geo. - U

UNIVERSIDAD DE CHILE
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Departamento de Geología
GL3101 – Geología General
AMBIENTES TECTÓNICOS
Y FORMACIÓN DE LOS ANDES.
Nombre:
Jorge Bustos Silva
Sección:
1
Profesor: Angelo Castruccio A.
Fecha:
27 de noviembre de 2012
Introducción.
En el presente informe se describe con detalle el tópico de los diferentes tipos de ambientes
tectónicos, sus características especiales, y se enfatiza en la formación del cordón cordillerano de los
Andes.
Para introducir el tema, es necesario entender la teoría de la tectónica de placas. Surgida en los años
60, de dio con motivo de unir las teorías de deriva continental y expansión del fondo oceánico. Según
esta teoría, la Litósfera (capa sólida y frágil de la tierra que involucra la corteza y la parte superior del
manto) estaría rota y dividida en fragmentos o placas, delgadas en zona oceánica y de amplio grosor
en zonas continentales. La litósfera se encuentra sobre material dúctil, por lo que las placas se pueden
mover unas con respecto a otras y cambiar su tamaño y forma. De acuerdo con el sentido del
movimiento entre dos placas se generará un tipo de ambiente diferente en el borde entre ellas:



Convergente: donde dos placas se juntan y una se superpone a la otra, haciendo que la
inferior sea reabsorbida por el manto (subducción).
Divergente: donde dos palcas se están separando y existe ascenso de material desde el manto
para generar corteza.
Falla transformante: donde dos placas se mueven lateralmente entre sí, sin expandir ni
destruir corteza.
A continuación se analizarán los tipos de ambiente convergente y divergente, y se clasificará con ellos
a la formación de los Andes.
Desarrollo
Se procede a describir a los ambientes previamente mencionados.
Ambientes de contacto divergente.
Se dan mayoritariamente al centro de los océanos, donde se está produciendo nueva corteza y
expansión. También se da en algunos sectores de márgenes con continente, como la costa oeste de
Estados Unidos, o en sectores continentales, como el ridge africano. La divergencia en zonas como el
Océano Pacífico es rápida y domina el volcanismo, mientras que en el Atlántico, es mucho más lenta y
se generan solo fallas normales.
La topografía de los fondos oceánicos distingue 3 provincias o sectores: los márgenes continentales,
las cuencas profundas y las dorsales. Los márgenes continentales pueden ser pasivos, donde sólo se
reúnen sedimentos que forman plataformas y taludes, o activos, en zonas de subducción y alta
deformación. Las cuencas oceánicas consisten en el 30% de la superficie de la tierra, donde se pueden
dar fosas, llanuras y montes.
Finalmente las dorsales oceánicas son las estructuras que se dan en bordes divergentes y consisten e
elevación de la corteza oceánica, provocando una prominencia o dorsal larga, llena de gran cantidad
de fallas o sismos, donde se genera alto volcanismo y flujo térmico. Las dorsales se dan sobre los
bordes divergentes, y marcan la generación de nueva corteza.
Origen de litosfera: la separación que existe en la divergencia de dos placas provoca una
descompresión del magma que yace en la astenósfera. Esta baja de presión genera fusión parcial del
magma muy profundo, formado por peridotitas, lo que hace que la parte menos densa ascienda (1525% de fusión). Este comportamiento genera cámaras de magma ascendiente a baja profundidad, en
gran cantidad para las divergencias rápidas. Al fracturarse la corteza el magma intruye y termina
generando una efusión de lava basáltica, que dado el alto traspaso de calor, se enfría rápido y
sedimenta alrededor del ridge, formando llanuras abisales. A medida que la nueva corteza se aleja de
la dorsal, acumula más lava depositada, por lo que se hace más gruesa.
Figura I: Origen de litosfera en zona de divergencia.
Composición de corteza oceánica:
Capa 1: Sedimentos no consolidados marinos.
Capa 2: Unidad rocosa de lava basáltica
almohadillada.
Capa 3. Complejo de diques interconectados
con orientación casi vertical (Intrusiones).
Capa 4: Gabro cristalizado en una cámara
magmática bajo la dorsal.
En zonas oceánicas divergentes es también común encontrar metamorfismo hidrotermal, dado por la
circulación de agua por la corteza caliente, que altera sus propiedades. Además se pueden ver zonas
de fumarolas negras, dadas por agua calentada con iones provenientes de la lava.
Luego en el caso continental, se comienza por una separación de placas que genera fallas normales.
Por esas fallas se inyecta lava basáltica proveniente del manto, que puede salir e inundar superficies.
Este proceso continua hasta que la separación es tal que el océano invade la zona, y junto con la lava,
generan corteza oceánica. Finalmente, sedimento de los continentes se acumula en la zona que
constituyen los nuevos márgenes continentales, y se crea una nueva zona oceánica.
Ambientes de contacto convergente.
Aquí es cuando dos placas se están comprimiendo una con la otra, lo que provoca que una subduzca,
es decir, se doble hacia abajo y sea reciclada como material para el manto. Las zonas de subducción
forman generalmente un arco volcánico, y zonas de antearco y trasarco en relación a éste. Con la
subducción, la placa que baja succiona el sector de trasarco, generando que este baje y se adelgace,
resultando en una cuenca y si se prolonga, en una zona de divergencia.
Cuando la convergencia se da entre dos placas oceánicas, es la más antigua, la más densa, la que
subduce debido a su peso. La existencia de previos plutones y los sedimentos propios de la
subducción, generan un aumento del volumen de la corteza, con lo que se forman arcos insulares, a
menudo de naturaleza volcánica (ej. Antillas). SI esta actividad se prolonga por mucho tiempo, el arco
insular puede formar un bloque continental, como Japón.
Cuando la convergencia es entre una placa oceánica y una continental, es siempre la oceánica que
subduce dada su mayor densidad. Cuando la litósfera oceánica desciende, provoca un aumento de
presiones y temperatura en las rocas del manto que hacen que pierdan volátiles. Llega el punto en
que ocurre fusión parcial de aquellas rocas, que se denominan cuña astenosférica, y se genera un
magma primario basáltico que por su baja densidad relativa, asciende y se acumula en la base de la
corteza (5-10% de fusión). Luego por el proceso de diferenciación magmática, algunos minerales
cristalizan, y dejan un magma andesítico/félsico, menos denso que las rocas de la corteza, lo que le
permite ascender un formar volcanismo en la zona, donde a menudo ocurren erupciones de estos
tipos de lava. Por tanto en estos arcos volcánicos aunque las erupciones sean andesíticas, es muy
común que se encuentren intrusiones plutónicas más basálticas y sus rocas metamórficas asociadas,
lo que genera un batolito.
También en este tipo de convergencia, los sedimentos que transporta la placa oceánica, así como
fragmentos de su corteza, se adosan a la superficie de la placa suprayacente. Esta acumulación se
denomina prisma de acreción. Luego algunos sedimentos que descienden junto con la litósfera
experimentan un tipo de metamorfismo asociado a altas presiones y bajas temperaturas (Esquistos
Azules). Por su baja densidad, estos elementos se devuelven y se unen al prisma, lo que le da una
estructura mucho más compleja. El prisma crea una barrera entre el arco y el antearco, lo que genera
una cuenca en este último sector.
Figura II: Convergencia entre dos placas oceánicas y oceánica-continental
Otro caso de convergencia es la colisión continental. El hecho de la subducción de una capa oceánica
bajo una continental, puede traer como consecuencia que se junten dos continentes, que por sus
características similares, chocan en vez de subducir. En ese caso hay un engrosamiento de la corteza,
formándose montañas compresionales, producto de pliegues y cabalgamientos tipo thrust, además
del metamorfismo causado por el impacto y la presión de la colisión. No hay cuña astenosférica, luego
no hay volcanismo. Los Himalaya son un ejemplo de esta convergencia A veces esto se puede dar
entre un continente y una fracción menor de corteza como una isla, donde se generan pequeñas
montañas. Estos pequeños fragmentos de corteza acrecionados o unidos se llaman terranes.
Otras formas de orogénesis o formación de montañas, incluyen las que se forman como bloques de
falla, por fallas normales en fracturas continentales de gran ángulo, por Isotasia, flotación de corteza
menos densa sobre manto más denso y que se traduce en que las partes mas gruesas “floten más
arriba”, o por los flujos convectivos al interior del manto.
Caso: Andes
La placa de Nazca subduce bajo la placa Sudamericana a una velocidad de 8 cm/año. Lo hace con un
ángulo más ortogonal hacia el norte, lo que explica el mayor grosor de la corteza en ese punto (80 km
prom.), además que el clima árido no propicia los sedimentos, luego hay poco prisma de acreción.
Mientras el sur es un sistema lleno de fallas, con una corteza de 30 km prom. Donde hay un alto
volcanismo. Por ejemplo la falla dextral Liquiñe-Ofqui, tiene volcanes asociados con rumbo Noreste
de lavas basálticas y Noroeste de lavas riolíticas. Esta diferencia composicional se debe a que
orientación NE provoca una zona de divergencia, mientras que orientación NO, provoca convergencia.
La expansión facilita el acceso de magmas con poca diferenciación, mientras que la compresión
impide su salida.
Figura III: Orientaciones en volcanes de falla Liquiñe-Ofqui
Conclusión
Se pudo describir y analizar los principales ambientes tectónicos presentes en el planeta. Se detalló la
divergencia y como ésta se da mayoritariamente en zonas oceánicas, donde dada la separación de
placas de litósfera, existe magma ascendiente que se deposita en la superficie submarina al enfriarme
y genera un tipo de corteza que consta de elementos máficos en profundidad, intrusiones y luego
lavas basálticas almohadilladas. Se pudo ver además que este proceso también se da en zonas
continentales, como pista de lo que en un futuro será una zona oceánica.
En segundo lugar, se tiene el ambiente de placas convergente, donde dos placas se comprimen. En el
caso en que existe una diferencia de densidades y edades, la placa más densa subduce bajo la más
joven, es decir se doble y se recicla por el manto. Esto genera la aparición de arcos volcánicos, tanto
insulares como continentales, dada la fusión parcial de magma que se da en profundidad. También se
vio que la convergencia de dos continentes genera montañas compresionales, no volcánicas,
producto de la deformación. Finalmente se pudo ver que la cordillera de los Andes corresponde a un
arco volcánico formado por la subducción de una placa oceánica bajo el continente.
Bibliografía.
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Clase “Ambientes Tectónicos y Formación de los Andes”. Prof. Angelo Castruccio, Geología
General, Universidad de Chile 2012.
EDWARD J. TARBUCK. “Ciencias de la Tierra” Capítulos 2, 13 y 14. Edición digitalizada.