T1 Geodinámica externa y sus controles

Tema 1. GEODINÁMICA EXTERNA
Y SUS CONTROLES
ÍNDICE
1.1. Procesos geológicos en la superficie terrestre
1.2. Motores de la actividad geológica reciente
1.3. Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno y
del presente
1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos
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1.1. Procesos geológicos en la superficie terrestre
¿Permanece inalterable en el tiempo la superficie terrestre?
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¿Qué tipo de cambios sufre?
~ 2500 a.C.
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¿Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que ocurren
dichos cambios?
¿Y la Luna?
¿Permanece inalterable en el tiempo su superficie?
¿Qué tipo de cambios sufre?
¿Cuál es la velocidad o o la frecuencia con la que
ocurren dichos cambios?
Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la
Tierra que en la Luna … ¿por qué?
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Geodinámica externa
Conjunto de procesos geológicos que operan en la
superficie de la corteza terrestre y que causan cambios
en la misma (cambios en el relieve).
Dichos procesos pueden ser de tipo mecánico, químico o
biológico, e implican la transformación de materiales
geológicos y su transporte.
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Procesos geodinámicos externos :
• Baja Tª y baja presión (atmosférica): pr. geomorfológicos
P.ej. transporte
de sedimentos
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• Baja presión y alta Tª: volcanismo
(es endógeno)
• Alta presión y alta Tª: impacto de
meteoritos
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• Alta presión y baja Tª: Deformación tectónica de la
superficie terrestre, tectónica activa (proceso endógeno)
Terremoto en la falla Denali (Alaska): 3/11/2002, magnitud 7.9
The magnitude 7.9 Denali fault earthquake
of November 3, 2002, resulted from
predominantly right-lateral offset along
portions of the Denali and Totschunda
fault systems in Alaska. Total length of the
surface rupture was about 320
kilometers (200 miles). The western 49 km
of the rupture shows mainly
low-angle thrust offset as much as 1.5 m,
with the northwest side up. Shown
here are the epicenters of the November 3
event (red) and the magnitude 6.7
foreshock of October 23, 2002 (blue), as well
as two previously recorded
large shallow earthquakes (yellow) in the
vicinity of the fault. Because there
were few seismometers in the region at the
time, the locations of the earlier
events are poorly constrained. Shown in
yellow are other faults that show
evidence of activity during Quaternary time
(past two million years). Numbers
show the locations of some of the following
photographs. Figure by Rod
Combellick, DGGS.
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Terremoto en la falla
Denali (Alaska),
3/11/2002, magnitud 7.9
Aerial view of the Trans-Alaska Pipeline
and Richardson Highway, looking north.
Rupture along the fault resulted in
approximately 2.5 meters (8 feet)
displacement of the highway, with the
north side moving east relative to the
south side. Photo by Patty Craw, DGGS.
Vertical displacement on a fault scarp
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Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9
Southeast of Gillett Pass. Note the sackung (ridge spreading due to
earthquake motion) across the mountain side. Photo by Rod March, USGS.
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Terremoto en la falla Denali (Alaska), 3/11/2002, magnitud 7.9
Rock avalanche overriding Black Rapids Glacier. The ridge in the center is a
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medial moraine. View is looking north. Photo by Patty Craw, DGGS.
Los cambios en el relieve son mucho más rápidos en la
Tierra que en la Luna ¿por qué?
Geodinámica externa terrestre: interacción
intensa de las capas externas de la Tierra
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Interacción
litosfera atmósfera
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Sabria, Tunez
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Interacción litosfera - hidrosfera
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?
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Inundación torrencial,
frontera andorrana,
2/8/2008
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Interacción litosfera -biosfera
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1.2. Motores de la actividad geológica reciente
Factores condicionantes de la geodinámica externa
• Material geológico (tipo de roca o tipo de suelo)
• Estructura geológica
• Actividad tectónica (deformación del terreno, terremotos)
• Actividad volcánica
• Agente(s) morfogenético(s) dominante(s)
• Clima
• Tiempo (grado de desarrollo de un paisaje; normalmente a
escala desde décadas a miles o millones de años)
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Procesos endógenos: volcanismo y actividad tectónica
(formación de relieves, orogénesis)
Vista del Himalaya desde satélite
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Procesos y productos principales de la geodinámica externa
Rocas inestables en condiciones superficiales
FS autóctonas
Meteorización
(alteritas)
Formas del relieve
FS para-autóctonas
Erosión
erosionales
- residuales
- suelos edáficos
Sedimentos
Transporte
FS alóctonas
(Depósitos sedimentarios)
Sedimentación
Formas del relieve
deposicionales
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1.3. Cambios climáticos del Cuaternario, del Holoceno
y del presente
1.3.1. Introducción
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27
28
29
1.3.2. Cambios climáticos a diferentes escalas temporales
Últimos 2.5 millones de años (Cuaternario)
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Inciso: ¿cuándo comenzó el Cuaternario?
Cuaternario: periodo caracterizado por glaciaciones frecuentes
Inicio del Q: primer punto del registro estratigráfico que muestre un
enfriamiento climático respecto al Plioceno
Escala del tiempo
geológico 1999
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Inciso: ¿cuándo comenzó el
Cuaternario?
Cuaternario: periodo caracterizado por
glaciaciones frecuentes
Inicio del Q: primer punto del registro
estratigráfico que muestre un
enfriamiento climático respecto al
Plioceno
Escala del tiempo
geológico 2004
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Carta estratigráfica internacional 2006
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Cambios climáticos en el último ciclo glacial (120 ka)
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Isotopía del O-18 de sedimentos del fondo oceánico
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Mapa de localización de sondeos de fondos oceánicos
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¿Causa de las variaciones del O18?
Efecto almacén de los
casquetes glaciares
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Últimos 20000 años
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Holoceno (¿10000 años ? Actualmente 11800 años)
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Últimos 1000 años
IPCC (2001)
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La Pequeña Edad del Hielo (500 años)
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Últimos 140 años (datos instrumentales)
IPCC (2001)
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El clima mundial del siglo XXI
IPCC (2001)
48
1.4. Causas y consecuencias de los cambios climáticos
1.4.1. Consecuencias de las glaciaciones
• Efectos morfoclimáticos
• Efectos glacio-eustáticos
• Efectos glacio-isostáticos
Efectos morfoclimáticos
• Cambios en la frecuencia - magnitud de los procesos
geomórficos episódicos (p.ej. inundaciones) o en la
tasa de los procesos contínuos o subcontínuos (p.ej.
meteorización) que actúan en una región
• Cambios en la extensión y posición latitudinal de las
regiones morfoclimáticas: cambios en el tipo de
procesos geomórficos que actúan en un territorio
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Región morfoclimática:
Unidad de territorio de gran extensión en la que actúa de
forma dominante y característica una asociación de
procesos geomórficos (p.ej. procesos fluviales torrenciales
y procesos eólicos), y en la que se tiende a un equilibrio
entre el clima y el paisaje de tal manera que las grandes
formas del relieve reflejan el clima regional.
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Región morfoclimática
Glacial
Formación vegetal
Procesos geomórficos dominantes
Desierto Gelifracción (met. mecánica), erosión frío
glacial, erosión eólica
Rango
latitudinal típico
65‐900
Periglacial
Bosque de Procesos periglaciales (incl. gelifracción), coníferas, mov. de ladera (solifluxión), edafización, tundra
erosión eólica
50‐650
Templado‐
húmeda
Bosque Procesos fluviales, meteorización mecánica y caducifolio química, movimientos de ladera
40‐50 0
Continental seca
Semiárida
Estepa, pradera
Procesos fluviales, meteorización mecánica y química
Bosque Haloclastismo, termoclastismo (met. esclerófilo, mecánica), av. torrenciales, proc. eólicos
estepa
35‐550
30‐350
10‐150
Árida
Desierto cálido
Haloclastismo, termoclastismo (met. mecánica), av. torrenciales, proc. eólicos
15‐300
Tropical seca y húmeda
Sabana
Meteorización química, adafización, proc. fluviales, movimientos de ladera 10‐250
Meteorización química, edafización, movi‐
mientos de ladera episódicos, proc. fluviales
0‐100
Ecuatorial
lluviosa
Selva
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Efectos glacio-eustáticos
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Efectos glacio-isostáticos
Isostasia
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1.4.2. Causas de los cambios climáticos
Gases invernadero: causa y consecuencia
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Variaciones de la actividad solar
Las manchas solares son zonas
oscuras y frías que originan
campos magnéticos que afectan a
luminosidad del sol en ciclos de
11 años.
Variaciones del campo
geomagnético
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Erupciones volcánicas
•
Las partículas proyectadas
en una erupción impiden la
llegada del calor del sol
•
El vapor de agua y los gases
forman aerosoles naturales
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Cambios en la insolación debidos a variaciones de los
parámetros orbitales: teoría de Milankovic
a) Excentricidad de la órbita:
La orbita de translación varia su forma desde un circular hasta
una elipse en un ciclo de 100.000 años.
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b) Inclinación del eje de rotación:
La inclinación del eje de rotación varia entre 21.5º y 24.5º
cada 42000 años
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c) Precesión de los equinocios
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La circulación oceánica
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Causas del Dryas reciente
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IPCC (2001). Grupo Intergubernamental de expertos sobre el
cambio climático. Tercer informe
de evaluación. La base científica.
Resumen para responsables de
políticas
http://www.ipcc.ch/
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IPCC (2001)
81
IPCC (2001)
82