Descargar

Tectónica de placas
(Unidad 2)
El nacimiento de las ciencias geológicas
• Siglos XVI y XVII el diluvio universal
• Abraham G. Werner (1749-1817) defiende el neptunismo, las rocas de la corteza
terrestre se formaron por sedimentación y cristalización en los mares primitivos.
• Georges Couvier (1769-1832) propone el catastrofismo, las formación de fósiles y
rocas se debieron sucesivas catástrofes, súbitas y violentas, como caída de
meteoritos, diluvio universal, etc.
• James Hutton (1726-1797) propone el plutonismo, teoría que explicaba la
consolidación de los sedimentos y el origen de las rocas volcánicas y plutónicas por
enfriamiento del magma procedente del interior de la Tierra.
• Hutton y Charles Lyell (1797-1875) proponen la teoría del uniformismo, las fuerzas
naturales siguen actuando de la misma forma que en el pasado “el presente es la
clave del pasado”
• Teorías fijistas o verticalistas (S. XIX)
• Teorías movilistas u horizontalistas (S. XX)  Teoría de la tectónica de placas
Desarrollo de la teoría de la tectónica de placas
• La teoría explica gran parte de los fenómenos geológicos
• Alfred Wegener en 1912 propone la teoría de la deriva continental,
Pero no logra explicar la fuerza que los mueve.
• A. Holmes en 1945, propone que son las corrientes de convección del
manto las fuerzas que mueven a los continentes.
• H. Hess en 1962 formula la hipótesis de la expansión de los fondos oceánicos
• En la década de los 60, Le Pichon, Tuzo Wilson, F. Vine, D. Mathews, …
desarrollan las ideas que mostraban la superficie de la Tierra dividida en
grandes placas litosféricas que se movían unas respecto a las otras: teoría de la
tectónica de placas.
MODELOS ESTÁTICO Y DINÁMICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA
LA TECTÓNICA DE PLACAS
• La teoría propone que LITOSFERA ( corteza y algo de manto superior) es sólida y rígida,
ocupa la zona superficial del planeta y, está formada por un número reducido de
PLACAS, que están en continuo movimiento unas con respecto a otras, y en cuyos
límites se localiza la mayor parte de la actividad sísmica, tectónica y magmática
existente en el planeta. Estas placas se ajustan unas a otras, como piezas de un puzle,
desplazándose sobre la ASTENOSFERA.
• Las placas tiene un espesor medio de unos 100 km. Siendo mas gruesa la litosfera
continental y más delgada la litosfera oceánica.
• Las dimensiones de las placas varían con el tiempo ya que estas se consumen y crecen.
• Según la composición podemos distinguir:
• Placas oceánicas: formadas exclusivamente por litosfera oceánica. Ej.: Nazca, Pacífica, …
• Placas continentales: formadas exclusivamente por litosfera continental. Ej.: Arábiga, …
• Placas mixtas: formadas por ambos tipos de litosfera: Africana, Sudamericana, Euroasiática, …
LAS PLACAS LITOSFÉRICAS
Grandes placas: Euroasiática,
Indoaustraliana, Antártica,
Norteamericana, Sudamericana,
Pacífica y Africana.
Pequeñas placas: Cocos, Nazca,
Caribe, Juan de Fuca (Gorda),
Filipinas, Bismark, Fiji, Salomón,
Adríatica, Helénica (Egea),
Iraní (Pérsica) y Arábiga.
LOS BORDES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS:
BORDES CONSTRUCTIVOS O DIVERGENTES(I)
Los bordes constructivos: dorsales oceánicas
Las dorsales son cordilleras interconectadas que
recorren los océanos. Son zonas activas donde
continuamente asciende materia de la Astenosfera,
estas lavas fundamentalmente basálticas se van
extendiendo a ambos lados de la dorsal
generándose así nueva LITOSFERA OCEÁNICA, con
lo que los océanos se expanden y los continentes se
separan. Por ej.: el Atlántico crea unos 2 cm./año de
litosfera oceánica.
Los bordes de placas coinciden con las zonas de mayor
actividad sísmica y volcánica del planeta
Los bordes de las placas LITOSFÉRICAS:
Bordes constructivos o divergentes(II)
Fenómenos geológicos asociados a las dorsales:
• a) Actividad volcánica: puesta de manifiesto, por la presencia de islas
volcánicas, que representan en muchos puntos la emersión de la dorsal sobre
el nivel del mar. Ejs.: Islandia y las Azores.
También se detecta un elevado flujo térmico en estas zonas.
• b) Movimientos sísmicos: de focos o hipocentros someros.
• c) Fenómenos orogénicos: formación de cordilleras submarinas (dorsales
oceánicas).
Los bordes de placas LITOSFÉRICAS
Bordes destructivos o convergentes(I)
Los bordes destructivos: zonas de
subducción
Si sólo existiese creación de litosfera oceánica, la Tierra habría
aumentado de superficie, y por tanto, su radio y su volumen, y
sin embargo, esto no ha sido así. Es evidente que deben existir
zonas donde se produzca la destrucción de litosfera oceánica;
estas zonas reciben el nombre de Zonas de Subducción.
De esta manera la suma de las velocidades de expansión en
toda la Tierra serán iguales que las de subducción. En estas
zonas una placa oceánica que avanza contra el borde activo de
otra se dobla, introduciéndose bajo ella y descendiendo según
un plano de inclinación variable. En este descenso la placa
oceánica se calienta y deshidrata, acabando por incorporarse
de nuevo al manto, es decir, la litosfera oceánica está en
constante renovación.
Los bordes de las placas LITOSFÉRICAS
Bordes destructivos o convergentes(II)
Fenómenos geológicos asociados a las dorsales:
• a) Producción de Fosas Oceánicas: resultado de una acusada depresión que flanquea todo
el margen de la placa descendente, en su contacto con la otra.
• b) Focos Magmáticos: La fricción producida entre las dos placas hace aumentar la Tª de los
materiales que se funden y ascienden constituyendo los volcanes y plutones típicos de
estas zonas.
• c) Movimientos Sísmicos: el mismos hecho de la fricción, causará dislocaciones mecánicas,
traducidas en terremotos. Efectivamente los terremotos más intensos registrados en época
histórica se producen en estas regiones.
•
Al proyectar en un sistema de coordenadas los focos de los movimientos
sísmicos, frente a la distancia al borde de la placa pasiva, los hipocentros se encuentran en
un plano inclinado: ZONA ó PLANO DE WADATI-BENIOFF; que representa a la placa
litosférica descendente.
• d) Procesos Orogénicos: Las zonas de subducción reciben el nombre de Bordes
Destructivos ya que en ellos se destruye litosfera oceánica. También se habla de Bordes
Convergentes ya que en ellos se produce choque de placas.
• En estas zonas se forman Arcos Insulares y Cordilleras Perioceánicas o Intracontinentales.
Los bordes de las placas LITOSFÉRICAS
Bordes PASIVOS o TRANSFORMANTES(I)
Fenómenos geológicos asociados:
 En ellos no se destruye ni se crea litosfera oceánica.
Son zonas de fractura que atraviesan las dorsales y que han resultado
de la apertura inicial de los fondos oceánicos.
La zona de tensiones o parte activa de una "falla de transformación"
sería la que se encuentra entre las crestas de las dorsales, ya que en
esta región los sentidos del movimiento relativo de las crestas son
opuestos.
El ejemplo más conocido es el de la falla de San Andrés sobre la cual
está situada la ciudad de San Francisco. Enlaza dos segmentos de la
dorsal del Pacífico Oriental y separa la placa Norteamericana, al Este, de
la Pacífica, al Oeste. Su actividad es prácticamente permanente, dando
lugar a numerosos terremotos en esa región.
Los bordes de las placas LITOSFÉRICAS
Bordes PASIVOS o TRANSFORMANTES(II)
Las corrientes de convección
 La subducción de litosfera oceánica en los bordes
destructivos inicia un flujo convectivo: bajan
materiales fríos hacia la capa D y ascienden
materiales calientes hacia las dorsales oceánicas.
 Otro tipo de flujo convectivo hace que asciendan
materiales calientes desde la capa D de forma errática
y episódica, como borbotones. Cada burbuja origina
un chorro o pluma térmica, esta asciende a través del
manto y perfora la litosfera originado un punto
caliente.
Expansión de los fondos oceánicos (I)
“El movimiento de los continentes son el
resultado de modificaciones y procesos que
ocurren en los fondos oceánicos".
Expansión de los fondos oceánicos (II)
PROCESO DE FORMACIÓN DE UNA CUENCA OCEÁNICA:
1ª ETAPA RIFT-VALLEY: La apertura comienza en una zona intracontinental. Se forma una intumescencia o
abombamiento en la litosfera debido a las corrientes convectivas ascendentes localizadas debajo. El estiramiento se traduce
en fracturas que al ensancharse producen fallas normales y se crea una fosa tectónica como las actuales fosas del África
oriental, en esta etapa hay abundante actividad sísmica y volcánica (importante emisión de lavas). Se considera a esta etapa
como embrión en la formación de un nuevo océano, a veces este proceso se aborta (Rift-Valley).
2ª ETAPA MAR ROJO: Se genera un estrecho brazo marino con zonas centrales de corteza oceánica, aunque la dorsal
aún no esté completamente constituida. Los bordes continentales son escarpados, como los del rift continental
3ª ETAPA ATLÁNTICA: Es la etapa final de apertura de un océano. Viene representada por el océano Atlántico con su
dorsal bien definida. En la zona central del Atlántico se encuentra el Ritf Oceánico es una gigantesca fosa tectónica
submarina que recorre todo el océano de norte a sur. El valle central se encuentra a veces enmascarado pero su ancho
ronda los 30 km y esta encajado entre dos cadenas montañosas que se elevan unos 2500 m. La propiedad fundamental del
rift oceánico es su asociación con la doble cadena montañosa denominada dorsal oceánica. La elevación de esta dorsal se
debe a la fuerte intumescencia originada por el rodillo magmático que subyace bajo ella. Esta dorsal está atravesado por
fracturas perpendiculares (fallas transformantes) y en ella abunda el volcanismo subacuático.
Zonas de subducción: colisión entre placas (I)
SUBDUCCIÓN DE LITOSFERA OCEÁNICA BAJO LITOSFERA OCEÁNICA: por ejemplo placa Pacífica que desaparece por
subducción al oeste y forma las islas Marianas y las Filipinas.
Esta subducción genera:
- Fosas oceánica de gran profundidad.
- Arcos insulares.
- Actividad volcánica y sísmica.
Zonas de subducción: colisión entre placas (II)
SUBDUCCIÓN DE LITOSFERA OCEÁNICA BAJO LITOSFERA CONTINENTAL: La placa de Nazca que subduce bajo la placa de
América del Sur
Esta subducción genera: - Fosas oceánica.
- Cordilleras pericontinental (orógeno de borde continental activo).
- Actividad volcánica y sísmica.
Zonas de subducción: colisión entre placas (III)
COLISIÓN INTERCONTINENTAL: EJEMPLO LA PLACA India
que choca contra la placa Euroasiática
Ciclo de Wilson
1. Un continente se fragmenta debido a procesos que tienen
lugar en la Astenosfera bajo él.
2. A partir de la línea de fragmentación se genera litosfera
oceánica, con lo que los dos fragmentos del continente
inicial comienzan a alejarse al mismo tiempo que se crea
una cuenca oceánica entre ambos.
3. Cuando la cuenca oceánica es lo bastante antigua, sus
bordes comienzan a hundirse en zonas de subducción, en
este momento la cuenca oceánica deja de crecer.
4. Como simultáneamente, otras dorsales están actuando en
otras partes de la Tierra, los continentes pueden ser ahora
empujados en sentido contrario, con lo que la cuenca
oceánica volverá a cerrarse, colisionando los fragmentos del
continente inicial.
Vemos que mientras los continentes son permanentes, las
cuencas oceánicas se crean y se destruyen.
La teoría de la tectónica de placas es una teoría global
Actualmente el término Global se emplea, ya que, indirectamente
cualquier movimiento de una placa litosférica repercute en las restantes.
Además los postulados de esta teoría constituyen un cuerpo de doctrina
que consigue dar explicación a la casi totalidad de los grandes fenómenos
geológicos:
1. Distribución y evolución de continentes y océanos.
2. Formación de cordilleras.
3. Origen y distribución de los movimientos sísmicos.
4. Magmatismo y Metamorfismo.
5. Yacimientos minerales y petrolíferos.
6. Variaciones climáticas y geográficas del pasado.
7. Distribución de los seres vivos, fósiles y actuales.
Volcanes y Terremotos
Volcanes (I)
En los bordes de placa, como manifestación del calor interno de la
Tierra, se producen procesos paroxísticos en los que se liberan
grandes cantidad de energía. El ascenso de materiales calientes del
manto y la disminución de la presión provocan la formación de
magma que es una mezcla muy caliente (1000ºC) de materiales
rocosos fundidos, además de ciertos gases y partículas sólidas
Los VOLCANES se forman cuando el magma sale al exterior a través de
fisuras de la corteza oceánica o continental.
Los volcanes se producen en: los puntos calientes, las dorsales
oceánicas y las zonas de subducción
Volcanes (II)
A) VOLCANISMO EN LOS PUNTOS CALIENTES:
Cuando una pluma de magma profundo y caliente alcanza la
litosfera actúa como un soplete y forma un punto caliente.
Hawai es un buen ejemplo de un archipiélago volcánico cuyo
origen es un punto caliente.
Volcanes (III)
B) VOLCANISMO EN LAS DORSALES OCEÁNICAS:
En las dorsales oceánicas son abundantes las erupciones
submarinas de carácter tranquilo y efusivo. Esta lava cuando
se enfría forma nueva litosfera oceánica. En las zonas
próximas a las dorsales se forman fumarolas que son fuente
de vida y minerales
C) VOLCANISMO EN LAS ZONAS DE SUBDUCCIÓN:
El Cinturón de Fuego del Pacífico corresponde a zonas de
subducción donde hay una gran actividad volcánica. En estas
zonas se pueden encontrar archipiélagos de islas en forma de
arcos (arcos islas) como p. ej.: Filipinas, Japón, etc. O una
cordillera volcánica como los Andes donde abundan los
estratovolcanes.
Terremotos (I)
Los seísmos se generan en los tres tipos de bordes de
placas y se deben a la brusca liberación de energía debido a
la fracturación de las rocas que cuando tras acumularse
tensiones de supera su límite de elasticidad. Si se producen
en tierra se denominan terremotos y si ocurren en el mar
maremotos.
Las vibraciones originadas en un seísmo se propagan en
forma de ondas sísmicas. El hipocentro o foco es la zona
profunda donde se generan las y el epicentro el primer lugar
de la superficie donde llegan. Los sismógrafos son aparatos
que registran dichas ondas en los sismogramas.
Terremotos (II)
Tipos de ondas sísmicas:
- Ondas P o primarias: Son ondas de compresión son las
primeras que registran los sismógrafos (son más rápidas). Se
propagan por todos los medios, sólidos. Líquidos y gaseosos.
- Ondas S o secundarias: Son ondas transversales. Llegan en
segundo lugar. Se propagan sólo en medios sólidos.
-
Ondas L o de superficie: Son las más lentas y las que
provocan los daños en infraestructuras, etc.
Terremotos (III)
Magnitud e intensidad de los seísmos:
La escala de Ritcher mide la magnitud de un
terremoto es decir da una medida de la cantidad de
energía liberada en el suceso. Va del 1 al 10 y es
logarítmica.
La escala MSK mide la intensidad. Va del I al XII y da
una medida de los efectos del seísmo sobre las
personas, los objetos, construcciones, etc.