensado, y no alcance las magnitudes para jugar un papel importante en la generación de fuerzas tectónicas. La contracción de la tierra era hasta 1870 la teoría favorita de muchos geocientificos.

3.Magnetismo Remanente Y PaleomagnetismoLa prueba definitiva de la deriva continental fue aportada por los geofísicos, a los que también debemos la comprensión de los mecanismos que la permiten. Los argumentos más sólidos en favor de la teoría provienen del estudio del magnetismo natural que tienen las rocas y que es una consecuencia del campo magnético terrestre.La Tierra se comporta como un imán con dos polos, que no coinciden exactamente con los geográficos, los cuales se definen como los puntos donde el eje de giro de la Tierra sale a la superficie.

Las causas del campo magnético terrestre no se conocen exactamente. Los modelos más modernos lo atribuyen a que la Tierra actúa como una dínamo autoexcitable: el núcleo externo, metálico y líquido, se mueve continuamente porcorrientes helicoidales, llamadas ciclónicas.Según el principio de la dínamo, un conductor que se mueve dentro de un campo magnético produce corrientes eléctricas, pero éstas, al circular por el núcleo, producirían también un campo magnético. Por eso se denomina autoexcitable, porque las corrientes producidas por el campo magnético existente contribuyen a su vez a crearlo o mantenerlo.

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Declinación magnética: Se llama al ángulo que forman las líneas que unen un determinado punto de la Tierra con el norte magnético y con el norte geográfico o, dicho de otra forma, al ángulo que se desvía la brújula en ese punto con respecto al norte geográfico.

Inclinación magnética es la inclinación de las líneas de flujo en cada punto y sus valores pueden verse en la .En principio, su valor sería cero en el ecuador magnético, aumentando progresivamente hacia los polos magnéticos hasta valer 90° en ellos.

El campo magnético es variable con el tiempo en intensidad, inclinación y declinación. En general deriva hacia el oeste unos 0’18° por año, con lo que en unos 2.000 años habrá dado la vuelta a la Tierra. Eso es lo que se llama la variación secular, existiendo también una variación diurna y variaciones ocasionales relacionadas con las llamadas tormentas magnéticas, que suelen durar varios días. La posición de los polos magnéticos, sin embargo, cambia bastante poco, al menos en la actualidad. En España, la declinación actual es de unos 8° al oeste y la inclinación de unos 60° al norte.Algunas sustancias sufren una imantación cuando son sometidas a un campo magnético, es decir, desarrollan su propio campo magnético. Se llaman sustancias ferromagnéticas a

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aquellas que se imantan de forma que su extremo próximo al polo N del campo externo se convierte en polo S del imán que se forma en ellas y viceversa. Son ejemplos de este comportamiento metales como hierro, níquel y cobalto y minerales como magnetita y hematites. Sustancias paramagnéticas son las que se imantan como las anteriores pero muy débilmente, y sustancias diamagnéticas son las que se imantan en sentido contrario a la ferromagnéticas: el extremo próximo al polo N se imanta como polo N, con lo cual son repelidas por el campo magnético externo. Ejemplos de estas últimas son metales como cobre, plomo, plata y oro y fluidos como el agua y el dióxido de carbono.

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TEORÍA DE LAS PLACAS TECTONICAS

Antecedentes históricos

Fue en la década iniciada en 1960 cuando los científicos plantearon una verdadera revolución en los conceptos de la Geología Oceánica. Todos los datos que se habían reunido durante las cuatro décadas anteriores, sobre sondajes a grandes profundidades, muestras y fotografías del fondo marino, mediciones del flujo de calor y del magnetismo, son ahora reinterpretados según el concepto de la teoría de las placas tectónicas, que postula que la corteza terrestre está formada por placas que son creadas en las cordilleras mezo-oceánicas y destruidas en las fosas marinas vecinas a los continentes. Explicando también la orogénesis o como se producen las cadenas montañosas.

Concepto: El concepto básico de la teoría de la tectónica de placas es simple: el calor asciende. El aire caliente asciende por encima del aire frío y las corrientes de agua caliente flotan por encima de las de agua fría. El mismo principio se aplica a las rocas calientes que están bajo la superficie terrestre: el material fundido de la astenósfera, o magma, sube hacia arriba, mientras que la materia fría y endurecida se hunde cada vez más hacia al fondo, dentro del manto. La roca que se hunde finalmente alcanza las elevadas temperaturas de la astenósfera inferior, se calienta y comienza a ascender otra vez.

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La teoría de las Placas Tectónicas. Teoría de Wegener

La tectónica de placas considera que la litósfera está dividida en varios grandes segmentos relativamente estables de roca rígida, denominados placas que se extienden por el globo como caparazones curvos sobre una esfera. Existen siete grandes placas como la Placa del Pacífico y varias más chicas como la Placa de Cocos frente al Caribe.

Por ser las placas parte de la litósfera, se extienden a profundidades de 100 a 200 km. Cada placa se desliza horizontalmente relativa a la vecina sobre la roca más blanda inmediatamente por debajo. Más del setenta por ciento del área de las placas cubre los grandes océanos como el Pacífico, el Atlántico y el Océano Indico.

Chile se enfrenta a la placa de Nazca que es alimentada desde la Cordillera Mezo-dorsal del Pacífico por surgimiento del magma que crea nuevo fondo marino y la empuja hacia la placa Sudamericana, produciéndose un fenómeno de subducción, origen de los sismos ocasionados por este choque.

La placa de Nazca se desplaza a una velocidad relativa de aproximadamente 9 cm por año con respecto a la placa Sudamericana, introduciéndose bajo ella según un plano inclinado (plano de Benioff). En el largo plazo, estas fuerzas tectónicas han causado el plegamiento de la placa Sudamericana y la formación de las cadenas de la Cordillera de los Andes y la Cordillera de la Costa.

 Debido a que la zona de contacto entre las placas está sometida a grandes presiones a causa del movimiento convergente, ambas placas están mutuamente acopladas y previo a la ruptura se deforman elásticamente a lo largo de su interfase común.

Inmediatamente antes de la ruptura sólo una pequeña área, firmemente acoplada, resiste el movimiento de las placas. Cuando el acoplamiento en la última zona de resistencia (una "aspereza sísmica") es sobrepasado, el esfuerzo acumulado es liberado bruscamente, enviando ondas de choque a través de la tierra. La ruptura comienza en el hipocentro del terremoto, esto es, bajo el epicentro, y luego se propaga a lo largo de una zona cuya extensión depende de la importancia del evento.

Desplazamiento de las Placas Tectónicas

Recapitulando sobre el tema, sabemos que la capa superior del globo terrestre, ocupada por continentes y océanos, no es una masa compacta, sino que, a modo de un gran puzzle, está conformada por bloques o placas tectónicas. Se han identificado siete placas mayores y varias menores. Estas placas están en constante movimiento (se desplazan), separándose unas de otras o chocando entre ellas, de ahí, que los bordes de las placas sean zonas de grandes cambios en la corteza terrestre.

Chile, se asocia a la placa Sudamericana y a la Pacífica, y aprisionada entre ambas se encuentra la placa menor de Nazca. Como hemos visto gráficamente (en la animación y en los gráficos superiores), durante miles de millones de años se ha ido sucediendo un

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lento pero continuo desplazamiento de las placas que forman la corteza del planeta Tierra, originando la llamada "tectónica de placas", una teoría que complementa y explica la deriva continental. Los continentes se unen entre sí o se fragmentan, los océanos se abren, se levantan montañas, se modifica el clima, influyendo todo esto, de forma muy importante en la evolución y desarrollo de los seres vivos. Se crea nueva corteza en los fondos marinos, se destruye corteza en las trincheras oceánicas y se producen colisiones entre continentes que modifican el relieve.

DATOS A FAVOR DE UN SUPERCONTINENTE:

1. La glaciación de Gondwana

La expansión de los casquetes polares durante las glaciaciones deja huellas en el registro geológico como lo son depósitos de material acarreado por el hielo y marcas de abrasión en rocas que estuvieron en contacto con las masas de hielo durante su desplazamiento. Ambos de estos tipos de evidencia de un evento glacial pérmico (hace 280 millones de años) han sido reportados en Sudamérica, África, India, Australia y Antártica.

2. Datos litológicos y estructurales

Las distribuciones de rocas cristalinas, rocas sedimentarias y yacimientos minerales forman patrones que continúan ininterrumpidos en ambos continentes cuando Sudamérica y África son restituidos cerrando el océano Atlántico. Por ejemplo, las cadenas montañosas orientadas este-oeste que atraviesan Sudáfrica continúan cerca de Buenos Aires, Argentina. Los estratos sedimentarios tan característicos de sistema Karoo en Sudáfrica, que consisten en capas de arenisca y lutita con mantos de carbón, son idénticos a los del sistema Santa Catarina en Brasil.

3. Datos paleontológicos

Estudios de la distribución de plantas y animales fósiles también sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris, están ampliamente distribuidas en rocas de África, Sudamérica, India y Australia. La reconstrucción de Gondwana restringe el área de influencia de Glossopteris a una región contigua del supercontinente.

 La fig. muestra un corte esquemático de la Tierra en el que se observa la creación de litosfera oceánica en la dorsal atlántica y la consunción de la litosfera oceánica del Pacífico en la zona de subducción que bordea Sudamérica. Ambos mecanismos permiten la separación de Sudamérica y África, que se realiza a una velocidad de unos 4 cm/año. Lo que se mueve no son sólo los continentes, sino también la litosfera oceánica, que es solidaria con la continental y que conjuntamente constituyen lo que se denomina una placa.

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

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

a) Bordes constructivos y divergentes: 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 mas cocretamente en sus rift centrales, son los bordes de placas a partir de las cuales se produce la divergencia de esta. Los rift son valles formados sobre fosas tectónicas o grabens.

b) Bordes destructivos y convergentes: 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 limite de placa corresponde a los sistemas de fosas y arcos insulares del margen asiático del océano pacifico.

c) Bordes pasivos: donde sencillamente una placa resbala o se desliza respecto a la adyacente. Este tipo de borde corresponde a las fallas de transformación, que como ejemplo se tiene la conocida falla de san Andrés, en california a lo largo del cual se deslizan las placas pacifica y norteamericana.

Las zonas donde dos placas están en contacto se denominan límites de placa, pudiendo estos ser de tres tipos. Dos de ellos ya han sido mencionados: las dorsales oceánicas, donde se crea la litosfera oceánica, y las zonas de subducción, donde se destruye. El

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tercer tipo son las denominadas fallas transformantes, un tipo de fallas de desgarre en las cuales dos placas se desliza una al lado de otra sin crearse ni consumirse.

LAS PLACAS PRINCIPALES: Placa pacifica: 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, mientras que su borde oriental, que la limita con la placa pasifica, corresponde al area de subducción del margen asiático del pacifico(zonas de fosas y arcos insulares de las aleutianas,kuriles, japon , filipinas , etc.). el límite sur de la placa euroasiática corresponde a la cintura orogénica alpino- himalaya, que constituye el más grande complejo montañoso de la tierra y limita la placa euroasiática con la africana e indo australiana.

Placa africana: comprende la parte oriental del atlántico sur, el continente africano y la zona occidental del océano índico. Sus límites occidentales y oriental son, respectivamente, las dorsales de los océanos atlántico e indico.

Placa sudamericana: incluye América del sur y la parte occidental del atlántico sur. Su límite occidental es una amplia zona de subducción (fosa de peru- chile)que la enfrenta con la placa pacifica, mientras que el limite oriental corresponde a la dorsal del atlántico sur.

Placa indo australiana: comprende la mayor parte del océano indico, Australia y el sub continente de la india.

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Se define velocidad angular de las placas como una magnitud vectorial que especifica la velocidad angular instantánea, la orientación del eje de rotación y el sentido del giro. La magnitud suele darse en grados o radianes por millón de años y la longitud del vector velocidad angular es proporcional a ella. La dirección del vector es la del eje de rotación y el sentido del vector viene dado por la regla de la mano derecha: se ponen los dedos índice, corazón, anular y meñique de esta mano apuntando hacia donde se mueve la placa y, entonces, el pulgar, perpendicular a los otros dedos, indica el sentido del vector.

En realidad, no existen puntos fijos en la Tierra a lo largo de su historia que puedan ser utilizados como referencias, por lo que no pueden establecerse desplazamientos angulares absolutos ni velocidades absolutas. Lo que se hace es suponer fija una determinada placa y calcular el desplazamiento y la velocidad de otra con respecto a ella.

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Las velocidades angulares medias se calculan, fundamentalmente, utilizando las grandes fallas transformantes y los datos sobre la edad de la corteza oceánica. Dado que en las fallas transformantes las placas deslizan lateralmente, el desplazamiento es paralelo a ellas y el eje de rotación perpendicular. Las velocidades relativas de dos continentes que no están separados por océanos en expansión, como p. ej., Europa y Africa, no pueden ser calculadas por este método, sino que hay que recurrir a un método indirecto, que se basa en que las velocidades angulares relativas de tres placas no son independientes entre sí y basta con conocer dos de ellas para calcular la tercera. Supongamos que un avión y un barco se mueven alejándose de un punto.Por tanto, la suma vectorial de las velocidades angulares relativas de tres placas es cero y conociendo dos de ellas puede deducirse la tercera.

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Los puntos donde se unen tres placas se denominan uniones triples, y son puntos donde también coinciden tres límites de placa. Uniones de tres zonas de subducción se dan en el Pacífico occidental, al norte de Australia, y uniones de zonas de subducción con dorsales y con fallas transformantes se dan en la costa oeste americana.Las uniones triples no suelen ser estables, siendo las más estables las que consisten en la confluencia de tres dorsales oceánicas a unos 120° entre sí, que pueden crear corteza oceánica indefinidamente manteniéndose la unión triple siempre en la misma posición. La unión de tres zonas de Benioff será estable sólo en determinadas condiciones de velocidad relativa de las placas.

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La Figura Muestra el ciclo de Wilson desde el inicio de la separación en dos de un continente (a), por formación de una fosa tectónica en su interior, hasta la creación de corteza oceánica (b y c). En un momento dado, el océano creado comienza a consumirse en una zona de subducción (d y e) y el ciclo termina con la colisión de los dos fragmentos continentales previamente separados (f). Existen indicios de que el margen atlántico de la Península Ibérica podría estar iniciando un proceso de ruptura que podría conducir al inicio de una subducción de la corteza oceánica atlántica en un plazo breve (geológicamente hablando).

LÍMITES DE LAS PLACAS•Dorsales oceánicas: son unas alineaciones montañosas alargadas en cuyo centro, representado por las líneas gruesas, se produce la creación y expansión del fondo oceánico. Forman una red cuya longitud total es de unos 60.000 km, es decir, una vez y media el perímetro terrestre. La corteza oceánica representa los dos tercios de la superficie del planeta y la mitad de ella, es decir, un tercio del total, corresponde a los abombamientos alargados que forman las dorsales oceánicas. El tercio restante es la corteza oceánica que se encuentra formando las llanuras abisales, a unos 5.500 m de profundidad media.

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•Fosas:

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