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Corteza continental y oceánica en el manto superior La corteza continental es la capa de rocas ígneas , metamórficas y sedimentarias que forma los continentes geológicos y las á...

Corteza continental y oceánica en el manto superior

La corteza continental es la capa de rocas ígneas , metamórficas y sedimentarias que forma los continentes geológicos y las áreas de fondo marino poco profundo cerca de sus costas, conocidas como plataformas continentales . Esta capa a veces se llama sial porque su composición global es más rica en silicatos de aluminio (Al-Si) y tiene una densidad menor en comparación con la corteza oceánica , [ 1 ] [ 2 ] llamada sima , que es más rica en minerales de silicato de magnesio (Mg-Si). Los cambios en las velocidades de las ondas sísmicas han demostrado que a cierta profundidad (la discontinuidad de Conrad ), existe un contraste bastante marcado entre la corteza continental superior, más félsica , y la corteza continental inferior, que es de carácter más máfico . [ 3 ]

La mayor parte de la corteza continental es tierra firme sobre el nivel del mar. Sin embargo, el 94% de la región de la corteza continental de Zealandia está sumergida bajo el Océano Pacífico , [ 4 ] y Nueva Zelanda constituye el 93% de la porción sobre el agua.

Espesor y densidad

El espesor de la corteza terrestre (km)

La corteza continental consta de varias capas, con una composición global intermedia (SiO 2 wt% = 60,6). [ 5 ] La densidad media de la corteza continental es de aproximadamente 2,83 g/cm 3 (0,102 lb/cu in) , [ 6 ] menos densa que el material ultramáfico que compone el manto , que tiene una densidad de alrededor de 3,3 g/cm 3 (0,12 lb/cu in) . La corteza continental también es menos densa que la corteza oceánica, cuya densidad es de aproximadamente 2,9 g/cm 3 (0,10 lb/cu in) . Con un espesor de 25 a 70 km (16 a 43 mi) , la corteza continental es considerablemente más gruesa que la corteza oceánica, que tiene un espesor medio de alrededor de 7 a 10 km (4,3 a 6,2 mi) . Aproximadamente el 41% de la superficie terrestre [ 7 ] [ 8 ] y alrededor del 70% del volumen de la corteza terrestre son corteza continental. [ 9 ]             

Importancia

Debido a que la superficie de la corteza continental se encuentra principalmente por encima del nivel del mar, su existencia permitió que la vida terrestre evolucionara a partir de la vida marina. Su existencia también proporciona amplias extensiones de aguas poco profundas conocidas como mares epicontinentales y plataformas continentales donde la vida metazoaria compleja pudo establecerse durante el Paleozoico temprano , en lo que ahora se denomina la explosión cámbrica . [ 10 ]

Origen

Toda la corteza continental se deriva en última instancia de fundidos derivados del manto (principalmente basalto ) mediante la diferenciación fraccionada del fundido basáltico y la asimilación (refundición) de la corteza continental preexistente. Se debate la contribución relativa de estos dos procesos en la creación de la corteza continental, pero se cree que la diferenciación fraccionada desempeña el papel dominante. [ 11 ] Estos procesos ocurren principalmente en arcos magmáticos asociados con la subducción .

Hay poca evidencia de corteza continental antes de 3.5 Ga . [ 12 ] Alrededor del 20% del volumen actual de la corteza continental se formó hacia los 3.0 Ga. [ 13 ] Hubo un desarrollo relativamente rápido en áreas de escudo que consistían en corteza continental entre 3.0 y 2.5 Ga. [ 12 ] Durante este intervalo de tiempo, se formó alrededor del 60% del volumen actual de la corteza continental. [ 13 ] El 20% restante se ha formado durante los últimos 2.5 Ga.

Los defensores de la hipótesis del estado estacionario argumentan que el volumen total de la corteza continental se ha mantenido más o menos constante tras la rápida diferenciación planetaria inicial de la Tierra y que la distribución de edades actual es simplemente el resultado de los procesos que llevaron a la formación de cratones (las partes de la corteza agrupadas en cratones tienen menos probabilidades de ser reelaboradas por la tectónica de placas). [ 14 ] Sin embargo, esta hipótesis no es generalmente aceptada. [ 15 ]

Fuerzas en acción

A diferencia de la persistencia de la corteza continental, el tamaño, la forma y el número de continentes cambian constantemente a lo largo del tiempo geológico. Diferentes franjas se separan, colisionan y se vuelven a unir como parte de un gran ciclo de supercontinentes . [ 16 ]

Actualmente existen alrededor de 7 mil millones de kilómetros cúbicos (1.7 mil millones de millas cúbicas) de corteza continental, pero esta cantidad varía debido a la naturaleza de las fuerzas involucradas. La relativa permanencia de la corteza continental contrasta con la corta vida de la corteza oceánica. Debido a que la corteza continental es menos densa que la corteza oceánica, cuando los márgenes activos de ambas se encuentran en zonas de subducción , la corteza oceánica generalmente se subduce de nuevo hacia el manto. La corteza continental rara vez se subduce (esto puede ocurrir cuando los bloques de corteza continental chocan y se engrosan, causando una fusión profunda bajo cadenas montañosas como el Himalaya o los Alpes ). Por esta razón, las rocas más antiguas de la Tierra se encuentran dentro de los cratones o núcleos de los continentes, en lugar de en la corteza oceánica reciclada repetidamente . El fragmento de corteza intacto más antiguo es el gneis de Acasta, de 4010 millones de años , mientras que la corteza oceánica a gran escala más antigua (ubicada en la placa del Pacífico frente a la península de Kamchatka ) es del Jurásico (≈180 millones de años ), aunque podría haber pequeños remanentes más antiguos en el mar Mediterráneo, de unos 340 millones de años. [ 17 ] La corteza continental y las capas de roca que se encuentran sobre ella y dentro de ella son, por lo tanto, el mejor archivo de la historia de la Tierra. [ 8 ] [ 18 ]  

La altura de las cordilleras suele estar relacionada con el espesor de la corteza. Esto resulta de la isostasia asociada a la orogenia (formación de montañas). La corteza se engrosa por las fuerzas compresivas relacionadas con la subducción o la colisión continental. La flotabilidad de la corteza la empuja hacia arriba, y las fuerzas de la tensión de colisión se equilibran con la gravedad y la erosión. Esto forma una quilla o raíz de montaña debajo de la cordillera, que es donde se encuentra la corteza más gruesa. [ 19 ] La corteza continental más delgada se encuentra en las zonas de rift , donde la corteza se adelgaza por fallas de desprendimiento y finalmente se separa, siendo reemplazada por corteza oceánica. Los bordes de los fragmentos continentales formados de esta manera (ambos lados del Océano Atlántico , por ejemplo) se denominan márgenes pasivos .

Las altas temperaturas y presiones en profundidad, a menudo combinadas con una larga historia de deformación compleja, provocan que gran parte de la corteza continental inferior sea metamórfica; la principal excepción son las intrusiones ígneas recientes . La roca ígnea también puede depositarse en la parte inferior de la corteza, es decir, añadirse a ella formando una capa inmediatamente debajo.

La corteza continental se produce y (con mucha menos frecuencia) se destruye principalmente por procesos tectónicos de placas , especialmente en los límites de placas convergentes . Además, el material de la corteza continental se transfiere a la corteza oceánica por sedimentación. Se puede agregar nuevo material a los continentes por la fusión parcial de la corteza oceánica en las zonas de subducción, lo que provoca que el material más ligero ascienda como magma, formando volcanes. También se puede acumular material horizontalmente cuando arcos de islas volcánicas , montes submarinos o estructuras similares colisionan con el costado del continente como resultado de los movimientos tectónicos de placas. La corteza continental también se pierde por erosión y subducción de sedimentos, erosión tectónica de antearcos, delaminación y subducción profunda de la corteza continental en zonas de colisión. [ 20 ] Muchas teorías sobre el crecimiento de la corteza son controvertidas, incluyendo las tasas de crecimiento y reciclaje de la corteza, si la corteza inferior se recicla de manera diferente a la corteza superior, y durante cuánto tiempo de la historia de la Tierra ha operado la tectónica de placas y, por lo tanto, podría ser el modo dominante de formación y destrucción de la corteza continental. [ 14 ]

Se debate si la cantidad de corteza continental ha aumentado, disminuido o permanecido constante a lo largo del tiempo geológico. Un modelo indica que antes de los 3700 millones de años, la corteza continental constituía menos del 10 % de la cantidad actual. [ 21 ] Hacia los 3000 millones de años, la cantidad era de aproximadamente el 25 %, y tras un período de rápida evolución cortical, era de aproximadamente el 60 % de la cantidad actual hacia los 2600 millones de años. [ 22 ] El crecimiento de la corteza continental parece haber ocurrido en períodos de mayor actividad que corresponden a cinco episodios de mayor producción a lo largo del tiempo geológico. [ 23 ]

Véase también

Referencias

  1. Fairbridge, Rhodes W., ed. (1967). La enciclopedia de las ciencias atmosféricas y la astrogeología . Nueva York: Reinhold Publishing. pág.  323. OCLC 430153 . 
  2. Davis, George H.; Reynolds, Stephen J.; Kluth, Charles F. (2012). «Naturaleza de la geología estructural». Geología estructural de rocas y regiones (3.ª ed.). John Wiley & Sons . pág. 18. ISBN   978-0-471-15231-6.
  3. McGuire, Thomas (2005). «Terremotos y el interior de la Tierra». Ciencias de la Tierra: El entorno físico . AMSCO School Publications Inc. págs. 182–184 . ISBN  978-0-87720-196-0.
  4. Mortimer, Nick; Campbell, Hamish J. (2017). «Zealandia: El continente oculto de la Tierra» . GSA Today . 27 : 27–35 . doi : 10.1130/GSATG321A.1 . Archivado del original el 17 de febrero de 2017.
  5. Rudnick, RL; Gao, S. (1 de enero de 2014). «Composición de la corteza continental». Tratado de geoquímica . págs. 1–51 . doi : 10.1016/B978-0-08-095975-7.00301-6 . ISBN  9780080983004.
  6. Christensen, Nikolas I.; Mooney, Walter D. (1995). "Estructura de la velocidad sísmica y composición de la corteza continental: una visión global". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 100 (B6): 9761– 9788. Bibcode : 1995JGR...100.9761C . doi : 10.1029/95JB00259 . ISSN 2156-2202 . 
  7. Stein, M.; Ben-Avraham, Z. (2015). «Mecanismo de crecimiento de la corteza continental» . Tratado de Geofísica . págs. 173–199 . doi : 10.1016/B978-0-444-53802-4.00159-7 . ISBN  9780444538031.
  8. 1 2 Cogley 1984 .
  9. Hawkesworth et al. 2010 .
  10. Waggoner, Ben; Collins, Allen. "El período cámbrico" . Museo de Paleontología de la Universidad de California . Consultado el 30 de noviembre de 2013 .
  11. Klein, Benjamin; Jagoutz, Oliver (1 de enero de 2018). "Sobre la importancia de la cristalización-diferenciación para la generación de fundidos ricos en SiO2 y la formación composicional de la corteza de arco (y continental)". American Journal of Science . 318 (1): 29– 63. Bibcode : 2018AmJS..318...29J . doi : 10.2475/01.2018.03 . ISSN 1945-452X . S2CID 134674805 .  
  12. 1 2 Hart, PJ (1969). La corteza terrestre y el manto superior . Unión Geofísica Americana . págs. 13–15 . ISBN  978-0-87590-013-1.
  13. 1 2 McCann, T. (2008). La geología de Europa Central: Volumen 1: Precámbrico y Paleozoico . Londres: The Geological Society . pág. 22. ISBN  978-1-86239-245-8.
  14. 1 2 Armstrong 1991 .
  15. Taylor y McLennan 2009 .
  16. Condie 2002 .
  17. "La corteza oceánica más antigua del mundo data de un antiguo supercontinente" .
  18. Bowring y Williams 1999 .
  19. Saal et al. 1998 .
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  21. von Huene y Scholl 1991 .
  22. Taylor y McLennan 1995 .
  23. Butler 2011 , Ver gráfico.

Bibliografía

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  • Composición promedio de la corteza continental
  • Corteza 5.1
  • Evolución de la corteza continental
  • Mapa mundial de la corteza continental