Historia de la Tectónica de Placas

Historia de la Tectónica de Placas

Geología y Tectónica del Caribe

  • Curso: GEOL6107

  • Profesor: Alberto M. López


Deriva Continental

Alfred Wegener
  • Obra: "El origen de los continentes y océanos" (1915)

    • Título original: "Die Entstehung der Kontinente und Ozeane"

    • Autor: Dr. Alfred Wegener (1880-1930)

    • Cargo: Privatdozent de Meteorología, Astronomía Práctica y Física Cósmica en la Universidad de Marburg

    • Publicado en: Braunschweig, Druck und Verlag von Friedr. Vieweg & Sohn, 1915


Antecedentes a Wegener

Observaciones Precursoras
  • A largo plazo, varios científicos realizaron observaciones similares a las de Wegener.

    • Abraham Ortelius (1596): Notó la similitud en las formas de la costa.

    • Francis Bacon (1620): Propuso erróneamente la existencia de conexiones.

      • Aspecto religioso mencionado por:

      • Francois Placet (1668): Referente al diluvio de Noé, observando fósiles y sedimentos marinos en tierra.

    • Teodor C. Lilienthal (1756): Ideas sobre la formación de continentes.

    • Alexander von Humboldt (1845): Catastrofismo.

    • Antonio Snider (1858): Habló de "deriva" y reconstrucciones de continentes.


Uniformitarianismo Vs. Catastrofismo
  • Uniformitarianismo: Propuesto en el inicio del S. XIX por James Hutton y Charles Lyell.

    • Cita de Archibald Geike: "el presente es la clave del pasado".

    • Catastrofismo todavía era utilizado para explicar la separación de los continentes.

  • George Darwin (1879): Investigó el origen de la Luna con respecto al océano Pacífico.

  • Oswald Fisher (1882): Formuló ideas sobre la formación de continentes.

  • F.B. Taylor (1910): Sostuvo que la deriva explicaba las cadenas montañosas.

  • Alfred Wegener (1912): Pionero en la teoría de la deriva continental.


Evidencia de la Deriva Continental

1. Ajuste de los Continentes
  • Supercontinente PANGEA.

    • Reformulación por: du Toit (1937) en dos supercontinentes: Laurasia y Gondwanaland.


2. Evidencia Paleontológica
  • Fósiles idénticos presentes en Sudamérica y África.

    • Ejemplo: Mesosaurus, un reptil acuático del Mesozoico.

Distribución de Fósiles
  • Fósiles de reptiles terrestres del Triásico:

    • Lystrosaurus en Sudamérica y África.

    • Fósiles de Cynognathus, un reptil terrestre del Triásico, aproximadamente 3 m de largo en África.

    • Fósiles del reptil de agua dulce Mesosaurus.

    • Fósiles de la especie de helecho Glossopteris, encontrados en todos los continentes del sur, indicando que estaban una vez unidos.


3. Tipos de Rocas y Similitudes Estructurales
  • Rocas ígneas en Sudamérica y África.

  • Similitudes estructurales entre los Apalaches, las Cordilleras Caledonias y las Islas Británicas.


4. Evidencia Paleoclimática
  • Depósitos sedimentarios provenientes de:

    • Glaciación del período Pérmico-Labiñífero (latitudes más altas).

    • Regiones tropicales (latitudes más bajas).

  • Representación geográfica que incluye:

    • América del Norte, América del Sur, África, Eurasia, el Mar de Tethys, el Polo Sur, India, Antártida, y Australia.


Reconstrucción de Pangea

  • Pangea aproximadamente hace 200 millones de años:

    • Reconstrucción moderna de Pangaea y el Mar de Tethys.

  • Desglose temporal de la configuración:

    • 200 millones de años atrás (Período del Triásico Tardío).

    • 150 millones de años atrás (Período del Jurásico Tardío).

    • 90 millones de años atrás (Período Cretácico).

    • 50 millones de años atrás (Tercero Temprano).

    • 20 millones de años atrás (Tercio Tardío).

    • Actualidad.


Rechazo a la Hipótesis de Wegener

  • Crítica por Dr. R.T. Chamberlin (Universidad de Chicago): "La hipótesis de Wegener en general es del tipo desarraigado".

    • Falta de un mecanismo convincente para explicar la "deriva".

    • Fuerzas centrífugas y de marea fueron sugeridas.

    • El error en la separación entre Groenlandia y Europa fue cuantificado erróneamente.

  • Wegener falleció en 1930 sin saber que su hipótesis fue aceptada 30 años después.


Alternativas a la Deriva Continental

  • Propuesta de puentes terrestres preexistentes que permitirían la migración de flora y fauna.

    • "¿Acaso caminar sobre puentes de tierra?" y "¿Saltar?" fueron planteadas como explicaciones para la dispersión de especies.


Post-Wegener

  • Rechazo general de su teoría, aunque algunos, como A. du Toit (1937), dieron crédito a sus argumentos geológicos sobre la unión de continentes del sur.

  • A. Holmes desarrolló un mecanismo para el movimiento continental (1928).


Dos Escuelas de Pensamiento

1914-1942
  • Drifters y no drifters:

    • No drifters (mayoría): enfatizaban la falta de mecanismo, pero tenían dificultades para explicar la separación de provincias faunísticas.

    • Drifters (minoría): principalmente geólogos del hemisferio sur donde la evidencia geológica apoyaba una configuración de supercontinente.


Avances Tecnológicos Posteriores a la Hipótesis de Wegener

  • Desarrollo de SoNaR para crear mapas del fondo marino.

  • Nuevos estudios sobre geodinámica.

  • Desarrollo del método magnético para estudiar las propiedades magnéticas de la Tierra en el pasado.

Como resultado, se formularon:
  1. La hipótesis de la expansión del fondo marino.

  2. La idea de la cinta transportadora.

  3. Concepto de cinta magnética.


Teoría de la Expansión del Fondo Marino

Y el nacimiento de la Tectónica de Placas
  • Se desarrolló la idea de que los continentes se mueven en respuesta al crecimiento de las cuencas oceánicas entre ellos.

  • En 1958, H.H. Hess propone el concepto de expansión del fondo marino y separación de continentes.

  • En 1960, R.S. Dietz sugiere el término "expansión del fondo marino" como mecanismo.

    • Se debe mantener constante la superficie del océano.


Confirmación de las Teorías de Tectónica de Placas

Observaciones Geológicas
  • Depresiones batimétricas.

  • Márgenes oceánicos.

  • Actividad volcánica y sísmica intensa.

  • Los continentes son considerados características pasivas.

    • Actúan como balsas y se consideran como "escoria" de material más antiguo.

  • Confirmación de la teoría entre 1963-1966:

    • F.J. Vine y D.H. Matthews: capas magnéticas del fondo marino que evidencian el movimiento y el campo magnético de la Tierra.

    • El fondo marino actúa como un grabador.


Evolución y Propiedades Magnéticas del Fondo Marino

  • Evolución del fondo marino y sus propiedades magnéticas al ser sometido al campo magnético de la Tierra.


Introducción de Términos Clave

  • 1965: J.Tuzo Wilson acuña el término "Tectónica de Placas" y presenta un tercer tipo de falla conectando cinturones lineales de actividad tectónica (fallas transformantes).

  • En 1967-68, se delinea la geometría de las placas por D.P. McKenzie, R. L. Parker y W. J. Morgan.

    • Confirmación mediante sismología de terremotos por B. Isacks, J. Oliver y L.R. Sykes.

  • A pesar de que la teoría está bien establecida, queda mucho por entender.


Ubicación de Volcanes y Terremotos

  • Datos representados en un mapa elaborado por el Servicio de Datos Ambientales e Información de NOAA; terremotos del Servicio Geodésico y Costero de EE. UU.