Tema 12: La Tierra y su dinamica

Tema 12: La Tierra y su dinamica
El Universo es el conjunto de todo lo que existe bajo unas leyes físicas
determinadas, que son las que nosotros conocemos. Es el conjunto de toda la
materia y de toda la energía que existe en un espacio determinado y que se
están intercambiando constantemente una en otro, y nosotros constituimos una
parte muy pequeña de esa materia y de esa energía.
Origen y evolución del universo
la cosmología es la ciencia que estudia el origen y estructura del universo, sus
precursores fueron Hubble con sus observaciones del cosmos con telescopio y A.
Einstein con su teoria de la relatividad.
Las observaciones de Hubble:
a.- Algunas nebulosas era galaxias formadas por estrellas como el Sol
La galaxia Andromeda que tiene las caracteristicas de la Via lactea que esta formada
por miles de millones de estrellas.
b.- El universo está en expansión:
las galaxias se elejan de nosotros tanto más rapido cuanto más lejos están
Las teorias sobre el origen del universo
Teoría del big bang
El Universo se creo a partir de la gran explosión , el Big Bang:
Se entiende habitualmente por Big Bang el estado de alta densidad y
temperatura que dio origen al universo observable.
Todo el universo que podemos observar en la actualidad estaba concentrado en unos
pocos años luz cúbicos y era sólo una sopa de electrones, fotones, neutrinos y ligeras
trazas de protones y neutrones.
a.- La materia, el espacio y la energia, estaban concentrados en un punto
llamado Átomo Primigenio o Huevo cosmico, con una enorme densidad y
temperatura
b- Era tan inestable debido a sus condiciones que se expandió en una enorme
explosión y aquí empieza a contar la edad del universo, entre 13500 y 14000
millones de años.
La energia se aleja en todas las direcciones y se transforma en materia según
la Teoría de la Relatividad de Einstein.
, donde c es la velocidad de la luz.
Y a la vez que se formó la materia, tambien lo hicieron el espacio y el tiempo
c- Se generó las particulas subatomicas, atomos como el hidrogeno (H) y el
helio (He)
d- Al expandirse el universo , se enfrio descendiendo así su temperatura , la
materia se fue condensando y surgieron las estructuras astronomica,
nebulosas, galaxias, estrellas, planetas, satelites, cometas, asteroides , en las
estrellas a partir del H y el He por fusión aparecen el resto de elementos
quimicos.
Las unidades de medida del Universo
Cuando miras la luz de las estrellas y galaxias estás viendo su pasado.
Algunas están tan remotas, que su luz ha tardado miles de millones de años en
llegar a la Tierra. Las vemos tal como eran en su juventud. Puede que ya no
existan. Tan solo vemos su luz viajar por el espacio.
Cuando hablamos de tamaño y de distancias en Astronomía, nos referimos a
magnitudes de tal dimensión que las unidades de medida que utilizamos
habitualmente no nos sirven y debemos emplear otras que solo tienen sentido
en el ámbito del Universo. La unidad básica de distancia (longitud) usada en
Astronomía es el AÑO LUZ (a.l.), que es la distancia recorrida por la luz en un
año.
Teniendo en cuenta que la luz en el vacío se mueve a 300.000 km/s,
deducimos que un año luz equivale a 9,5 billones de kilómetros.
Si navegáramos en una nave espacial que viajase a la velocidad de la luz (cosa
imposible en la actualidad), llegaríamos a la Luna en menos de 1 s.
Al Sol tardaríamos 8 minutos y medio. Después de más de 5 horas
abandonaríamos el Sistema Solar. Tardaríamos 4 años y 4 meses en llegar a
Próxima Centauri, la estrella más próxima al Sol.
Si salimos en dirección al brazo de Perseo, tardaríamos aún más de 20.000
años en abandonar la Vía Láctea. Tendríamos que esperar más de 2 millones
de años para llegar a la «cercana» galaxia de Andrómeda.
Origen y evolución del Sistema Solar
Lo más aceptado hoy día sobre el origen del sistema solar son las teorias nebulares o
de condensación que considera que el Sol y los Planetas se formaron a partir de una
nebulosa que giró sobre si misma y que reune parte de su materia en el centro debido
a las fuerzas gravitatorias.
El modelo es la hipotesis de los planetesimales de Kuiper.
Hipotesis de los planetesimales:
Así dice que se formó el sistema solar
a. La agitación del gas y del polvo de una nebulosa
Hace unos 5000milones de años se produjo la explosión de una supernova cercana y
crea una onda de choque, la nebulosa se agita
b. Formación de un protosol
Debido a la atracción gravitatoria entre particulas en movimiento , la materia de esa
nube empieza a girar y se concentra en el centro a su vez genera una fuerza
gravitatoria de perticulas que hay a su alrededor formandose un gran nucleo llamado
protosol
c. Constitución del sol y de un disco protoplanetario
En esa concentración del protosol la temperatura y la presión aumentan iniciandose las
reacciones termonucleares que hacen que las estrellas irradien luz y calor, así nace el
sol.
En las reacciones termonucleares se expulsa energía que se va hacia el exterior del
sistema y el resto forma un disco planoque giraban sin caer hacia el sol.
d. Formación de los planetesimales
Debido a la gravedad, los materiales densos quedaron más cerca del sol y los ligeros
más alejados. Con el tiempo esa materia se convirtio en los planetesimales.
e. Formación de los planetas
Los planetesimales empiezan a chocar entre sí y se destruyen y se forman de manera
continua y forman cuerpos más grandes y de mayor atracción gravitatoria hasta
originar los planetas.
F
Formación y evolucion de La Tierra
a. El planetesimal inicial recibe impactos de otros que le hacen crecer y aumentar la tª
b. Se libera calor en las colisiones y la desintegración de elementos radioactivos lo
funden.
c.Así los materiales más densos migran al interior y los ligeros a superficie, así se
forma una estructura en capas.
d. La Tierra se enfría , se condensa el vapor y forma los oceanos y en superficie
quedan los gases desprendidos de las rocas que forman la atmosfera primitiva.
El estudio de La Tierra
Conocer la estructura y composición nos ayuda a entender su dinamica.
Se han desarrollado 2 tipos de metodos de estudio. Directos e indirectos
Metodos Directos
Trata de observar los materiales in situ, nos da a conocer bastante bien como es la
superficie terrestre ya que es accesible para nosotros.
a. Observaciones de rocas superficiales:
Estudia las rocas que afloran a superficie, como las lavas volcanicas o materiuales que
quedan expuestos despues de la erosión.
b. Minas y sondeos.
Son perforaciones para obtener materiales y estudiarlos en el laboratorio, da datos
de temperatura y detalles de la capa superficial terrestre.
c. Experiencias de laboratorio:
reproduce a escala reducida los procesos que tienen lugar en el interior terrestre
Metodos Indirectos
Son aquellos que permiten elaborar hipotesis y deducir caracteristicas con distintas
mediciones de variables terrestres.
a. metodo gravimetrico.
Mide con un gravimetro el valor de aceleracion de la gravedad en direntes zonas del
planeta
Según el valor teorico de la gravedad en la superficie de la Tierra, la aceleración
originada por la gravedad es 9.8m/s2
Este valor no es igual en toda la superficie esto se llama anomalia gravimetrica y
aporta así datos de densidad y composición de las rocas en distintos lugares de La
Tierra
b. metodo magnetico.
La presencia de un campo magnetico solo es posible si el interior terrestre si existe
un nucleo externo fundido que se mueve y un nucleo interno solido metalico, así el
movimiento del fluido metalico sobre el solido induce el campo magnetico.
c. estudio de meteoritos.
Proceden del espacio exterior y son fragmentos de protoplanetas semejantes a La
Tierra que se desarrollo en capas similares al nuestro pero se disgrego por colisiones
con otros planetesimales segun de que parte de las capas proceda se llaman
siderolitos(nucleo), siderolitos(manto) y aerolitos(corteza).
d. metodos geotermicos.
El interior terrestre conserva parte del calor inicial y produce desintegración de los
elementos radiactivos y este calor fluye hacia el exterior y se denomina flujo
geotermico y que no es igual en toda las zonas terrestres.
los valores altos se dan en zonas volcanicas y los bajos en zonas de fosas oceanicas
e. metodo electrico
Mide las propiedades electricas de las rocas, las rocas secas conducen peor la
electricidad
El Metodo Sismico
Es el método de estudio indirecto más importante y aporta un gran número de datos
sobre el interior de la Tierra.
Un terremoto es una liberación brusca de energía que se haya almacenada en las rocas
como consecuencia a las tensiones a las que estan sometidas.
Cuando se produce una rotura, roce o choque de placas se va a provocar una vibración
brusca de los materiales, esto es una onda sísmica.
las ondas sismicas que se liberan son:
a. Ondas P o primarias: Son ondas longitudinales de compresión. Desplazan las
partículas del terreno en la dirección de propagación. Se transmiten en medios sólidos
y fluidos. Son las ondas que se mueven a mayor velocidad.velocidad de 6 a 10 km/s
b. Ondas S o secundarias: Son ondas transversales. Desplazan las partículas del
terreno perpendicularmente a la dirección de propagación. Se transmiten solo en
medios sólidos y su velocidad de propagación es menor que la de las ondas P. Se
transmienten entre 4 y 7 km/s.
c. Ondas superficiales: Son ondas que se generan al llegar las anteriores a la
superficie del terreno. Los daños causados por los terremotos y los maremotos son
consecuencia de estas ondas.
Son de dos tipos: Ondas Rayleigh o R y ondas Love o L que se comportan como ondas
longitudinales y tranversales respectivamente. Los daños causados por los terremotos
y los maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud
de onda.
Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan
información. Se desplazan entre los 2 y los 6 km/s.
Se ha experimentado en los laboratorios el comportamiento de estas ondas para el
estudio del interior terrestre, así:
•
•
La velocidad de las ondas aumenta con la rigidez y la densidad de los materiales
que atraviesa.
En una capa formado por los mismos materiales la velocidad aumenta con la
profundidad debido a la presión.
Las ondas P viajan más rapido que las S.
Las ondas P atraviesan todos los tipos de materiales y las S solo los solidos.
•
•
•
Las ondas al pasar de un material a otro experimentan una reflexión o una refracción
es decir que cambian la trayectoria y la velocidad a esto se le denomina
Discontinuidad sismica indicando así las diferentes capas de diferente composición y
densidad.
Interpretar las ondas sismicas:
1.- Interpreta la grafica de estos planetas
a. ¿La estructura del planeta es homogénea o heterogénea?
b. ¿Cuantas discontinuidades aprecias y a qué profundidades se encuentran? ¿En qué
te has basado?
c. ¿Cuántas capas tiene el planeta?
d. ¿Cuál es el estado físico de los materiales de cada planeta?
e. Comenta como varía la rigidez y la densidad en el planeta
f. Realiza un esquema de la estructura del planeta.
2.- Construye la grafica de transmisión de la velación de las ondas P y S en un planeta
(elige los valores que tú quieras):
a. El planeta es homogéneo
b. El planeta es heterogéneo y va aumentando gradualmente la rigidez del medio
c. El planeta es heterogéno pero la rigidez va disminuyendo
d. El planeta presenta 3 capas:
•capa 1: sólida y de rigidez creciente
•capa 2: fluída y con la densidad que aumenta
•capa 3. sólida y con la rigidez cte
3.- La imagen representa la propagación de las ondas S por 3 planetas distintos:
Grafica de La Tierra:
Estructura de La Tierra
Los modelos del interior de La Tierra:
Existen 2 modelos el geoquímico o estático y el dinámico
El modelo geoquimico usa como criterio la composición quimica de los materiales y
propone 3 capas: corteza, manto y nucleo
El modelo dinamico su criterio es el comportamiento mecanico, densidad, estado
fisico-quimico de los materiales y propone 4 capas: Litosfera, astenosfera, mesosfera
y endosfera.
Modelo Geoquímico:
(Bullen, 1.963) Que divide a la Tierra en capas concéntricas basándose en su
composición: corteza, manto (superior e inferior) y núcleo (externo e interno).
La primera de estas discontinuidades se denomina Mohorovicic (1), separa la corteza
del manto, y su profundidad varía respecto de la superficie, según las zonas, entre 5 y
60 Km, al pasar por ella la velocidad de las ondas P y S aumentan bruscamente su
velocidad.
A medida que las ondas van profundizándose en el manto van aumentando su velocidad.
A los 1000 km existe una disminución en el incremento de la velocidad lo que permite
diferenciar manto superior de inferior (discontinuidad de Repetti (2).
La segunda discontinuidad importante es la que separa al manto del núcleo, se
denomina Gutenberg (3) y se encuentra a una profundidad de 2900 Km. Se
caracteriza por el brusco descenso en la velocidad de propagación de las ondas
sísmicas P (pasan de 14 a 8 Km/seg) y por la desaparición de las ondas S.
Una tercera discontinuidad, menos destacada, aparece a una profundidad de 5000 Km.
Es la discontinidad de Lehmann (4), también denominada de Wiechert, que separa dos
regiones de diferente comportamiento físico: Un núcleo externo, fluido, que no
permite el paso de las ondas S, y un núcleo interno, más rígido, en el que aumenta de
nuevo la velocidad de las ondas P hasta valores superiores a los 11 Km/seg.
Otras discontinuidades de menor importancia se localizan:
•A unos 15 Km por debajo de los continentes (discontinuidad de Conrad).
•Otra discontinuidad "menor", pero de sumo interés, es la capa de baja velocidad.
Corresponde con una zona comprendida entre 100 y 250 km de profundidad en la que
se origina un descenso en la velocidad de las ondas P y S.
•Se cree que se encuentra parcialmente fundida, hecho que provoca el descenso de
velocidad.
En la actualidad, y gracias a la información aportada por los distintos métodos
geofísicos, especialmente el método sísmico, se diferencian dos modelos acerca de la
estructura y composición de la Tierra.
Modelo Dinámico:
Este modelo se ha tenido en cuenta el estado físico y la dinámica de las capas.
•
En la zona más superficial existe una capa de comportamiento rígido de un
espesor de 100 Km, llamada litosfera, la cual incluye a la corteza y una región llamada
manto litosférico que forma parte del manto superior.
•
Entre 100 y 250 Km se halla una zona de comportamiento plástico, que
corresponde con el canal de baja velocidad. Esta zona se considera que está formada
por materiales parcialmente fundidos. Recibe el nombre de astenosfera, y en ella se
originan corrientes de convección que determinan la dinámica de la litosfera.
•
A partir de 250 Km y hasta 2.700 Km se sitúa la mesosfera, con una dinámica
de corrientes de convección, penachos o plumas térmicas
•
Por último, la endosfera coincidiendo con el núcleo del modelo geoquímico.
El modelo aceptado en la actualidad integra a los 2 modelos tanto el geoquimico como
el dinamico.
LA CORTEZA
1.
2.
3.
4.
5.
Límites de la corteza: es la zona de la Tierra situada entre la hidrósfera y la
atmósfera por un lado, y la superficie de Mohorovicic, por otro.
Espesor:50 km de espesor medio, con irregularidades; su volumen representa
el 6% del volumen total de la Tierra.
Densidad media: 2´7g/cm3
Composición: es la zona más variada pero la mejor conocida; los elementos
más abundantes son el oxígeno y el silicio, pero también hay aluminio, hierro,
magnesio, calcio, sodio y potasio.
Los compuestos más abundantes son los óxidos, y dentro de ellos, los silicatos y
otras sales minerales.
Es la capa superficial, solida, rigida y separada del manto por la discontinuidad de
Mohorovicic.
•
•
•
Su grosor dependerá si es oceanica o continental (más gruesa)
El numero de capas, la continental 3 capas (sedimentos, granitos y basaltos) y la
oceanica solo 2(no tiene granitica)
La antiguedad, es más joven la oceanica
Capa sedimentaria.
Es la superior, más o menos plegada, que puede faltar pero que en algunos lugares
supera los 3 Km. de espesor. Su densidad es de 2.5 gr/cm3.
Capa granítica.
Posee una densidad de 2.7 y un espesor medio del orden de 10 a 15 Km. Además de
granitos se encuentran gran variedad de rocas metamórficas (como Micasquistos y
Gneises).
Capa basáltica.
Es la más profunda, con un espesor de 10 a 20 Km y densidades de 2.9 o algo
superiores. Actualmente se discute la naturaleza de los materiales que la constituyen
(anfibolitas, gabros, etc).
Entre la capa granítica y basáltica puede existir un contacto brusco, señalado por las
ondas P y S y es conocido con el nombre de discontinuidad de Conrad.
Este modelo estructural presenta algunas modificaciones en áreas bien definidas de la
superficie terrestre, diferenciando horizontalmente entre cratones y cordilleras
orogénicas.
Corteza oceanica:
Estructura horizontal:
Bien conocida gracias al desarrollo de la Oceanografía. Se caracteriza porque en ella
no está presente la capa granítica y su edad no supera los 200 millones de años. La
corteza oceánica tiene mayor densidad que la continental.
En la corteza oceánica podemos distinguir distintos tipos de zonas geológicas, cada
una definida por un relieve característico.
Fondos oceánicos o abisales: por lo general a profundidades superiores a 4.000 m,
topografía más o menos llanas en las que aparecen elevaciones de diferente tipo:
mesetas, guyots, volcanes, islas, etc. Constituyen la mayor parte de los fondos
marinos. Comprende, una capa sedimentaria (más o menos fina) y un zócalo de
composición basáltica. Posee aproximadamente 7 km de espesor.
Corteza de las dorsales oceánicas: Las dorsales son cordilleras submarinas de miles
de kilómetros de longitud que poseen un eje o valle central llamado Rift. Existen 3
dorsales principales, la dorsal Atlántica, la Indica y la Pacífica.
En ellas falta la capa sedimentaria. Son las zonas de la superficie donde la
discontinuidad de Mohorovicic se encuentra más elevada (la corteza es más delgada)
Fosas oceánicas: depresiones estrechas y profundas del fondo oceánico que pueden
llegar a alcanzar los 11 Km y están próximas a los bordes continentales o arcos islas.
Estructura vertical:
Su espesor es de los 3 a los 15 km. Solo presenta 2 capas sedimentos y basaltos que
limitaría con el manto
Antiguedad no supera los 180 m.a.
La Corteza Continental
Estructura horizontal:
Forma los continentes y plataformas continentales sumergidas bajo el oceano,
hay 2 areas los cratones (zonas extensas debidas a la erosión tras millones de años) y
los orogenos o cordilleras ( deformación y elevación de las rocas)
Estuctura vertical:
Espesor de 30 km y puede llegar a los 70km bajo las cordilleras
Antiguedad:
Los cratones pueden tener 5oo m.a.
MANTO
1. Es la zona situada inmediatamente por debajo de la corteza. Está limitado por
su parte exterior por la superficie de discontinuidad de Mohorovicic, y en su
parte interior por la superficie de discontinuidad de Gutemberg. Se extiende
desde los 50 km hasta los 2.900 o 3.000 km; su volumen representa el 82% del
volumen total de la Tierra.
2. Densidad media: 4´3 g/cm3
3. Composición: el estudio del manto se realiza por métodos aún más indirectos
que el de la corteza, pues no podemos llegar a él. Quizás los datos más
importantes son los deducidos de la composición y frecuencia de los
meteoritos, que son fragmentos de rocas extraterrestres que deben proceder,
en su mayoría, de la fragmentación o formación de un planeta cuya órbita
estaría situada entre la de Marte y la de Júpiter y cuya composición sería
análoga a la de la Tierra.
4. Estudiando la propagación de las ondas sísmicas a través del manto, se
observa que entre los 900 y los 1.000 km. aparece una discontinuidad
secundaria que divide al manto en dos partes: el externo y el interno, de tal
manera que el último es más denso que el primero, ya que las ondas
sísmicas se propagan más rápidamente.
1.
5. También se ha observado dentro del manto externo, a una profundidad
comprendida entre los 50 y los 250 km, que la velocidad de las ondas sísmicas
disminuye, lo que hace pensar en una zona más fluida, llamada astenosfera.
NÚCLEO
1.
Es la zona de la Tierra comprendida entre la discontinuidad de Gutenberg y el
centro de la Tierra, es decir, es una esfera rodeada por la discontinuidad de
Gutenberg.. Entre los 2.900 a 3.000 y los 6.000 km. Su volumen representa el
16% del volumen total de la Tierra.
2. Densidad media: entre 9 y 10 g/cm3, aunque se supone que puede llegar a 17
g/cm3. Es, por tanto, la zona de la Tierrra donde se encuentran los materiales
más pesados.
3. - Composición: la densidad de algunos meteoritos coincide bastante con los
valores medios calculados para el núcleo. Por esta razón, y teniendo en cuenta
que el hierro es el elemento pesado más abundante en el sistema solar, muchos
autores admiten que el núcleo terrestre está formado fundamentalmente por
hierro con una pequeña porción de níquel.
Del estudio de las ondas sísmicas al atravesar la Tierra, se observa que las ondas "S"
no penetran en el núcleo, o sea, al menos en la parte externa se comportaría como un
fluido.
Las ondas "P" sufren, al llegar a la profundidad de 5.000 km, un aumento de velocidad
(discontinuidad de Wiechert-Lehman) que divide al núcleo en dos partes, núcleo
externo (fluido) y núcleo interno (sólido).
ZONACIÓN DINÁMICA DE LA TIERRA
La zonación dinámica de la Tierra se basa en el comportamiento físico de los
componentes de cada una de las capas.
LITOSFERA
La capa más externa es la litosfera, formada por la corteza y la zona externa del
manto superior. Es rígida y presenta aproximadamente 100 km de espesor. En ella la
velocidad de las ondas sísmicas aumenta constantemente en función de la
profundidad.
ASTENÓSFERA
La litosfera descansa sobre la astenósfera, que es la franja inferior del manto
superior y se encuentra fundida parcialmente y es la zona del manto terrestre que
está inmediatamente debajo de la litosfera, aproximadamente entre 100 y 240
kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra.
Se extiende hasta los 400 km, punto en el que el manto recupera sus características
de solidez y rigidez, puesto que la velocidad de las ondas sufre una nueva alteración
muy brusca.
Es una capa plástica, en la que la temperatura y la presión alcanzan valores que
permiten que se fundan las rocas en algunos puntos.
MESOSFERA
A continuación se encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto. En la zona
de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada «zona D», en la que se
cree que podría haber materiales fundidos.
ENDOSFERA
La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo
externo. Los estudios de propagación de las ondas sísmicas han puesto de manifiesto
que la parte externa de la endosfera (el núcleo externo) está compuesta por
materiales fundidos, ya que en esa zona se interrumpe la transmisión de algunas de
las ondas.
Hipotesis que explican la dinamica terrestre.
Nuestro planeta es muy dinamico y que cambia constantemente debido a los procesos
geologicos.
Unos se pueden apreciar por lo espectacular como son las emisiones volcanicas y otros
que no los podemos apreciar a lo largo de nuestra vidacomo es la formación de una
cordillera.
Hipotesis orogenicas:
Desde siempre los cientificos se han preguntado sobre las causas de los procesos
geologicos y han elaborado hipotesis, unas denominadas fijistas y otras movilistas.
a.Hipotesis fijistas:
Fueron las primeras en aparecer y explican que la distribución de continentes y
oceanos es la misma que cuando se formó La Tierra, no admite los movimientos de los
continentes ni la formación de cordilleras por los empujes entre horizontales , ni los
empujes verticales (ISOSTASIA)
b. Hipotesis movilistas:
Surgen debido a que las hipotesis fijistas no explican determinados procesos
geologicos.
Habla de que los continentes habían cambiado de posición y sus fuerzas habían
plegado la superficie terrestre.
•
Hipotesis de la Deriva continental de Wegener
En 1910, el meteorólogo alemán Alfred Wegener reunió en su tesis original pruebas
convincentes de que los continentes se hallaban en continuo movimiento.
A partir de 1911, gracias a datos paleontológicos, también empezó a buscar pruebas
geológicas que apoyaran la idea de la deriva continental. Basada esta hipotesis en:
Pruebas de la geografía
Pruebas de la geología
Pruebas de la paleontología
Pruebas de la paleoclimatología
Pruebas de la geografía
Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos en tiempos
pasados al observar una gran coincidencia entre la forma de las costas de los
continentes, especialmente entre Sudamérica y África.
Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando solo uno (Pangea),
es lógico que los fragmentos encajen.
La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los
límites de las plataformas continentales.
Pruebas de la geología
Se basaban en los descubrimientos a partir de esta ciencia. Cuando Wegener reunió
todos los continentes en Pangea, descubrió que existían cordilleras con la misma edad
y misma clase de rocas en distintos continentes que según él, habían estado unidos.
Estos accidentes se prolongaban a una edad que se pudo saber calculando la
antigüedad de los orógenos.
Pruebas de la paleontología
Wegener también descubrió otro indicio sorprendente. En distintos continentes
alejados mediante océanos, encontró fósiles de las mismas especies, es decir,
habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es más, entre
estos organismos se encontraban algunos terrestres, como reptiles o plantas,
incapaces de haber atravesado océanos por lo que dedujo que durante el periodo de
vida de estas especies Pangea había existido.
Pruebas de la paleoclimatología
Esta ciencia pretende descubrir cómo era el clima pasado de las diversas regiones del
planeta a través del estudio de rocas como el carbón o la existencia de morrenas
como las dejadas por los glaciares.
Wegener encontró aquí otra prueba que respaldaba su hipótesis. En su mapa de
Pangea, las regiones ecuatoriales contenían en los años 60 morrenas de carbón,
consecuencia inevitable de una antigua selva.
Gracias a esto, se comprobó el movimiento de estos continentes desde que Pangea fue
destruído.
Actualmente, estos continentes se hallan cerca de los polos.
•
El modelo de la expansión del fondo oceanico
Expuesta por Hess en 1960 y por Dietz en 1961. Esta teoría afirma que la Tierra está
en proceso de expansión, por lo que su corteza se rompe a lo largo de las líneas de
fractura, por donde sale material a grandes presiones para formar nuevas montañas.
Los estudios realizados en los fondos oceánicos han demostrado que las rocas situadas
en los centros de los océanos son más jóvenes que aquellas que se encuentran cerca de
los continentes, lo cual origina la creación de una nueva corteza oceánica.
La teoría de la Tectonica de placas es la vigente en la actualidad.
La teoria de la Tectonica de Placas
Surge en la decada de los 70 del s. xx tambien se le conoce como Teoria de la
Tectonica Global.
Tiene 3 puntos esenciales.
•
•
•
La litosfera está dividida en fragmentos rigidos llamados Placas
Las Placas se mueven, cambian e interactúan
Los bordes de las Placas tienen actividad geologíca
Las Placas y los bordes de las placas
Tienen tamaño variable. Pueden ser de 3 tipos:
Placas oceanicas, mixtas y continentales
Las placas oceanicas:
Formadas exclusivamente de litosfera oceanica, es decir capa de basalto y capa
sedimentaria, como ejemplo la placa de Nazca, Pacifica
Las placas continentales:
Formadas por litosfera continental es decir la inferior nes basaltica, encima la capa
granitica y en superficie la sedimentaria como ejemplo está la placa arabiga
Las placas mixtas:
Son la mayoria de ellas están formadas por litosfera oceanica y litosfera continental
ejemplo la placa Euroasiatica, la Norteamericana, la Africana.
Las placas se situan sobre el manto que es solido pero presenta cierta plasticidad y
esto permite que las placas se deslicen sobre él aunque lo hacen muy lentamente,
Las placas son muy dinamicas y cambian de forma, tamaño y de dirección de
movimiento y esto hace que interaccionen entre ellas sobre todo en sus bordes o
limites.
Los bordes de las placas:
a.- Bordes divergentes, constructivos, dorsales
b.- Bordes convergentes, destructivos, fosas
c.- Bordes pasivos, movimiento lateral, de fallas tranformantes
Una placa a su vez puede tener varios tipos de bordes como la de Nazca que tiene las
3 bordes.
Dinamica de los bordes divergentes:
Los bordes divergentes o constructivos presentan 2 tipos de estructuras, las dorsales
oceanicas en la que 2 placas que se separan forman parte de un mismo fondo oceanico
y los rift intracontinentales donde se separan 2 placas que forman parte del mismo
continente.
Las dorsales oceanicas
Son elevaciones submarinas de hasta 60000km de longitud y su altura es de 2000mts
sobre las llanuras abisales
Ésta formada por 2 alineaciones de montañas de cientos de mts de anchura separadas
por una fosa tectonica llamada rift
Longitudinalmente está formada por segmentos desplazados unos respecto a otros
llamadas fallas transformantes
Hay una gran actividad volcanica en el interior de la fosa y el magma asciende desde
el manto superior consolidandose a ambos lados de la dorsal
Así los oceanos se ensanchan formando nueva litosfera oceanica
Rift intracontinentales:
Son depresiones ánalogas a los rift de las crestas de las dorsales oceanicas pero que
están situadas en los continentes
Son etapas tempranas de evolución de los bordes divergentes
El más conocido es el Rift Valley de Africa oriental
Dinamica de los bordes convergentes
Aqui se produce colisión entre placas y se desliza hacia el manto la de mayor densidad
bajo la más ligera
A este proceso se llama subducción produciendose en todo el borde de contacto entre
las placas una gran fosa oceanica
Hay 2 fenomenos asociados a la subducción que son la sismicidad y el vulcanismo
• Sismicidad
Al introducirse una placa bajo otra delimita un plano inclinado llamado plano de
Benioff donde se localizarian los focos de los terremotos debidos a las fuerzas
de compresión
El angulo de inclinación depende de la facilidad de deslizamiento y de la
flotabilidad así la s placas de elevada flotabilidad (jovenes y pocas densas)
desciende con angulo pequeño generando uchos terremotos
Las placas antiguas desciende con angulo pronunciado produciendo menos
terremotos y suaves
• Vulcanismo
La fricción produce un aumento de la temperatura y funde las rocas dando
magmas que ascienden atraves de las fracturas
Tipos de bordes convergentes
•
convergencia oceano-oceano
la placa antigua es más densa y sibduce bajo la joven.
Los teremotos son de baja intensidad pero hay mucha actividad magmatica y las rocas
estan fundidas y salen a traves de las grietas de la placa pasiva formando arcos
insulares como japón i las Filipinas.
•
convergencia oceano-continente
la placa oceanica que es mas densa se introduce bajo la continentalcon poco angulo y
fuerte resistencia, esta región tiene gran sismicidad
se suele formar así una cadena montañosa paralele al borde convergente como ocurre
en los Andes. El calor generado en la sibducción causa fusión de las rocas del manto
superior en contacto con la placa oceanica subducida originandose una intensa
actividad magmatica volcanica y plutonica.
•
convergencia continente-continente
Se produce una vez subducida la litosfera oceanica que había entre ellas, así, ninguna
de las placas penetrará en el manto debido a la bajadensidad de la litosfera
continental.
L resultado es la formación de una cadena montañosa a partir de sedimentos marinos
que había entre los 2 continentes. El Himalaya es un ejemplo y se origina por la
convergencia entre la placa indica y la euroasiatica.
Dinamica de las fallas transformantes
Dinamica del interior de las placas
Dinamica del interior de las placas
Los procesos geológicos están ligados a interacciones de los bordes de las placas
Sin embargo algunos acontecimientos se producen en zonas alejadas de estos bordes.
Es el caso del archipiélago de las Hawai que están ordenas por edad.
La explicación esta en los denominados puntos calientes que son zonas de penachos
ascendentes de material muy caliente procedente del manto, la fusión de esas rocas al
llegar a superficie con baja presión hace que aparezcan las islas volcánicas, el penacho
permanece en el sitio durante bastante tiempo y como las placas se van desplazando el
resultado es la ordenación de las islas debido a estos fenomenos
Ciclo de wilson
El motor de las placas
Ningún modelo es satisfactorio para explicar todos los aspectos de este movimiento.
Todos coinciden en que la fuerza motriz es la diferencia de calor distribuido por el
interior terrestre.
Los modelos han ido cambiando conforme se ha conocido mejor el interior terrestre y
los modelos por orden cronologico han sido:
a.- Modelo de la convección
b.- Modelo astenosferico
c.- Modelo de la subducción profunda
El modelo de la convección
Holmes 1920 considera que el manto es fluido y experimenta corrientes de convección
que impulsa desde abajo las placas litosfericas, que flotarían.
El material caliente y menos denso del manto ascendería a la superficie, conforme se
enfria este material volveria a descender a zonas profundas del manto donde de nuevo
se calienta.
Las zonas de ascenso coincidirían con las dorsales y las frias y descenso con las fosas
oceanicas o de subducción.
Se desestimó por que no es fluido el en manto sino plastico
El modelo astenosferico
Considera la astenosfera parcialmente fundido y permitiria deslizarse lentamente
sobre ella a la litosfera.
Para este modelo solo la astenosfera tendría esas corrientes de convección
Las corrientes provocarían el ascenso de materiales en las dorsales se iria enfriando
hasta que en las zonas de subducción debido a su mayor densidad se iría hundiendo.
Se desestima pq parece que la astenosfera no existe
El modelo de la subduccion profunda
Es el más aceptado, ya que parece coincidir con las imágenes tomadas por tomografia
del manto.
Hay una convección difusa que afecta a todo el manto, el flujo descendente estaría
formado por litosfera oceanica fria y densa que se introduce en las zonas de
subducción hasta el limite entre nucleo y manto y al efectuar este acto tira de la
placa y se mueve
El flujo ascendente estaría formado por materiales muy calientes que asciende hacia
la litosfera dando los denominados puntos calientes.
En este modelo , las dorsales no son el origen del movimiento de las placas sino la
consecuencia de que estas se mueva.
Consecuencias de la dinamica litosferica
La tectónica de placas también explica el desarrollo de fenómenos geológicos.
Los procesos son endógenos y exógenos
a. Endógenos: Su origen es el interior terrestre. Son las deformaciones de rocas y
su elevación, también el magmatismo, metamorfismo y la diagénesis o formación
de las rocas sedimentarias
b. Exogenos: es la interacción de la atmosfera con las rocas y la hidrosfera, son
responsables del relieve.
La dinámica de las placas produce la deformación de la litosfera y formación de las
rocas.
Deformación de la Litosfera
Los esfuerzos son las fuerzas y empujes que actúan como consecuencia de la dinámica
de las placas y son capaces de plegar, facturar y elevar las rocas hasta formar
cordilleras
Los esfuerzos son de : distensión, compresión y de cizalla
Si las rocas son sometidos a este tipo de esfuerzos sufren deformaciones que son:
plásticas, de rotura o elásticas.
a.- Deformación plástica y los pliegues
Permanecen en las rocas después de cesar el esfuerzo. Se asocia con esfuerzos
compresivos suaves y que son ctes y prolongados actuando sobre rocas poco rigidas
como las sedimentarias. Destacan los pliegues
b.- La rotura de las rocas. Fallas y Diaclasas
Producido cuando el esfuerzo sobrepasa el limite de resistencia y la roca se rompe. Se
asocia a esfuerzos compresivos y distensivos que actúan sobre rocas rigidas. Destacan
las fracturas que pueden ser:
Fallas: Si los bloque en los que se rompe las roca se desplazan unos respecto a otros
Diaclasa: Si los bloques no se desplazan