eduardo l. sanz mora
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LA TECTONICA DE PLACAS. EDUARDO L. SANZ MORA. MARTA GUTIÉRREZ DEL CAMPO. Diferenciación química de elementos: Consecuencias. Permitió que cantidades de gases escapen del interior( act . volcánica) Evolución de la Atmósfera primitiva Aparición de la vida. MODELOS MOVILISTAS. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
EDUARDO L. SANZ MORA
LA TECTONICA DE PLACAS
MARTA GUTIÉRREZ DEL CAMPO
FORMACIÓN DE LA TIERRA
CALOR
Colisión entre partículas
Desintegración radioactiva
Fusión
Diferenciación química de elementos
Hundimiento: más densos
Flote hacia arriba: menos densos
Diferenciación química de Diferenciación química de elementos: elementos: ConsecuenciasConsecuencias
Permitió que cantidades de gases Permitió que cantidades de gases escapen del interior( act. volcánica)escapen del interior( act. volcánica)
Evolución de la Atmósfera primitivaEvolución de la Atmósfera primitiva
Aparición de la vidaAparición de la vida
¿Cómo se explican….
-Los TERREMOTOS
-Las ERUPCIONES VOLCÁNICAS (Etna)
-La formación de las MONTAÑAS…?
MODELOS FIJISTASMODELOS FIJISTAS MODELOS MODELOS MOVILISTASMOVILISTAS
La Tierra cambia… y es La Tierra cambia… y es DINÁMICADINÁMICA!!!!
Además, estos procesos (volcanes, terremotos…) SIEMPRE se dan en
determinadas zonas (muy localizadas) del planeta…
No se dan al azar…¿Por ¿Por qué?qué?
Alfred Wegener (1880 – 1930) y su Teoría de la Deriva de los Continentes:
Los continentes actuales no están en el mismo lugar que hace millones de años: se han MOVIDO MUY LENTAMENTE…
Además, Wegener mostró Pruebas decisivas…
¿CÓMO ESTUDIAMOS LA TIERRA?
INTERIOR DE LA TIERRA:
MÉTODOSMÉTODOSDIRECTOSDIRECTOS
Estudio geológicode las minas
Sondeos
Estudiando los materialesprofundos que afloran
al exterior
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
Conocer el interior de la Tierra, su estructura y su composición, no es una tarea fácil.
Los métodos DIRECTOS (sondeos, perforaciones, …) sólo permiten conocer una mínima parte de nuestro planeta: Unos
15 Km de los 6371 Km que hay hasta el
centro de la Tierra.
Ondas internas P y SOndas internas P y S
Ondas POndas PSe transmiten enSe transmiten enmedios líquidos medios líquidos
yysólidossólidos
Ondas SOndas SSe transmitenSe transmitenSOLO en mediosSOLO en mediossólidossólidos
MHB
Ondas P y S moviéndoseOndas P y S moviéndosea traves de sólidosa traves de sólidos
Compresiones y expansiones alternas
Producen cambio de forma sin modificar volumen del material. Su velocidaddepende de la rigidez, como los líquidos no la tienen, no se propagan por ellos.
MHB
Velocidad ondas Velocidad ondas sísmicassísmicas
vvPP > v > vSS < v < vR,LR,L
vvPP rocas ígneas: 6 km/srocas ígneas: 6 km/s
rocas poco consolidadas: 2 km/srocas poco consolidadas: 2 km/s
MHB
Las ondas sísmicas viajarán en Las ondas sísmicas viajarán en linea recta a través de un linea recta a través de un planeta hipotético con planeta hipotético con propiedades uniformes propiedades uniformes (homogéneo) y a velocidades (homogéneo) y a velocidades constantesconstantes
Trayectorias de las ondas a través de un planeta donde la velocidad aumenta con la profundidad (más presión)
MHB
Unas pocas de las muchas trayectorias Unas pocas de las muchas trayectorias posibles que las ondas sísmicas posibles que las ondas sísmicas
siguen a través de la Tierrasiguen a través de la Tierra
MHB
Trayectorias de ondas P y STrayectorias de ondas P y S
MHB
Los métodos que mejores resultados han dado son los indirectos, y entre ellos destaca el método sísmicométodo sísmico.
¿Cómo se ha podido conocer el interior ¿Cómo se ha podido conocer el interior de nuestro planeta?de nuestro planeta?
El método sísmico se basa en los cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas.
sismogramasismograma
Vel
ocid
ad (
m/s
)
Profundidad (Km)
Es como si corriéramos por diversos medios…
Si lo hacemos por ARENA llevaremos una velocidad distinta a la que tendríamos si lo hiciéramos por una ACERA o por AGUA…
Las ondas varían su velocidad al atravesar medios de Las ondas varían su velocidad al atravesar medios de distinta composición química o cuando tienen un distinta composición química o cuando tienen un estado de agregación diferente: sólido, fluido, líquido. estado de agregación diferente: sólido, fluido, líquido.
La representación gráfica de la velocidad de propagación es lo que llamamos sismograma.
Vel
oci
dad
(m
/s)
Si la velocidad con la que se propagan no cambiara el medio que atraviesan las ondas es homogéneo = No hay capas diferentes.
… … Y si observáramos la siguiente gráfica??Y si observáramos la siguiente gráfica??
Vel
oci
dad
(m
/s)
Profundidad (Km)
Los terremotos emiten Ondas sísmicas (vibraciones) que
se transmiten por todo el interior de la Tierra. Pueden ser:
- Ondas P: se transmiten por sólidos y líquidos
- Ondas S: sólo se transmiten por sólidos
- Ondas L: se transmiten por la superficie terrestre (causan
los daños en la superficie terrestre. No nos informan del
interior)
Vel
ocid
ad (
m/s
)
Profundidad (Km)
Al cambiar el medio por el que se propagan, las ondas sísmicas cambian su trayectoria y su velocidad nos indican, por tanto, zonas de distintos materiales.
A los cambios de velocidad se les denomina discontinuidades.
1000
2000
3000
4000
5000
6000
2
4
6
8
10
12
14
V (Km/s)
Km
manto núcleoexterno internoinferiorsuperior
cort
eza
GütembergGütemberg
Wie
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n
Rep
etti
Con
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Can
al d
e ba
ja v
eloc
ida
d
ondas P
ondas S
¿Cómo es el sismograma de la Tierra?
MohorovicicMohorovicic
MÉTODOS INDIRECTOS (II):MÉTODOS INDIRECTOS (II):
MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS: Isostasia
Igual que un iceberg o un barcotienen una parte importante sumergida, bajo las grandes cordilleras hay anomalíasgravimétricas negativas: hay menos masa de la esperada; lasrocas que forman la corteza sonpoco densas, y sus raíces sehunden en zonas con rocas másdensas (manto)
MÉTODOS INDIRECTOS (III):MÉTODOS INDIRECTOS (III):
MÉTODOS MAGNÉTICOS:Se basan en el campo magnético de la Tierra: tiene que haber
un núcleo metálico (líquido y sólido) que dé lugar al mismoLos cambios de polaridad del campo magnético nos informan
de cambios en la situación de los continentes y de la expansión del fondooceánico.
MÉTODOS ELÉCTRICOS:Rocas y minerales presentan propiedades eléctricas que pueden
ayudar a conocer la estructura, composición o localización de esos materiales
El interior de la Tierra tiene varias capas concéntricas.
Su estructura puede estudiarse según dos puntos de vista distintos:
ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
Se distinguen 3 capas: CORTEZA, MANTO, NÚCLEO
ESTRUCTURA DINÁMICA
Se distinguen 4 capas: LITOSFERA, ASTENOSFERA, MESOSFERA y ENDOSFERA
En esta estructura se basa la Teoría de la Tectónica de placas
Corteza:
Capa sólida. Su espesor varía: Bajo el océano: 6 - 12 km Bajo los continentes: 25 - 70 kmEs la menos densa (con silicatos de Al).
Manto: - Capa sólida aunque con cierta plasticidad. Gran espesor.- Más densa que la corteza (con silicatos de Mg y Fe)-Su límite se sitúa a 2900 km (Discontinuidad de Gütemberg).
Núcleo:
Muy denso. Con silicatos de Fe y Ni.Tiene un espesor de unos 3400 km. Con: Núcleo Externo: muy denso y en estado líquido (las "ondas S" desaparecen a partir de él). Núcleo Interno: la capa más densa de la Tierra. Suponemos que sólida y de carácter metálico. Forma la parte central del planeta.
MODELO GEOQUÍMICOMODELO GEOQUÍMICO
CORTEZACORTEZA
De transiciónContinental Oceánica
Sumergidas
EmergidasMás
gruesa
Másantigua
Cratones Orógenos
Rocas más antiguasSin apenas relieve
Rocas más jóvenesGrandes cordilleras
Plataformacontinental
Talud continental
Más fina Más joven
Más homogénea
1.- Sedimentos2.- Lavas almohadilladas3.- Basaltos en columna4.- Gabros
EL MANTOEL MANTO
COMPOSICIÓN QUÍMICA:
Peridotitas (Rocas plutónicas ultrabásicas) Olivino: (Mg,Fe)2SiO4
PARTES
Manto superior: formadopor piroxenos y olivino.Entre Moho y 400 km
Zona de transición: (400 – 1000km)El aumento de presión hace que los
minerales se reorganicen Dando lugar a otros más densos
Manto inferior:1000 -2900 km
Rocas ultrabásicasmuy densas
NIVEL D´´(2700 -2900 km) Mezcla: materiales del manto y
materiales del núcleo¿Formado por placas
Tectónicas subducidas?¿Material primigenio
poco denso para el núcleo?
EL NÚCLEOEL NÚCLEO
Núcleo externo:(2900 – 5100 km)
Se encuentra en estado LÍQUIDONúcleo interno:
(5100 – 6730 km)Se encuentran en estado SÓLIDO
LNMZona de frontera: los silicatos delManto están en contacto con el
Fe del Núcleo.Transición física, química y
dinámica muy brusca
Composición química:90% Fe 10%: Ni, O, S
PARTES
Litosfera:
Capa rígida que engloba CORTEZA + parte del MANTO SUPERIORLa litosfera está FRAGMENTADA en las PLACAS LITOSFÉRICASSu espesor es de unos 100 km
Mesosfera: Hasta el límite con el núcleo externo.
Capa D":A pesar de que se identifica habitualmente como parte del manto inferior, las discontinuidades sísmicas sugieren que la capa D" podría poseer una composición química diferente de la del manto inferior situado encima de ella.
Endosfera: Comprende el NÚCLEO
MODELO DINÁMICOMODELO DINÁMICO
LITOSFERALITOSFERA
MESOSFERAMESOSFERA
ENDOSFERAENDOSFERA
CORTEZA CONTINENTAL
CORTEZA OCEÁNICA
MANTO SUPERIOR
MANTO INFERIOR
NÚCLEO EXTERNO
NÚCLEO INTERNO
Canal de baja velocidad
Disc. Lehman-Wiechert
Disc. Disc. GütembergGütemberg
Disc. Repetti
Disc. Disc. MohorovicicMohorovicic
Disc. Conrad
ESTRUCTURA DE LA TIERRAESTRUCTURA DE LA TIERRA
ES
TR
UC
TU
RA
D
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A
ES
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UC
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ES
TR
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G
EO
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ÍMIC
AG
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ÍMIC
A
CAPA D’’CAPA D’’
TEORIA DE TEORIA DE
LA DERIVA LA DERIVA
CONTINENTACONTINENTA
LL
Qué son las Placas Qué son las Placas Tectónicas?Tectónicas?
Teoría que explica que Teoría que explica que la litósfera de la Tierra la litósfera de la Tierra (junto con el manto (junto con el manto superior), está dividida superior), está dividida en pedazos de varios en pedazos de varios tamaños y espesor y tamaños y espesor y que se mueven sobre la que se mueven sobre la astenósfera.astenósfera.
Se puede comparar la Se puede comparar la Tierra con un Tierra con un rompecabezas en rompecabezas en movimientomovimiento
Se usa para explicar Se usa para explicar volcanismo, sismicidad, volcanismo, sismicidad, así como varios otros así como varios otros procesos terrestres.procesos terrestres.
Evidencias de WegenerEvidencias de Wegener
1) Similaridad de 1) Similaridad de bordes de bordes de continentescontinentes
Evidencias de WegenerEvidencias de Wegener
2) Similaridad de 2) Similaridad de secuencia y edades secuencia y edades de rocasde rocas
Evidencias de WegenerEvidencias de Wegener
3) Evidencia de 3) Evidencia de fosilesfosiles
Otras Evidencias: Conexión Otras Evidencias: Conexión montañasmontañas
De dónde se deriva esta De dónde se deriva esta idea?idea?
Alexander du ToitAlexander du Toit ““Our Wandering Our Wandering
continents”continents” Uso depositos Uso depositos
glaciares para apoyar glaciares para apoyar idea de Wegeneridea de Wegener
Geólogos siguieron Geólogos siguieron en oposiciónen oposición No explicaba No explicaba
mecanismo de mecanismo de movimientomovimiento
Evidencias de du ToitEvidencias de du Toit
4) Glaciares4) Glaciares
Otras evidenciasOtras evidencias
5) Paleomagnetismo 5) Paleomagnetismo y movimiento de y movimiento de polos magnéticospolos magnéticos
Otras evidenciasOtras evidencias
6) Separación del 6) Separación del suelo marinosuelo marino ExpansiónExpansión Harry HessHarry Hess
Otras evidenciasOtras evidencias
7) Edad del suelo 7) Edad del suelo marinomarino Aumenta al alejarse de Aumenta al alejarse de
dorsales oceánicasdorsales oceánicas Cantidad de sedimento Cantidad de sedimento
aumenta al acercarse a aumenta al acercarse a continentescontinentes
Edad máxima del suelo Edad máxima del suelo oceánico: 180 millones oceánico: 180 millones de añosde años
Edad de la Tierra: 4.6 Edad de la Tierra: 4.6 billones de años!billones de años!
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/4a_ESO/02_placas/diapositivas/74_Diapositiva.gif
LA TECTONICA LA TECTONICA DE PLACASDE PLACAS
Cadenas montañosas en el Cadenas montañosas en el fondo oceánicofondo oceánico
Cadenas montañosas en el Cadenas montañosas en el fondo oceánicofondo oceánico
Edad del fondo oceanicoEdad del fondo oceanico
Anomalías magnéticas del fondo oceánico
Animación
Encuentros entre placasEncuentros entre placas
DivergentesDivergentes ConvergentesConvergentes TransformantesTransformantes
Placas Tectonicas Placas Tectonicas DivergentesDivergentes
Se separanSe separan Se produce magma por derretimiento Se produce magma por derretimiento
parcial del mantoparcial del manto Produce flujos de lava y diques basalticosProduce flujos de lava y diques basalticos En fisuras de dorsales oceanicasEn fisuras de dorsales oceanicas Puede ocurrir en continentes (Africa)Puede ocurrir en continentes (Africa)
formacion riff
Formación placa
Placas Tectonicas Placas Tectonicas ConvergentesConvergentes
Tres tipos posibles:Tres tipos posibles: Entre dos placas oceanicasEntre dos placas oceanicas Entre dos placas continentalesEntre dos placas continentales Entre una placa oceanica y una continentalEntre una placa oceanica y una continental
Convergencia: Dos placas Convergencia: Dos placas oceanicasoceanicas
Crea arcos de islasCrea arcos de islas EjemplosEjemplos
JaponJapon Antillas Menores Antillas Menores
Convergencia: Dos Cortezas Convergencia: Dos Cortezas ContinentalesContinentales
Colisión produce Colisión produce cadenas de cadenas de
montañasmontañas DeformacionDeformacion MetamorfismoMetamorfismo OfiolitosOfiolitos HimalayasHimalayas
Convergencia: Placa Convergencia: Placa Continental + Placa Continental + Placa
oceanicaoceanica Cadenas de Cadenas de
volcanes volcanes andesiticosandesiticos
AndesAndes
Animación
Animación
Animación
Placas Tectonicas Placas Tectonicas TransformantesTransformantes
Movimiento Movimiento paralelo en paralelo en diferentes diferentes direccionesdirecciones
Acomodan el Acomodan el aumento en aumento en diametro de la diametro de la Tierra que ocurre Tierra que ocurre desde los polos al desde los polos al EcuadorEcuador
Falla de San Falla de San Andreas-CaliforniaAndreas-California
Animación
Que hace que se muevan las Que hace que se muevan las placas tectonicas?placas tectonicas?
Dos mecanismosDos mecanismos Conveccion termal Conveccion termal
en el mantoen el manto Conveccion termal Conveccion termal
en la atmosferaen la atmosfera
El crecimiento oceánico por El crecimiento oceánico por corrientes de convección y corrientes de convección y divergencia en dorsales.divergencia en dorsales.
El Ciclo de Wilson
Ciclo evolutivo de apertura y cierre de las cuencas oceánicas. Comprende diversos estadios:
a) Estadio embrionario o de rift continental
b) Estadio de juventud o de apertura de cuenca oceánica
c) Estadio de madurez o de Costa Atlántica
d) Estadio de decadencia o de Costa Pacífica (subducción)
e) Estadio relicto o de colisión continental.
El Ciclo de Wilson explica el desarrollo evolutivo de la tectónica de placas, es decir, considera que los diversos contextos geotectónicos son estadios o etapas que se suceden de forma consecutiva.
El ciclo de Wilson relaciona todos los procesos.
El Ciclo de Wilson
0. Situación inicial:
Un cratón continental rodeado por placas oceánicas, totalmente estable. Ausencia de procesos tectónicos, volcánicos y metalogenéticos.
1. Hot-spot y formación de un domo:
La perturbación se inicia como consecuencia de la irrupción de un penacho del manto. En la superficie se origina un hot-spot. Como resultado se forma un domo e inicia un magmatismo bimodal.
2. Inicia el estadio embrionario o de rift continental:
La corteza continental se empieza a adelgazar mediante el desarrollo de grabens. En sus inicios el rift se caracteriza por la formación de cuencas lacustres y series sedimentarias continentales.
3. Avanza el proceso de rifting y el adelgazamiento cortical:
La depresión tectónica (rift) es invadida por el mar, y se depositan series sedimentarias marinas profundas.
4. Apertura de una cuenca oceánica:
Si la actividad del penacho del manto persiste se puede partir la masa continental abriéndose una nueva cuenca oceánica (estadio de juventud). El magmatismo derivado de la pluma se concentra a lo largo de una dorsal medio-oceánica, en la que se genera corteza oceánica.
5. Cuando en uno de los márgenes de placa la corteza oceánica se desprende y se flexiona debido a su elevada densidad empieza el proceso de subducción (decadencia de la cuenca oceánica). Como resultado de la subducción se origina un arco magmático y en ocasiones una cuenca de trasarco.
6. La colisión continental (estadio relicto) entre un margen continental y una zona de subducción es la consecuencia final de un proceso continuo de subducción, y origina cinturones montañosos y el engrosamiento de la corteza.
7. Situación final:
Finalmente, la estabilización tectónica, seguida de la erosión y peneplanización conllevan nuevamente la formación de una zona cratónica, aunque mucho más compleja que el cratón inicial.
Animación de movimiento Animación de movimiento de continentes a traves del de continentes a traves del
tiempotiempo Varias páginas de internetVarias páginas de internet
http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/tectonics.htmltectonics.html
http://www.clearlight.com/~mhieb/WVFossils/http://www.clearlight.com/~mhieb/WVFossils/continents.htmlcontinents.html
http://www.scotese.com/newpage13.htmhttp://www.scotese.com/newpage13.htm