Teorías de la tectónica de placas y formación de rocas magmáticas

La teoría de la deriva de los continentes

Hasta principios del siglo XX, los naturalistas pensaban que la Tierra, al enfriarse, se contrajo y algunas regiones quedaron arrugadas formando cadenas montañosas. Alfred Wegener afirmaba que todos los continentes estuvieron unidos formando un único supercontinente denominado Pangea. Esta teoría no fue totalmente aceptada, ya que aportó pruebas del desplazamiento de los continentes, pero no explicaba cuáles eran las fuerzas que explicaban este movimiento.

La teoría de la expansión de los fondos oceánicos

El estudio de los fondos oceánicos indicaba que estos eran relativamente muy jóvenes, ya que en ellos no se encontraron rocas de más de 180 millones de años. La dorsal oceánica en la que existían lavas almohadilladas muy jóvenes que no estaban cubiertas de sedimentos y que en su centro tenía una gran hendidura, el rift.

Pruebas:

• El espesor de los sedimentos aumenta a medida que se alejan de la dorsal.
• Los fondos oceánicos son más antiguos a medida que se alejan de la dorsal.
• En la dorsal situada en el centro de la cuenca hay lavas almohadilladas muy jóvenes que no están cubiertas por sedimentos.
• Existe un sistema de bandas magnéticas paralelas al eje dorsal que presentan alternativamente polaridad normal e inversa.

La tectónica de placas

En 1965, Tuzo Wilson propuso la teoría de la tectónica de placas. La Tierra estaba constituida por una serie de placas rígidas que se desplazaban de forma lenta y constante, y que la litosfera se podía consumir en las zonas de fosas oceánicas. Wilson determinó el movimiento de las fallas de transformación.

Placas tectónicas

Son fragmentos de litosfera de cerca de 100 km de espesor que se mueven como bloques rígidos sobre el manto superior. Pueden ser continentales, oceánicas o mixtas dependiendo del tipo.

Límites entre placas contiguas

Al desplazarse, pueden moverse separándose entre sí, lo que da lugar a tres tipos de bordes o límites: divergentes, convergentes y neutros. El resultado de la interacción es evidente, por lo que en las zonas que corresponden a límites de placas se produce una intensa actividad sísmica y volcánica, así como la deformación de las rocas y la formación de nuevas cordilleras.

Tipos de límites:

• Divergentes: se localizan donde las placas contiguas se separan, se crea corteza oceánica. Se caracteriza por la presencia de dorsales submarinas.
• Convergentes: se producen cuando dos placas se aproximan y una placa se introduce debajo de la otra. Los bordes convergentes se definen por la existencia de fosas oceánicas, cadenas montañosas.
• Neutros: se caracterizan por la existencia de grandes fallas de transformación.

Límites divergentes

La litosfera oceánica se crea continuamente en los límites divergentes de placas. Geográficamente, estos límites están marcados por las dorsales, como por ejemplo la Gran Dorsal Atlántica. Los estudios geográficos han demostrado que no existe suelo oceánico de más de 180 millones de años de antigüedad.

¿Qué son las dorsales?

Son grandes elevaciones situadas en la zona media de todos los océanos, con una longitud total de unos 65,000 km. En su centro hay un conjunto de fracturas que forman un amplio surco, el Rift Valley, por el que asciende magma desde el manto, lo que produce una actividad volcánica constante.

Islandia

Está situada en la Dorsal Centro Atlántica. Como consecuencia de su emplazamiento geológico, en Islandia hay numerosos volcanes activos, abundan los cráteres, las calderas y los lagos volcánicos. También hay géiseres, aguas termales...

En las dorsales se forma litosfera oceánica

El movimiento divergente de las placas desde el eje de la dorsal, el rift, estira la litosfera, la agrieta y permite la salida del magma al exterior, que al solidificarse forma el nuevo fondo oceánico.

La formación de una dorsal origina un nuevo océano

La formación de una dorsal en un continente origina la apertura de un nuevo océano.

Proceso de formación de un fondo oceánico

A) La formación de un nuevo océano comienza cuando, bajo un continente, asciende una pluma de magma muy caliente que eleva la litosfera y forma un domo térmico. La litosfera forma un sistema de tres grietas denominado punto triple. En cada grieta se hunden por gravedad bloques centrales originando un rift. Si se concentran los rift de una serie de domos y se rompe la litosfera continental, se forma una dorsal. B) Si continua la separación de las placas del rift, la depresión formada es inundada por el agua del océano y se origina un mar estrecho como el Mar Rojo. C) Si continua el proceso, el magma asciende por el rift, se extiende a ambos lados de la dorsal, continuará formando litosfera oceánica, por lo que el fondo marino seguirá expandiéndose y los continentes a ambos lados se irán alejando hasta formar un océano como el Atlántico.

Bordes destructivos

Los bordes destructivos de placas son las zonas de subducción, regiones donde una placa oceánica se introduce debajo de una continental u oceánica y destruye la litosfera oceánica. La placa oceánica se hunde en el manto debido a que está constituida por litosfera fría más densa. En las zonas de subducción se producen numerosos sismos a causa de las fricciones y tensiones de la placa descendiente que se fractura. En la parte externa de la zona de subducción se van acumulando sedimentos oceánicos y fragmentos rocosos arrancados de la corteza oceánica que constituyen el prisma de acreción.

Fosas oceánicas

Son trincheras alargadas como las de Filipinas. Pueden alcanzar 100 km de anchura y miles de metros de profundidad. La mayor fosa oceánica es la Fosa de las Marianas.

Estructuras geológicas en las zonas de subducción

Arcos islas: se originan cuando dos placas oceánicas se acercan y una de ellas subduce bajo la otra. Estas islas crecen al acumularse el magma que asciende procedente de la fusión de la placa parcial descendente y del manto y la corteza de la placa pasiva. Además de un vulcanismo activo en estas zonas, también son frecuentes los terremotos.

Márgenes de tipo andino

Se forman cuando una placa oceánica colisiona con una placa continental que, al ser más densa, subduce bajo ella y se hunde en el manto, creando así una fosa oceánica paralela a la costa. Además de la actividad volcánica en este proceso, también se produce una intensa actividad sísmica.

Colisión de placas continentales

Cuando dos placas continentales colisionan, no subduce ninguna de ellas, dado que tienen la misma densidad. La placa que avanza se eleva y remonta a la otra placa y en la colisión se forma una cadena montañosa.

Los orógenos

Son cadenas montañosas continentales. Están formadas por rocas magmáticas, sedimentarias y metamórficas plegadas y falladas debido a los esfuerzos tectónicos a los que han estado sometidas. Dependiendo del tipo de placas que intervengan y los procesos que actúen, pueden formarse dos clases de orógenos: térmicos y de colisión.

Orogenos térmicos:

Se forman en donde las zonas de una placa oceánica subduce bajo una continental, como sucede en los Andes. 1. Se forma una zona de subducción nueva en un margen continental pasivo. Al introducirse la placa oceánica bajo la continental, se van acumulando sedimentos en la zona de subducción, ya que al ser muy poco densos no subducen. 2. Se generan magmas al fundirse parcialmente en la placa que subduce y parte de la placa que no se hunde. 3. Las fuerzas que empujan la placa comprimen las rocas sedimentarias del fondo marino, que se pliegan y se superponen a otras.

Orogenos de colisión:

Son cordilleras situadas en el interior de los continentes. Se forman cuando dos placas continentales se enfrentan y al tener la misma densidad no subducen.

Las fallas de transformación

Las fallas de transformación son fallas en las que se produce un movimiento de desplazamiento lateral entre dos placas que puede ser de miles de km. Se encuentran generalmente cortando y desplazando las dorsales oceánicas y en ocasiones conectan las dorsales y las zonas de subducción.

Las fallas de transformación son zonas de alto sismicidad

Los terremotos tectónicos se producen como consecuencia de un rápido deslizamiento de los bloques rocosos a lo largo de las fallas geológicas o por el movimiento entre dos placas tectónicas contiguas. En las fallas de transformación, cuando se produce un desgarre de la litosfera, se libera la deformación acumulada y esto origina terremotos. Los hipocentros de estos son superficiales y se localizan a menos de 25 km, por lo que genera muchas víctimas.

El calor interno

El calor interno del planeta y la conducción de ese calor por sus diferentes capas son responsables del movimiento de las placas y de una gran parte de los procesos geológicos que se manifiestan en su superficie. Estos magmas, al ser menos densos, ascienden en forma de penachos o plumas denominadas plumas mantélicas, que pueden llegar hasta la superficie terrestre. En el manto, el material caliente que asciende y desciende nuevamente al enfriarse, produciendo una circulación convectiva que tiene un papel relevante en el movimiento.

La gravedad interviene en el movimiento de las placas

En la actualidad, se considera que la gravedad es la principal causa del movimiento de las placas tectónicas. Como consecuencia del arrastre de las placas hacia el manto en las zonas de subducción, se produce el movimiento de los continentes.

Los puntos calientes

Son lugares donde asciende gran cantidad de magma caliente en forma de penachos o plumas desde el manto profundo, que se localizan en un punto fijo del manto terrestre. En los límites divergentes, los puntos calientes pueden causar la fragmentación de un continente y formar rift que pueden llegar a formar dorsales oceánicas.

Epirogénesis

Son movimientos verticales de la corteza producidos por transformaciones en el manto, cambios de la densidad o del estado de los materiales debidos a fenómenos térmicos.

El magmatismo

El magma es una mezcla de material fundido, gases y minerales en suspensión, elevadas a temperaturas muy altas y a altas presiones.

Origen de los magmas

La mayor parte de los magmas se origina en la parte superior del manto o en la corteza inferior, aunque algunos se generan en el manto profundo. Según donde se formen los magmas, distinguimos:

• Magmas primarios: formados por la fusión de rocas o de la corteza del manto.
• Magmas derivados: resultan de la evolución de los magmas primarios que evolucionan durante su ascenso hacia la superficie.

Las series de Bowen

a medida que el magma se enfria se van formando minerales. en primer lugar cristalizan los minerales con puntos de fusion mas elevados y los restantes se van formando a medida que alcanzan sus puntos de fusion respectivos. existe por lo tanto un intervalo de temperaturas a lo latgo el cual se va produciendo la cristalizacion de minerales y por ello se dice que la cristalizacion es fraccionaria existen dos tipos de series: SERIE DISCONTINUA para los minerales ferromagnesianos que cristalizan en el magma en el siguiente orden olivino, pirozxenos anfiboles biotita    SERIES CONTINUA para los minerales nclaros la secuencia es plagiocasas calcicas plagioclasas sodicas feldespatos potasicos moscovita y cuarzo

PROCESOS QUE INTERVIENENN EN LA DIFERENCIACION MAGMATICA A) CRISTALIZACION FRACIONADA se produce debido a que el magma se enfria van cristalizando los minerales que alcanzan su punto de fusion.

DIFERENCIACION GRAVITATORIA: los minerales formados se van separando de la fase fundida y caen al fondo de la canmara magmatica. TRANSPORTE GASEOSO: los gases arrastran hacia el techo a los elementos ligeros.

FASES DE LA DIFERENCIACION MAGMATICA: a medida que el magma va ascendiendo pasa por una serie de fases de cristlalizacion. FASE ORTOMAGMATICA: es la de la temperatura mas elevada en general por encima de los 700 durante esa fase cristaliza la mayor parte del magmaformando minerales y por lo tanto formando diferentes rocas. FASE PEGMATITICA PNEUMATOLITICA: tiene lugar entre los 700 y los 350. el magma contiene muchos volatiles por lo que se introduce a traves de las grietas y fracturas donde se enfria y cristaliza.

FASE HIDROTERMAL: comienza por debajo de los 350. el magma se enfria en las grietas y dalugar a filones y veta. por debajo de 100 da lugar a aguas termales cargadas de minerales que forman costras alrededor.

TEXTURAS DE LAS ROCAS MAGMATICAS la textura es la relacion que existe entre los minerales que componen las rocas. las principales son: GRANUDA los granos forman un mosaico, es por tanto homocristalina ya que se forma lentamente en el interior de la tierra. el tamaño de sus granos es muy variable dependiendo de las condiciones de cristalizacion y el tamaño de ellos. es caracteristico de rocas plutonicas. PORFIDICA: presenta grandes cristales englobados en una matriz microcristalina o vitrea. la cristalizacion se ha producido en dos fases una lenta y la otra rapida., esta textura es presente de la rocas volcanicas. VITREA esta constituida casi toda por vidrio ya que el enfriamiento ha sido tan rapido que no ha dado tiempo a que se formen minerales. es propia de las volcanicas.

CLASIFICACION DE ROCAS MAGMATICAS atendiendo al lugar donde se clasifica el magma del que proceden estas rocas se pueden dividir en tres grupos: -ROCAS PLUTONICAS el magma solidifica en el interior de la tierra. ROCAS SUBVOLCANICASel magma se enfria y consolida en diaclasas. ROCAS VOLCANICAS cuando el magma llega a la superficie.

ROCAS PLUTONICAS: GRANITOS: son las rocas plutonicas mas frecuentes en los continentes . suele formar grandes formaciones llamadas batolitos. y estan compuestas principalmente por cuarzo feldespato potasio y mica. DIOTRISTAS son rocas plutonicas de colorgris y textura granuda . SIENITAS son rocas plutonicas compuestas perincipalmente por feldespatos lo que les hace tener el color rosa. tambien pueden contener nefelina formando las sienitas nefelinicas. GABROS son rocas plutonicas oscuras de textura granuda. constituidos por plagioclasas y algo de anfibol.

ROCAS VOLCANICAS :RIOLITAS:son las rocas volcanicas equivalentes al granito con textura porfidica que frecuentemente presenta aspecto vesicular por lo que tambien se denomina plumitas. ANDESITAS son las rocas equivalentes a la diorita. textura porfidica con fenocristales de plagioclasa. BASALTOS son los equivalentes al gabro. son las rocas mas difundidas por la corteza terresre. presenta una textura porfidica con matriz microcristalina.

ROCAS SUBVOLCANICAS: PEGMATITAS: son similares a las rocas plutonicas y se caracterizan por tener cristales muy grandes entre un centimetro y varios metros. lo minerales mas abundantes son el feldespato el cuarzo la mica moscovita. APLITAS son rocas cuyos cristales tienen un tamaño muy pequeño de un milimetro o menos PÓRFIDOS son rocas con textura porfidica pueden tener la composicion de un granito y entonces se denominan porfidos graniticos o ser de composicion basica y se denominan lamprofidos. DIABASAS son rocas muy duras y resistentes su composicion es casi identica al gabro y al basalto.

TIPOS DE MAGMA SEGUN SU COMPOSICION -MAGMAS BASICO son los que tienen menor proporcion de silice y son ricos en iones de calcio y magnesio. es un magma fluido y forma gabros en el interior y basaltos, si llega a la superficie. -MAGMAS INTERMEDIOS tienen entre 50 y 60 de silice.son menos viscosos que los acidos. si solidifican en el interior de la tierrra se llaman diotritas y en la superficie andesitas.- MAGMAS ACIDOS tienen un alto porcentaje de silice y son ricos en aniones de sodio y potasio. es un magma viscoso si se forma en el inter se llaman granitos.

MAGMATISMO Y TECTONICA DE PLACAS

MAGMAS BASALTICOS proceden de la fusion parcial de las peridotitas del mato. pueden ser de dos tipos: -TOLEITICOS ricos en silice y caracteristico de las dorsales oceanicas. -ALCALINOS son pobres en silice caracteristico de zonas de intraplaca. MAGMAS ANDESITICOS proceden de la fusion parcial de la corteza oceanica que subduce y se origina en las zonas de subducion. MAGMAS RIOLITICOS proceden de la fusion parcial de la corteza contiental que subduce. se originan en las zonas de subduccion

FACTORES FISICOS DEL METAMORFISMO

LA PRESION que puede ser de tres tipos -Presion litostatica: debida al peso de los materiales por lo que aumenta con la profundidad. -Presion dirigida: producida por esfuerzos tectonicos, actua sobre todo en la orogenesis. -presion de fluidos: debida a los liquidos y gases en los poros de las rocas. sii se suma la presion litostafica se denomina presion confiante.

TEMPERATURA el aumento de temperatura puede deberse a los siguientes factores: - el enterramientoa gran profundidad en las cuencas de sedimentacion. -la proximidad de una masa magmatica. -tambien se producen transformaciones en la rocas superficiales oo en el suelo

TIPOS DE METAMORFISMOS

-METAMORFISMO DINAMICO

-METARMORFISMO ESTATICO

-METAMORFISMO TERMICO O DE CONTACTO

-METAMORFISMO HIDROTERMAL

-METAMORFISMO REGIONAL.

ROCAS ORIGINADAS A PARTIR DE LAS ARCILLAS

pizarras, filitas, esquistos, gneises y migmatitas