TERIA DE LA DERIVA CONTINENTAL Y PLACAS TECTNICAS

TERIA DE LA DERIVA CONTINENTAL Y PLACAS TECTNICAS

TEMA: LABORES MINERAS SUBTERRANEAS ASIGNATURA: DISEO Y LOS METODOS DE EXPLOTACION SUBTERRANEADOCENTE: QUIONES POMA JUAN INTEGRANTES: POMA CANTU JAIME CAUSHI ROSAS JHONN CHINCHAY JACOME CARLOS

SEMESTRE ACADMICO 2015-IIHuaraz Ancash Per

INTRODUCCIN

Desde 1912 existe la teora de deriva continental (ALFRED WEGENER), pero no fue aceptada en esa poca. En los aos 60 nuevas investigaciones del fondo del mar y de regiones montaosas como los Andes permitieron la postulacin de una nueva teora global geotectnica. Con la teora nueva de la tectnica de placas desaparecieron las teoras antiguas como de los geosinclinales o la expansin o contraccin de la tierra.La teora de deriva continental contiene varios puntos: Los continentes no son estables, se mueven, la fuerza para mover los continentes viene de flujos de conveccin y de la rotacin de la tierra, en algunas partes del mundo las placas choquen entre s y este proceso puede causar la formacin de montaas, etc.Wegener, defendi la teora de la deriva de los continentes en una poca en que los medios tecnolgicos para demostrarla no se haban desarrollado todava. Fue profesor de meteorologa en la Universidad de Graz desde 1924 hasta 1930. A partir de diversas evidencias, renov la idea de que todos los continentes estuvieron en un momento dado unidos en una gran rea de tierra que l llamo Pangea.El descubrimiento de que los continentes no slo se haban desplazado en el pasado sino que continan hacindolo en la actualidad no result fcil y es uno de los episodios ms interesantes de la historia de la Geologa.En este trabajo monogrfico estudiaremos cmo se han movido los continentes a lo largo de la historia de la Tierra, cules son las causas de dicho movimiento y cules son las pruebas que apoyan la existencia de este fenmeno.

NDICE

CAPITULO ITEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL Y PLACAS TECTONICASAntecedentes Histricos 4Definicin de la deriva continental 5Pruebas de la Deriva Continental 8Pruebas de la Geografa 8Pruebas de la Geologa 9Pruebas de la Paleontologa 9Pruebas de la Paleoclimatologa 9Teora de la expansin de los fondos ocenicos 10Pruebas a favor de la teora de la expansin del fondo ocenico 11Magnetismo terrestre 12Antecedentes histricos de la Tectnica de Placas 13Tectnica de Placas 14Tipos de placas 15Principales placas tectnicas existentes 15Lmite de Placas 16Clases de lmite 16Tipos de limites 16Medicin de la velocidad de las placas tectnicas 19Bibliografa. 20

CAPITULO ITEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL Y PLACAS TECTONICAS1.1. Antecedentes HistricosEl debate sobre la deriva continental, que ha enfrentado a movilistas y estabilistas o fijistas enel presente siglo, es uno de los tres grandes debates que ha registrado la Geologa como ciencia, comparableen intensidad e importancia a los que tuvieron lugar en los dos siglos precedentes: el que enfrent aneptunistas y plutonistas entre 1775 y 1825 y el que enfrent a catastrofistas y uniformitaristasentre 1775 y 1835. Los plutonistas (por Plutn, dios de los infiernos en la mitologa romana) consiguierondemostrar que existen rocas, las plutnicas, que han estado fundidas en algn momento de su historia,imponiendo su teora a los neptunistas (por Neptuno, dios del mar), defensores de un origen sedimentariomarino para tales rocas. El uniformitarismo es la teora que defiende que los procesos geolgicos ocurridosen el pasado han tenido lugar de manera continua y aproximadamente uniforme, a diferencia delcatastrofismo, que sustenta la existencia de una serie de cataclismos localizados en el tiempo a lo largode la historia de la Tierra. Los uniformitaristas, llamados tambin actualistas, defienden que los procesosgeolgicos siguen ocurriendo en la actualidad y que el estudio de los fenmenos actuales sirve parainterpretar los antiguos. Su famosa frase el presente es la clave del pasado resume magistralmentesu teora, que finalmente se impuso, aunque no en la forma tan estricta con que lleg a ser formulada: hayfenmenos que operan hoy de forma diferente a como lo hicieron en el pasado, debido a la progresivaevolucin del planeta y a la prdida parcial de su energa interna y, por otra parte, ha habido intervalos enla historia de la Tierra en los cuales un determinado tipo de procesos, como por ejemplo, la creacin de cinturn es orognicos, tuvo lugar con mayor intensidad que en otros.1.2. Definicin de la deriva continentalAl principio, se bas, en el encaje que se observaba entre las lneas de costa a ambos lados del Atlntico. Este encaje haba sido observado y publicado por Snider en 1858 en su libro La creacin y sus misterios revelados: un trabajo que explica claramente todas las cosas incluyendo el origen de los primitivos habitantes de Amrica.Es destacable que el ajuste de las costas propuesto por Snider en 1858 (Fig.1) es perfecto, algo que ni siquiera con los modernos ordenadores se ha conseguido todava. No obstante, el principal defensor e impulsor de la teora de que los continentes se han movido unos con respecto a otros a lo largo de la historia de la Tierra fue un meteorlogo alemn llamado Alfred Wegener.

Figura 1: Ajuste de los bordes del Atlntico realizado por Snider en 1858. El encaje de las costas a ambos lados fue un argumento importante en favor de la deriva continental.

Es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a otras. Esta hiptesis fue desarrollada en 1912 por el alemn Alfred Wegenerquien la formula basndose, en la manera en que parecen encajar las formas de loscontinentesa cada lado delOcano Atlntico, comofricaySudamrica(de lo que ya se haban percatado anteriormenteBenjamn Frankliny otros), pero no fue hasta los aos 60, con el desarrollo de latectnica de placas, cuando pudo explicarse de manera adecuada el movimiento de los continentes.Tambin tuvo en cuenta el parecido de la faunafsilde los continentes septentrionales y ciertas formaciones geolgicas. Ms en general, Wegener conjetur que el conjunto de los continentes actuales estuvieron unidos en el pasado remoto de la Tierra, formando un supercontinente, denominadoPangea, que significa "toda la tierra", que comenz a separarse durante la era prmica, hace ms de 200 millones de aos. Amrica se desplaz hacia el oeste, alejndose de la masa continental eurasitica, y entre los dos continentes se form el Atlntico. Australia se desplaz hacia el norte y la India se alej de frica, ms adelante, durante el cuaternario (hace 2 millones de aos), Groenlandia se separ de Noruega.El conjunto de la teora proporcionaba una explicacin satisfactoria de la distribucin actual de las masas de tierra firme o continental, pero era preciso encontrar el mecanismo que provocaba estos desplazamientos. A este respecto, Wegener supuso que las masas continentales flotaban sobre algn tipo de magma plstico, como el que mana de las grandes profundidades durante las erupciones volcnicas, y seal que la constante rotacin de la Tierra determinara una deriva hacia el oeste. (Figura.2)

Figura 2: Los mapas de Wegenermuestran la disposicin de los continentes durante los perodos carbonfero, eoceno y cuaternario (hace 300, 45 y 2 millones de aos, respectivamente). Los terremotos constituyen pruebas dela inestabilidad de la corteza terrestre. El catastrfico sismo de San Francisco, en 1906, se produjo porque la ciudad se encuentra sobre la falla de San Andrs, tal como seal Wegener.Alfred Wegener se adentr adems por otras dos lneas de estudio: Como meteorlogo, estaba interesado en la historia del clima, y pudo comprobar que los cambios climticos confirmaban sus ideas. La segunda lnea result menos satisfactoria. Una vez aceptada la idea de que la deriva continental se haba producido, no haba razones plausibles para suponer que fuera a detenerse. En consecuencia, trat de demostrarla mediante la determinacin exacta, a largos intervalos, de las distancias entre los puntos de diferentes continentes, utilizando mtodos astronmicos muy precisos y calculando la duracin de las transmisiones por radio. Sus resultados fueron negativos, pero le fue posible argumentar que el ritmo de la deriva era demasiado lento para ser detectado con los mtodos relativamente bastos disponibles en la poca. Pero no es sorprendente que no obtuviera los resultados deseados si es cierto que la separacin entre frica y Amrica ha progresado regularmente desde la era prmica, de ser as, la velocidad media no sera superior a 1 metro en 30 aos. Sin embargo, a fines del siglo XX, el uso del rayo lser y de los satlites artificiales ha permitido medir con notable precisin el ritmo de la deriva continental, confirmando as la teora de Wegener. (Figura.3)

Figura.31.3. Pruebas de la Deriva ContinentalEl meteorlogo alemn Alfred Wegener reuni en su tesis original pruebas convincentes de que los continentes se hallaban en continuo movimiento. Las ms importantes eran las siguientes.1.3.1. Pruebas de la GeografaWegener sospech que los continentes podran haber estado unidos en tiempos pasados al observar una gran coincidencia entre la forma de las costas de los continentes, especialmente entre Sudamrica y frica. Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando solo uno (Pangea), es lgico que los fragmentos encajen. La coincidencia es an mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los lmites de las plataformas continentales.

1.3.2. Pruebas de la GeologaSe basaban en los descubrimientos a partir de esta ciencia. Cuando Wegener reuni todos los continentes en Pangea, descubri que existan cordilleras con la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que segn l, haban estado unidos. Estos accidentes se prolongaban a una edad que se pudo saber calculando la antigedad de los orgenos.

Figura. 4 Las estructuras geolgicas son como lneas impresas a travs de los continentes. En gris: cratonescon ms de 2000 Ma. Rayas: cinturones orognicos ms jvenes.1.3.3. Pruebas de la PaleontologaWegener tambin descubri otro indicio sorprendente. En distintos continentes alejados mediante ocanos, encontr fsiles de las mismas especies, es decir, habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es ms, entre estos organismos se encontraban algunos terrestres, como reptiles o plantas, incapaces de haber atravesado ocanos por lo que dedujo que durante el periodo de vida de estas especies Pangea haba existido.1.3.4. Pruebas de la PaleoclimatologaEsta ciencia pretende descubrir cmo era el clima pasado de las diversas regiones del planeta a travs del estudio de rocas como el carbn o la existencia de morrenas como las dejadas por los glaciares.Wegener encontr aqu otra prueba que respaldaba su hiptesis. En su mapa de Pangea, las regiones ecuatoriales contenan en los aos 60 morrenas de carbn, consecuencia inevitable de una antigua selva. Gracias a esto, se comprob el movimiento de estos continentes desde que Pangea fue destruido. Actualmente, estos continentes se hallan cerca de los polos.

Figura.5: Distribucin de las formaciones permo-carbonferas con depsitos glaciares en la actualidad (izquierda) y en el Carbonfero-Prmico (derecha). Las flechas indican el movimiento del hielo.1.4. Teora de la expansin de los fondos ocenicosSe dio sobre 1960 gracias a Harry Hess. Deca que en los fondos ocenicos haba unas grietas llamadas dorsales. Dichas dorsales estaban formadas por un valle y dos cordilleras a cada lado, que avanza a lo lago de la dorsal. El valle estara a unos 30 Km. a lo ancho y a una profundidad de 2 Km.Desde el Rafft haba emanaciones de magma, con lo cual en la zona haba un vulcanismo constante, temperatura elevada y terremotos (frecuentes pero poco importantes pues tienen un foco somero). Se lleg a la conclusin de que las dorsales formaban corteza ocenica, pero como no hay ningn volumensobrante en la Tierra. Por ello Harry descubri las zonas de subduccin en la cual se destrua la corteza ocenica y ms antigua.Con lo cual la superficie del planeta tiente distinta antigedad; los materiales ms nuevos cercanos a las dorsales y los ms antiguos a las zonas de subduccin.Entonces en una zona de subduccin habr una prdida de T y con lo cual un enfriamiento del planeta, quedando esta teora finalizada. Como consecuencia tendremos que una fosa abisal relacionada con las zonas de subduccin su T en general es fra, sin embargo, debido a la friccin habr vulcanismo pero en puntos concretos habr movimientos ssmicos (foco: somero, intermedio, profundo).1.4.1. Pruebas a favor de la teora de la expansin del fondo ocenicoEn 1961, R.S. Dietz introdujo el concepto de la expansin del fondo ocenico, basndose en una idea original de H.H. Hess.Dado que las anomalas se distribuan simtricamente, en bandas paralelas y de la misma anchura a ambos lados de las dorsales y que se saba que cada varios cientos de miles de aos se producan inversiones en la polaridad magntica, Hess intuy que la corteza de los ocanos se formaba de manera continua en las dorsales. La corteza se formara porque en las dorsales el manto peridottico saldra a la superficie en las dorsales y se hidratara, serpentinizndose, lo cual no es correcto, como ms adelante veremos. Pero lo importante es que, una vez formada, la corteza se ira separando progresivamente de la dorsal, a medida que se formaba nueva corteza ocenica en ella y, en cada momento, se imantara segn la polaridad del campo magntico. La (figura.6) muestra el modelo de la expansin del fondo ocenico.

Figura.61.4.1.1. Magnetismo terrestreSon unas corrientes elctricas que rodean al planeta. Esto se produce porque el ncleodel planeta es de hierro. El PNM y PSM casi coinciden con los PNG y PSG.A lo largo de la historia dichos polos magnticos pueden invertir su polaridad. Siendo lo siguiente as: Cuandolos polos magnticos casi coinciden con sus respectivos puntos geogrficos diremos que existe hay UNAPOLARIDAD NORMAL, y cuando los polos magnticos se invierten diremos que hay UNA POLARIDADINVERSA.Harry postul que si la lava pasaba de lava a roca, tiene la particularidad de fijar el campo magntico que en ese momento hay. Por tanto, Harry comprob que en los lugares cercanos a la dorsal haba una simetra no solo en cuanto a materiales sino tambin de polaridad. Con lo cual se demostraba que haba una expansin del suelo ocenico.

Fallas transformantes o de transformacin:Se encuentran en las dorsales ocenicas y atraviesan a la dorsal ocenica perpendicularmente. Con lo cual la propia dorsal no ser una lnea continua sino que tendr un zigzagueo por el desplazamiento de sus bloques. Por esta razn, los terremotos someros se darn por estas fallas.Dentro de cada falla transformante habr una zona inactiva y otra activa (donde el movimiento relativo de los bloques va en sentido contrario).1.5. Antecedentes histrico de la Tectnica de PlacasLa tectnica de placas tiene su origen en dos teoras que le precedieron: la teora de la deriva continental y la teora de la expansin del fondo ocenico.La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX y pretenda explicar el intrigante hecho de que los contornos de los continentes ensamblan entre s como un rompecabezas y que stos tienen historias geolgicas comunes. Esto sugiere que los continentes estuvieron unidos en el pasado formando un supercontinente llamado Pangea (en griego significa "todas las tierras") que se fragment durante el perodo Prmico, originando los continentes actuales. Esta teora fue recibida con escepticismo y eventualmente rechazada porque el mecanismo de fragmentacin (deriva polar) no poda generar las fuerzas necesarias para desplazar las masas continentales. Las placas se mueven y causan terremotos. La teora de expansin del fondo ocenico fue propuesta hacia la mitad del siglo XX y est sustentada en observaciones geolgicas y geofsicas que indican que las cordilleras meso-ocenicas funcionan como centros donde se genera nuevo piso ocenico conforme los continentes se alejan entre s. Esto fue propuesto por John Tuzo Wilson.La teora de la tectnica de placas fue forjada principalmente entre los aos 50 y 60 y se le considera la gran teora unificadora de las Ciencias de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones geolgicas y geofsicas de una manera coherente y elegante. Fue producto de la colaboracin internacional y del esfuerzo de talentosos gelogos (Tuzo Wilson, Walter Pitman), geofsicos (Harry HammondHess, Allan V. Cox) y sismlogos (LinnSykes, HirooKanamori, Maurice Ewing), que poco a poco fueron aportando informacin acerca de la estructura de los continentes, las cuencas ocenicas y el interior de la Tierra.

1.6. Tectnica de PlacasLa tectnica de placas (del griego, tektonics, que significa "el que construye") es una teorageolgica que explica la forma en que est estructurada la litsfera (la porcin externa ms fra y rgida de la Tierra). La teora da una explicacin a las placas tectnicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. Tambin explica la formacin de las cadenas montaosas, es decir orognesis. As mismo, da una explicacin satisfactoria de por qu los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturn de fuego del Pacfico) o de por qu las grandes fosas submarinas estn junto a islas y continentes y no en el centro del ocano.

Figura.7Vectores de velocidad de las placas tectnicas obtenidos mediante posicionamiento preciso GPS.

Las placas tectnicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de 2,5 cm/ao. Dado que se desplazan sobre la superficie finita de la Tierra, las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o lmites provocando intensas deformaciones en la corteza y litosfera de la Tierra, lo que ha dado lugar a la formacin de grandes cadenas montaosas (por ejemplo las cordilleras de Himalaya, Alpes, Pirineos, Atlas, Urales, Apeninos, Apalaches entre otros ) y grandes sistemas de fallas asociadas con stas (por ejemplo, el sistema de fallas de San Andrs). 1.6.1. Tipos de placas Placas Ocenicas: Son las placas cubiertas de corteza ocenica. Aparecern sumergidas en toda su extensin, salvo por la presencia de edificios volcnicos, de los que ms altos aparecen emergidos, o por arcos de islas en alguno de sus bordes. Los ejemplos ms notables se encuentran en el Pacfico: la placa Pacfica, la placa de Nazca, la placa de Cocos y la placa Filipina. Placas mixtas: Son placas cubiertas en parte por corteza continental y en parte por corteza ocenica. La mayora de las placas tienen este carcter. Como ejemplos de placas mixtas la placa Sudamericana o la placa Euroasitica.1.6.2. Principales placas tectnicas existentes Placa Africana Placa Antrtica Placa Arbiga Placa de Cocos Placa del Caribe Placa Escocesa Placa Euroasitica Placa Filipina Placa India Placa Australiana Placa Juan de Fuca Placa de Nazca Placa Norteamericana Placa del Pacfico Placa SudamericanaFigura.8: Estas, junto a otro grupo ms numeroso de placas menores se mueven unas contra otras. Se han identificado tres tipos de bordes: convergente (dos placas chocan una contra la otra), divergente (dos placas se separan) y transformante (dos placas se deslizan una junto a otra).1.7. Lmite de PlacasSon los bordes de una placa y es aqu donde se presenta la mayor actividad tectnica (sismos, formacin de montaas, actividad volcnica), ya que es donde se produce la interaccin entre placas.1.7.1. Clases de lmite Divergentes:Son lmites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones ms profundas Convergentes: Son lmites en los que una placa choca contra otra, formando una zona de subduccin (la placa ocenica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturn orognico (si las placas chocan y se comprimen). Son tambin conocidos como "bordes activos". Transformantes: Son lmites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformacin.1.7.2. Tipos de limitesEn determinadas circunstancias, se forman zonas de lmite o borde, donde se unen tres o ms placas formando una combinacin de los tres tipos de lmites.

Lmite divergente o constructivo: las dorsales

Figura.9Son las zonas de la litosfera en que se forma nueva corteza ocenica y en las cuales se separan las placas. En los lmites divergentes, las placas se alejan y el vaco que resulta de esta separacin es rellenado por material de la corteza, que surge del magma de las capas inferiores. Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en las uniones de tres placas est relacionado con la formacin de puntos calientes. En estos casos, se junta material de la astenosfera cerca de la superficie y la energa cintica es suficiente para hacer pedazos la litosfera. El punto caliente que origin la dorsal mesoatlntica se encuentra actualmente debajo de Islandia, y el material nuevo ensancha la isla algunos centmetros cada siglo. Lmite convergente o destructivoFigura.10

La placa ocenica se hunde por debajo de la placa continental.Las caractersticas de los bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que chocan. Con frecuencia las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensin en ambas placas hasta llegar a un nivel de energa acumulada que sobrepasa el necesario para producir el deslizamiento brusco de la placa marina. La energa potencial acumulada es liberada como presin o movimiento; debido a la titnica cantidad de energa almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad. Los puntos de mayor actividad ssmica suelen asociarse con este tipo de lmites de placas. Cuando una placa ocenica (ms densa) choca contra una continental (menos densa) la placa ocenica es empujada debajo, formando una zona de subduccin. En la superficie, la modificacin topogrfica consiste en una fosa ocenica en el agua y un grupo de montaas en tierra. Cuando dos placas continentales colisionan (colisin continental), se forman extensas cordilleras formando un borde de obduccin. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisin entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasitica. Cuando dos placas ocenicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japn). Lmite transformante, conservativo o neutro

Figura.11: Falla de San Andrs.El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformacin puede causar considerables cambios en la superficie, lo que es particularmente significativo cuando esto sucede en las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la friccin, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensin en ambas placas hasta llegar a un nivel de energa acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energa potencial acumulada es liberada como presin o movimiento en la falla. Debido a la titnica cantidad de energa almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad.1.8. Medicin de la velocidad de las placas tectnicasLa medicin actual de la velocidad de las placas tectnicas se realiza mediante medidas precisas de GPS(Sistema de Posicionamiento Global). La velocidad antigua de las placas se obtiene mediante la restitucin de cortes geolgicos (en corteza continental) o mediante la medida de la posicin de las inversiones del campo magntico terrestre registradas en el fondo ocenico.

BIBLIOGRAFA

Rivera Mantilla, Hugo. Geologa General. Lima-Per. Tercera edicin .Ed. Megabyte .322-332.pp. Read HH, Watson Janet (1975). Introduction to Geology. New York: Halsted. pp.13-15. Murphy, J.B.; Gutirrez, G.; Nance, R.D.; Fernndez, J.; Keppie, J.D.; Quesada, C.; Strachan, R.A. y Doatal, J. (2008): Rotura de las placas tectnicas. Investigacin y Ciencia, 380[mayo]: 31-41Pginas web: http://www.mardechile.cl/index.php?option=com_content&task=view&id=41&Itemid=66 http://www.mardechile.cl/index.php?option=com_content&task=view&id=41&Itemid=66 http://www.astromia.com/tierraluna/tectonica.htm

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