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LA ARMAZOacuteN GEODINAacuteMICA DEL NOROCCIDENTE DE
F 3893 COLOMBIA
INFORME ANtildeo SABAacuteTIeo Agosto 14 de 2006-Agosto14 de 2007
Luis Norberto Parra Saacutenchez Profesor Asociado
Universidad Nacional de Colombia Sede Medelliacute
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Escuela de Geociencias
IUNIVERSIDAD NACIONAI DE COLOMBIA
SEDE ~HO~I(lhrF CAS (J)
DEPTQEoCEA1HEFE GOacuteMEZ o ~ BI8LIO I o shyo o Medelliacuten Agosto de 2007
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Contenido
INTRODUCCIOacuteN 4 ] GEODINAacuteMICA PlANETARIA 6 2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE 7
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO 11 4 LA GRAVIMETRIacuteA 15
41 EL GEOIDE 15 42 ANOMALIacuteAS DEL GEOIDE 17
6 LA SISMOLOGIacuteA 22 61 LA SISMOLOGIacuteA CLAacuteSICA 22 62 LA IMAGENOLOGIacuteA SIacuteSMICA 24
7 LA SIacuteSMICA 26 71 LA REFRACCIOacuteN PROFUNDA 2 6 72 LA REFLEXIOacuteN PROFlJNDA 27
8 MAGNETIZACIOacuteN GLOBAL DE LA CORTEZA 29 9 LAS IDEAS SOBRE LA GEODINAacuteMICA GLOBAL 32
91 LA DERIVA CONTINENTAL 32 92 LA EXPANSIOacuteN DE LOS FONDOS OCEAacuteNICO 33 93 LA TECTOacuteNICA DE PLACAS 35 94 LA TEORIacuteA DE PLUMAS 37
10 LA ARMAZOacuteN GEODINAacuteMICA DE SURAMEacuteRlCA 40 101 LOS GRANDES RASGOS GEOGRAacuteFICOS 40 102 LA CONFORMACIOacuteN GEOLOacuteGICA DE SURAMEacuteRlCA 43
1021 Los Cratones SuraIIlericanos 43 1022 El Craron de la AmazonIacutea CentraL 43
_ 1023 El Cratoacuten de San Francisco 43 103 LOS DATOS GRAVIMEacuteTRICOS DE SURAMEacuteRICA 45
1031 La Cuenca del Piedemonte Subandino 45 1032 La Protocordillera Ancestral Sudamericana 45
1L ENTORNO GEODINAMJCO COLOMBlANO 47 11] INFLUENCIAS DEL CRATOacuteN DE LA AMAZONIacuteA CENTRAL 47 112 INFLUENCIAS DE LA PROTOCORDILLERA ANDINA 47 113 LA INFLUENCIA DE LA CORDILLERA ANDINA 49 114 INFLUENCIA PAciacuteFICO-CARIBE 50 12 CONCLUSIONES 51 13 SffiLIOGRAFIacuteA 52
81 ClONA1 DE COlo tU
~ tRsectDhO
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Lista de Figuras
FIGURA L MAPAS DE RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE 8 _ _ ARRIBA MAPA DE H EZEN y THARP (1977) ABAJO MAPA TOPOGRAacuteFICO GLOBAL
(ETOP02V2 LIBERADO EN 20(6) 8 FIGURA 2 DISllNTAS RESOLUCIONES BA TIMEacuteTRlCAS 9 FIGURA 3 PERFiLES DE SONAR lIacutePICOS DEL PISO OCEAacuteNICO 9 FIGURA 4 MAPA FISIOGRAacuteFlCO DEL PISO OCEAacuteNICO
(TOMADO DE HEEZEN AND THARP (1965raquo 13 FIGURA 5 GEOIDE TERRESTRE 16 ARRIBA MODEW EGM96 DE 1998 ABAJO MODELO GGM02S DE 2006 16 FIGURA 6 ANOMALIacuteAS DEL GEOIDE Y ABAJO COMPONENTE MA YORIT ARlA DEL CAMPO 18 FIGURA 7 MAPA GEOLOacuteGICO GLOBAL 1849 19 FIGURA 8 MAPA GEOLOacuteGICO DEL MUNDO (CGMW 1999 2001 ) 20 FIGURA 9 MODELO DE REFERENClA 23 A ONDAS P B ONDAS S PDENSIDAD ~VELOClDAD VOLUMEacuteTRICA Q ATENUACiOacuteN
(TOMADO DE KENNEIT (2006raquo 23 FIGURA JO MAPA DE SISMlCIDAD GLOBAL PARA SISMOS DE MAGNITUD MAYOR DE 51 24 FIGURA 11 ANOMALIacuteAS DE VELOCIDAD POR TOMOGRAFIacuteA SiacuteSMICA 25 FIGURA 12 MODELO CRUST 20 PARA LA PROF NDlDAD DEL MOHO CON BASE A LA
REFRACCiOacuteN SIacuteSMlCA (KABAN 2004) 26 FIGURA 13 PERFIL lIacutePlCO DERIVADO POR SiacuteSMlCA DE REFLEXIOacuteN PROFUNDA 27 FIGURA 14 LAMINACIOacuteN SiacuteSMICA EN LA CORTEZA INFERIOR 28 FIGURA 15 COMPONENTES Y ORIGEN DEL CA MPO MAGNEacuteTICO TERRESTRE MIOARA y
PURUCKER (2005) 30 FIGURA 16 SUPERPOSICIOacuteN DE LA COMPONENTE SUPERFICIA L DEL CAMPO MAGNEacuteTICO
TERRESTRE CONTRA LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE OacuteLIDA 31 FIGURA 11 LA DERIVA CONTINENTAL WEGENER (1 924) 33 FIGURA 18 PLACAS DE LA CORTEZA BIRO (2003) LAS AacuteREAS ACH RADAS SON AUN NO
SUBDIVIDIDAS EN PLACAS O MICROPLACAS 37 FIGURA 19 LA TEORIacuteA DE PLUMAS EN FORMA GRAacuteFICA 38 FIGURA 20 GRANDES RASGOS DE SURAMEacuteRICA 41 FIGURA 21 PROVINCIAS GEOCRONOLOacuteGICAS DE LA PLATAFORMA SURAMERICANA CORDANI
y SATO (1999) 44 FIGURA 22 ANOMALIacuteAS DEL GEOlDE PARA SURAMEacuteRICA IZQUIERDA GG M02 y A LA DERECHA
PROCESADA POR W A VELETS 45 FIGURA 23 INFLUENCIA DE LA AMAZONIacuteA CENTRAL 48 FIGURA 24 INFLUENCIA DE LA PROTOCORDILLERA AN DINA 48 FIGURA 25 AacuteREAS CON FUERTE INFLUENCIA DE LOS OCEacuteANOS PAciacutenco y CARIBE 49
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INTRODUCCIOacuteN
Quizaacutes parezca suplementario un trabajo maacutes sobre el Noroccidente Colombiano dada la cantidad de publicaciones hoy disponibles sobre esta regioacuten pero la realidad es que a pesar de deacutecadas de trabajos en la zona las grandes preguntas estaacuten lejos de ser satisfactoriamente respondidas y por el contrario proliferan gran variedad de ideas y opiniones incluyendo algunas que claramente son contrarias a los datos disponibles o que expliacutecitamente excluyen aquella informacioacuten que no se ajusta a sus preconcepciones En otros casos solo se ha pretendido dar un toque de modernidad a las problemaacuteticas geoloacutegicas regionales~ empleando una nomenclatura esnobista para rasgos y hechos ya bien documentados por otros geocientiacuteficos del pasado
Para la elaboracioacuten de este ensayo la buacutesqueda de la bibliografiacutea claacutesica y moderna ha sido extensa aunque solo se han citado aquellas publicaciones maacutes relevantes para los propoacutesitos de este trabajo cuyo propoacutesito esencial el motivar a los estudiantes universitarios hacia la buacutesqueda de nuevas e innovadoras soluciones en el campo de la geodinaacutemica Dado que la gran mayoriacutea de estos estudiantes han sido educados dentro de los dogmas claacutesicos de la tectoacutenica y poco se les ha mostrado que esas soluciones distan de ser fmales o incluso adecuadas resulta particularmente uacutetil un docwnento donde se resalten las nuevas tecnologiacuteas y datos
En el pasado nuevas teacutecnicas o mejoramientos a las existentes surgidas en la deacutecada de 1960 arrojaron un nuacutemero importante de datos que al ser interpretados implicaron la aparicioacuten de otras ideas sobre la geodinaacutemica planetaria hoy al igual que en el pasado se han desarrollado nuevas teacutecnicas y se han mejorado algunas con ayuda de sateacutelites y de la informaacutetica como consecuencia estaacuten emergiendo datos y mapas que implican un replanteamiento de las ideas de los antildeos 60 sobre geodinaacutemica de gran escala implicando que es menester mantener la mente abierta a su evolucioacuten En este entorno de inestabilidad es normal que los nuevos datos se usen para tratar de afianzar los viejos postulados pero tambieacuten ellos mismos ofrecen un campo fructiacutefero para crear modelos alternativos
Desafortunadamente la literatura de ensentildeanza aun aquella de reciente edicioacuten es en extremo conservadora y se inclina por mantener los postulados de la tectoacutenica de placas sin asomo de critica alguna Por su parte la gran mayoriacutea de los artiacuteculos se limitan a incorporar pasivamente a la corriente del conocimiento los hechos maacutes recientes y solo en un contado nuacutemero de ellos se ventilan de manera tiacutemida algunas de las nuevas posibilidades de la geodinaacutemica Ante esta situacioacuten quizaacutes una manera de mantener el vigor de las ideas sea a traveacutes de docwnentos informales como el presente que puede ocupar un espacio entre estos polos opuestos de la actividad intelectual
Notaraacute el lector que a lo largo del docwnento se incursiona desde la escala planetaria haciacutea los detalles regionales este es un ejercicio para mostrar que para cada escala de trabajo existe un tipo de datos que le es maacutes adecuado y por supuesto las ideas que se crean para explicar los rasgos visibles a lUla escala dada tienen tambieacuten ese mismo rango de validez por supuesto que existen datos que en si mismos corresponden a una integracioacuten sobre toda la tierra por ejemplo la gravedad en cada punto depende de la distribucioacuten y de las transfonnaciones que sufren la
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totalidad de las masas de la tierra e incluso de maacutes allaacute de ella pero otros resultados por el contrario son solo locales como el nunbo y el buzamiento de una falla Es bastante usual pasar por alto la pertinencia de la escala y en muchos casos se invocan con fuerza explicativa ideas que fueron desarrolladas para contextos distintos
Por lo demaacutes seriacutea pretencioso decir que en este trabajo se puede hallar alguna respuesta a los problemas geodinaacutemicos globales o siquiera para aquellos del Noroccidente de Colombia cuando en la realidad solo se ha intentado insistir en algunos asuntos que estaacuten pendientes de illla solucioacuten a la luz de los datos disponibles En el mejor de los casos se ha tratado de presentar los datos y mapas maacutes modernos a modo de compilacioacuten y en otros casos de ha tratado de esbozar un marco de los argumentos y de los problemas propios de cada escala sin olvidar aquellos asuntos que siguen siendo controversiales
La mayor utilidad que se podriacutea dar al presente documento es como introduccioacuten a un curso de geodinaacutemica especialmente porque compila los maacutes recientes mapas globales enfatizando en la necesidad de procesar y encontrarle sentido a estas gigantescas masas de datos Se intenta que el lector comprenda que no existe ho en dia una teoriacutea sobre geodinaacutemica global del planeta tierra que integre coherentemente los datos disponibles y por lo tanto crearla seraacute uno de los retos del presente siglo
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
r-middot1i d-Aflml1 i Rjdgc
FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
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3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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Contenido
INTRODUCCIOacuteN 4 ] GEODINAacuteMICA PlANETARIA 6 2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE 7
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO 11 4 LA GRAVIMETRIacuteA 15
41 EL GEOIDE 15 42 ANOMALIacuteAS DEL GEOIDE 17
6 LA SISMOLOGIacuteA 22 61 LA SISMOLOGIacuteA CLAacuteSICA 22 62 LA IMAGENOLOGIacuteA SIacuteSMICA 24
7 LA SIacuteSMICA 26 71 LA REFRACCIOacuteN PROFUNDA 2 6 72 LA REFLEXIOacuteN PROFlJNDA 27
8 MAGNETIZACIOacuteN GLOBAL DE LA CORTEZA 29 9 LAS IDEAS SOBRE LA GEODINAacuteMICA GLOBAL 32
91 LA DERIVA CONTINENTAL 32 92 LA EXPANSIOacuteN DE LOS FONDOS OCEAacuteNICO 33 93 LA TECTOacuteNICA DE PLACAS 35 94 LA TEORIacuteA DE PLUMAS 37
10 LA ARMAZOacuteN GEODINAacuteMICA DE SURAMEacuteRlCA 40 101 LOS GRANDES RASGOS GEOGRAacuteFICOS 40 102 LA CONFORMACIOacuteN GEOLOacuteGICA DE SURAMEacuteRlCA 43
1021 Los Cratones SuraIIlericanos 43 1022 El Craron de la AmazonIacutea CentraL 43
_ 1023 El Cratoacuten de San Francisco 43 103 LOS DATOS GRAVIMEacuteTRICOS DE SURAMEacuteRICA 45
1031 La Cuenca del Piedemonte Subandino 45 1032 La Protocordillera Ancestral Sudamericana 45
1L ENTORNO GEODINAMJCO COLOMBlANO 47 11] INFLUENCIAS DEL CRATOacuteN DE LA AMAZONIacuteA CENTRAL 47 112 INFLUENCIAS DE LA PROTOCORDILLERA ANDINA 47 113 LA INFLUENCIA DE LA CORDILLERA ANDINA 49 114 INFLUENCIA PAciacuteFICO-CARIBE 50 12 CONCLUSIONES 51 13 SffiLIOGRAFIacuteA 52
81 ClONA1 DE COlo tU
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Lista de Figuras
FIGURA L MAPAS DE RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE 8 _ _ ARRIBA MAPA DE H EZEN y THARP (1977) ABAJO MAPA TOPOGRAacuteFICO GLOBAL
(ETOP02V2 LIBERADO EN 20(6) 8 FIGURA 2 DISllNTAS RESOLUCIONES BA TIMEacuteTRlCAS 9 FIGURA 3 PERFiLES DE SONAR lIacutePICOS DEL PISO OCEAacuteNICO 9 FIGURA 4 MAPA FISIOGRAacuteFlCO DEL PISO OCEAacuteNICO
(TOMADO DE HEEZEN AND THARP (1965raquo 13 FIGURA 5 GEOIDE TERRESTRE 16 ARRIBA MODEW EGM96 DE 1998 ABAJO MODELO GGM02S DE 2006 16 FIGURA 6 ANOMALIacuteAS DEL GEOIDE Y ABAJO COMPONENTE MA YORIT ARlA DEL CAMPO 18 FIGURA 7 MAPA GEOLOacuteGICO GLOBAL 1849 19 FIGURA 8 MAPA GEOLOacuteGICO DEL MUNDO (CGMW 1999 2001 ) 20 FIGURA 9 MODELO DE REFERENClA 23 A ONDAS P B ONDAS S PDENSIDAD ~VELOClDAD VOLUMEacuteTRICA Q ATENUACiOacuteN
(TOMADO DE KENNEIT (2006raquo 23 FIGURA JO MAPA DE SISMlCIDAD GLOBAL PARA SISMOS DE MAGNITUD MAYOR DE 51 24 FIGURA 11 ANOMALIacuteAS DE VELOCIDAD POR TOMOGRAFIacuteA SiacuteSMICA 25 FIGURA 12 MODELO CRUST 20 PARA LA PROF NDlDAD DEL MOHO CON BASE A LA
REFRACCiOacuteN SIacuteSMlCA (KABAN 2004) 26 FIGURA 13 PERFIL lIacutePlCO DERIVADO POR SiacuteSMlCA DE REFLEXIOacuteN PROFUNDA 27 FIGURA 14 LAMINACIOacuteN SiacuteSMICA EN LA CORTEZA INFERIOR 28 FIGURA 15 COMPONENTES Y ORIGEN DEL CA MPO MAGNEacuteTICO TERRESTRE MIOARA y
PURUCKER (2005) 30 FIGURA 16 SUPERPOSICIOacuteN DE LA COMPONENTE SUPERFICIA L DEL CAMPO MAGNEacuteTICO
TERRESTRE CONTRA LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE OacuteLIDA 31 FIGURA 11 LA DERIVA CONTINENTAL WEGENER (1 924) 33 FIGURA 18 PLACAS DE LA CORTEZA BIRO (2003) LAS AacuteREAS ACH RADAS SON AUN NO
SUBDIVIDIDAS EN PLACAS O MICROPLACAS 37 FIGURA 19 LA TEORIacuteA DE PLUMAS EN FORMA GRAacuteFICA 38 FIGURA 20 GRANDES RASGOS DE SURAMEacuteRICA 41 FIGURA 21 PROVINCIAS GEOCRONOLOacuteGICAS DE LA PLATAFORMA SURAMERICANA CORDANI
y SATO (1999) 44 FIGURA 22 ANOMALIacuteAS DEL GEOlDE PARA SURAMEacuteRICA IZQUIERDA GG M02 y A LA DERECHA
PROCESADA POR W A VELETS 45 FIGURA 23 INFLUENCIA DE LA AMAZONIacuteA CENTRAL 48 FIGURA 24 INFLUENCIA DE LA PROTOCORDILLERA AN DINA 48 FIGURA 25 AacuteREAS CON FUERTE INFLUENCIA DE LOS OCEacuteANOS PAciacutenco y CARIBE 49
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INTRODUCCIOacuteN
Quizaacutes parezca suplementario un trabajo maacutes sobre el Noroccidente Colombiano dada la cantidad de publicaciones hoy disponibles sobre esta regioacuten pero la realidad es que a pesar de deacutecadas de trabajos en la zona las grandes preguntas estaacuten lejos de ser satisfactoriamente respondidas y por el contrario proliferan gran variedad de ideas y opiniones incluyendo algunas que claramente son contrarias a los datos disponibles o que expliacutecitamente excluyen aquella informacioacuten que no se ajusta a sus preconcepciones En otros casos solo se ha pretendido dar un toque de modernidad a las problemaacuteticas geoloacutegicas regionales~ empleando una nomenclatura esnobista para rasgos y hechos ya bien documentados por otros geocientiacuteficos del pasado
Para la elaboracioacuten de este ensayo la buacutesqueda de la bibliografiacutea claacutesica y moderna ha sido extensa aunque solo se han citado aquellas publicaciones maacutes relevantes para los propoacutesitos de este trabajo cuyo propoacutesito esencial el motivar a los estudiantes universitarios hacia la buacutesqueda de nuevas e innovadoras soluciones en el campo de la geodinaacutemica Dado que la gran mayoriacutea de estos estudiantes han sido educados dentro de los dogmas claacutesicos de la tectoacutenica y poco se les ha mostrado que esas soluciones distan de ser fmales o incluso adecuadas resulta particularmente uacutetil un docwnento donde se resalten las nuevas tecnologiacuteas y datos
En el pasado nuevas teacutecnicas o mejoramientos a las existentes surgidas en la deacutecada de 1960 arrojaron un nuacutemero importante de datos que al ser interpretados implicaron la aparicioacuten de otras ideas sobre la geodinaacutemica planetaria hoy al igual que en el pasado se han desarrollado nuevas teacutecnicas y se han mejorado algunas con ayuda de sateacutelites y de la informaacutetica como consecuencia estaacuten emergiendo datos y mapas que implican un replanteamiento de las ideas de los antildeos 60 sobre geodinaacutemica de gran escala implicando que es menester mantener la mente abierta a su evolucioacuten En este entorno de inestabilidad es normal que los nuevos datos se usen para tratar de afianzar los viejos postulados pero tambieacuten ellos mismos ofrecen un campo fructiacutefero para crear modelos alternativos
Desafortunadamente la literatura de ensentildeanza aun aquella de reciente edicioacuten es en extremo conservadora y se inclina por mantener los postulados de la tectoacutenica de placas sin asomo de critica alguna Por su parte la gran mayoriacutea de los artiacuteculos se limitan a incorporar pasivamente a la corriente del conocimiento los hechos maacutes recientes y solo en un contado nuacutemero de ellos se ventilan de manera tiacutemida algunas de las nuevas posibilidades de la geodinaacutemica Ante esta situacioacuten quizaacutes una manera de mantener el vigor de las ideas sea a traveacutes de docwnentos informales como el presente que puede ocupar un espacio entre estos polos opuestos de la actividad intelectual
Notaraacute el lector que a lo largo del docwnento se incursiona desde la escala planetaria haciacutea los detalles regionales este es un ejercicio para mostrar que para cada escala de trabajo existe un tipo de datos que le es maacutes adecuado y por supuesto las ideas que se crean para explicar los rasgos visibles a lUla escala dada tienen tambieacuten ese mismo rango de validez por supuesto que existen datos que en si mismos corresponden a una integracioacuten sobre toda la tierra por ejemplo la gravedad en cada punto depende de la distribucioacuten y de las transfonnaciones que sufren la
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totalidad de las masas de la tierra e incluso de maacutes allaacute de ella pero otros resultados por el contrario son solo locales como el nunbo y el buzamiento de una falla Es bastante usual pasar por alto la pertinencia de la escala y en muchos casos se invocan con fuerza explicativa ideas que fueron desarrolladas para contextos distintos
Por lo demaacutes seriacutea pretencioso decir que en este trabajo se puede hallar alguna respuesta a los problemas geodinaacutemicos globales o siquiera para aquellos del Noroccidente de Colombia cuando en la realidad solo se ha intentado insistir en algunos asuntos que estaacuten pendientes de illla solucioacuten a la luz de los datos disponibles En el mejor de los casos se ha tratado de presentar los datos y mapas maacutes modernos a modo de compilacioacuten y en otros casos de ha tratado de esbozar un marco de los argumentos y de los problemas propios de cada escala sin olvidar aquellos asuntos que siguen siendo controversiales
La mayor utilidad que se podriacutea dar al presente documento es como introduccioacuten a un curso de geodinaacutemica especialmente porque compila los maacutes recientes mapas globales enfatizando en la necesidad de procesar y encontrarle sentido a estas gigantescas masas de datos Se intenta que el lector comprenda que no existe ho en dia una teoriacutea sobre geodinaacutemica global del planeta tierra que integre coherentemente los datos disponibles y por lo tanto crearla seraacute uno de los retos del presente siglo
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
r-middot1i d-Aflml1 i Rjdgc
FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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Lista de Figuras
FIGURA L MAPAS DE RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE 8 _ _ ARRIBA MAPA DE H EZEN y THARP (1977) ABAJO MAPA TOPOGRAacuteFICO GLOBAL
(ETOP02V2 LIBERADO EN 20(6) 8 FIGURA 2 DISllNTAS RESOLUCIONES BA TIMEacuteTRlCAS 9 FIGURA 3 PERFiLES DE SONAR lIacutePICOS DEL PISO OCEAacuteNICO 9 FIGURA 4 MAPA FISIOGRAacuteFlCO DEL PISO OCEAacuteNICO
(TOMADO DE HEEZEN AND THARP (1965raquo 13 FIGURA 5 GEOIDE TERRESTRE 16 ARRIBA MODEW EGM96 DE 1998 ABAJO MODELO GGM02S DE 2006 16 FIGURA 6 ANOMALIacuteAS DEL GEOIDE Y ABAJO COMPONENTE MA YORIT ARlA DEL CAMPO 18 FIGURA 7 MAPA GEOLOacuteGICO GLOBAL 1849 19 FIGURA 8 MAPA GEOLOacuteGICO DEL MUNDO (CGMW 1999 2001 ) 20 FIGURA 9 MODELO DE REFERENClA 23 A ONDAS P B ONDAS S PDENSIDAD ~VELOClDAD VOLUMEacuteTRICA Q ATENUACiOacuteN
(TOMADO DE KENNEIT (2006raquo 23 FIGURA JO MAPA DE SISMlCIDAD GLOBAL PARA SISMOS DE MAGNITUD MAYOR DE 51 24 FIGURA 11 ANOMALIacuteAS DE VELOCIDAD POR TOMOGRAFIacuteA SiacuteSMICA 25 FIGURA 12 MODELO CRUST 20 PARA LA PROF NDlDAD DEL MOHO CON BASE A LA
REFRACCiOacuteN SIacuteSMlCA (KABAN 2004) 26 FIGURA 13 PERFIL lIacutePlCO DERIVADO POR SiacuteSMlCA DE REFLEXIOacuteN PROFUNDA 27 FIGURA 14 LAMINACIOacuteN SiacuteSMICA EN LA CORTEZA INFERIOR 28 FIGURA 15 COMPONENTES Y ORIGEN DEL CA MPO MAGNEacuteTICO TERRESTRE MIOARA y
PURUCKER (2005) 30 FIGURA 16 SUPERPOSICIOacuteN DE LA COMPONENTE SUPERFICIA L DEL CAMPO MAGNEacuteTICO
TERRESTRE CONTRA LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE OacuteLIDA 31 FIGURA 11 LA DERIVA CONTINENTAL WEGENER (1 924) 33 FIGURA 18 PLACAS DE LA CORTEZA BIRO (2003) LAS AacuteREAS ACH RADAS SON AUN NO
SUBDIVIDIDAS EN PLACAS O MICROPLACAS 37 FIGURA 19 LA TEORIacuteA DE PLUMAS EN FORMA GRAacuteFICA 38 FIGURA 20 GRANDES RASGOS DE SURAMEacuteRICA 41 FIGURA 21 PROVINCIAS GEOCRONOLOacuteGICAS DE LA PLATAFORMA SURAMERICANA CORDANI
y SATO (1999) 44 FIGURA 22 ANOMALIacuteAS DEL GEOlDE PARA SURAMEacuteRICA IZQUIERDA GG M02 y A LA DERECHA
PROCESADA POR W A VELETS 45 FIGURA 23 INFLUENCIA DE LA AMAZONIacuteA CENTRAL 48 FIGURA 24 INFLUENCIA DE LA PROTOCORDILLERA AN DINA 48 FIGURA 25 AacuteREAS CON FUERTE INFLUENCIA DE LOS OCEacuteANOS PAciacutenco y CARIBE 49
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INTRODUCCIOacuteN
Quizaacutes parezca suplementario un trabajo maacutes sobre el Noroccidente Colombiano dada la cantidad de publicaciones hoy disponibles sobre esta regioacuten pero la realidad es que a pesar de deacutecadas de trabajos en la zona las grandes preguntas estaacuten lejos de ser satisfactoriamente respondidas y por el contrario proliferan gran variedad de ideas y opiniones incluyendo algunas que claramente son contrarias a los datos disponibles o que expliacutecitamente excluyen aquella informacioacuten que no se ajusta a sus preconcepciones En otros casos solo se ha pretendido dar un toque de modernidad a las problemaacuteticas geoloacutegicas regionales~ empleando una nomenclatura esnobista para rasgos y hechos ya bien documentados por otros geocientiacuteficos del pasado
Para la elaboracioacuten de este ensayo la buacutesqueda de la bibliografiacutea claacutesica y moderna ha sido extensa aunque solo se han citado aquellas publicaciones maacutes relevantes para los propoacutesitos de este trabajo cuyo propoacutesito esencial el motivar a los estudiantes universitarios hacia la buacutesqueda de nuevas e innovadoras soluciones en el campo de la geodinaacutemica Dado que la gran mayoriacutea de estos estudiantes han sido educados dentro de los dogmas claacutesicos de la tectoacutenica y poco se les ha mostrado que esas soluciones distan de ser fmales o incluso adecuadas resulta particularmente uacutetil un docwnento donde se resalten las nuevas tecnologiacuteas y datos
En el pasado nuevas teacutecnicas o mejoramientos a las existentes surgidas en la deacutecada de 1960 arrojaron un nuacutemero importante de datos que al ser interpretados implicaron la aparicioacuten de otras ideas sobre la geodinaacutemica planetaria hoy al igual que en el pasado se han desarrollado nuevas teacutecnicas y se han mejorado algunas con ayuda de sateacutelites y de la informaacutetica como consecuencia estaacuten emergiendo datos y mapas que implican un replanteamiento de las ideas de los antildeos 60 sobre geodinaacutemica de gran escala implicando que es menester mantener la mente abierta a su evolucioacuten En este entorno de inestabilidad es normal que los nuevos datos se usen para tratar de afianzar los viejos postulados pero tambieacuten ellos mismos ofrecen un campo fructiacutefero para crear modelos alternativos
Desafortunadamente la literatura de ensentildeanza aun aquella de reciente edicioacuten es en extremo conservadora y se inclina por mantener los postulados de la tectoacutenica de placas sin asomo de critica alguna Por su parte la gran mayoriacutea de los artiacuteculos se limitan a incorporar pasivamente a la corriente del conocimiento los hechos maacutes recientes y solo en un contado nuacutemero de ellos se ventilan de manera tiacutemida algunas de las nuevas posibilidades de la geodinaacutemica Ante esta situacioacuten quizaacutes una manera de mantener el vigor de las ideas sea a traveacutes de docwnentos informales como el presente que puede ocupar un espacio entre estos polos opuestos de la actividad intelectual
Notaraacute el lector que a lo largo del docwnento se incursiona desde la escala planetaria haciacutea los detalles regionales este es un ejercicio para mostrar que para cada escala de trabajo existe un tipo de datos que le es maacutes adecuado y por supuesto las ideas que se crean para explicar los rasgos visibles a lUla escala dada tienen tambieacuten ese mismo rango de validez por supuesto que existen datos que en si mismos corresponden a una integracioacuten sobre toda la tierra por ejemplo la gravedad en cada punto depende de la distribucioacuten y de las transfonnaciones que sufren la
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totalidad de las masas de la tierra e incluso de maacutes allaacute de ella pero otros resultados por el contrario son solo locales como el nunbo y el buzamiento de una falla Es bastante usual pasar por alto la pertinencia de la escala y en muchos casos se invocan con fuerza explicativa ideas que fueron desarrolladas para contextos distintos
Por lo demaacutes seriacutea pretencioso decir que en este trabajo se puede hallar alguna respuesta a los problemas geodinaacutemicos globales o siquiera para aquellos del Noroccidente de Colombia cuando en la realidad solo se ha intentado insistir en algunos asuntos que estaacuten pendientes de illla solucioacuten a la luz de los datos disponibles En el mejor de los casos se ha tratado de presentar los datos y mapas maacutes modernos a modo de compilacioacuten y en otros casos de ha tratado de esbozar un marco de los argumentos y de los problemas propios de cada escala sin olvidar aquellos asuntos que siguen siendo controversiales
La mayor utilidad que se podriacutea dar al presente documento es como introduccioacuten a un curso de geodinaacutemica especialmente porque compila los maacutes recientes mapas globales enfatizando en la necesidad de procesar y encontrarle sentido a estas gigantescas masas de datos Se intenta que el lector comprenda que no existe ho en dia una teoriacutea sobre geodinaacutemica global del planeta tierra que integre coherentemente los datos disponibles y por lo tanto crearla seraacute uno de los retos del presente siglo
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
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FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
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FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
I 10
OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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INTRODUCCIOacuteN
Quizaacutes parezca suplementario un trabajo maacutes sobre el Noroccidente Colombiano dada la cantidad de publicaciones hoy disponibles sobre esta regioacuten pero la realidad es que a pesar de deacutecadas de trabajos en la zona las grandes preguntas estaacuten lejos de ser satisfactoriamente respondidas y por el contrario proliferan gran variedad de ideas y opiniones incluyendo algunas que claramente son contrarias a los datos disponibles o que expliacutecitamente excluyen aquella informacioacuten que no se ajusta a sus preconcepciones En otros casos solo se ha pretendido dar un toque de modernidad a las problemaacuteticas geoloacutegicas regionales~ empleando una nomenclatura esnobista para rasgos y hechos ya bien documentados por otros geocientiacuteficos del pasado
Para la elaboracioacuten de este ensayo la buacutesqueda de la bibliografiacutea claacutesica y moderna ha sido extensa aunque solo se han citado aquellas publicaciones maacutes relevantes para los propoacutesitos de este trabajo cuyo propoacutesito esencial el motivar a los estudiantes universitarios hacia la buacutesqueda de nuevas e innovadoras soluciones en el campo de la geodinaacutemica Dado que la gran mayoriacutea de estos estudiantes han sido educados dentro de los dogmas claacutesicos de la tectoacutenica y poco se les ha mostrado que esas soluciones distan de ser fmales o incluso adecuadas resulta particularmente uacutetil un docwnento donde se resalten las nuevas tecnologiacuteas y datos
En el pasado nuevas teacutecnicas o mejoramientos a las existentes surgidas en la deacutecada de 1960 arrojaron un nuacutemero importante de datos que al ser interpretados implicaron la aparicioacuten de otras ideas sobre la geodinaacutemica planetaria hoy al igual que en el pasado se han desarrollado nuevas teacutecnicas y se han mejorado algunas con ayuda de sateacutelites y de la informaacutetica como consecuencia estaacuten emergiendo datos y mapas que implican un replanteamiento de las ideas de los antildeos 60 sobre geodinaacutemica de gran escala implicando que es menester mantener la mente abierta a su evolucioacuten En este entorno de inestabilidad es normal que los nuevos datos se usen para tratar de afianzar los viejos postulados pero tambieacuten ellos mismos ofrecen un campo fructiacutefero para crear modelos alternativos
Desafortunadamente la literatura de ensentildeanza aun aquella de reciente edicioacuten es en extremo conservadora y se inclina por mantener los postulados de la tectoacutenica de placas sin asomo de critica alguna Por su parte la gran mayoriacutea de los artiacuteculos se limitan a incorporar pasivamente a la corriente del conocimiento los hechos maacutes recientes y solo en un contado nuacutemero de ellos se ventilan de manera tiacutemida algunas de las nuevas posibilidades de la geodinaacutemica Ante esta situacioacuten quizaacutes una manera de mantener el vigor de las ideas sea a traveacutes de docwnentos informales como el presente que puede ocupar un espacio entre estos polos opuestos de la actividad intelectual
Notaraacute el lector que a lo largo del docwnento se incursiona desde la escala planetaria haciacutea los detalles regionales este es un ejercicio para mostrar que para cada escala de trabajo existe un tipo de datos que le es maacutes adecuado y por supuesto las ideas que se crean para explicar los rasgos visibles a lUla escala dada tienen tambieacuten ese mismo rango de validez por supuesto que existen datos que en si mismos corresponden a una integracioacuten sobre toda la tierra por ejemplo la gravedad en cada punto depende de la distribucioacuten y de las transfonnaciones que sufren la
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totalidad de las masas de la tierra e incluso de maacutes allaacute de ella pero otros resultados por el contrario son solo locales como el nunbo y el buzamiento de una falla Es bastante usual pasar por alto la pertinencia de la escala y en muchos casos se invocan con fuerza explicativa ideas que fueron desarrolladas para contextos distintos
Por lo demaacutes seriacutea pretencioso decir que en este trabajo se puede hallar alguna respuesta a los problemas geodinaacutemicos globales o siquiera para aquellos del Noroccidente de Colombia cuando en la realidad solo se ha intentado insistir en algunos asuntos que estaacuten pendientes de illla solucioacuten a la luz de los datos disponibles En el mejor de los casos se ha tratado de presentar los datos y mapas maacutes modernos a modo de compilacioacuten y en otros casos de ha tratado de esbozar un marco de los argumentos y de los problemas propios de cada escala sin olvidar aquellos asuntos que siguen siendo controversiales
La mayor utilidad que se podriacutea dar al presente documento es como introduccioacuten a un curso de geodinaacutemica especialmente porque compila los maacutes recientes mapas globales enfatizando en la necesidad de procesar y encontrarle sentido a estas gigantescas masas de datos Se intenta que el lector comprenda que no existe ho en dia una teoriacutea sobre geodinaacutemica global del planeta tierra que integre coherentemente los datos disponibles y por lo tanto crearla seraacute uno de los retos del presente siglo
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
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FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
iexcl ~ ~
-r P 0laquo oC t1C
~
F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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totalidad de las masas de la tierra e incluso de maacutes allaacute de ella pero otros resultados por el contrario son solo locales como el nunbo y el buzamiento de una falla Es bastante usual pasar por alto la pertinencia de la escala y en muchos casos se invocan con fuerza explicativa ideas que fueron desarrolladas para contextos distintos
Por lo demaacutes seriacutea pretencioso decir que en este trabajo se puede hallar alguna respuesta a los problemas geodinaacutemicos globales o siquiera para aquellos del Noroccidente de Colombia cuando en la realidad solo se ha intentado insistir en algunos asuntos que estaacuten pendientes de illla solucioacuten a la luz de los datos disponibles En el mejor de los casos se ha tratado de presentar los datos y mapas maacutes modernos a modo de compilacioacuten y en otros casos de ha tratado de esbozar un marco de los argumentos y de los problemas propios de cada escala sin olvidar aquellos asuntos que siguen siendo controversiales
La mayor utilidad que se podriacutea dar al presente documento es como introduccioacuten a un curso de geodinaacutemica especialmente porque compila los maacutes recientes mapas globales enfatizando en la necesidad de procesar y encontrarle sentido a estas gigantescas masas de datos Se intenta que el lector comprenda que no existe ho en dia una teoriacutea sobre geodinaacutemica global del planeta tierra que integre coherentemente los datos disponibles y por lo tanto crearla seraacute uno de los retos del presente siglo
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
r-middot1i d-Aflml1 i Rjdgc
FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
1 ]
bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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1 GEODINAacuteMICA PLANETARIA
La geodinaacutemica planetaria es una rama emergente de las geociencias que se encarga de los estudios a escala global y se concentra en conocer la estructura dinaacutemica y evolucioacuten de los planetas y para lograr estos objetivos se hace entonces necesario medir caracterizar modelar e interpretar los procesos que moldean los cuerpos planetarios iacutencluyendo a la tierra Como su nombre lo indica se requieren datos que puedan cubrir un planeta a escala uniforme y eUos provienen de los avances en geologiacutea sismologiacutea gravimetria magnetometriacutea y mapeo global logrados tanto de las medidas satelitales como terrestres o integrando ambos tipos de mediciones
La geodinaacutemica debe su complejidad a su caraacutecter abierto multidimensional y a la gran variabilidad de las escalas y tiempos involucrados lo cual hace ciertamente dificil el valorar e integrar informacioacuten geoloacutegica y geofiacutesica de escalas ampliamente separadas por ejemplo informacioacuten ) teacutecnicas que son relevantes a escala continental pueden no tener importancia local y por el contrario una estructura de escala local no necesariamente se puede interpolar en fonna monoacutetona a grandes escalas
Para el caso de la tierra se dispone de algunos datos globales los cuales han emergido lentamente a partir del decenio de 1950 muy especialmente en los uacuteltimos decenios con los aportes provenientes de misiones satelitales especializadas instrumentacioacuten nueva o sensiblemente mejorada y avances muy notorios en la capacidad de procesamiento de datos masivos Los avances provenientes de los sateacutelites han sido muy raacutepidos primordialmente si se tiene en cuenta que el primero de eIJos fue lanzado solo en 1957
Las principales fuentes de datos de la geodinaacutemica planetaria se obtienen en la propia superficie o desde sateacutelites como la rugosidad de la superficie (geomorfologiacutea planetaria) la gravedad (mapas del geoide y de anomaliacuteas gravimeacutetricas globales) magnetometria geologiacutea planetaria y sismologiacutea otras fuentes de datos son los fragmentos de rocas arrastradas desde el interior por los volcanes u obtenidas por medio de perforaciones profundas
Sin embargo muchas variables constantes y procesos fundamentales para el entendimiento de la geodiacutenaacutemica solo pueden ser obtenidas por experimentos directos con materiales naturales a altas presiones y temperaturas lo cual solo se puede lograr en la actualidad durante periodos de tiempo muy cortos Los experimentos sobre iransfonnaciones de fase yo de composicioacuten que sufren los minerales y las rocas a medida que se incrementa la presioacuten y temperatura constituyen los mejores anaacutelogos de los tipos y de la reologiacutea de los materiales tiacutepicos del manto y del nuacutecleo de la tierra
En muchos otros casos se debe acudir a la simulacioacuten en computadoras con el propoacutesito de tener al menos algunas ideas sobre las condiciones limitantes y de estabilidad de los materiales o sobre la evolucioacuten a largo plazo de alguacuten proceso o fenoacutemeno de los que se supone ocurren en el interior del planeta
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
r-middot1i d-Aflml1 i Rjdgc
FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
iexcl ~ ~
-r P 0laquo oC t1C
~
F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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2 LA RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La topografia de los continentes era ya conocida con razonable precisioacuten a finales del Siglo IXX pero no fue sino basta el perfeccionamiento del sonar de precisioacuten en la deacutecada de 1950 se pudo avanzar en el mapeo sistemaacutetico de los rasgos de gran tamantildeo de los fondos oceaacutenicos a modo de ejemplo ya en 1959 se teniacutea el mapa del Atlaacutentico Norte y en 1969 se completoacute el del oceacuteano Indico pero fue necesario esperar una deacutecada maacutes para disponer de una primera visioacuten integral de la rugosidad de los fondos oceaacutenicos an monumental tarea emprendida por Heezen and Tharp (1977) fue publicada en forma del primer mapa de la topografia global Figura 1 Y constituye sin duda la mayor revolucioacuten cartograacutefica desde los viajes de descubrimiento del medioevo
El eonocimiento de la topografia de los fondos oceaacutenicos permitioacute por primera vez reconocer y comparar los grandes rasgos geograacuteficos de escala planetaria tanto en las tierras emergidas como debajo de los oceacuteanos pero su mayor contribucioacuten ya medida que se iban completando diversos sectores del fondo oceaacutenico fue dar un gran impulso e inspiracioacuten para las teoriacuteas globales
A pesar del avance representado por el mapa de Heezen and Tharp (1977) la resolucioacuten horizontal y vertical de este mapa no es uniforme para continentes y oceacuteanos por este motivo los esfuerzos por lograr una mejor y maacutes uniforme representacioacuten de la topografia global han continuado hasta la actualidad con la adquisicioacuten e integracioacuten de nuevos datos como fruto de este trabajo se han liberado los mapas etopo5 etopo2 y etopo2v2 por parte del NOOA estos uacuteltimos mapas son de escala uniforme a traveacutes de continentes oceacuteanos y zonas polares estaacuten disponibles puacuteblicamente y en formato digital por lo cual se prestan a procesamientos no posibles con el mapa de Heezen ami Tharp (1977)
El conocimiento de la topografia del piso oceaacutenico ha avanzado significativamente como resultado de la altimetriacutea satelital con radar y laacuteser (Smith 1998) desarrollada desde 1993 Esta teacutecnica aprovecha el hecho de que los efectos gravitacionales causados por rasgos del piso oceaacutenico mayores de 10km son lo suficientemente grandes para deformar la superficie del oceacuteano y por lo tanto esta curvatura se puede medir con estos sateacutelites Los datos de las misiones satelitales Geosat y ERS1 Sandwell (1997) han permitido conocer la gran rugosidad del piso oceaacutenico revelando 30-5000 maacutes de volcanes sumergidos (mayores de 10Km de diaacutemetro y 1000m de alto) e incluso cadenas de montes-islas desconocidos hasta esa fecha como Foundation Louisville etc De acuerdo con Sandwell el al (2007) una nueva misioacuten satelital podriacutea lograr resolver rasgos con entre 6 y 9km de diaacutemetro
Sin duda las contribuciones maacutes significativas de la altimetriacutea satelital han sido llenar los vaciacuteos de informacioacuten en sectores muy remotos de los oceacuteanos localizar rasgos con entre 1 0-15km de diaacutemetro y mostrar los rasgos mayores a 25-45km a una escala uniforme (mediciones de la misma calidad) y con ya citada excelente precisioacuten sobre toda la tie~ Figura 2
De otro lado se sigue completando la topografla del fondo oceaacutenico en aacutereas maacutes pequentildeas pero a mayores resoluciones espaciales con ecosondas de barrido multicanal altamente perfeccionadas
7
y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
r-middot1i d-Aflml1 i Rjdgc
FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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_
Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
1 ]
bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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y operadas desde barcos de investigacioacuten y sumergibles estos sonares son capaces de lograr resoluciones de pocos metros en las plataformas continentales y de unas pocas decenas de metros a mayores profundidades Figura 3 Sin embargo debido al tamantildeo de los oceacuteanos serian necesarios varios siglos para lograr obtener un mapa completo de resolucioacuten meacutetrica con estos sonares y los costos seriacutean enormes Sandwell el al (2007) Por ahora los mapas globales del piso oceaacutenico solo son capaces de mostrar aquellos rasgos que exceden una decena de kiloacutemetros
FIGURA 1 Mapas de rugosidad de la superficie terrestre Arriba Mapa de Heezen y Tbarp (1977) Abajo Mapa topogTaacutefico global (etopo2v2 liberado en 2006)
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FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
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FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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Menard 8 Siexcl)Il1 h 1965
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FIGURA 2 Distintas resoluciones batimeacutetricas
E~l P-I ific RLc
FIGURA 3 Perfiles de sonar tiacutepicos del piso oceaacutenico
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Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
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3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
iexcl ~ ~
-r P 0laquo oC t1C
~
F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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_
Por su parte la topografiacutea de los continentes es bien conocida y recientemente se han liberado los mapas de elevacioacuten del terreno de praacutecticamente todas las aacutereas continentales con una resolucioacuten espacial de 90m conocidos como SRTM Debido al enorme tamantildeo que tendriacutea un mapa digital a esa resolucioacuten el mapa etopo2v2 recoge la topografia de los continentes a una resolucioacuten muy simplificada De otro lado las misiones satelitales recogen diariamente imaacutegenes directas de las aacutereas continentales algunas de ellas con resoluciones de pocos metros y capaces de suministrar informacioacuten altimeacutetrica De hecho existe la tecnologiacutea para obtener mapas e imaacutegenes del terreno con resoluciones de pocos centiacutemetros de tal manera que en aacutereas reducidas es posible lograr la informacioacuten topograacutefica deseada
I 10
OrnyElsloAD NAPONAI OE COLOMBIA _nn tDJUlN
DErTO D E mOLlOTECA 01 1)1 rmiddotImiddot ~ -
3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
1 ]
bull
debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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3 LOS GRANDES RASGOS DEL PISO OCEAacuteNICO
Es de destacar que a pesar de la amplia disposicioacuten de los datos de la rugosidad del piso oceaacutenico el anaacutelisis geomorfoloacutegico y geomorfomeacutetrico de estas estructuras sus patrones y los rasgos menores que las acompantildean no han despertado el mismo intereacutes que se dedica a los debates propios de la geomorfologiacutea continental Respecto de estas enormes geofonnas oceaacutenicas la comunidad cientiacutefica se ha confonnado con explicaciones ligeras acerca de su origen y en el mejor de los casos se han usado solo como las pruebas de otras teoriacuteas Sin embargo 10 singular de estas geoformas sus procesos de creacioacuten modificacioacuten y evolucioacuten y las fuerzas que las forman y controlan bajo una envoltura liacutequida bien ameritan un mayor trabajo en geomorfologiacutea oceaacutenica
Los ecoperfiles y barridos multicanal de las geofonnas oceaacutenicas que constituyen la materia prima y la teacutecnica de mayor precisioacuten para su estudio Figura 3 muestran detalles de escala fina con picos aristados y paredes verticales y un contraste muy agudo entre los liacutemites de las geoformas lo cual no tiene igual en los continentes Asiacute que la representacioacuten adecuada de estas geoformas tan singulares del piso oceaacutenico por medio de un modelo de elevacioacuten digital o por trazado de las curvas de nivel es una tarea muy dificil En el caso de los mapas globales se ha optado por omitir los detalles finos de las geoforrnas mostradas por los ecoperfiJes y enfatizar por medio de la correlacioacuten de los ecosondeos y la altimetriacutea satelital las grandes estructuras generando de esta manera representaciones muy suavizadas de los rasgos del piso oceaacutenico y resoluciones espaciales de decenas de kiloacutemetros
Se puede afirmar que develar las enormes geoforrnas oceaacutenicas ha sido uno de los grandes legados del Siglo XX entre las maacutes destacadas se tienen las siguientes
31 LAS DORSALES OCEAacuteNICAS
Son rasgos positivos que se levantan de 2 a 3 mil metros por encima del nivel general del piso oceaacutenico hicieron pensar a los primeros investigadores en algo anaacutelogo a las cordilleras continentales pero bien pronto se demostroacute que estas geoformas estaacuten constituidas por monumentales acumulaciones de rocas volcaacutenicas y que actuacutean a modo de protuberantes cremalleras de la corteza oceaacutenica con historias completamente distintas de aquellas correspondientes a las cordilleras Normalmente las dorsales suelen albergar en sus cimas los rift axiales donde se forma la nueva corteza oceaacutenica y se acompantildean de grietas transversales enormes Las cordilleras medio-oceaacutenicas del Paciacutefico y el Iacutendico estaacuten interconectadas alrededor del polo sur formando una cadena pero sucede lo contrario en el Atlaacutentico donde ella estaacute aislada y termina contra los continentes No existe un rasgo similar en los continentes ni por su origen constitucioacuten o conformacioacuten moacuterfica
32 LAS LLANURAS ABISALES
Cubren enormes extensiones de los fondos oceaacutenicos con pendientes muy bajas A pesar de que la profundidad mediacutea del oceacuteano es cercana a 4km las mayores planicies abisales se hallan por
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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debajo de los 5400m La cobertura de sedimentos de estas planicies proviene en su mayor parte de los continentes y los aportes propios de las geoformas oceaacutenicas son praacutecticamente despreciables
33 LOS RIYr OCEAacuteNICOS
Los sistemas de rifts maacutes extensos se ubican sobre las cimas de las dorsales pero tambieacuten otros sistemas independientes de ellas que actuacutean como gigantescas grietas para la expulsioacuten de lavas En algunos casos un rift puede emerger a la superficie generando un crecimiento continental como en el caso de Islandi~ en otros como es el caso del golfo de California (Norteameacuterica) se acepta que se trata de un rift oceaacutenico que ha interceptado un continente y esta propiciando su fragmentacioacuten Sin embargo existen casos maacutes complejos como en Adeacuten y el mar muerto entre Aacutefrica y Arabi~ donde es dificil asegurar si se trata de un rift continental sumergido o de un rift oceaacutenico que ba interceptado un continente Aunque los rift funcionan geneacutericamente como elementos tensioacutenales aquellos ubicados en los continentes difieren en los productos volcaacutenicos en no formar sistemas tan enormes y en ellos tampoco se conoce un rift asociado a la cima de una cordillerana
34 LAS FOSAS OCEAacuteNICAS
Estos rasgos son vastos cantildeones lineales yo arqueados que se abren casi verticalmente en la corteza oceaacutenica a traveacutes de varios kiloacutemetros de profundidad y millares de kiloacutemetros de longitud Los maacutes espectaculares se inician por debajo de los 6400m de profundidad y descienden otros 3 oacute 4Km maacutes abajo como sucede en la fosa centroamericana y en la fosa de las Marianas Estos rasgos han sido escasamente visitados y poco se conoce de su morfologiacutea y funcionamiento interno
35 LOS MONTES MARINOS
Estas geoformas son conos gigantescos de naturaleza volcaacutenica que se cuentan por millares y cuya su cuacutespide suele estar aplanada se alzan entre 1 ) 4Km desde los mismos fondos oceaacutenicos hasta quedar a solo 500m de profundidad o emerger como islas por encima de la superficie baciendo palidecer a los volcanes de los continentes como sucede en el Paciacutefico Oriental Los montes marinos se hallan aislados o en pequentildeos grupos pero tambieacuten forman cadenas lineales de millares de IGloacutemetros de longitud como en Hawai-emperador foundation etc Gracias a la altimetriacutea satelital en la deacutecada de 1990 se dieron a conocer miles de estos rasgos ponjendo en entredicho la rigidez de las placas
36 LAS GRANDES FRACTURAS
Son grandes depresiones lineales de paredes verticales en el piso oceaacutenico muchas de las cuales son subparalelas entre si durante miles de ki loacutemetros por ejemplo las del Pacifico NE (Mendozmo Murray Clarion y CJipperton) En muchos casos dichas megafracturas terminan abruptamente contra el talud continental sin penetrar en estos lo cual es bastante sorprendente
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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37 REGIONES FISIOGRAacuteFICAS OCEAacuteNICAS
A pesar de que existen muchas geoformas individuales que son comunes entre los distintos oceacuteanos los patrones que ellas fonnan hacen que cada uno de ellos sea singular e incluso regiones dentro de un mismo oceacuteano pueden ser totalmente distintas como sucede por ejemplo con el Paciacutefico Oriental y Occidental En otros casos por el contrario se encuentran notables simetriacutea alrededor de una dorsaJ como en el caso del piso del oceacuteano Atlaacutentico
Desde los trabajos pioneros de Heezen and Tbarp (1965 1966) se ha tratado de analizar y agrupar aquellas regiones del piso oceaacutenico que comparten caracteristicas comunes y se ha propuesto la existencia de grandes regiones fisiograacuteficas para los fondos oceaacutenicos En el mapa de estos autores mostrado en la Figura 4 ellos destacan las siguientes
l Topografia lisa y plana ll T opografia lisa y ondulada lli Relieve alto vertical IV T opografia rugosa del piso abisal V Topografiacutea de los ridge medio oceaacutenicos
A pesar de estos esfuerzos iniciales no se ha vuelto a publicar un anaacutelisis fisiograacutefico reciente de los pisos oceaacutenicos
iexcl ~ ~
-r P 0laquo oC t1C
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F1GURA 4 Mapa fisiogTaacutefico del piso oceaacutenico (Tomado de Heezeo and Tharp (1965raquo)_
A nivel de los continentes existen suficientes tratados donde se describen tanto desde el punto de vista fisiograacutefico como geomorfoloacutegico las distintas regiones por ello se rerruacutete al lector a esas fuentes
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