Transcript Introducción a las Ciencias Terrestres

Bordes convergentes:
formacion de las montañas y
evolucion de los continentes
GEOL 3025: Cap. 14
Prof. Lizzette Rodríguez
Movimientos verticales
de la corteza

Isostasia (Isostasy)
– La corteza (continental) menos densa flota
sobre las rocas más densas y deformables del
manto
– Isostasia = concepto de una corteza que flota
en un balance gravitacional
– Si se añadiera o se removiera peso de la
corteza, ocurriría un ajuste isostatico en
donde la corteza se hunde o se levante
Principio de isostasia
raices
Montañas jovenes
Erosion -- corteza se levanta (ajuste)
Efecto de
erosion y
ajuste
isostatico, que
produce
adelgazamiento
de la corteza
en regiones
montañosas
Montañas alcanzan grosor “normal” de corteza
Cont. Movimientos verticales
de la corteza
 Movimientos
verticales y convección del manto
– Flotabilidad del material ascendente caliente del
manto explica el abombamiento de la litosfera
encima, mientras que el flujo descendente provoca
el hundimiento
– Levantamiento de continentes completos
Sur de África
– Subsidencia/hundimiento de la corteza: regiones
que fueron cubiertas por capas de hielo durante la
última edad de hielo
Origen y evolución de los continentes
 Modelo
de la evolución temprana de los continentes
– Propuesta: la corteza continental se formó temprano
en la historia del planeta
Diferenciación
química:
– Se tradujo en migracion ascendente de los silicatos
menos densos del manto que produjo una “espuma” de
rocas de tipo continental
Poco
después, la corteza continental es reciclada por
un mecanismo similar a la tectónica de placas
– En resumen: volumen total de corteza continental no
ha cambiado mucho desde su origen; solo la
distribucion y forma de las masas de tierra han
cambiado por tectonismo
Cont. Origen y evolución de continentes
 Modelo
de evolución gradual de los
continentes
– Los continentes han aumentado tamano a
través del tiempo geológico por la acreción
gradual de material derivado del manto superior
– Las rocas continentales más tempranas se
originaron como unos pocos arcos de islas
aislados
Formacion de las montañas
 Proceso
ha ocurrido durante el tiempo
geológico reciente
– Cordillera Americana
– Cadena de los Alpes e Himalayas
– Terrenos montañosos del Pacífico oeste
Cont. Formacion de las montañas
 Montañas
antiguas)
del Paloezoico y Precámbrico (mas
– Apalaches
– Urales en Rusia
 Orogénesis
– Procesos que colectivamente
producen un cinturón de montañas. Incluye:
–
–
–
–
Pliegues
Fallas de cabalgamiento (thrust faults)
Metamorfismo
Actividad ígnea
Principales cinturones montañosos
de la Tierra
Convergencia y subduccion de placas
 Principales
subducción
estructuras de las zonas de
– Fosas oceanicas
– Arcos volcánicos
Arcos
de islas
Arcos volcánicos continentales
– Region de antearco (forearc): area entre la fosa y el
arco volcanico
– Region de trasarco (backarc): localizada en el lado
del arco volcanico opuesto a la fosa
Arcos
volcanicos
Subducción y desarrollo
de montañas
 Arcos
de islas
– Desarrollo continuo puede resultar en
formacion de montanas que consisten de rocas
igneas y metamorficas
 Desarrollo
de montañas tipo Andino
– Desarrollo de una zona de subduccion y un
arco volcanico continental
– Ejemplo: Los Andes
Cont. Subducción y desarrollo
de montañas
 Sierra
Nevada y las sierras litorales
– Uno de los mejores ejemplos de un cinturón
orogénico tipo Andino activo
– Subducción de la cuenca del Pacífico bajo el
borde oeste de la placa de Norteamérica
– Batolito de Sierra Nevada es un remanente de
una porcion del arco volcanico continental
Montañas y
relieve del
oeste de
los EU
Colisiones continentales
 Resultan
en el desarrollo de montanas
compresionales, que tienen una corteza
acortada y engrosada
 La
mayoria de las montanas compresionales
exhiben una region de plegamiento intenso y
fallas de cabalgamiento (thrust), llamados
cinturones de pliegues y cabalgamientos
(fold-and-thrust-belts)
 Sutura:
zona donde los 2 continentes
colisionan
Cont. Colisiones continentales
 Los
Himalayas
– Montañas jóvenes – el choque comenzó hace
unos 45 millones de años
– India choca con la placa de Eurasia
– Un choque similar, aunque más antiguo:
colision del continente Europeo con el
continente Asiático para formar los Urales
 Los
Apalaches
– Colision entre Norteamerica, el norte de Africa y
Europa
Terrenos (terranes) y
formacion de montañas
 Otro
mecanismo de orogénesis
 Naturaleza
de los terrenos (terranes)
– Pequeños fragmentos de corteza chocan y se
unen/acrecionan a los márgenes continentales
– Terranes = bloques de la corteza
unidos/acrecionada (fragmentos de la corteza
cuya historia geologica es distinta de la de los
terranes cercanos)
Cont. Terrenos (terranes) y
formacion de montañas
– Antes de su acrecion a un bloque
continental, algunos de los fragmentos
podian haber sido microcontinentes. Ej. isla
de Madagascar (este de Africa)
– Otros eran arcos de islas, fragmentos de
corteza sumergidos, islas volcanicas extintas
o llanuras oceanicas sumergidas
Cont. Terrenos (terranes) y
formacion de montañas
 Acrecion
y orogenesis
– A medida que se mueven las placas oceanicas,
transportan en ellas llanuras oceanicas, arcos
de islas volcanicas y microcontinentes a zonas
de subduccion
Cont. Terrenos (terranes) y
formacion de montañas
– Unidades gruesas de corteza oceanica o un arco
de islas maduro compuesto de rocas igneas
“ligeras”, dejan la litosfera oceanica demasiado
flotante para subducir
se
produce entonces una colision entre el
fragmento de la corteza y el continente
– Colision de los fragmentos con el margen
continental deforma ambos bloques, anadiendo a
la zona de deformacion y al grosor del margen
continental
Colision y acrecion de un arco insular
maduro a un borde continental
Montañas de bloque de falla
(fault-block mountains)
 La
ruptura/rift continental puede producir
levantamiento y formación de montañas
conocidas como “fault-block mountains”
– Las mismas se encuentran rodeadas por fallas
normales de ángulos pronunciados, que
disminuyen de inclinacion de manera gradual
con la profundidad
– Ejemplos incluyen
Sierra
Nevada en California
Provincia Basin and Range, Nevada
Cont. Montañas de bloque de falla
(fault-block mountains)
 Provincia
de Basin and Range
– Una de las regiones mas extensas de la Tierra con
montañas de bloque de falla
– La inclinacion de las estructuras falladas
(semigrabens) dio lugar a varias cordilleras
montanosas casi paralelas, con longitud ~80 km que
se elevan por encima de las cuencas adyacentes
llenas de sedimento
– Extension en la provincia empezo hace ~20 millones
de años y ha estirado la corteza hasta 2 veces su
anchura original
Provincia Basin and Range
~30 ma
<20 ma
Basin and Range, Nevada
http://www.teachingboxes.org/mountainBuilding/lessons/faultImages/index.html