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Geología de la Antártida

El estudio de la geología de la Antártida se ve obstaculizado por la amplia capa de hielo
La topografía del lecho rocoso de la Antártida (con la capa de hielo eliminada digitalmente), fundamental para comprender el movimiento de las capas de hielo continentales.
La Antártida sin su capa de hielo. Este mapa no considera que el nivel del mar aumentaría debido al hielo derretido, o que la masa terrestre aumentaría varios cientos de metros en unas pocas decenas de miles de años después de que el peso del hielo ya no deprimiera la masa terrestre.
La Antártida Oriental está a la derecha de las Montañas Transantárticas y la Antártida Occidental está a la izquierda.

La geología de la Antártida abarca el desarrollo geológico del continente a través de los eones Arcaico , Proterozoico y Fanerozoico .

El estudio geológico de la Antártida se ha visto muy dificultado por el hecho de que casi todo el continente está cubierto continuamente por una gruesa capa de hielo. Sin embargo, técnicas como la teledetección han comenzado a revelar las estructuras debajo del hielo.

Geológicamente, la Antártida Occidental se parece mucho a los Andes de América del Sur . [1] [ página necesaria ] La Península Antártica se formó por levantamiento y metamorfismo de sedimentos del fondo marino durante las eras Paleozoica tardía y Mesozoica temprana . Este levantamiento de sedimentos estuvo acompañado de intrusiones ígneas y vulcanismo . Las rocas más comunes en la Antártida Occidental son las volcánicas de andesita y riolita formadas durante el Período Jurásico. También hay evidencia de actividad volcánica, incluso después de que se formó la capa de hielo, en Marie Byrd Land y Alexander Island . La única zona anómala de la Antártida occidental es la región de las montañas Ellsworth, donde la estratigrafía es más similar a la parte oriental del continente.

El Sistema de Rift de la Antártida Occidental , un importante valle de rift activo , se encuentra entre la Antártida occidental y oriental . Su fase principal de extensión rápida y amplia ocurrió en el Cretácico e implicó la acción de fallas tanto normales como de deslizamiento dentro de la Antártida occidental y la contigua Zelanda . [2] La grieta todavía está activa con un lento movimiento de la Antártida occidental alejándose de la Antártida oriental. [3]

La Antártida Oriental es geológicamente muy antigua, data del Precámbrico , con algunas rocas formadas hace más de 3 mil millones de años. Está compuesto por una plataforma metamórfica e ígnea que es la base del escudo continental . Encima de esta base se encuentran varias rocas más modernas, como areniscas , calizas , carbón y lutitas depositadas durante los períodos Devónico y Jurásico para formar las Montañas Transantárticas. En zonas costeras como Shackleton Range y Victoria Land se han producido algunas fallas .

Hace más de 170 millones de años, la Antártida formaba parte del supercontinente Gondwana . Con el tiempo, Gondwana se rompió y la Antártida tal como la conocemos hoy se formó hace unos 35 millones de años.

historia del estudio

El continente helado de la Antártida fue el último continente que pisó la humanidad. Los primeros desembarcos documentados realizados debajo del Círculo Antártico tuvieron lugar en 1820, cuando el almirante Fabian Gottlieb von Bellingshausen y la tripulación del Vostok y Mirny , como parte de la Expedición Antártica Rusa , desembarcaron en la isla Pedro I y la isla Alejandro . [4]

Varios exploradores lanzaron expediciones a la región del polo sur para evaluar su potencial económico. En consecuencia, la investigación científica era una actividad bastante marginada. La primera persona en reportar un fósil en la Antártida fue el naturalista estadounidense James Eights en 1829, quien probablemente desembarcó en la isla Rey Jorge y encontró un tronco fosilizado que medía 2,5 pies (0,76 m) de largo y 4 pulgadas (100 mm) de diámetro. Eights dejó el fósil donde lo encontró, en lugar de recolectarlo y describirlo formalmente. [5] La expedición Ross dirigida por el capitán James Clark Ross , de 1839 a 1842, descubrió varias islas antárticas que ahora se sabe que son increíblemente ricas en fósiles, sobre todo la isla Seymour y la isla Cockburn . Aunque él o su tripulación pudieron haber tropezado con material fósil, no lo notaron. [6]

Mucho más tarde, el capitán Carl Anton Larsen y la tripulación del Jason desembarcaron en la isla Seymour durante el verano de 1892 a 1893. Él y su tripulación recolectaron conchas fósiles, y los fósiles de Larsen (su tripulación cambió los suyos por tabaco) eventualmente llegarían a la Universidad de Oslo , y ser descrito formalmente (por primera vez para fósiles antárticos) por los paleontólogos británicos George Sharman y Edwin Tulley Newton en 1894. A Larsen se le atribuye más comúnmente ser el primero en recolectar un fósil antártico. [7] Sharman y Newton estudiaron nueve especímenes, de los cuales dos son fragmentos de madera de coníferas y siete son conchas marinas. De las conchas, clasificaron cinco en Cucullaea donaldi ; uno en " Cytherea " antarctica , Crassatella o Donax (ahora Eurhomalea antarctica ); y uno a Natica . [8]

Aunque el trabajo paleontológico continuó a partir de entonces, la exploración científica de la Antártida pasaría a primer plano sólo después de que el Sistema del Tratado Antártico entrara en vigor después de 1961, estableciendo el continente como una reserva natural para esfuerzos únicamente científicos, excluyendo toda actividad comercial en tierra. La paleontología y la geología de la Antártida se han ampliado desde entonces, pero estudiarlas está plagado de peligros debido a condiciones climáticas extremas, grietas profundas y avalanchas . [9]

Arcaico

Las rocas más antiguas del Escudo Antártico Oriental incluyen el Complejo Napier, que aflora en las Montañas Napier . Estas rocas están asociadas con la orogenia de Napier y las primeras etapas de formación de la corteza terrestre (4000 Ma ) en el Arcaico . Las granulitas de Vestfold Hills también son arcaicas. [10] [11]

Proterozoico

El cratón Mawson de la Antártida Oriental y Australia conserva evidencia de actividad tectónica desde el Arcaico hasta el Mesoproterozoico en la Tierra Adelia , la Tierra del Rey Jorge V y la Cordillera Miller de las Montañas Transantárticas centrales . [12]

El complejo Rayner del Proterozoico tardío aflora en Enderby Land y el oeste de Kemp Land . El terreno de las Islas Rauer , compuesto por los gneises de granulita del Grupo Rauer, es del Proterozoico Tardío (1106 Ma). Numerosos diques máficos están presentes en Vestfold Hills y Napier Complex, y fueron emplazados entre aproximadamente 1200 y 1400 Ma. Hay cuerpos masivos de charnockita presentes en los cinturones móviles del Proterozoico del complejo de la Antártida Oriental, lo que indica que un batolito invadió el gneis del basamento supracrustal alrededor de 1000 Ma. En la región del macizo de Borg en la Tierra de la Reina Maud occidental , los granitos arcaicos están cubiertos por el supergrupo proterozoico Ritscherflya . Este supergrupo es una secuencia volcánica sedimentaria, en la que las formaciones sedimentarias Schumacherfjellet y Högfonna son invadidas por los umbrales máficos Grunehogna y Kullen (838 Ma). Las lavas basálticas de la Formación Straumsnutane (821 Ma) son la unidad superior dentro del supergrupo. Al este del supergrupo Ritscherflya, se encuentra el terreno metamórfico proterozoico de HU Sverdrupfjella, que está compuesto por para y ortogneises . Las montañas Sør Rondane están sustentadas por rocas metamórficas del Proterozoico tardío de los gneises del Grupo Teltet-Vengen y del Grupo Nils Larsen, que están invadidos por diques y rocas plutónicas del Proterozoico tardío al Paleozoico temprano . Eastern Queen Maud Land incluye el complejo Lützow-Holm del Proterozoico tardío de gneises y rocas migmáticas graníticas y granodioríticas , y el complejo Yamato-Bélgica de intrusiones de sienita y metamorfismo de tipo baja presión. Estos complejos están al oeste de los complejos Archaean Napier y Proterozoic Rayner en Enderby Land. Los gneises, anortositas , charnockitas y anfibolitas precámbricos caracterizan las colinas Schirmacher y las montañas Wohlthat en el centro de la Tierra de la Reina Maud. [10] [11] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]

La deposición durante el Precámbrico se produjo en cuencas marinas profundas a lo largo del margen Pacífico de Gondwana, la ubicación de las actuales Montañas Transantárticas . Estas deposiciones de cuenca fueron principalmente abanicos submarinos de aguas profundas . Los estratos clave incluyen la Formación Turnpike Bluff , el Grupo Beardmore y el Grupo Skelton. La orogenia Beardmore ocurrió durante el Proterozoico tardío y se reconoce en las Montañas Transantárticas centrales, con calizas del Cámbrico superpuestas de manera disconforme a estratos deformados. La actividad ígnea asociada resultó en batolitos (620 Ma) y piroclásticos (633 Ma). Estos piroclásticos se superponen a secuencias de argilita -grauvaca en la Tierra de la Reina Maud, las Montañas Horlick y las Montañas Thiel . [11] : 32, 43–44 

Paleozoico

Una plataforma de carbonato se desarrolló a lo largo del margen paleo-Pacífico de Gondwana durante el Cámbrico , depositando la piedra caliza Shackleton sobre la formación turbidita arcillosa Goldie del Proterzoico tardío. La orogenia de Ross , durante el Paleozoico temprano (Cambro- Ordovícico ), plegó las Montañas Transantárticas a lo largo del margen de Gondwana, con metamorfismo asociado e intrusiones de batolito granítico. Los afloramientos del Cámbrico-Ordovícico destacados incluyen el Grupo Urfjell, el Grupo del Glaciar Blaiklock, el Grupo Heritage en las Montañas Ellsworth , el Grupo Byrd y los grupos Skelton y Koettlitz. Rocas silúrico - devónicas afloran en las montañas Transantárticas, Ellsworth y Pensacola , e incluyen el Grupo Neptuno, la Formación Horlick, la Cuarcita Crashsite y el Grupo Taylor dentro del Supergrupo Beacon . [11] : 32–33, 44–47  [20] [21]

Durante el depósito de hielo del Paleozoico tardío , la Antártida estaba situada sobre el Polo Sur mientras estaba conectada con el resto de Pangea . La Antártida sufrió sumergimiento y glaciación, y se depositaron hasta 375 m de rocas glaciogénicas del Carbonífero y del Pérmico . Esto incluye la Formación Pagoda dentro del Grupo Victoria del Supergrupo Beacon, una diamictita , arenisca y lutita , dentro de las Montañas Transantárticas. [11] : 46  [22]

Durante el período Cámbrico , Gondwana tenía un clima templado. La Antártida occidental se encontraba parcialmente en el hemisferio norte, y durante este período se depositaron grandes cantidades de areniscas , calizas y lutitas . La Antártida Oriental estaba en el ecuador, donde los invertebrados del fondo marino y los trilobites florecían en los mares tropicales. Al comienzo del período Devónico (416 Ma), Gondwana estaba en latitudes más meridionales y el clima era más fresco, aunque se conocen fósiles de plantas terrestres de esta época. Se depositaron arena y limos en lo que hoy son las montañas Ellsworth , Horlick y Pensacola . La glaciación comenzó al final del período Devónico (360 Ma), cuando Gondwana se centró en el Polo Sur y el clima se enfrió, aunque la flora permaneció. Durante el período Pérmico, la vida vegetal estuvo dominada por plantas parecidas a helechos, como Glossopteris , que crecían en pantanos. Con el tiempo estos pantanos se convirtieron en depósitos de carbón en las Montañas Transantárticas. Hacia el final del período Pérmico, el calentamiento continuo provocó un clima seco y cálido en gran parte de Gondwana. [1] [ página necesaria ]

mesozoico

Pangea comenzó a fragmentarse durante el Triásico , mientras Gondwana avanzaba hacia el norte tomando camino hacia la Antártida desde la región del polo Sur. La subducción continuó a lo largo del margen del Pacífico y se depositaron estratos del Triásico a lo largo de las Montañas Transantárticas y la Península Antártica, incluido el Grupo de la Península Trinity, la Formación Legoupil y la deposición continua del Grupo Victoria dentro del Supergrupo Beacon. [11] : 48–51 

El rift de Gondwana en el Jurásico Medio resultó en una voluminosa actividad magmática toleítica en las Montañas Transantárticas y la Península Antártica. Para el Jurásico tardío , la península era un arco magmático estrecho, con cuencas de arco posterior y cuencas de antearco , y estaba representada por el Grupo Volcánico de la Península Antártica, y esta actividad continuó hasta el Cretácico Inferior . La Antártida estuvo separada de Australia por el Cretácico Inferior (125 Ma) y de Nueva Zelanda por el Cretácico Superior (72 Ma). [11] : 33–35, 43, 49–57 

Cenozoico

La Antártida fue separada de América del Sur en el Pasaje de Drake por el Mioceno , quedando aislada geológicamente y el aislamiento térmico resultó en un clima más frío mientras el continente estaba centrado en el Polo Sur. Grandes capas de hielo estaban presentes en el Eoceno Medio-Tardío [11] : 43, 54–57, 226 

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Stonehouse, B., ed. (junio de 2002). Enciclopedia de la Antártida y los Océanos Australes . John Wiley e hijos. ISBN 978-0-471-98665-2.
  2. ^ Siddoway, 2008
  3. ^ Granot, 2013
  4. ^ Stilwell y Long 2012, pag. 18.
  5. ^ Stilwell y Long 2012, pag. 25.
  6. ^ Stilwell y Long 2012, págs. 20-21.
  7. ^ Stilwell y Long 2012, págs. 26-28.
  8. ^ Sharman, G.; Newton, et (1895). "Nota sobre algunos fósiles de la isla Seymour, en las regiones antárticas, obtenida por el Dr. Donald". Transacciones de la Real Sociedad de Edimburgo . 37 (4): 707–709. doi :10.1017/s0080456800032798. S2CID  130334778.
  9. ^ Stilwell y Long 2012, pag. 12.
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  12. ^ Fitzsimmons, 2003
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Trabajos citados

Otras lecturas

enlaces externos

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