CAPITULO VI

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CAPITULO V

FORMACIN DE LAS MONTAAS Y EVOLUCIN DE LOS CONTINENTES

Todos los principales cinturones montaosos muestran signos de enormes fuerzas horizontales que han plegado, creado fallas y, generalmente, deformado grandes secciones de la corteza terrestre. Aunque los procesos de plegamiento y de formacin de fallas han contribuido al aspecto majestuoso de las montaas, gran parte del mrito de su belleza debe atnbuirse a la meteorizacin y la erosin producidas por las corrientes de agua y por el hielo glaciar, que esculpen esas masas levantadas en un esfuerzo interminable por reducirlas hasta la costa del nivel del mar.Los gelogos han llegado a comprender que, adems de proporcionar un escenario espectacular, las montanas desempean un papel significativo en la evolucin de la corteza continental. En particular, la mayora de los gelogos coincide en que los continentes han ido aumentando gradualmente de tamao mediante la adicin de terrenos montaosos lineales en sus flancos. Ejemplos de este crecimiento son los Apalaches de Norteamrica y los Andes de Sudamrica. Esta hiptesis predice que prcticamente todas las reas continentales se irguieron en alguna ocasin en forma de montaas y, subsiguientemente, fueron reducidas a sus actuales altitudes por la erosin. Volveremos sobre esta idea ms adelante en este mismo captulo, pero primero consideremos la naturaleza de los cinturones montaosos y las fuerzas que los elevan por encima de las tierras bajas adyacentes.

6.1 Cinturones montaososComo otras personas, los gelogos han sido ms motivados por las montaas terrestres que por cualquier otra forma del paisaje. A travs de una exploracin cientfica extensa durante los ltimos 150 aos, se ha aprendido mucho sobre los procesos internos que generan esos terrenos a menudo espectaculares. El nombre asignado a los procesos que producen colectivamente un cinturn montaoso es el de orognesis, que procede de las palabras griegas oros (montaa) y gnesis (llegar a ser). Las rocas que constituyen las montaas proporcionan pruebas visuales notables de las enormes fuerzas compresivas que han deformado grandes secciones de la corteza de la Tierra y, seguidamente las han elevado a sus posiciones actuales. Aunque el plegamiento es, a menudo, el signo ms evidente de esas fuerzas, la formacin de fallas inversas, el metamorfismo y la actividad gnea estn presentes tambin en grados variables.Cuando los gelogos hablan de procesos formadores de montaas, se estn refiriendo generalmente a los principales cinturones montaosos mostrados en la Figura 6.1. En este grupo se encuentran los Alpes, los Urales, el Himalaya, los Apalaches y la cordillera Americana. Se encuentran cinturones montaosos en todos los continentes, extendindose como cadenas lineales durante centenares o incluso miles de kilmetros. Normalmente, los cinturones montaosos estn formados por numerosas cordilleras montaosas que muestran signos de haber sido formadas durante el mismo episodio de constitucin de montaas.Este captulo aborda el resultado ms manifiesto de la deformacin de la corteza: los principales cinturones montaosos de la Tierra. Sin embargo, merece la pena destacar que algunas regiones exhiben topografa montaosa producida sin deformacin apreciable de la corteza. Por ejemplo, las llanuras, que son reas de rocas elevadas esencialmente horizontales, pueden ser profundamente diseccionadas por las fuerzas erosivas hasta formar paisajes escarpados parecidos a montaas. Aunque estas tierras altas siguen siendo montaas desde el punto de vista topogrfico, carecen de las estructuras asociadas con la orognesis. Tambin existe la situacin contraria. Por ejemplo, la seccin de piedemonte de los Apalaches orientales muestra una topografa que es casi tan horizontal como la observada en las grandes llanuras. Sin embargo, dado que esta regin est compuesta por rocas metamrficas deformadas, forma parte claramente de los Apalaches.

Figura 6.1 Principales cinturones montaosos de la Tierra.

6.2 Isostasia y levantamiento de la corteza

Dos cuestiones principales han sido de suma importancia para comprender los procesos de formacin de las montaas. En primer lugar, cul es el origen de las enormes fuerzas horizontales que deforman las rocas de la corteza durante la orognesis? Segundo, qu mantiene elevadas las montaas por encima de las tierras bajas circundantes?

6.2.1 Pruebas del levantamiento de la corteza

A menudo, se encuentran caparazones fosilizados de organismos marinos a grandes alturas, en las montaas, una indicacin de que las rocas que componen los picos montaosos estuvieron en alguna ocasin por debajo del nivel del mar. Esta es una prueba convincente, de que se han producido cambios drsticos entre el momento en que esos animales murieron y el momento en el que sus restos fosilizados fueron descubiertos.Pruebas del levantamiento de la corteza como sta que acabamos de mencionar son frecuentes en el registro geolgico y estn incluso presentes en el registro histrico. Por ejemplo, en la Figura 6.2 se muestran tres restos de columnas de una ruina romana. Las columnas tienen perforaciones de almejas a una altura de unos 6 metros, lo que indica que la tierra sobre la cual esta estructura se edific se sumergi y ms tarde se elev parcialmente. Estas perforaciones elevadas podran explicarse tambin por un cambio reciente en el nivel del mar; sin embargo, no se ha registrado un cambio similar en ningn otro lugar en el mismo periodo. Otra prueba ulterior del levantamiento de la corteza puede encontrarse a lo largo de la lnea de costa del oeste de Estados Unidos. Cuando un rea costera permanece sin alterarse durante un periodo prolongado, la accin de las olas va erosionando una plataforma de suave pendiente. En zonas de California, las antiguas plataformas erosionadas por las olas pueden encontrarse ahora en forma de terrazas, centenares de metros por encima del nivel del mar. Cada terraza representa un periodo en el cual ese rea estuvo al nivel del mar. Este tipo de pruebas del levantamiento de la corteza es fcil de encontrar; por desgracia, las razones del levantamiento no son siempre tan fciles de determinar.

Figura 6.2 Restos de las columnas del antiguo templo romano de Serapis, Pozzuoli, Italia, en 1836. Las perforaciones de almejas, 6 metros por encima del nivel del mar, indican una inmersin anterior. (Charles Lyell, Principies of GeoIogy, 1 Oth ed., 1867).

6.2.2 Tienen races las montaas?

Uno de los principales avances en la determinacin de la estructura de las montaas se produjo en torno a 1840, cuando Sir George Everest (a quien debe su nombre el monte Everest) llev a cabo la primera investigacin topogrfica de la India. Durante esta investigacin, se midi la distancia entre las ciudades de Kalianpur y Kaliana, localizadas al sur de la cordillera del Himalaya, utilizando dos mtodos diferentes. En uno de los mtodos se emple la tcnica convencional de triangulacin y en el otro la distancia se determin astronmicamente. Aunque las dos tcnicas deban haber dado resultados similares, los clculos astronmicos colocaron esas dos ciudades casi 150 metros ms cerca una de la otra que la tcnica de la triangulacin.La discrepancia se atribuy a la atraccin gravitacional ejercida por el Himalaya sobre la plomada utilizada para nivelar el instrumento astronmico. (Una plomada es un peso de metal suspendido por una cuerda, utilizado para determinar una orientacin vertical). Se sugiri que la deflexin de la plomada sera mayor en Kaliana que en Kalianpur porque est ms cerca de las montaas (Figura 6.3).

Figura 6.3 Durante la primera investigacin cartogrfica de la India, se produjo un error en las medidas porque la plomada de un instrumento se desvi por causa de la masiva cordillera del Himalaya. Un trabajo posterior de George Airy predijo que las montaas tienen races de rocas corticales ligeras. El modelo de Airy explicaba por qu se desvi la plomada mucho menos de lo esperado.

Unos pocos aos despus, J. H. Pratt calcul la masa del Himalaya y el error que la influencia grvitacional de las montaas debera haber causado. Para su sorpresa, Pratt descubri que las montaas deberan haber producido un error tres veces mayor que el realmente observado. Dicho de manera sencilla, las montaas no estaban empujando su peso. Era como si tuvieran un ncleo central hueco.Una hiptesis para explicar la aparente ausencia de masa fue desarrollada por George Airy. Airy sugiri que las rocas de la corteza terrestre, ms ligeras, flotan sobre el manto, ms plstico y denso. Adems, sostuvo, con toda correccin, que la corteza debe ser ms gruesa debajo de las montaas que debajo de las tierras bajas adyacentes. En otras palabras, los terrenos montaosos estn soportados por material ligero de la corteza que se extiende a modo de raices en el manto ms denso (Figura 6.4). Este fenmeno es mostrado por los icebergs, que flotan por el peso del agua que desplazan. Si el Himalaya no tuviera races compuestas por rocas crustales ligeras que se extienden bastante por debajo de ella, la cordillera montaosa ejercera exactamente la atraccin gravitatoria que Pratt haba calculado. Por consiguiente, el modelo de Airy explic por qu la plomada se desvi mucho menos de lo esperado.

Figura 6.4 Las montaas son soportadas por la flotabilidad de las races ligeras de la corteza que flotan en el manto ms denso (como los icebergs flotan en el agua del mar). (Modificado de Peter Molnar).

Los estudios sismolgicos y gravitacionales han confirmado la existencia de races de corteza debajo de algunas cordilleras montaosas. El grosor de la corteza continental es normalmente de unos 35 kilmetros, pero para algunos cinturones montaosos se han determinado grosores que superan los 70 kilmetros. Regiones elevadas que son soportadas fundamentalmente por la flotacin de las races de la corteza son los Andes, Sierra Nevada y la llanura tibetana.6.2.3 IsostasiaSabemos que la fuerza de la gravedad debe desempear un importante papel en la determinacin de la elevacin de la Tierra. El concepto de una corteza flotante en equilibrio gravitacional, como propuso Airy se denomina isostasia.Quiz la forma ms fcil de captar el concepto de isostasia sea imaginar flotando en el agua una serie de bloque de madera de diferentes alturas (Figura 6.5). Obsrvese que los bloques de madera ms gruesos sobresalen ms del agua que los bloques ms finos. De una manera similar, los cinturones montaosos se yerguen ms por encima de la superficie y tienen races que alcanzan zonas ms profundas del material que lo sustenta por debajo.Veamos ahora lo que ocurrira si se colocara otro bloque pequeo de madera encima de uno de los bloques de la Figura 6.5. El bloque combinado se hundira hasta alcanzar un nuevo equilibrio isosttico. Sin embargo, la parte superior del bloque combinado estara realmente ms alta que antes y la parte inferior estara ms baja. Este proceso de establecimiento de un nuevo nivel de equilibrio se denomina ajuste isosttico.Si el concepto de isostasia friera correcto, cabra esperar que al aadir peso a la corteza, esta ltima respondiera hundindose, y al retirar el peso, la corteza ascendera (imaginemos lo que le ocurre a un barco cuando es cargado y descargado.) Existen pruebas del hundimiento .de la corteza y de su ascenso. Un ejemplo clsico es el proporcionado por los glaciares del periodo glacial. Cuando los glaciares continentales de casquete ocuparon zonas de Norteamrica durante el Pleistoceno, el peso aadido por la masa de hielo de 3 kilmetros de espesor, produjo una combadura de la corteza de la corriente de centenares de metros. En los 8.000 a 10.000 aos transcurridos desde que se fundieron los ltimos casquetes glaciares, en la regin de la baha Hudson en Canad se ha producido un levantamiento de hasta 330 metros en los lugares donde se haba acumulado la mayor cantidad de hielo.

Figura 6.5 Este dibujo ilustra cmo flotan en el agua bloques de madera de grosores diferentes. De manera similar secciones gruesas de materiales corticales flotan en una posicin ms elevada que las placas de corteza ms finas.

Como ilustra este ejemplo, el ajuste isosttico puede explicar el considerable movimiento de la corteza. Ahora podemos entender por qu, a medida que la erosin reduce las cimas de las montaas, la corteza se elevar en respuesta a la reduccin de la carga. Sin embargo, cada episodio de levantamiento isosttico es algo menor que la prdida de elevacin debida a la erosin. Los procesos de levantamiento y de erosin continuarn hasta que el bloque montaoso alcance el grosor normal de la corteza (Figura 6.6). Cuando esto ocurre, las montaas habrn sido erosionadas hasta un nivel prximo al del mar, y las porciones profundamente enterradas de las montaas quedarn expuestas en la superficie. Adems, a medida que las montaas van siendo desgastadas, el peso de los sedimentos erosionados depositados en el margen continental adyacente causar el hundimiento de ste.Aunque los principales cinturones montaosos parecen soportados por flotacin isosttica, otro mecanismo importante contribuye tambin a la posicin elevada de algunas masas de tierra. Con el desarrollo de la teora de la tectnica de placas, ha resultado claro que en el manto existe alguna forma de circulacin convectiva. Aunque no se entiende todava del todo la naturaleza exacta de este movimiento, se sabe que algunas regiones, como Yellowstone, estn situadas encima de plumas mantlicas calientes ascendentes. En esas regiones, la flotabilidad del magma caliente ascendente explica las amplias zonas elevadas de litosfera situadas por encima.En resumen, sabemos que las principales cordilleras montaosas de la Tierra consisten en secciones inusual-mente gruesas de materiales deformados de la corteza que se ha elevado por encima del terreno circundante. El apoyo para estas estructuras masivas procede de la flotabilidad de sus races profundas de corteza. A medida que la erosin reduce los picos montaosos, el ajuste isosttico como respuesta eleva de manera gradual las montaas. Por fin, las porciones ms profundas de las montaas se aproximan a las zonas ms superficiales de la corteza circundante. Queda todava por contestar a la pregunta de cmo se forman estas gruesas secciones de la corteza de la Tierra.

Figura 6.6 Esta secuencia ilustra cmo el efecto combinado de la erosin y el ajuste isosttico produce un adelgazamiento de la corteza en las regiones montaosas. A. Cuando las montaas son jvenes, la corteza continental es ms gruesa. B. A medida que la erosin reduce las montaas, la corteza se eleva en respuesta a la reduccin de carga. C. La erosin y el levantamiento continan hasta que las montaas alcanzan el grosor normal de la corteza.

6.3 Formacin de las montaas

Se ha producido formacin de montaas durante el pasado geolgico reciente en varios lugares del mundo. Esos jvenes cinturones montaosos abarcan la cordillera Americana (Figura 6.7), que transcurre a lo largo del margen oriental del continente Americano desde el Cabo de Hornos hasta Alaska; la cadena Alpina-Himalaya, que se extiende desde el Mediterrneo hasta el norte de India e Indochina, atravesando Irn; y los terrenos montaosos del Pacfico oriental, que comprenden arcos de islas volcnicas como Japn, Filipinas y Sumatra (vase Figura 6.1). La mayora de esos jvenes cinturones montaosos se form en los ltimos 100 millones de aos. Algunos, entre ellos el Himalaya, empezaron su crecimiento hace tan slo 50 millones de aos.Adems de estos jvenes cinturones montaosos, existen tambin en nuestro planeta varias cadenas montaosas del Paleozoico y Precmbrico. Aunque esas estructuras ms antiguas estn profundamente erosionadas y son topogrficamente menos prominentes, poseen claramente los mismos rasgos estructurales encontrados en las montaas ms jvenes. Tpicos de este grupo ms antiguo son los Apalaches del este de Estados Unidos y los Urales, en Rusia.

Figura 6.7 Mapa de los principales paisajes montaosos del oeste de los Estados Unidos.6.3.1 Estructura de las montaas

Aunque los principales cinturones montaosos difieren unos de otros en detalles concretos, todos poseen las mismas estructuras bsicas. En general, los cinturones montaosos consisten en alineaciones ms o menos paralelas de rocas volcnicas y sedimentarias plegadas y falladas, porciones de las cuales han experimentado un intenso metamorfismo y han sido intruidas por cuerpos gneos ms jvenes.En la mayora de los casos, las rocas sedimentarias se formaron a partir de enormes acumulaciones de depsitos marinos de aguas profundas que a veces superaban los 15 kilmetros de grosor, as como de depsitos de plataforma continental, ms finos. Adems, la mayora de esas rocas sedimentarias deformadas son ms antiguas que el acontecimiento que form la montaa. Estos hechos indican que un extenso periodo de deposicin tranquila a lo largo de un margen continental fue seguido de un notable episodio de deformacin.El estudio cuidadoso de los terrenos montaosos ha revelado que el periodo de formacin de montaas es generalmente bastante largo, en algunos casos supera los 100 millones de aos. Adems, la reconstruccin de esos acontecimientos ha demostrado que la deformacin progres generalmente desde el margen del continente hacia el interior, de manera que los sedimentos de aguas profundas fueron los primeros en deformarse. Esos sedimentos, que consisten en areniscas poco seleccionadas, derrubios volcnicos y Iutitas, han experimentado intenso plegamiento y fracturacin, as como un fuerte metamorfismo como si hubieran sido aprisionadas por una prensa gigante cuyas mandbulas en movimiento se desplazaran desde el mar hacia la tierra. En muchos cinturones montaosos un periodo de vulcanismo, con el emplazamiento de intrusiones granticas, acompaa este episodio de deformacin.Los siguientes en ser deformados son los estratos de aguas superficiales de la plataforma continental, formados por areniscas relativamente limpias, arcillas y lutitas. Estos estratos suelen deformarse mediante pliegues y fallas inversas, lo que hace que grandes lminas de rocas se deslicen hacia arriba, sobre las capas ms jvenes.Una vez finalizado el episodio de formacin de las montaas, el rea suele experimentar un levantamiento regional durante un largo periodo. En general, se asocia poca deformacin adicional con esta actividad. A medida que los estratos deformados se elevan a grandes altitudes, los procesos de erosin se aceleran, transformando los estratos deformados en un paisaje montaoso diseccionado.Con el paso de los aos, se han ido proponiendo diversas hiptesis relativas a la formacin de los principales cinturones montaosos de la Tierra. Una de las primeras propuestas sugera que las montaas son simplemente arrugas de la corteza terrestre producidas cuando el planeta se enfri a partir de su estado semifundido original. A medida que la Tierra perda calor, se contraa y se encoga. En respuesta a este proceso, la corteza se deform de una manera muy parecida a como se encoge la piel de una naranja cuando la fruta se va secando. Sin embargo ni sta ni ninguna de las primeras hiptesis pudo resistir un escrutinio intenso.Con el desarrollo de la teora de la tectnica de placas, fue asequible un modelo diferente para entender la orognesis. De acuerdo con la teora de la tectnica de placas, la formacin de las montaas se produce en los bordes de placa convergentes. En estos puntos, las placas que colisionan proporcionan los esfuerzos compresionales horizontales necesarios para plegar, formar fallas y producir metamorfismo en las gruesas acumulaciones de sedimentos que se depositan a lo largo de los flancos de las masas continentales. Adems, la fusin parcial de las rocas del manto proporciona la fuente del magma que intruye y luego deforma esos depsitos.

6.4 Formacin de montaas en los bordes convergentes

Para desvelar los acontecimientos que producen las montaas, se examinan las estructuras montaosas antiguas, as como los lugares donde hay orognesis activa en la actualidad. De particular inters son las zonas de subduccin, donde las placas litosfricas estn convergiendo. En las zonas de subduccin ms modernas, se estn formando arcos volcnicos. Esta Situacin es tpica de las islas Aleutianas de Alaska y del arco andino del oeste sudarnericano.Se producen zonas de subduccin de tipo aleutiano donde convergen dos placas ocenicas (Figura 6.8). Por el contrario, las zonas de subduccin de tipo andino estn situadas donde la corteza ocenica es empujada debajo de una masa continental. Los acontecimientos que generan un arco volcnico del tipo de las Aleutianas siguen un camino evolutivo diferente de los que producen un arco volcnico de tipo andino. Adems, aunque el desarrollo de un arco volcnico pueda provocar la formacin de una topografa montaosa, esta actividad se considera simplemente como una fase en el desarrollo de un cinturn montaoso principal.

6.4.1 Zonas convergentes de tipo andinoLa formacin de montaas a lo largo de los mrgenes continentales implica la convergencia de una placa ocenica y de una placa cuyo borde frontal contiene corteza continental. Ilustrado por los Andes, este tipo andino de convergencia genera estructuras parecidas a las de un arco de islas volcnicas en desarrollo (Figura 6.9).

Mrgenes pasivos. La primera etapa en el desarrollo de un cinturn montaoso tipo andino aparece antes de la formacin de la zona de subduccin. Durante este periodo, el margen continental es un margen pasivo, es decir, no es un borde de placa, sino parte de la misma placa donde se encuentra la corteza ocenica contigua. La costa este de Estados Unidos proporciona un ejemplo actual de un margen continental pasivo. En esta zona, como en Otros mrgenes continentales pasivos que rodean el Atlntico, la deposicin de sedimentos en la plataforma continental est produciendo una cua gruesa de areniscas, calizas y lutitas de aguas someras (Figura 6.9A). Ms all de la plataforma continental, las corrientes de turbidez estn depositando sedimentos en el talud y al pie de talud (vase Captulo 4).

Mrgenes continentales activos. En algn momento, el margen continental llega a ser activo. Se forma una zona de subduccin y empieza el proceso de deformacin (Figura 6.9B). Un buen lugar para examinar un margen continental activo es la costa occidental de Suramrica. Aqu, la placa de Nazca est siendo subducida debajo de la placa Sudamericana a lo largo de la fosa Per-Chile (vase Figura 5.15). Esta zona de subduccin se form probablemente junto con la fragmentacin del supercontinente Pangea. A medida que Sudamrica se separaba de frica y migraba hacia el oeste, la corteza ocenica adyacente a la costa occidental de Sudamrica se dobl y fue empujada bajo el continente.En una subduccin idealizada de tipo andino, la convergencia entre el bloque continental y la placa ocenica en subduccin induce la deformacin y el metamorfismo del margen continental. Una vez que la placa ocenica desciende hasta alcanzar unos 100 kilmetros, la fusin parcial de las rocas del manto situadas por encima de la placa subducida generan magmas que migran hacia arriba, intruyen y despus deforman esos estratos (Figura 6.9B). Durante el desarrollo de este arco volcnico continental, los sedimentos procedentes del continente, as como los arrancados de la placa subducida, se adosan al lado de la fosa situado tierra adentro. Esta acumulacin catica de rocas sedimentarias y metamrficas con fragmentos ocasionales de la corteza ocenica se denomina prisma de acrecin (Figura 6.9B). La subduccin prolongada puede formar una prisma de acrecin lo suficientemente grande como para elevarse por encima del nivel del mar (Figura 6.9C).Los cinturones montaosos de tipo andino estn compuestos por dos zonas aproximadamente paralelas. El segmento tierra adentro es el arco volcnico continental, formado por volcanes y grandes cuerpos intrusitos entremezclados con rocas metamrficas de alta temperatura. El segmento situado mar adentro es el prisma de acrecin y est compuesto por sedimentos plegados, fallados y sometidos a metamorfismo, as como por derrubios volcnicos (Figura 6.9C).

Sierra Nevada y las Sierras Costeras. Uno de los mejores ejemplos de un cinturn orognico tipo andino inactivo es el localizado en el oeste de Estados Unidos. Abarca la Sierra Nevada y las Sierras Costeras de California (vase Figura 6.7). Estos cinturones montaosos paralelos se produjeron por la subduccin de una parte de la cuenca del Pacfico debajo del borde occidental de la placa Norteamericana. El batolito de Sierra Nevada es un resto de una porcin del arco volcnico continental que fue generado por varias oleadas de magma a lo largo de 10 millones de aos. El levantamiento y la erosin subsiguientes han eliminado gran parte de la evidencia de la actividad volcnica antigua y han dejado expuesto un ncleo de rocas gneas y metamrficas cristalinas.Figura 6.9 Orognesis a lo largo de una zona de subduccin de tipo andino. A. Margen continental pasivo con una extensa cua de sedimentos. B. La convergencia entre placas genera una zona de subduccin, y la fusin parcial produce un arco volcnico en desarrollo. C. La convergencia continua y la actividad gnea deformaron ms y aumentaron el grosor de la corteza, elevando el cinturn montaoso, mientras crece el prisma de acrecin.

En la regin de la fosa, los sedimentos arrancados a la placa subducida, junto con los proporcionados por la erosin del arco volcnico continental, se plegaron y fallaron intensamente en un prisma (le acrecin Esta mezcla catica de rocas constituye en la actualidad la formacin franciscana de las Sierras Costeras de California. El levantamiento de estas ltimas tuvo lugar slo recientemente, como demuestran los jvenes sedimentos, 110 consolidados, que todava cubren zonas de estas tierras elevadas.

6.4.2 Colisiones continentales

Hasta ahora, hemos comentado la formacin de cinturones montaosos donde solo el borde frontal de una de las placas litosfricas estaba formado por corteza continental. Sin embargo, es posible que las dos placas transporten corteza continental. Dado que la corteza continental tiene aparentemente demasiada capacidad de flotacin como para experimentar una subduccin apreciable, se producir una colisin entre los dos fragmentos continentales (Figura 6.10). Consideraremos ahora dos ejemplos de esto: un ejemplo de montaas jvenes, la cordillera del Himalaya, y un ejemplo de montaas que se formaron hace tiempo y que se han visto sustancialmente reducidas por la erosin, los Apalaches.

Himalaya. Un ejemplo de una colisin de este tipo empez hace unos 45 millones de aos cuando la India colisiono con la placa Euroasitica. Antes de este acontecimiento, la India, que haba formado parte de la Antrtida, se separ de ese continente y a lo largo del curso de millones de aos se movi lentamente unos pocos miles de kilmetros hacia el norte (Figura 6.10A). El resultado de la colisin fue la formacin de la espectacular cordillera del Himalaya y de la alta meseta tibetana (Figura 6.10B).Aunque la mayor parte de la corteza ocenica que separ ambas masas continentales antes de la colisin fue subducida, algunos fragmentos quedaron atrapados junto con sedimentos costeros durante la colisin. En la actualidad esas rocas sedimentarias y fragmentos de corteza ocenica estn elevadas muy por encima del nivel del mar. Los gelogos creen que, despus de una colisin de este tipo, la placa ocenica subducida se desacopla de la placa continental rgida y contina su descenso hacia el manto.El centro de expansin que propuls la India hacia norte sigue activo. Por consiguiente, este continente e siendo arrastrado hacia el interior de Asia a una velocidad calculada de unos pocos centmetros al ao.

Sin embargo, los numerosos terremotos registrados en la costa meridional de la India indican que puede estar formndose una nueva zona de subduccin. Si se formara, proporcionara un punto de subduccin para el fondo del ocano Indico, que est siendo generado continuamente en un centro de expansin localizado hacia el suroeste. Si esto ocurriera, el viaje de la India hacia el norte, con respecto a Asia, llegara a su fin y se detendra el crecimiento de la cordillera del Himalaya.Se cree que cuando el continente europeo colision con el continente asitico para producir los Urales, que se extienden en direccin norte-sur a travs de Rusia, se produjo una colisin similar, pero mucho ms antigua. Antes del descubrimiento de la tectnica de placas, los gelogos tenan dificultades para explicar la existencia de cordilleras montaosas, como los Urales, que estn localizadas en el interior de los continentes. Cmo pudieron miles de metros de sedimentos marinos depositarse y luego deformarse tanto mientras estaban situados en medio de una gran masa de tierra estable?

Figura 6.10 Diagramas simplificados que muestran la migracin hacia el norte y fa colisin de la India con la placa Euroasitica. A. Las placas convergentes generaron una zona de subduccin, mientras que la fusin parcial de la placa ocenica en subduccin produjo un arco volcnico continental. Los sedimentos arrancados de la placa en subduccin se aadieron al prisma de acrecin. B. Posicin de la India en relacin a Eurasia en diferentes momentos. C. Al final las dos masas de tierra colisionan, deformando y elevando el prisma de acrecin y los depsitos de la plataforma continental. Adems, lminas de la corteza de la India cabalgaron sobre la placa India. (Modificado de Peter Molnar).

Apalaches. Los Apalaches proporcionan una gran belleza paisajstica al este de Norteamrica desde Alabama a Terranova. Adems, en las Islas Britnicas> Escandinavia, Europa occidental y Groenlandia se encuentran montaas que se formaron a la vez que los Apalaches. La orogenia que gener este extenso sistema montaoso dur casi 300 millones de aos y caus un intenso metamorfismo y una profunda deformacin de las rocas del ncleo central de los Apalaches.Estas montaas se produjeron por la colisin entre Norteamrica, Europa y el norte de frica. Aunque desde entonces se han ido separando, estas masas de tierra estuvieron yuxtapuestas como parte del supercontinente Pangea hace menos de 200 millones de aos. Estudios detallados realizados en los Apalaches meridionales indican que la formacin de este cinturn montaoso fue ms compleja de lo que antes se pensaba. En vez de formarse durante una colisin continental simple, los Apalaches se produjeron por varios episodios distintos de formacin de montaas.La orogenia final tuvo lugar hace 250 - 300 millones de aos, cuando frica y Europa colisionaron con Norteamrica. En algunos puntos el desplazamiento tierra adentro total puede haber superado los 250 kilmetros. Este desplazamiento deform an ms los sedimentos someros que haban flanqueado Norteamrica. En la actualidad esas areniscas, arcillas y Iutitas plegadas y falladas constituyen las rocas de la provincia de Valley and Ridge (Figura 6.11) que, en esencia, no han experimentado metamorfismo.En resumen, la orognesis de una cadena montaosa compleja, como la ejemplificada por el Himalaya y los Apalaches, se piensa que ocurre como sigue:

1. Despus de la rotura de una masa continental, se deposita una gruesa cua de sedimentos a lo largo de los mrgenes continentales pasivos, incrementando con ello el tamao del continente recin formado.2. Por razones no comprendidas todava, la cuenca ocenica empieza a cerrarse y los continentes empiezan a converger.3. La convergencia de las placas se traduce en la subduccin de la placa ocenica intermedia, lo que inicia un periodo prolongado de actividad gnea. Esta actividad provoca la formacin de un arco volcnico continental con intrusiones asociadas (vase Figura 6.10A).4. Al fin, los bloques continentales colisionan. Este acontecimiento deforma y metamorfiza severamente, a los sedimentos atrapados (vase Figura 6.10C). La convergencia continental hace que esos materiales deformados, y a veces grandes lminas de material de la corteza, se desplacen hacia arriba por medio de fallas inversas. Esta actividad acorta y engrosa las rocas corticales, produciendo un cinturn montaoso elevado.5. Por ltimo, un cambio en el borde de placa interrumpe el crecimiento de las montaas. Slo en este momento, los procesos de erosin se convierten en las fuerzas dominantes que alteran el paisaje. La erosin prolongada, acoplada con los ajustes isostticos, acaba por reducir este paisaje montaoso al grosor medio de los continentes.

Se piensa que esta secuencia de acontecimientos ha sucedido muchas veces durante la larga historia de la Tierra. Sin embargo, la velocidad de deformacin y los ambientes geolgicos y climticos variaron en cada caso. Por tanto, la formacin de cada cadena montaosa debe considerarse como un acontecimiento nico.

Figura 6.8 Desarrollo de un arco de islas volcnicas por la convergencia entre dos placas ocenicas. Estas zonas de subduccin tipo aleutiano originan una topografa montaosa que es similar al arco volcnico que comprende las islas Aleutianas de Alaska.

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TECTNICA Ing D. Samuel Barriales Gamarra Facultad de Ingeniera Geolgica U.N.A. - Puno