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Aunque la teoría de la tectónica de placas fue formalmente establecida en las décadas de 1960 y 1970, en realidad es producto de más de dos siglos de observaciones geológicas y geofísicas. En el siglo XIX se observó que en el pasado remoto de la Tierra existieron numerosas cuencas sedimentarias, con espesores estratigráficos de hasta diez veces los observados en el interior de los continentes, y que –posteriormente– procesos desconocidos las deformaron y originaron cordilleras: sucesiones montañosas de enormes dimensiones que pueden incluir sierras paralelas. A estas cuencas se les denominó geosinclinales, y al proceso de deformación, orogénesis. Otro descubrimiento del siglo XIX fue una cadena montañosa o dorsal en medio del océano Atlántico, que observaciones posteriores mostraron que se extendía formando una red continua por todos los océanos. Un avance significativo en el problema de la formación de los geosinclinales y sus orogenias ocurrió entre 1908 y 1912, cuando Alfred Wegener, al mirar las líneas de costa a ambos lados del Océano Atlántico y tras considerar cierta información geológica (rocas del mismo tipo y edad coincidían con otras situadas hoy en día a larga distancia), paleontológica (encontró fósiles de los mismos animales terrestres en continentes separados) y paleo climática (supuso que al norte se hallaban bosques tropicales y al sur glaciares)
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