Asignatura: Geoquímica y Mineralogía

Índice del resumen

1.- EL PANGEA DE WEGENER………………………………………………… 1

2.- MIGRACIÓN POLAR Y DERIVA CONTINENTAL………………………… 1

3.- EVIDENCIA GEOLÓGICA DE PANGEA…………………………………… 2

3.1.- EVIDENCIA DE LA PALEONTOLOGÍA Y LA ESTRATIGRAFÍA…….… 2

3.2.- LA GLACIACIÓN DE GONDWANA……………………………………….. 2

4.- LA ROTURA DE LA PANGEA………………………………………………. 2

5.- LA MECÁNICA DE LA FRAGMENTACIÓN CONTINENTAL…………… 3

6.- BRAZOS ABORTADOS, DELTAS Y AULACÓGENOS…………………. 3

7.- FASES DE APERTURA Y CIERRE DE UNA CUENCA OCEÁNICA:

EL CICLO DEWILSON………………………………………………………….. 3

7.1.- EL SISTEMA DE VALLES DE FRACTURA DE ÁFRICA ORIENTAL

(Fase 1)…………………………………………………………………………….. 3

7.2.- EL GOLFO DE ADÉN Y EL MAR ROJO (Fase 2)……………….……… 4

7.3.- LAS CUENCAS DE LOS OCÉANOS ATLÁNTICO E ÍNDICO (Fase 3). 4

8.- CIERRE DE UNA CUENCA OCEÁNICA (Fases 4,5 y 6)………………... 4

9.- ORÓGENOS CALEDONIANO Y HERCINIANO…………………………... 4

10.- APERTURA DE LA CUENCA ATLÁNTICA……………………………… 4

11.- LA EVOLUCIÓN DE MÁRGENES CONTINENTALES…………………. 4

12.- UN REPASO  LA TECTÓNICA DE PLACAS PLANETARIA………… 5

13.- Hechos y conceptos clave:………………………………………... 5

APERTURA Y CIERRE DE CUENCAS OCEÁNICAS

En este capítulo el libro se remonta en el tiempo geológico para repasar grandes acontecimientos de tectónica de placas que modelaron los continentes. Hace un recorrido retrospectivo por la historia de la ciencia para recordar las líneas de evidencia en que se basaron Alfred Wegener y sus seguidores en los años 20 y 30 de nuestro siglo para apoyar su defensa de que existió un continente unido, Pangea, a principios de Mesozoico.

EL PANGEA DE WEGENER

Alfred Wegener se estuvo ocupando de la apertura y cierre de cuencas oceánicas durante años. Su obra principal fue El Origen de Continentes y Océanos, donde muestra el Pangea con los continentes americanos ensamblados con Europa y África. El supercontinente Pangea constaba de dos partes o subcontinentes: un continente austral (Gondwana o Gondwanalandia) constituido por África, Madagascar, India, Australia, Nueva Zelanda y la Antártida; y otro continente septentrional (Laurasia) que consistió en Norteamérica, Groenlandia y Eurasia.

La hipótesis de Wegener sobre la deriva de los continentes obtuvo fuertes críticas de distinguidos geofísicos y geólogos -como Harold Jeffreys de Cambridge, o el profesor Rollin T. Chamberlin de Chicago-, debido a que a su cuadro de acontecimientos le faltaba un mecanismo físico que explicara la separación y dispersión de los continentes. La hipótesis de Wegener de rotura de Pangea y separación de los fragmentos continentales requería movimiento horizontal de placas corticales de sial -roca de la que se sabía que estaban hechos los continentes, compuesta de silicio y aluminio- a tavés de una capa de sima -roca del fondo oceánico de composición basáltica , de Silicio y Magnesio. Y aunque sus ideas contaron con defensores, como Alexander du Toit, o el profesor Arthur Holmes -que propuso la convección del manto como un mecanismo más verosímil-, durante la primera y la segunda guerra mundial no fueron aceptadas entre las autoridades geológicas.

MIGRACIÓN POLAR Y DERIVA CONTINENTAL

Las reconstrucciones modernas de Pangea se basan en datos radiométricos y paleomagnéticos.

Las muestras de roca que mantienen un magnetismo permanente adquirido en el momento en que se originaron, proporcionan dos clases de información: la dirección magnética de las líneas de fuerza, y la inclinación de las antiguas líneas de fuerza magnéticas en el punto donde se obtiene la muestra. Los ejes geomagnético y el de rotación de la tierra están inclinados uno respecto al otro 11'5º. De modo que el polo norte geomagnético -señalado por la brújula- está situado a unos 2000Km (70º de latitud) del polo norte geográfico. Y el ángulo horizontal que los separa se llama declinación magnética. Mediante datos paleomagnéicos podemos conocer la antigua posición del polo geomagnético. Y podemos determinar la latitud geomagnética de una muestra, pero no la longitud geomagnética, porque el punto de la muestra podría haber estado ubicado en cualquier parte de uno de los antiguos paralelos de latitud geomagnéticos. Tomando un continente que se comportaba como una sola placa rígida, podemos situar en un mapa las posiciones del polo geomagnético a largos periodos de tiempo geológico, que se conectan con una curva continua llamada trayectoria de migración polar.

En 1960 se llebó a cabo un importante simposio para examinar el impacto de los nuevos descubrimientos paleomagnéticos en el concepto de Wegener de deriva continental. Con la interpretación de las trayectorias de migración polar para Norteamérica y Europa se llega a la conclusión de que ambos continentes estuvieron juntos hace unos 200 m.a., y se desplazaban juntas como una sola placa litosférica por encima de la astenosfera. Posteriormente, a principios del Jurásico, la placa única se rompió en dos placas, las cuales se separaron gradualmente la una de la otra. También estudios geológicos de la Antártida principiaban a apuntar una antigua ubicación de ese continente junto a Australia y África. Y aunque el paleomagnetismo había ganado una victoria para A. Wegener, muchos geólogos todavía no acertaban a ver esta vía. Tendrían que transcurrir varios años antes de que la tectónica de placas proporcionara un modelo físico aceptable, capaz de esplicar cómo se podrían separar los continentes.

EVIDENCIA GEOLÓGICA DE PANGEA

El hecho de que encajen direcciones estructurales oreogénicas y edades de las rocas induce presuasivamente a pensar en un antiguo continente unificado de Pangea. Los contrarios a Wegener argumentaron que el encajamiento de tales estructuras era mera coincidencia, o bien era producto del hundimiento de un bloque cortical intermedio, que habría provocado un hiato oceánico en medio. Alexander du Toit efectuó una minuciosa reconstrucción de Gondwana, siguiendo el geosinclinal que deniminó Samfrau, y destacando la similitud de estratos de edades comparables que constituyen plataformas de escudo en las masas continentales de Gondwana. (Fig.13.9)

EVIDENCIA DE LA PALEONTOLOGÍA Y LA ESTRATIGRAFÍA

Las similitudes intercontinentales entre series estratigráficas, incluidas tillitas y capas de carbón, faunas de reptiles como el Lystrosaurus, flora de Glossopteris y los paleoclimas apoyan la hipótesis de un continente único. Las zonas climáticas, reconstruidas a partir de formaciones de carbón, capas de sal y yeso, dibujan un patrón unificado sobre el continente reconstruido.

LA GLACIACIÓN DE GONDWANA

La glaciación, reconstruida en base a tillitas y estrías, requiere un manto de hielo continental centrado en el polo sur sobre la parte austral de Gondwana durante el Carbonífero y principios de Pérmico. La evidencia de la glaciación encontrada en el desierto del Sahara en 1961 en rocas del Ordovício superior, era prueba de que el polo quedaba en África occidental durante el Ordovócico -que pasó a una posición próxima a la punta austral de África en el Devónico y había llegado a la Antártida en el Carbonífero- comprobaba la trayectoria de migración polar calculada a partir de datos paleomagnéticos. Por razones que los geólogos desconocen, se deduce que la glaciación no volvió hasta el período Carbonífero, por no existir evidencia de ella en rocas del Silúrico ni del Devónico.

LA ROTURA DE LA PANGEA

La rotura de Pangea empezó a principios del Jurásico, hace unos 205 m.a., con la apertura de la cuenca del océano Atlántico Norte. Siguió la apertura de los océanos Atlántico Sur e Índico con la subsiguiente separación rápida de los fragmentos de Gongwana. Luego se cerró el mar de Tethys y finalmente el subcontinente indio chocó con Asia meridional.

LA MECÁNICA DE LA FRAGMENTACIÓN CONTINENTAL

Se cree que la fragmentación continental empezó con el ascenso de domos en la litosfera continental, posiblemente sobre plumas de manto, y la producción de sistemas de fracturas de tres ramas, que conectaron en una sóla formando un rift continuo en zig-zag.  consecuencia del levantamiento de la placa a lo largo del rift, se desencadenan fuerzas de empuje de la dorsal que actúan a ambos lados del rift en sentidos opuestos, formando un valle de rift. El ascenso de basalto en diques y fisuras se acompañó de fallamiento normal de los márgenes del rift. El estiramiento de la corteza profunda dúctil provocó giro y separación de bloques fallados. La invasión por agua oceánica del rift que se ahcía más profundo inició la nueva cuenca oceánica, la cual se ensanchó con la formación de corteza oceánica y litosfera nuevas.

Un análisis minucioso de la historia de la fracturación continental de Pangea indica que un rift determinado empezó a aparecer en el perímetro del supercontinenete, y se propagó hacia el centro llegando a coincidir con otro rift que había penetrado desde un punto marginal diferente.

BRAZOS ABORTADOS, DELTAS Y AULACÓGENOS

El brazo abortado de un rift triple puede convertirse en un bloque cortical hundido entre fallas ocupado por un aulacógeno, forma de geosinclinal en la que se acumulan potentes paquetes de sedimentos. En los entrantes costeros de los brazos abortados tienden a formarse grandes deltas.

FASES DE APERTURA Y CIERRE DE UNA CUENCA OCEÁNICA: EL CICLO DE WILSON

Un ciclo completo de apertura y cierre de una cuenca oceánica consta de seis fases:

Fase 1: Sistema de valles de rifts, fase embrionaria de fracturación continental (ejemplos: el sistema de valles de rift de África oriental)-

Fase 2: Golfo oceánico estrecho, formación de una cuenca oceánica joven (ejemplo: el golfo de Adén).

Fase 3: Cuenca oceánica ancha, plenamente desarrollada y madura (ejemplo: la cuenca del océano Atlántico entre Europa y Norteamérica).

Fase 4: Cuenca oceánica que se reduce, inicio de cierre de cuenca oceánica (ejemplo: la cuenca del océano Pacífico).

Fase 5: Cuenca oceánica estrecha, última fase de cierre de cuenca oceánica (ejemplo: la cuenca del Mediterraneo).

Fase 6: Colisión continental y saturación. Se completa el cierre de la cuenca oceánica (ejemplo: el arco del Himalaya y la meseta del Tibet).

 continuación se comentan las tres primeras fases, y las tres últimas se dan por conocidas -en capítulos anteriores- ya que corresponden a las fases de desaparición del ciclo de Wilson.

EL SISTEMA DE VALLES DE FRACTURA DE ÁFRICA ORIENTAL(Fase 1)

El sistema de valles de rift de África oriental consiste en prominencias abovedadas con fosas tectónicas axiales que contienen lavas basálticas y rellenos de sedimentos. La fragmentación continuada puede llevar a la separación de la subplaca somalí.

EL GOLFO DE ADÉN Y EL MAR ROJO (Fase 2)

El Golfo de Adén y el mar Rojo ilustran la fase 2 del ciclo de Wilson. Se encuentran en el triángulo del Afar, formando en el domo fracturado de las montañas de Etiopía y Yemen. En el fondo del mar Rojo se detectan tasas altas de flujo de calor y salmueras calientes, que indican actividad hidrotermal sobre una cámara magmática.

LAS CUENCAS DE LOS OCÉANOS ATLÁNTICO E ÍNDICO (Fase 3)

Las cuencas de los océanos Atántico e Índico representan la fase madura del ciclo de Wilson. Los segmentos rotos de la placa de Pangea se han separado una distancia de unos 3500 a 4000 km en los 200 m.a. transcurridos desde mediados del Triásico, cuando empezó la fragmentación. Se han formado cadenas de montes submarinos y dorsales submarinas que constituyen las pistas de puntos calientes, sobre los que se desplazaron las placas oceánicas mientras proseguía la expansión.

CIERRE DE UNA CUENCA OCEÁNICA (Fases 4,5 y 6)

Las fases finales del ciclo de Wilson se refieren al estrechamiento y cierre de una cuenca oceánica. En la fase 4 se han formado nuevas zonas de subducción cerca de los márgenes continentales: la expansión de la litosfera oceánica disminuye y los continentes empiezan a acercarse. En la fase 5 queda sólo una cuenca oceánica angosta que se cierra por zonas de subducción. Y en la ase 6 se produce el choque y sutura. Hay sistemas de raíces de este tipo en Norteamérica oriental y Europa occidental.

ORÓGENOS CALEDONIANO Y HERCINIANO

En la era Paleozoica ocurrieron dos orogenias. Cada una de ellas fue predecida por la deposición de gruesos paquetes de sedimentos en geosinclinales, y cada una provocó plegamientos y cabalgamientos de los estratos de un geosinclinal.

 principios del Paleozoico la cuenca del océnao Iapetus separaba las placas norteamericana y euroasiática. El cierre de dicha cuenca empezó en la ectual región del Atlántico Norte y finalizó con choque en la orogenia Caledoniana. Después, a finales del Paleozoico, se produjo el cierre de un océano que separaba Laurasia de Gondwana, terminando en la orogenia Allegheniana-Herciniana.

APERTURA DE LA CUENCA ATLÁNTICA

La fragmentación mesozoica no siguió las anteriores líneas de sutura, sino que quedaron fragmentos de la corteza paleozoica norteamericana pegados a la placa europea y fragmentos de la corteza paleozoica europea pegados a la placa norteamericana. La cuenca de Anadarko, un aulacógeno paleozoico, resultó fuertemente afectada por la colisión de fines del Pennsylvaniense.

LA EVOLUCIÓN DE MÁRGENES CONTINENTALES

 lo largo de la fragmentación continental y la apertura de cuencas oceánicas nuevas, el estiramiento y el adelgazamiento corticales afectan intensamente a los márgenes de la placa litosférica continental, y tiene lugar fallamiento en bloques sobre una corteza inferior dúctil que se ensancha. Entre el continente y la cuenca oceánica se produce una zona de corteza de transición. La sedimentación en surcos fallados que se vuelven cada vez más profundos forma tafrógenos (variedad de geosinclinal) con capas rojas y extrusiones basálticas que se acompañan. Luego la subsidencia puede llevar a inmersión de la corteza y deposición de sedimentos arrecifales y capas de sal. La inmersión sostenida conduce a la deposición de una cuña de sedimento de plataforma continental (miogeoclinal) y de una cuña de turbiditas (eugeoclinal). Esta secuencia la ilustra el margen continental atlántico de Norteamérica.

UN REPASO  LA TECTÓNICA DE PLACAS PLANETARIA

El libro, en cuatro capítulos, ha tratado de investigar todos los aspectos importantes de tectónica de placas en relación con la dinámica terrestre y con estructuras producidas por movimientos de placa, con el fin de validar la tectónica de placas como teoría central en geología. Y para ello se han simplificado muchos acontecimientos y estructuras geológicas. No se ha prestado mucha atención a explicaciones alternativas basadas en la teoría anterior de continentes estacionarios. Sino que se ha centrado en el concepto de continentes fijos y se ha tratado profundamente la hipótesis de Wegener, ya que se ha confiado en la evidencia de los mismos, pese a la pérdida de objetividad y equilibrio científico que ello suponga.

En los capítulos que continúan el libro estudiará los procesos geológicos impulsados por la energía del Sol. Esos procesos externos atacan todas las rocas que afloran, alterándolas física y químicamente y transportando sus productos a niveles inferiores y a los mares marginales, donde se reciclan en bordes de subducción y se reprocesan en forma de roca metamórfica e ígnea durante la orogenia y la colisión continental. Una parte más del ciclo de transormación de las rocas. Los accidentes de un paisaje son los más jóvenes de todos los productos geológicos visibles en los continentes.

Hechos y conceptos clave:

Pangea

Deriva continental

Migración polar

Evidencia geológica de Pangea

Rotura de Pangea

Fragmentación continental

Brazos abortados, deltas y aulacógenos

El ciclo de Wilson

Sistema de valles de rift de África oriental

Golfo de Adén y mar Rojo

Orógenos caledoniano y herciniano

Evolución de márgenes continentales

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