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TEMA IV
CUENCAS
SEDIMENTARIAS
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Las capas de rocas sedimentarias normalmente sobre yacen
a un complejo de rocas gneas y metamrficas en reas
continentales llamado basamento, una cuenca sedimentaria
ocupa una depresin en la superficie del basamento
CUENCA
BASAMENTO COMPLEJO IGNEO Y METAMRFICO
Cuenca sedimentaria
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En Geologa normalmente se le denomina CUENCA a la
depresin y al grueso paquete de sedimentos que la
rellenan.
Sin embargo el termino cuenca tiene dos acepciones:
1.- Una muy general es un trmino geomorfolgico en
donde el trmino CUENCA involucra toda la depresin
rellena de sedimentos sin dividirla en ambientes
sedimentarios .
2.- CUENCA sedimentoltica en donde esta se subdivide
en todos los ambientes sedimentarios que tienen lugar en
ella.
Una cuenca puede tener cualquier forma o tamao desde
cientos de Km hasta miles de Km de rea, as como
cientos de metros hasta miles de metros de espesor de
sedimentos que rellenan la cuenca.
Definicin
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Modelo idealizado de
una cuenca Sedimentaria
Al prospectar una cuenca
sedimentaria es necesario
tener en mente:
Como se forma una cuenca
Cuantos tipos de cuencas existen
Si existe un sistema generador
Objetivos alcanzables
Una cuenca es una depresin rellenada durante o posterior
a su desarrollo sufriendo cambios durante estos procesos.
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El interior de la tierra
y
La tectnica de
placas
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La Tierra tiene un dimetro de
12,756 kilmetros (7 972 millas).
El interior de la Tierra consiste de
roca y metal.
La temperatura en el ncleo es
ms caliente que la superficie del
Sol. Este intenso calor
proveniente del ncleo interno
hace que el material existente en
el ncleo externo y en el manto se
desplacen.
El movimiento de este material en lo ms profundo de la Tierra,
podra hacer que las grandes placas, compuestas por corteza y
manto superior, se muevan lentamente sobre la superficie de la
Tierra. Se considera que estos movimientos generan el campo
magntico de la Tierra.
La Tierra
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1.- El ncleo interior: esta
constituido de metal slido hierro y
nquel ( tiene 1200 Km. de
dimetro.
2.- El ncleo exterior: es un ncleo
fundido fluido de nquel y hierro.
3.- El manto: es denso y consiste
bsicamente de rocas en estado
plstico, tiene una profundidad de
hasta 2,900 Km.
4.- La corteza: es una capa delgada
de material rocoso de densidad
baja.
La corteza y el manto estn
separados por una discontinuidad
llamada de mohorovicic.
1
2
3
4
SIAL Rocas que constituyen la
corteza continental. (slice y
aluminio).
SIMA Rocas que constituyen la
corteza ocenica. ( slice y
magnesio)
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Hiptesis y especulaciones, antes de la sismologa.
Hoy en da se conoce con rigor cientfico.
A fines del siglo XIX, la sismologa se establece como ciencia.
John Milne construy un sismgrafo en Japn.
Perfeccionando por E. Wiecher en Alemania, P. Galitzin en Rusia y H. Benioff en USA
La velocidad de las ondas ssmicas est en funcin de la densidad y naturaleza de las rocas.
Como se conoci el Interior de la Tierra
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Ondas P u Onda plana longitudinal.
Las ondas P (primarias o primae) son ondas longitudinales o
compresionales, lo cual significa que el suelo es
alternadamente comprimido y dilatado en la direccin de la
propagacin.
Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces
de las ondas S y pueden viajar a travs de cualquier tipo de
material lquido o slido.
Las velocidades tpicas de propagacin son de 1450m/s en el
agua y cerca de 5000m/s en el granito. Son las ms rpidas y
las que llegan antes. La vibracin se produce en el sentido de
avance de la onda
Tipos de ondas ssmicas
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Ondas S u Onda de corte Plana.
Las ondas S (SECUNDARIAS o SECUNDAE) son ondas en
las cuales el desplazamiento es transversal a la direccin de
propagacin.
Su velocidad es menor que la de las ondas primarias. Debido
a ello, stas aparecen en el terreno algo despus que las
primeras. Estas ondas son las que generan las oscilaciones
durante el movimiento ssmico y las que producen la mayor
parte de los daos.
Slo se trasladan a travs de elementos slidos. Son ms
lentas, puesto que la vibracin se produce en el sentido
perpendicular a la propagacin de la onda
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Mohorovicic en 1909, encontr una discontinuidad de las ondas ssmicas aproximadamente a 32 Km de
profundidad (6.6 Km/seg - 8.0 Km /seg)
Postul corteza y manto. Corteza: vel 7.9 Km/seg 3.3 Kg/Dm3
Manto: vel 7.9 Km/seg 6.0 Kg/Dm3
El cambio se debe a composicin qumica, mas que a estado fsico.
Beno Gutenberg en 1914, encontr el lmite Ncleo Manto a 2896 Km. de profundidad.
I. Lehman en 1936, descubri que el Ncleo Interno es Slido y el Ncleo Externo fundido
Radio de la Tierra 6370 Km
Interior de la Tierra
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Corteza Continental:
Composicin cida (60% de SiO2)
Menos densa que la Ocenica
Espesor promedio de 35 Km
El espesor promedio debajo de las cadenas montaosas
vara entre 70 y 80 Km.
Corteza Ocenica:
Composicin mas bsica.
Menos del 50 % de SiO2
Mas densa que la Continental
Espesor promedio de 7 Km.
Corteza Terrestre
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Se presenta como su nombre lo indica en la zona de
transicin entre la Corteza Continental y la Corteza Ocenica
y es formada por el proceso de rift.
Puede ser Corteza Continental adelgazada y/o intrusionada
por cuerpos gneos bsicos.
Corteza Transicional:
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La idea fue apareciendo gradualmente durante el presente siglo.
Se basa en observaciones gravimtricas, sismolgicas y geotrmicas.
B. Gutenberg en 1926, descubri una zona de baja velocidad entre 100 y 200 Km. de profundidad (6%
menor).
Investigadores de la Universidad de Columbia encontraron que la zona de baja velocidad se extiende
bajo los continentes y los ocanos.
Es un fenmeno a escala global.
Litosfera y Astensfera
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Litsfera: Costra externa de la Tierra que incluye la Corteza y la parte superior del Manto, de carcter rgido y
elstico, espesor promedio 100 Km.
Astensfera: Capa plstica de baja velocidad, con temperatura de aproximadamente 1300 C, con cambios
trmicos rpidos, por corrientes de conveccin, forma parte
del manto.
Compensacin Isosttica.
Medio rgido sobre medio viscoso.
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Segn la teora de la tectnica de placas, las placas
litosfricas formadas por la Corteza y parte del Manto
Superior se desplazan lateralmente sobre la Astenosfera la
cual es la capa del manto de mayor temperatura y quiz
parcialmente fundida. El material de la Astenosfera asciende
fundido por debajo de las crestas de las cordilleras ocenicas
produciendo emisiones de lava, la que al solidificarse da lugar
a nueva corteza ocenica
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Aspectos caractersticos por Era
PRECMBRICO: no existe evidencias de vida.
PALEOZOICO: abundancia de plantas y animales invertebrados marinos.
Ordovcico: peces como primeros vertebrados
Silrico: plantas y animales terrestre.
Carbonfero: grandes pantanos.
Prmico: clima seco y rido creacin de grandes desiertos, lagartos, primera gran extincin (90%)
MESOZOICO: grandes reptiles.
Jurasico: mamferos y aves.
Cretcico: gran extincin, dinosaurios reptiles voladores, reptiles anfibios; 75% especies de plantas y animales.
CENOZOICO: mamferos y pasto.
Plioceno: primeros vestigios del hombre (5 millones de aos).
Pleistoceno: glaciacin.
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Mecanismo formador
de cuencas
La tectnica de placas
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Tectnica de placas
La placa tectnica es la unidad cinemtica fundamental del
estudio de los procesos tectnicos superficiales.
EL CONCEPTO DE PLACA TECTNICA SE BASA EN :
La actividad tectnica de ciertas reas de la superficie
terrestre, la cual se manifiesta por una intensa actividad
ssmica.
Los conceptos de Litsfera y Astensfera.
La comprobacin de los conceptos de deriva continental y de
expansin del piso ocenico.
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El hecho de que grandes reas de la superficie
terrestre han sufrido aparentemente muy poca
distorsin lateral an cuando han viajado varios
cientos de kilmetros.
Las placas tectnicas, son sectores de litsfera a
manera de segmentos de una esfera, que se
encuentran separados por lmites "bien definidos",
delineados por los principales cinturones ssmicos
terrestres.
Las placas tectnicas se desplazan con
independencia sobre la Astensfera.
Tectnica de placas
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Se considera que el espesor promedio de las
placas tectnicas es de 80 - 100 Km. Incluye la
corteza terrestre y la parte superior del manto
superior.
Ya que cada una de las placas se desplaza con su
propia velocidad y en una direccin determinada,
la actividad tectnica se concentra en los
mrgenes de las placas debido a la interaccin que
se genera entre ellas, mientras que en su interior
se desarrolla una relativamente baja y a veces una
"nula" actividad tectnica.
Tectnica de placas
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Los procesos tectnicos en las regiones de lmites
de placas y en las zonas intraplacas son el
equivalente de las regiones con actividad
orognica y anorognica respectivamente.
Las placas mas activas se mueven en promedio de
5 a 10 cm. por ao.
Tectnica de placas
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Alfred Wegener
Pionero en la Teora de la
Tectnica de Placas
1915 - The origin of the Continents and Oceans
Propone la existencia del sper continente Pangea y
de la teora de la Deriva de los Continentes.
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Alfred Wegener
Los principales crticos de Wegener fueron los geofsicos y gelogos de los Estados
Unidos y de Europa. Los geofsicos lo criticaban porque los clculos que haban llevado
a cabo sobre los esfuerzos necesarios para desplazar una masa continental a travs de
las rocas slidas en los fondos ocenicos resultaban con valores inconcebiblemente
altos. Los gelogos no conocan bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las
correlaciones propuestas por el cientfico alemn
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El ajuste de los continentes:
Wegener sospech que los
continentes podran haber
estado unidos en alguna
ocasin al observar las
notables semejanzas en las
lneas de costa situados a
ambos lados del Atlntico
Sur.
Evidencias de la Deriva Continental
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J. Tuzo Wilson unifica en 1968 toda una serie de conceptos para
llegar a la Teora de la Tectnica de Placas actual
La tectnica de placas debe ser vista como una teora compuesta
por una variedad de ideas que explican el movimiento observado
en la litosfera terrestre, por medio de los mecanismos de
subduccin y expansin del fondo ocenico. Mecanismos que a
su vez, generan (1) los principales rasgos geolgicos de la Tierra,
entre ellos los continentes y las cuencas ocenicas, los sismos y
volcanes y (2) la distribucin de numerosos recursos terrestres organismos (vg. gneros, especies), yacimientos minerales (Au,
Ag, Cu,.)
Tectnica de placas
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Placa Africana, Placa Antrtica, Placa Arbiga, Placa Australiana, Placa de
cocos, Placa del Caribe, Placa Escocesa, Placa Euroasitica, Placa Filipina,
Placa Indo-Australiana, Placa Juan de Fuca, Placa de Nazca, Placa del
Pacfico, Placa Norteamericana, Placa Sudamericana.
Existen en total 15 placas :
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Descubrimiento de la distribucin de
la sismicidad
En los aos 30 el geofsico japons Wadati document el incremento en la profundidad de los sismos en funcin de la distancia hacia el continente. Al mismo tiempo el sismlogo Hugo Benioff documentaba la misma variacin y resaltaba el hecho de que las zonas de alta sismicidad no estaban distribuidas de manera uniforme sobre el globo terrqueo, sino que stas se alojaban en fajas ms o menos continuas asociadas a algunas mrgenes continentales.
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Divergentes: son lmites en los que las placas se separan
unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde
regiones ms profundas (por ejemplo, la dorsal mes
atlntica formada por la separacin de las placas de
Eurasia y Norteamrica y las de frica y Sudamrica).
Convergentes: son lmites en los que una placa choca
contra otra, formando una zona de subduccin (la placa
ocenica se hunde bajo de la placa continental) o un
cinturn orognico (si las placas chocan y se comprimen).
Son tambin conocidos como "bordes activos".
Transformantes: son lmites donde los bordes de las
placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de
una falla de transformacin.
Hay tres clases de lmites de placas:
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Las dorsales son las zonas de la litosfera en las
que se forma nueva corteza ocenica y en las
cuales se separan las placas. En los lmites
divergentes, las placas se alejan y el vaco que
resulta de esta separacin es rellenado por
material de la corteza, que surge del magma de las
capas inferiores.
Se cree que el surgimiento de bordes divergentes
en las uniones de tres placas est relacionado con
la formacin de puntos calientes. En estos casos,
se junta material de la Astensfera cerca de la
superficie y la energa cintica es suficiente para
hacer pedazos la litsfera.
Lmite divergente o constructivo:
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El punto caliente que origin la dorsal
Mesoatlntica se encuentra actualmente debajo
de Islandia, y el material nuevo ensancha la isla
algunos centmetros cada siglo.
Un ejemplo tpico de este tipo de lmite son las
dorsales ocenicas (por ejemplo, la dorsal
mesoatlntica) y en el continente las grietas como
el Gran Valle del Rift.
Lmite divergente o constructivo:
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PROCESOS:
Separacin de Placas
Generacin de Piso Ocenico
Alto Flujo Calorfico
Vulcanismo
Actividad Ssmica a Profundidades Someras y Moderadas
Esfuerzos de Tensin
Limites divergentes de placas
(Margen constructivo)
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Dorsales ocenicas
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Dorsales Atlntica
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Limites divergentes de placas
(Margen constructivo)
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Las caractersticas de los bordes convergentes
dependen del tipo de litosfera de las placas que
chocan.
Cuando una placa ocenica (ms densa) choca
contra una continental (menos densa) la placa
ocenica es empujada debajo, formando una zona
de subduccin.
En la superficie, la modificacin topogrfica consiste
en una fosa ocenica en el agua y un grupo de
montaas en tierra.
Lmite convergente o destructivo
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Cuando dos placas continentales colisionan (colisin
continental), se forman extensas cordilleras formando
un borde de obduccin.
La cadena del Himalaya es el resultado de la colisin
entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasitica.
Lmite convergente o destructivo
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PROCESOS:
Choque de Placas
Movimiento de una Debajo de la Otra
Destruccin de Placas Ocenicas
Fosas Ocenicas
Arcos Volcnicos
Actividad Ssmica de Somera a Profunda
Esfuerzos de Compresin
Limites convergentes de placas
(margen destructivo)
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Lmite convergente o destructivo
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Limites transformantes de placas
(margen transformante)
Ambiente tectnico:
Regin en la que dos placas se deslizan lateralmente una al lado de otra.
Generalmente terminan abruptamente en sus dos extremos, con alguno de los otros dos tipos de
lmites de placas.
Su dimensin vara en funcin de la distancia de su polo de movimiento.
Se desarrollan tanto en regiones de corteza continental como de corteza ocenica.
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Fallas transformantes
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El movimiento de las placas a lo largo de las fallas
de transformacin puede causar considerables
cambios en la superficie, especialmente cuando
esto sucede en las proximidades de un
asentamiento humano.
Debido a la friccin, las placas no se deslizan en
forma continua; sino que se acumula tensin en
ambas placas hasta llegar a un nivel de energa
acumulada que sobrepasa el necesario para
producir el movimiento.
La energa potencial acumulada es liberada como
presin o movimiento en la falla.
Lmite transformante o conservativo
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Debido a la titnica cantidad de energa
almacenada, estos movimientos
ocasionan terremotos, de mayor o menor
intensidad.
Un ejemplo de este tipo de lmite es la falla
de San Andrs, ubicada en el Oeste de
Norteamrica, que es una de las partes
del sistema de fallas producto del roce
entre la placa Norteamericana y la del
Pacfico.
Lmite transformante o conservativo
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PROCESOS:
Deslizamiento Lateral de Placas
Conservacin de las Placas
No sea crea ni se destruye
Actividad Ssmica Somera y "Moderada
Vulcanismo Local y Errtico
Limites transformantes de placas
(Margen transformante)
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Mecanismo de apertura
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Resumen :