tema 1. contexto geológico regional
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Red Temática en
Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 1: Geología de Centroamérica
Tema 1. Contexto Geológico Regional
Módulo 11. Contexto geológico regional
Red Temática en
Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 11. Contexto geológico regional
1. Estructura litosférica.
2. Tectónica de placas de la región Centroamérica y del Caribe.
3. Patrón de esfuerzos, velocidades relativas.
4. Subducción, vulcanismo, fallamiento cortical.
ÍNDICE
Red Temática en
Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 11. Contexto geológico regional
1.Estructura litosférica.
2. Tectónica de placas de la región Centroamérica y del Caribe.
3. Patrón de esfuerzos, velocidades relativas.
4. Subducción, vulcanismo, fallamiento cortical.
ÍNDICE
Red Temática en
Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas
Estructura litosférica.
Red Temática en
Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas
Estructura litosférica.
La teoría de la tectónica de placas permite describir los límites, la
cinemática, la formación y la evolución de las placas litosféricas
existentes en la Tierra.
Una de las regiones más complejas y controversiales es la región
circumcaribe, donde actualmente interaccionan las placas Coco,
Caribe y Nazca, así como la microplaca de Panamá.
La evolución geológica de Costa Rica se debe a procesos
cinemáticos y tectónicos que han ocurrido entre las anteriores
placas y otras que existieron en la región en los últimos 150 Ma.
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Módulo 11. Contexto geológico regionalEstructura litosférica.
Una placa se define como un segmento delgado de la litosfera,
torcionalmente rígido, que se mueve horizontalmente, limitado
por otras placas a lo largo de zona sísmicas.
Los bloques tectónicos: fueron definidos con base en sus
características (Dengo, 1995) geológicas (edad y origen de la
corteza, gravimetría, e historia tectónica).
En América Central y el Caribe, varias interpretaciones se han
realizado basadas en distribución de la sismicidad (Molnar &
Sykes, 1969), resultados gravimétricos (Bowin, 1976) o
compuesto (Shagam, 1975). Por otro lado, se tienen los
terrains…o bloques exóticos.
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Módulo 11. Contexto geológico regionalEstructura litosférica.
Tomado de: Juteau y Maury, 1997
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Amenaza y
Riesgo Sísmico.
Módulo 11. Contexto geológico regionalEstructura litosférica.
Tomado de: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Plates_tect2_en.svg
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Módulo 11. Contexto geológico regionalEstructura litosférica.
La convección del manto: motor de la tectónica de placas.
Tomado de: Tarbuck & Lutgens, 1999
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Módulo 11. Contexto geológico regionalEstructura litosférica.
► Dos placas se
mueven una hacia
la otra.
► Una placa
tiende a meterse
por debajo de la
otra. A esto se le
conoce como
“subducción”.
Tomado de: Tarbuck & Lutgens, 1999
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Geotectónica de la
región circumcaribe
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Evolución tectónica de la región circumcaribe:
Tomado de Denyer et al. (2003)
¿Cómo se formó el
istmo centroamericano?
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Localización de los frentes volcánicos
en diferentes épocas.
Tomado de: Alvarado et al., 2006
Rasgos tectónicos de la región circumcaribe:
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Posición del arco volcánico en función del ángulo de la subducción:
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Tomado de Denyer et al. (2003)
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Placa del Coco:
Se origina en las dorsales del Pacífico Este y de las Galápagos.
La litósfera oceánica incluye una corteza oceánica de rocas básicas
de unos 6-7 km de espesor y un manto litosférico.
Tomado de Montero (2000)
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Tomado de Cormier et al., 2011
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
La placa del Coco que llega a la fosa Mesoamericana tiene una edad
entre 15 y 30 Ma.
En la dorsal Pacífico Este, la placa Coco se forma a una velocidad
mayor a 7 cm/año mientras que en la dorsal de las Galápagos se
forma a una velocidad entre 2 y 4 cm/año.
Tomado de: Juteau y Maury, 1997
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Las principales características estructurales y morfológicas de la
placa del Coco:
1. La frontera suave-rugosa: La litosfera oceánica formada en la dorsal
del Pacífico Este entra en contacto con la formada en la dorsal de las
Galápagos a lo largo de la frontera suave-rugosa. Al sureste de la
Península de Nicoya esta frontera se le denomina levantamiento
submarino de Fisher.
La corteza oceánica es más vieja del
lado NE de la FSR.
Tomado de Montero (2000)
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
La litósfera originada en la
dorsal de las Galápagos
presenta colinas submarinas,
volcanes extintos y
levantamientos alargados de
cima plana, por ejemplo: el
“plateau” de Quepos. Estas
morfologías se subducen
frente a Herradura y Quepos
y son típicas de dorsales
relativamente lentas.
Tomado de Denyer et al. (2003)
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
2. El levantamiento del Coco: Es una cordillera submarina que
tiene rumbo NE y cuyo eje se está subduciendo frente a las costas
de la península de Osa, en donde se encuentra a unos 200 m bajo
el nivel del mar.
La isla del Coco es parte de esta cordillera y es el único lugar
levantado sobre el nivel del mar de la placa del Coco.
Antes se pensaba que el origen posible era el punto caliente de las
Galápagos pero se cree, actualmente, que se pudo originar en otro
punto caliente ubicado cerca de la isla del Coco. En ese lugar hubo
vulcanismo hasta hace solo 2 Ma.
Tomado de Montero (2000)
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Placa del Caribe (sin movimiento)
Microplaca de Panamá (Plioceno unos 4 a 5 Ma)
Tomado de Montero (2000)
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
La Microplaca de Panamá…sí, pero ¿A dónde se localiza el límite
occidental de la microplaca de Panamá? ¿ Por dónde se extiende
tierra adentro el Escarpe de Hess?
a) En el Sistema de Falla Trans-ístmica o Cinturón Deformado de Costa Rica Central o un límite difuso en el pie norte del Frente Volcánico?
b) El escarpe estaría por la frontera de Nicaragua-Costa Rica o entre ambas cordillera volcánicas?
Tomado de: Lücke, 2012
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
El Norte de América Central:
1. La división tectónica entre los bloques Maya (Yucatán) y Chortis es geológica y sismológicamente clara, a través del sistema de fallas Polochich-Motagua.
2. La división entre los bloques Chortis y Chorotega está dada por el Escarpe de Hess, con una actividad sísmica muy baja. Sin embargo, la corteza a ambos lados parece ser similar (cuasi-oceánica), aunque en su extremo más NW es continental.
Tomado de: Carr et al., 2007
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
¿Y de igual modo, a dónde está el límite oriental de la placa Caribe/Sudamericana?
Los bloques Chorotega y Chocó poseen cortezas similares pero historias algo diferentes en su
sedimentación y magmatismo.
Su separación está dada por una marcada anomalía gravimétrica negativa en el Canal de
Panamá (Case, 1974), en correspondencia con una cuenca sedimentaria y una aparente falla
sinestral NW-SE (Holcome, 1980).
El bloque Chocó tiene intrusiones antiguas y ausencia de vulcanismo de arco extendido y
reciente. Su límite oriental es por la cuenca de Bolívar y una zona de intensa actividad sísmica
poco estudiada, incluyendo la falla Romeral que divido la corteza cuasi-oceánico de la
continental.
Tomado de: Carr et al., 2007
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Segmentación Volcánica del Arco:
Parece correlacionarse más bien con límites estructurales antiguos,
neotectónicamente algo activos o rotación de bloques (Burkhart
and Self, 1984; van Wyk de Vries and Merle; 1998), más que con la
segmentación de la placa del Coco subducida (Stoiber y Carr, 1973,
Carr y Stoiber, 1977).
Tomado de: Carr et al., 2007
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Tipos de corteza:
Tomado de: Carr et al., 2007
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Profundidad del Moho a nivel regional
Tomado de: Lücke, 2012
Geotectónica de la región circumcaribe:
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Tomado de: Lücke, 2012
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Tomado de: Lücke, 2012
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Módulo 11. Contexto geológico regional
Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Zona sismogénica en una zona de subducción:
• Está basada en la petrología, el comportamiento reológico y la cantidad de fluidos que
cambian con la P/T.
• El límite superior está entre la isoterma de los 100-150ºC, temperatura a la cual ocurren una
serie de reacciones químicas (de minerales débilmente hidratados a fuertemente
deshidratados) en el material que se subduce que cambia los sedimentos
cementándolos/litificándolos (aumento de la presión efectiva). El grado de fracturamiento es
otro factor a tomar.
• El límite inferior está a los 250-350ºC) (en el rango o límite Lawsonita-clorita a pumpelita-
actinolita) donde la deformación de las rocas se vuelve dúctil. La otra posibilidad es que se
extienda hasta el contacto de la placa oceánica con el Moho continental (300ºC) donde
encontraría un manto serpentinizado, con un coeficiente de fricción muy bajo, por lo que se
comportaría asísmicamente (aprox. 70 km de la trinchera).
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Tectónica de placas de la región
Centroamericana y del Caribe.
Zona sismogénica en una zona de subducción:
29.918 sismos de magnitudes mayores o iguales a 3.5.
Tomado de Climent et al (2008)
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Centroamericana y del Caribe.
3. La zona de subducción (Ejemplo de Costa Rica):
NO: 30 a 40 Ma y alcanza
profundidades de 200 km
bajo la cordillera de
Guanacaste.
Centro: 20 a 30 Ma y
alcanza profundidades de
hasta 100 km.
SE: 15 a 20 Ma y alcanza
profundidades cercanas a
50 km.
Tomado de Denyer et al. (2003)