1 GEOL 3025: Cap. 14 Prof. Lizzette RodríguezBordes convergentes: formacion de las montañas y evolucion de los continentes GEOL 3025: Cap Prof. Lizzette Rodríguez

2 Movimientos verticales de la cortezaIsostasia (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

3 Principio de isostasiaraices

4 Efecto de erosion y ajuste isostatico, que produce adelgazamiento de la corteza en regiones montañosas Montañas jovenes Erosion -- corteza se levanta (ajuste) Montañas alcanzan grosor “normal” de corteza

5 Cont. Movimientos verticales de la cortezaMovimientos 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

6 Origen y evolución de los continentesModelo 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

7 Cont. Origen y evolución de continentesModelo 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

8 Formacion de las montañasProceso ha ocurrido durante el tiempo geológico reciente Cordillera Americana Cadena de los Alpes e Himalayas Terrenos montañosos del Pacífico oeste

9 Cont. Formacion de las montañasMontañas del Paloezoico y Precámbrico (mas antiguas) Apalaches Urales en Rusia Orogénesis – Procesos que colectivamente producen un cinturón de montañas. Incluye: Pliegues Fallas de cabalgamiento (thrust faults) Metamorfismo Actividad ígnea

10 Principales cinturones montañosos de la Tierra

11 Convergencia y subduccion de placasPrincipales estructuras de las zonas de subducción 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

12 Arcos volcanicos

13 Subducción y desarrollo de montañasArcos 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

14 Cont. Subducción y desarrollo de montañasSierra 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

15 Montañas y relieve del oeste de los EU

16 Colisiones continentalesResultan 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

17 Cont. Colisiones continentalesLos 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

18 Terrenos (terranes) y formacion de montañasOtro 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)

19 Cont. Terrenos (terranes) y formacion de montañasAntes 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

20 Cont. Terrenos (terranes) y formacion de montañasAcrecion 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

21 Cont. Terrenos (terranes) y formacion de montañasUnidades 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

22 Colision y acrecion de un arco insular maduro a un borde continental

23 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

24 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

25 Provincia Basin and Range~30 ma <20 ma

26 Basin and Range, Nevada