Cuencas oceánicas

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.
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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
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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.
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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.
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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
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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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