HIPOTESIS DE LA TIERRA EN CONTRACCION.docx

HOY SE CREE QUE LA CONVECCION ES EL MECANISMO BASICO RESPONSABLE DE TODOS LOS MOVIMIENTOS QUE HAY EN LA SUPERFICIE (LITOSFERA)

HIPOTESIS DE LA TIERRA EN CONTRACCION

Una de las primeras hipótesis de la formación de montañas era que la tierra estaba en contracción.

La idea era que el planeta tuvo en el momento de su formación una temperatura y que a lo largo de su historia fue perdiendo calor y como todo cuerpo que se enfría tiende a disminuir su volumen. Entonces explicaban de esa manera los movimientos compresivos que se observaban en superficie y le asignaban a eso la formación de montañas. El mecanismo básico de la perdida de ese calor era por CONDUCCION, desde el interior del planeta hacia la superficie. Usando esta teoría de que el calor se perdía por conducción, un científico, Kelvin, calculó (basándose en la conductividad térmica de las rocas, entre otras cosas) la edad del planeta. Dijo que el planeta debía tener 100 Ma de antigüedad. La teoría de la tierra en contracción decía que lo que se enfriaba era la parte externa y que la parte central estaba a una temperatura elevada. La parte externa estaba en contracción por ese enfriamiento y el núcleo estaba en expansión por el calor que tenía, entonces tenía que existir una zona de 0 (cero) esfuerzos, y ese nivel, actuaba de plano para transmitir el movimiento de la parte externa. Calculaban que ese nivel de 0 (cero) esfuerzos estaba entre 200 y 600 km de profundidad. Después a principios del siglo pasado el descubrimiento de la radiactividad (que genera calor por la descomposición de algunos elementos) desecho esta teoría. Se dieron cuenta que los cálculos estaban mal y que el calor se siguió generando dentro del sistema (tierra). ¿SE CONTRAE? 

La tierra no se enfría lo suficientemente rápido (para explicar la cantidad que tendría que haberse contraído para explicar la formación de cadenas montañosas

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Hoy con cálculos modernos se calcula que la tierra se ha contraído: 10’s (decenas) de Km

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Pero está comprobado que hay movimientos compresivos de 1000’s (m iles) de Km (para que se

forme cadenas montañosas o ciertas estructuras compresivas) 

Unas de las principales fallas de la teoría de la tierra en contracción es que no consideraba los regímenes tensionales que había en la litosfera (formación de suelo marino, fallas, etc)

LA RESPUESTA ES NO SE CONTRAE

HIPOTESIS DE LA TIERRA EN CONTRACCION

Se pensó con la intensión de explicar todos los esfuerzos tensionales que ocurren. (una falla normal por ejemplo) Esta teoría decía que en su origen el planeta tenía una litosfera que era continua (no estaba dividida en placas como hoy), y que el radio del planeta era mucho menor al de hoy. Al expandirse la litosfera se empieza a partir y a separarse (de esa manera intentaron explicar la deriva de los continentes), y permitía que material fundido saliera a superficie y se creara suelo oceánico. Hubo postulados físicos que apoyaban esta teoría porque decían que la constante de gravitación universal disminuía con el tiempo, por lo tanto si el valor de g se va haciendo más chico con el tiempo, las fuerzas que tiene toda la masa de nuestro planeta formando el geoide, iban disminuyendo, entonces el planeta (la materia del planeta) se iba dispersando y aumentando el radio. Otra cosa que decían era que la reconstrucción continental de una Pangea, ajustaba mucho mejor en un planeta de un radio mucho menor. Si esto fuese así la tierra tendría que haber aumentado 2,5 veces la superficie y el radio 60% de lo que tiene actualmente. (No hay evidencia para sostener tal cosa) ¿SE EXPANDE? Hay dos formas de verificar esto: 1- Calcular el antiguo momento de inercia que tenía la tierra. El momento de inercia (MI) relaciona la masa y el radio de una esfera que está girando.

MI =Σ.

2

En el caso de muestro planeta como el espacio esta acoplado a la luna, hay una relación ente el momento de inercia terrestre y la masa de la luna, rotación, etc. Hay evidencias geológicas, como por ejemplo, algunos fósiles que evidencian que en el pasado los días duraban menos (la tierra giraba más rápido). Por ejemplo unos corales, cuyo crecimiento está en función de la luz solar, permitieron calcular que en el devónico, el año tenía alrededor de 400 días, 13 meses de 30 días más o menos. (Porque era mucho más rápido el giro del planeta sobre su propio eje) Entonces con la duración del día y métodos físicos y matemáticos, se pudo calcular que el momento de inercia en el devónico era casi igual al de hoy (99,5% el valor que tiene hoy). Entonces para explicar la expansión como mecanismo de la deriva continental ese momento de inercia (MI), tendría que haber sido mucho menor (94%).

Un motivo por el cual puede haber aumentado el radio es por la acción de la fuerza centrífuga. Otra cosa que no tiene en cuenta esta teoría son los movimientos compresivos en superficie. CON ESTE METODO SE DESCARTA LA TEORIA 2- Calcular el antiguo radio del planeta Hay una forma (en teoría) que se puede hacer, y para ello necesitamos datos de geofísica. Tenemos que elegir dos zonas que hayan tenido el mismo PALEOMERIDIANO, que sean de la MISMA EDAD, pero que hayan tenido diferente PALEOLATITUD. Con los datos de magnetismo calculamos esos ángulos ( φ1,φ2) sabiendo la paleolatitud, y como también haciendo la reconstrucción vamos a saber la distancia d, podemos por trigonometría calcular el radio de la tierra. Este método tiene el problema de la dificultad de encontrar dos terrenos que hayan tenido igual paleomeridiano, igual edad y diferente paleolatitud. Luego se diseñó un método para aplicar esta teoría en cualquier terreno, (un método estadístico usando muchos terrenos) Los cálculos realizados arrojan que la tierra a tenido un radio de un 2% más grande que el actual, pero con un error de casi 3%. (No se puede decir con este método que haya habido un cambio de radio importante en la historia geológica) SE DESCARTA ESTA TEORIA DE LA TIERRA EN EXPANSION

Vamos a ir analizando algunas cuestiones que nos van a levar a comprender y a ver porque hoy se considera la convección del material del manto, como mecanismo principal de movimiento de las placas tectónicas. IMPLICANCIAS DEL FLUJO TERMICO

Patrón global del flujo térmico

Gradiente promedio: 25°C/Km

El plano muestra cuanta energía calórica se pierde. El mapa tiene la ventaja de poseer la relación entre el gradiente geotérmico y la edad de la corteza (continental y oceánica). Las zonas frías son las que están hacia el este y se asocian a corteza oceánica antigua o corteza continental. Mientras que las zonas más calientes o de gradiente geotérmico alto, son la s zonas de márgenes muy activos (zonas de subducción, dorsales submarinas) donde la corteza oceánica es joven. La corteza continental también puede tener alta temperatura (ejemplo: Hostpot) Este patrón de flujo térmico global nos da un gradiente promedio de 25°C/Km. Este valor tiene un problema, si asumimos ese valor como promedio vamos a tener que a los 100 Km de profundidad la temperatura debería ser de 2500°C (valor demasiado alto para la profundidad y un valor que a superado el punto de Curie y las rocas deberían estar en estado fundido) Se sabe por sísmica que a los 100 km de profundidad el material no se comporta como liquido (las ondas S pasan). Hay dos explicaciones posibles para esto: que haya una fuente de calor que esté por encima de los 100 Km o que exista otro mecanismo de transmisión de calor diferente al de conducción. Implicancias del flujo de calor

Como se comporta ese flujo según el tipo de corteza Corteza Oceánica

Escasa presencia de isotopos radiactivos Calor se genera a mucha profundidad Mayor dispersión de los valores de flujo Convección

Modelos de convección en el manto

≠

Corteza continental

Presencia abundante de isotopos radiactivos (Uranio, Plomo, Torio, Potasio) Calor se genera a poca profundidad Menor dispersión de los valores de flujo Conducción

A) Hay dos capas, una más caliente y otra más fría y por una cuestión de diferencia de densidad (d), la capa inferior más caliente tiende a subir (ascender por densidad), eso mueve el material más caliente, crea un espacio abajo, y el material que está arriba tiende a bajar (tanto por diferencia de densidad) para dar espacio a lo que sube y ocupar el espacio que se libera abajo. B) Supone el manto como formado por un borde superior más frio y una parte inferior que aísla térmicamente al mato del núcleo, y el principal generador del movimiento es el calor interno. (Por descomposición radiactiva que genera calor en el interior de ese manto y provoca un efecto similar al caso anterior (A). Que el material ascienda y eso genere una diferencia de presión abajo, y el material que está arriba tiende a hundirse y ocupar ese espacio) C) Caso intermedio entre (A y B). Establece un borde superior frio, un borde inferior caliente, pero mucho más delgado (porque el mayor porcentaje de calor que habría en el manto seria resultado del calentamiento interno y algo de transferencia por conducción desde el núcleo. Esta opción es la que se cree que ocurre en la mayor parte del manto FUERZAS ACTUANTES EN LAS PLACAS

FRP- Ridge push  (empuje de la dorsal): El origen estaría dado por el ascenso del magma en las dorsales.

También puede estar originada por la porción de suelo oceánico más antigua que se va engrosando y enfriando (aumenta su tamaño, densidad), y tiende a hundirse, y al hacerlo tira de la parte más joven y caliente y hace una fuerza como la de los vectores en la imagen. En el caso de que en lugar de una dorsal se trate de una pluma del manto, la F RP de separación puede ser 3 o 4 veces mayor que en el caso de una dorsal. RR- Ridge resistance (resistencia de la dorsal):