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La formación del océano Atlántico: Límites de Placa Divergente en Acción
Table of Contents
El nacimiento dinámico del océano Atlántico
El Océano Atlántico es la segunda cuenca oceánica más grande de la Tierra, que cubre aproximadamente 106 millones de kilómetros cuadrados. Mientras sus vastas aguas separan las Américas de Europa y África, esta inmensa extensión es geológicamente joven. La cuenca no siempre estaba allí; fue formada por el movimiento incesante de las placas tectónicas de la Tierra. Este proceso, conocido como fondo marino que se propaga en los límites de las placas divergentes, continúa formando el planeta.
Comprender la formación del Atlántico proporciona una ventana directa a la mecánica fundamental de la tectónica de placas. Este artículo explora la ciencia detrás de fronteras divergentes, la historia del nacimiento del Atlántico desde la Pangaea supercontinente, el motor volcánico de la Dorsal Atlántica, y la evidencia que confirmó estas teorías desgarradoras.
El motor de la placa tectónica
La Litósfera Dinámica
La cáscara exterior de la Tierra se divide en varias piezas rígidas llamadas placas tectónicas. Estas placas, compuestas por la corteza y el manto más alto, forman la litosfera. La litosfera flota sobre una capa más caliente y dúctil del manto conocido como la astenosfera. Corrientes de convección dentro de la astenosfera, impulsadas por el calor del núcleo de la Tierra, generan fuerzas que mueven estas placas.
La tectónica de la placa es la teoría unificadora de la geología, explicando la distribución de terremotos, volcanes, cordilleras y cuencas oceánicas. El movimiento relativo de las placas se clasifica en tres tipos principales: convergentes (placas que se mueven hacia el otro), transforman (placas que se deslizan entre sí), y divergente (placas que se mueven).
El papel de los diarios divergentes
En un límite divergente, las placas tectónicas se alejan unos de otros. Mientras las placas se separan, las manchas y fracturas de la litosfera sobresalentes. La reducción de la presión sobre el manto subyacente desencadena descompresión fundición. Esta roca fundida, o magma, es menos densa que la roca sólida y aumenta la distancia sólida
El Océano Atlántico está rodeado por un único sistema de límites continuos: la colina de Mid-Atlantic. Esta cresta se aleja del eje norte-sur de la cuenca del océano. Al oeste de la cresta, las placas de América del Norte y Sudamérica se están alejando de las placas de Eurasia y África al este. El espacio dejado por esta separación está constantemente lleno por una nueva corteza que se eleva del manto.
Anatomía de un diario de placas divergentes
El desarrollo: la ruptura inicial
La formación de una nueva cuenca del océano comienza con el grifo continental. Un continente está sometido a fuerzas de extensión, lo que la hace estirar, delgada y desarrollar una serie de fallas normales paralelas. Esto crea un valle de grieta, una región deprimida bordeada por hombros elevados. El Sistema de ciclismo de África Oriental es un ejemplo moderno de un grifo continental activo que puede un día evolucionar en una cuenca oceánica.
A medida que el grifo se profundiza, la corteza se vuelve extremadamente delgada. El volcanismo se generaliza, inundando el suelo de grieta con lava basaltica. Si el grifo continúa con éxito, la corteza continental se separa completamente. Este proceso crea una nueva cuenca del océano estrecha. El descanso no está limpio; fragmentos de corteza continental, llamados microcontinentes, pueden ser aislados dentro de la nueva cuenca del océano.
Magmatismo y Acreción Crustal
Una vez que el grifo está completamente establecido y la corteza oceánica comienza a formar, el proceso se organiza a lo largo de la cresta de medio oceánica. La generación de magma es continua. La composición de este magma es principalmente basalto obético]. A medida que el magma se eleva, recoge en cámaras magma poco profundas debajo del eje de la cresta.
Desde estas cámaras, el magma se inyecta verticalmente en la roca circundante para formar diques de hoja. Algunos magma se eruptiza sobre el fondo marino, donde se apaga por agua fría, formando basales distintivos de almohada. Más profundo dentro de la corteza, el magma se enfría más lentamente para formar gabbro de cola gruesa.
Difusión de suelos marinos y circulación hidrotermal
La corteza oceánica recién formada no permanece en el eje de la cresta. A medida que el nuevo magma continúa intrudiendo, empuja la corteza más vieja y solidificada lateralmente lejos de la cresta. Este proceso de banda transportadora es la extensión del fondo marino. La tasa de propagación en el Atlántico generalmente se considera lenta a intermedia, promediando 2-5 centímetros por año. Esto es significativamente más lento que el Ríper rápido Pacífico Este
La formación de nueva corteza en la cresta se acompaña de intensa actividad hidrotermal. El agua marina fría se recubre por fracturas en la corteza recién formada. Al descender, se calienta por la cámara magma subyacente. El agua supercalenta disuelve metales y minerales de la roca circundante. Luego se ventila hacia el fondo marino a través de ventosas hidrotermales, o "humadores de azufre", formando ecosistemas estéticos masivos
El nacimiento de un océano: el desintegramiento de la pangaea
El ciclo supercontinente
Hace aproximadamente 335 millones de años, la mayoría de las masas terrestres de la Tierra fueron reunidas en un único supercontinente llamado Pangaea. Esta masa masiva de tierra fue rodeada por un único océano global llamado Panthalassa. La formación y ruptura de supercontinentes es un ciclo geológico recurrente, impulsado por la convección de manto y la tectónica de placa.
Las fuerzas que juntaron Pangaea finalmente la desgarraron. Hace unos 200 millones de años, durante el período jurásico temprano, el supercontinente comenzó a desgarrar. La ruptura inicial ocurrió entre lo que ahora es América del Norte y África del noroeste. Esto marca el nacimiento del Océano Atlántico central.
Provincia del Atlántico Central
La ruptura de Pangaea no fue un proceso tranquilo y suave. Fue acompañada por uno de los mayores eventos volcánicos de la historia de la Tierra. Este evento, conocido como la Provincia Magnmática del Atlántico Central (CAMP), involucró la erupción de millones de kilómetros cúbicos de lava basalta en un corto intervalo geológico.
La liberación de gases volcánicos, incluyendo dióxido de carbono y azufre, probablemente causó graves cambios ambientales, incluyendo el calentamiento global rápido y la acidificación oceánica. Este volcanismo masivo está fuertemente ligado al evento de extinción masiva de finales Triassic, que despejó el camino para la dominación de los dinosaurios en el Jurásico.
La apertura del Atlántico Norte y Sur
El grifo y la propagación del fondo marino que creó el Océano Atlántico no ocurrió de una manera inmediata. North Atlantic comenzó a abrirse mientras las placas norteamericanas y euroasiáticas se divergían. Esta separación inicial creó una estrecha escapada que conectaba el Océano Tetías al oeste. La esparcición continuó a través de los períodos jurásico y cretáceos, ampliando la cuenca.
El Atlántico Sur] abrió más tarde, comenzando hace unos 140 millones de años en el Cretáceo Temprano. Sudamérica y África se separaron del sur al norte, como una cremallera. Esta separación también fue precedida por el volcanismo masivo, que creó las provincias de basalto de Paraná y Etendeka inundadas en América del Sur y África, respectivamente.
El centro de espionaje del océano
Una cordillera de montaña submarina
La colina de Atlántico es la cordillera más larga de la Tierra, que se extiende a más de 16.000 kilómetros de la colina de Gakkel del Océano Ártico hasta la junción triple de Bouvet en el Atlántico Sur. Es una cadena rugosa y continua de volcanes submarinos y montañas defectuosas que define el límite entre las placas tectónicas divergentes.
La cresta no es una característica suave. Se caracteriza por un valle de rift central, que es típico de las crestas de lenta inclinación. Este valle de rift puede ser de 20-40 kilómetros de ancho y más de un kilómetro de profundidad. La planta del valle está activa con erupciones volcánicas y ventas hidrotermales. El remolino del valle central son montañas de borde elevado, bloques elevados de corteza que forman los picos altos de la cresta.
Islandia: Una colina sobre las olas
Islandia es uno de los únicos lugares donde la colina de Atlántico está expuesta sobre el nivel del mar. Esto se debe a un poderoso manto ciruela], o punto de acceso, ubicado debajo de la isla. El punto de acceso proporciona un volumen extra de magma, construyendo la corteza lo suficientemente alta como para elevarse por encima de la superficie del océano. Islandia es por lo tanto un laboratorio natural único para estudiar los procesos del sistema de medio-ocano.
El país está dividido por el divergente límite de placas. Las placas eurasiáticas y norteamericanas están desmontando activamente, creando rifts y fisuras a través del paisaje. Esta actividad volcánica forma el terreno de Islandia, con frecuentes erupciones en sus sistemas volcánicos, como Bárðarbunga y Eyjafjallajökull. La
Profundos de venta y ecosistemas únicos
A lo largo del eje profundo de la Ridge Mid-Atlantic, los campos de ventilación hidrotermal acogen ecosistemas ricos e inusuales. A diferencia de la mayoría de la vida en la Tierra, estas comunidades no dependen de la luz solar. En lugar de ello, bacterias y arqueas quimiosintéticas convierten los químicos en los fluidos de ventilación (como el sulfuro de hidrógeno y el metano) en energía.
Estos organismos forman la base de una red de alimentos que incluye gusanos gigantes de tubo, camarones, almejas y diversas especies de peces. El descubrimiento de ventos hidrotermales en la biología revolucionada de los años 70. ]Perdido Campo Hidrotermal de la Ciudad, ubicado cerca de la Ridge Media Atlántica, es un sistema de ventilación alcalino particularmente único que proporciona información sobre la vida potencial.
Leyendo las rocas: Evidencia para la propagación de los fondos marinos
Fajas magnéticas en el piso del océano
Una de las piezas más convincentes de evidencia para la difusión de los fondos marinos es el patrón de las rayas magnéticas en el suelo oceánico. Mientras el magma se enfría en la colina del Atlántico Medio, los minerales que son de hierro en el basalto se alinean con el campo magnético de la Tierra. Cuando la roca se solidifica, esta firma magnética es "congelada" en su lugar.
El campo magnético de la Tierra revierte periódicamente la polaridad. Cuando ocurre una reversión magnética, la corteza que se está formando registra la polaridad opuesta. Mientras la difusión de la orilla del mar aleja la corteza de la cresta, crea un patrón simétrico de tiras magnéticas normales e invertidas en ambos lados de la cresta. Este patrón actúa como un grabador de la historia magnética de la Tierra y confirma perfectamente las predicciones de la teoría del fondo del mar.
Perforación de profundidad y edad de corteza
La confirmación adicional provenía del Proyecto de Perforación en el Mar Profundo (DSDP) y más tarde del Programa de Perforación Oceánica (ODP). Al perforar en el suelo oceánico, los científicos podían probar directamente los sedimentos y el basalto subyacente. Las citas radiológicas de estas muestras mostraron una tendencia clara: la edad de la corteza oceánica aumenta sistemáticamente con la distancia de la Ridge Mid-Atlantic.
La corteza oceánica más antigua del Atlántico se encuentra adyacente a los márgenes continentales, que datan de la jurásica y del Cretáceo Temprano. La corteza más joven se encuentra directamente en el eje de la cresta. Esta progresión de edad proporciona una cronología innegable de la apertura del Océano Atlántico. Muestra que el suelo oceánico se está creando constantemente en la cresta y se destruye en zonas de subducción en otras partes.
Ladrones de sedimento y el flujo de calor
Otras líneas de evidencia incluyen el espesor de sedimentos. El sedimento se acumula lentamente en el suelo del océano con el tiempo. Debido a que la corteza es más joven en la Ridge Mid-Atlantic, ha habido menos tiempo para que se acumulen los sedimentos. La cubierta de sedimento es delgada o ausente en la cresta de la cresta. Al alejarse de la cresta, la capa de sedimento se vuelve progresivamente más gruesa, reflejando la edad de la corteza subyacente.
Las mediciones de flujo de calor también soportan la teoría. La corteza más joven del eje de la cresta es caliente, lo que resulta en un alto flujo de calor. A medida que la corteza se enfría y se aleja de la cresta, el flujo de calor disminuye. Estas medidas encajan perfectamente con el modelo de una placa litoférica enfriante y difundida.
El Atlántico del mañana: Moción continua y posible cierre
El Océano Ampliador
El Océano Atlántico se encuentra actualmente en una fase activa de apertura, y las placas estadounidenses siguen desplazándose hacia el oeste desde Eurasia y África a una velocidad de unos pocos centímetros anuales. Este movimiento se confirma por mediciones GPS y actividad sísmica continua a lo largo de la Dorsal del Atlántico Medio. El Atlántico está creciendo más ancho mientras el Océano Pacífico se está reduciendo.
Las fuerzas que impulsan esta expansión son una combinación de presión de la cresta]] y . La presión de la colina se produce porque el eje de la cresta elevado ejerce presión gravitacional sobre la litosfera circundante. La tintura de la losa, generada por el hundimiento de la litosfera oceánica en zonas de subducción en otros lugares, también contribuye a la diferenciación.
Iniciación de subducción y ciclo de supercontinencia
A pesar de su expansión actual, el Atlántico no crecerá para siempre. Eventualmente, el límite divergente se convertirá en uno convergente. Esta transición ocurre cuando la densa litosfera oceánica a lo largo de los márgenes del Atlántico se vuelve lo suficientemente pesada como para iniciar la subducción. Las zonas de subducción ya se están formando en los arcos Caribe y Escocia, que son esencialmente precursores a pequeña escala a un sistema de subducción atlántico.
Cuando la subducción comienza a lo largo de los márgenes del Atlántico, la cuenca oceánica comenzará a cerrarse. Este proceso es el comienzo del próximo ciclo supercontinente. Los geólogos predicen que en unos 200 a 300 millones de años, las Américas se colliden con los continentes eurasiáticos y africanos. Este futuro supercontinente ha sido nombrado Amasia[FLTea]
Un Legado Dinámico
La formación del Océano Atlántico es un ejemplo poderoso de la naturaleza dinámica de nuestro planeta. Desde el grifo inicial de Pangaea, impulsado por fuerzas profundas de manto, hasta la creación continua de corteza oceánica en la Dorsal Atlántico, el Atlántico es un testamento al poder inquebrantable de la tectónica de placas. La evidencia de este proceso está escrita en las rayas magnéticas del fondo marino, la era de su rockismo activo.
Este océano no es una característica permanente. Es un trabajo en progreso, expandiendo activamente hoy. El mismo límite divergente que lo creó inevitablemente llevará a su cierre, conduciendo la próxima asamblea de un supercontinente. Entendiendo este ciclo nos permite apreciar los profundos tiempos y las inmensas fuerzas que han moldeado y siguen formando la geografía mundial.