tema1 tectónica de placas
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Tema 1: TECTÓNICA DE PLACAS
BYG 4º ESO
TECTÓNICA DE PLACAS
1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA2. TEORÍAS MÁS RELEVANTES
FijistasMovilistas
- DERIVA CONTINENTAL: WEGENER- TECTÓNICA DE PLACAS
3. TIPO DE BORDES DE LAS PLACAS:ConstructivosDestructivosFallas transformantes
4. TERREMOTOS, SISMOS Y VOLCANES
FORMACIÓN DE LA TIERRA La Tierra es una gran
esfera de roca y metal
Se formó hace 4.500 millones de años
En su interior almacena una gran cantidad de calor, y por ello es un planeta geológicamente ACTIVO.
Este calor activo, se transmite desde el manto y el núcleo hasta la LITOSFERA, mediante
CORRIENTES DE CONVECCIÓN
ORIGEN DE LA ENERGÍA INTERNA
CALOR PRIMORDIAL: Impacto de asteroides Tierra fundida. Materiales más densos (hierro) migran hacia el centro
formando el núcleo.
DESINTEGRACIÓN DE ISÓTOPOS RADIACTIVOS
¿POR QUÉ LA TIERRA NO SE HA ENFRIADO POR COMPLETO?
La corteza terrestre actúa como un aislante térmico Por la enorme masa de la Tierra
1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA
1. MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE
2. ONDAS SÍSMICAS
3. CAPAS DE LA TIERRA
1. CAPAS SEGÚN LA COMPOSICIÓN
2. CAPAS DINÁMICAS
1. ESTRUCTURA Y COMPOSIÓN DE LA TIERRAMÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE
MÉTODOS DIRECTOS› Observaciones directas de los materiales › Proporcionan una información muy limitada› El Radio de la Tierra tiene 6370 km y con estos métodos
sólo es posible tener acceso a poca profundidad (10-15 Km)
MÉTODOS INDIRECTOS› Obtención de datos de forma indirecta, una vez
analizados, permiten elaborar hipótesis para explicar y dar idea de cómo es el interior de la Tierra
QUE AFLORAN DE LA SUPERFICIE
LAVAS Y MAGMAS:Formados por la fusión de las rocas de la base de la corteza o del manto.
LEVANTAMIENTO DE CORDILLERAS CON SU POSTERIOR EROSIÓN: Desmantela las rocas superficiales y pone al descubierto las formada a mayor profundidad.
IMPACTO DE METEORITOSPueden sacar a la superficie rocas del manto
PROCEDENTES DE POZOS Y GALERÍAS DE EXPLOTACIONES MINERAS: Sólo se pueden alcanzar rocas situadas, como máximo a 5 km de profundidad Consecuencia: sólo se estudian las capas de la CORTEZA TERRESTRE
EXTRACCIÓN DE ROCAS PROFUNDAS MEDIANTE SONDEOS: Se utilizan máquinas perforadoras como las utilizadas en la extracción del petróleo Permite extraer materiales hasta unos 13 km Son métodos muy costosos
1. ESTRUCTURA Y COMPOSIÓN DE LA TIERRA
MÉTODOS DIRECTOS: estudio de las rocas y de los materiales
GRAVEDAD: valores distintos de gravedad en distintos puntos → distintas densidades entre las rocas
ENERGÍA EMITIDA detección de zonas calientes y mapas de flujos geotérmico → posibles flujos de materiales
MAGNETISMOexistencia de un campo magnético terrestre → debe tener un núcleo metálico (hierro)
ESTUDIO DE LAS ONDAS SÍSMICAS: (método que aporta más datos) Las vibraciones producidas por un terremoto o una explosión controlada, viajan
a través del interior terrestre, donde se reflejan o refractan antes de volver a salir a la superficie.
Su estudio proporciona información sobre las capas atravesadas.
1. ESTRUCTURA Y COMPOSIÓN DE LA TIERRAMÉTODOS INDIRECTOS: Mediciones de algunas propiedades físicas
del planeta
ONDAS SÍSMICAS
Un seismo o terremoto es la liberación brusca de energía en un punto del interior de la tierra (hipocentro).
Esta energía se propaga como un paquete de ondas en todas direcciones desde el hipocentro.
Estas ondas sísmicas son elásticas, dependiendo del material que se encuentren (naturaleza), pueden rebotar (reflexión) o atravesarlo (refracción).
REFLEXIÓNREFRACCIÓN
TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS
CARACTERÍSTICASP
PRIMARIAS O LONGITUDINALES
SSECUNDARIAS O TRANSVERSALES
LLARGAS O
SUPERFICIALES
LLEGAN A LASUPERFICIE
1ª Vp > Vs y Vl
2ª Son las más lentas. Sólo se propagan en
superficie
VIBRACIÓN:
MOVIMIENTOS QUE PROVOCAN
LongitudinalDv = Dp
Movimientos de compresión y
descompresión
TransversalDv transversal Dp
Movimientos de vivración de las partículas
transversales a la dirección de la onda
Rayleigh Love(V. orbital) (V.Transv.)
MEDIOS QUE ATRAVIESAN
TODOS
Aunque son más rápidas en los sólidos
No pueden atravesar medios fluidos
Dv= Dirección de vibraciónDp = Dirección de propagación
PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS
ONDAS PONDAS S
ONDAS L Rayleigh ONDAS L Love
Sólo son interesantes las ondas P y S, ya que son las únicas que se propagan por el interior.
La detección y registro de las ondas sísmicas se realiza a través de unos aparatos denominados sismógrafos, los cuales realizan un registro gráfico de las vibraciones del terreno llamado sismograma.
Los sismógrafos ubicados a suficiente distancia del foco del seísmo registrarán los diferentes tipos de ondas sísmicas separadamente y siempre en el mismo orden:
primero las ondas P, y después las ondas S y L.
Ver funcionamien
to
GRÁFICA DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS
EL GLOBO TERRESTRE PRESENTA UNA CONSTITUCIÓN HETEROGÉNEA
HAY CAMBIOS BRUSCOS EN LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS.
MATERIALES DE DISTINTA NATURALEZA
SUPERFICIES DE DISCONTINUIDAD SÍSMICA
DIVISIÓN DEL INTERIOR DEL PLANETA EN CAPAS O ZONAS DE DISTINTA NATURALEZA
CAPAS INTERNAS DE LA TIERRA
CORTEZA Capa más externa de la Tierra.
Está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovicic.
Tiene un grosor medio de 30 km, (grosor variable: más delgada y más densa en los océanos y más gruesa pero menos densa en los continentes.)
La corteza continental está formada por silicatos de aluminio (granitos), fundamentalmente, abundando también la rocas calizas.
La corteza oceánica está formada por silicatos algo más densos como los basaltos y es menos antigua que la corteza continental.
MANTO Se trata de la capa intermedia.
Se extiende desde la discontinuidad de Mohorovicic (30 km) hasta la de Gutenberg (2900 km).
Está formada por el manto superior, hasta los 700 km, y el manto inferior (hasta los 2900 km).
Se compone de rocas más densas (3,5 g/cm3) que las de la corteza, formadas, fundamentalmente, por silicatos de hierro y magnesio.
NÚCLEO Se extiende desde la discontinuidad de Gutenberg (2900 km) al centro de la tierra (6370 km).
Compuesto por hierro con pequeñas cantidades de otros elementos químicos (níquel, carbono, etc.).
En él se distinguen: el núcleo externo, hasta los 5100 km, en estado líquido y el núcleo interno, sólido.
ESTRUCTURA DE LA TIERRA SEGÚN SU COMPOSICIÓN
ESTRUCTURA DE LA TIERRA SEGÚN SUS CAPAS DINÁMICAS
LITOSFERA:› Capa rígida externa de la Tierra› Formada por la Corteza + 75 Km Manto Superior› Más gruesa en los continentes (hasta 150 Km) LITOSFERA CONTINENTAL y más
delgada bajo los océanos, LITOSFERA OCEÁNICA› Se encuentra fragmentada en porciones llamadas PLACAS LITOSFÉRICAS, que se
mueven.
ASTENOSFERA:› Capa plástica debajo de la litosfera› Formada por parte del Manto Superior, hasta unos 300 km de profundidad› Al ser fluida, se producen en ella las CORRIENTES DE CONVECCIÓN, responsables
del movimientos de las placas
MESOSFERA:› Capa con comportamiento plástico y dúctil› Comprende parte del Manto
ENDOSFERA:› Se encuentra en estado fundido(núcleo externo) salvo el centro (núcleo interno)› Núcleo
2. TEORÍAS OROGÉNICAS
1. FIJISTAS2. MOVILISTAS
1. ALFRED WEGENER: DERIVA CONTINENTAL Pruebas de la deriva continental
2. TECTÓNICA DE PLACAS Motor de las placas
TEORÍAS OROGÉNICAS
FIJISTAS› CONTRACCIONISMO
“ La Tierra estuvo en su origen en estado fundido, a partir del cual se habría consolidado una corteza superficial rígida, la corteza. El interior, aún incandescente, se habría enfriado lentamente al tiempo que se contraía, lo cual explicaría la aparición de grandes “arrugas” en la corteza: las cordilleras”
MOVILISTAS› HIPÓTESIS DE LA DERIVA CONTINENTAL (1912)
“Los continentes estaban unidos formando uno sólo, llamado Pangea. Los continentes serían como balsas de material más ligero que surcarían los fondos más densos, deslizándose sobre ellos”
› TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS (1950-60) “ Toda la litosfera es la que se encuentra en movimiento, desplazándose sobre el
resto del manto”
Alfred Wegener nació en Berlín, en 1880. Astrónomo y meteorólogo se interesó por las expediciones polares y en 1906 participó en la expedición danesa a Groenlandia, donde pasó dos inviernos realizando observaciones meteorológicas.
A su regreso fue nombrado profesor de Meteorología en la Universidad de Marburgo.Los datos paleontológicos y otras pruebasgeológicas le llevaron a plantear en una conferencia en 1912, la Hipótesis de la Deriva Continental.
Murió en 1930 a la edad de 50 añosdurante su tercera expedición en Groenlandia.
Hipótesis de la Deriva Continental
“Los continentes se desplazan sobre el fondo oceánico”
Evolución de las masas continentales desde el Pérmico (235 m.a.) a la actualidad
Hipótesis de la Deriva Continental
“Los continentes se desplazan sobre el fondo oceánico”
Se basó en varias pruebas
MORFOLÓGICAS
GEOLÓGICAS
PALEOCLIMÁTICAS
PALEONTOLÓGICAS
Hipótesis de la Deriva ContinentalPRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL:
MORFOLÓGICAS
Coincidencia entre las costas de continentes hoy en día separados
Ejemplo: África y Sudamérica
GEOLÓGICAS
Estructuras geológicas y tipos de rocas iguales en continentes separados
Ejemplo: diamantes en Brasil y Sudáfrica
Alineación de cadenas montañosas muy separadas en la actualidad
Ejemplo:Apalaches en Norteamérica y cadenas montañosas de Escocia y Escandinavia
CLIMÁTICAS
Existencia de glaciaciones hace 250 m.a. en lugares muy distantes ahoraEl avance de los hielos dejó marcas en el terreno y en las rocas que permiten en la actualidad reconocer este hecho
Ejemplo: Sur de Gondwanadepósitos glaciares de la misma época en la Patagonia y la India
PALEONTOLÓGICAS
Existencia de fauna y flora fósil terrestre coincidente en lugares ahora separados por océanos
Continentes separados tienen floras y faunas diferentes, pero fósiles idénticosEjemplo: marsupiales en Australia
Réptil de agua dulce Helechos
Reptil terrestre triásico (longitud 3 m) Reptil terrestre triásico
En los años '60, con los conocimientos geofísicos desarrollados durante el siglo XX, se consigue explicar dicho mecanismo y, por tanto, el reconocimiento científico de Alfred Wegener.
La teoría de Wegener fue desechada por la mayoría de los científicos de la época, al no poder aportar los datos necesarios para explicar el mecanismo por el que los continentes se mueven.
Teoría de la Tectónica de Placas
Esta teoría sustituyó a la deriva continental de Wegener, ya que explicaba mejor ciertas observaciones:
Mejoras de la Tectónica de Placas
Existencia de cadenas montañosas (DORSALES) en el fondo oceánico
Fondos oceánicos más recientes (180 m.a.) que las rocas de los continentes (3500 m.a.)
Falta de sedimentos en los fondos oceánicos Distribución de los seísmos y volcanes
activos en la Tierra Origen de las cadenas montañosas
Relieve del fondo oceánico: DORSALES
Teoría de la Tectónica de Placas
1. La litosfera está dividida en grandes bloques llamados PLACAS
2. Casi toda la actividad geológica interna se concentra en los límites
de estas placas (Bordes)
3. Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales,
y se destruyen en las fosas (por subducción)
4. Las placas se mueven, y arrastran los continentes interaccionando entre sí
- cuando las placas se separan: generan OCÉANOS
- cuando las placas se acercan y colisionan: generan CORDILLERAS
Se resume así…
Los movimientos de las placas son los responsables de:
› la formación de las grandes cadenas montañosas› del vulcanismo› de los terremotos › y de muchos otros fenómenos geológicos
Observemos todas estas acciones:
Cadenas montañosas
Zonas de principal vulcanismo
Zonas de terremotos
Vulcanismo + Terremotos
Placas tectónicas
3. TIPOS DE BORDES
Animaciones
1. CONSTRUCTIVOS (convergencia): RIFTS Y DORSALES2. DESTRUCTIVOS3. PASIVOS: FALLAS TRANSFORMANTES
BORDES CONSTRUCTIVOS
DORSAL OCEÁNICA
RIFT CONTINENTAL
Borde constructivo en la Dorsal del Atlántico: las placas se separan
BORDES DESTRUCTIVOS
CORDILLERA PERIOCEÁNICA (Andes)› Placa de litosfera continental – placa de litosfera oceánica
› Corriente de convección descendente
ARCO INSULAR› Placa de litosfera oceánica – placa mixta
› Corriente de convección descendente
MAR INTERIOR› Placa mixta – placa mixta
› Corriente de convección descendente
CORDILLERA INTERCONENTAL› Placa mixta – Placa continental
Cordillera de los Andes(borde destructivo: choque de placas en la costa oeste de América)
Los puntos indican la actividad sísmica.
- en azul: seísmos menos profundos
- en rojo: seísmos más profundos
Arco de islas en el Archipiélago de Japón
Desplazamiento de la placa de la Indiahacia el Norte.Este movimiento generó la gran cordillera del Himalaya
Cordillera del Himalaya
BORDES PASIVOS: fallas transformantes
Ejemplo: Costa oeste de los Estados Unidos en la conocida falla de San Andrés
Falla de San Andrés
Las placas Norteamericana y la del Pacífico se desplazanlateralmente en direcciones opuestas.
Puntos calientes (Hot spots)Son áreas de vulcanismo intenso alimentadas por una corriente ascendente de materiales calientes procedentes del manto profundo.
A veces coinciden con límites de placas, como en Islandia,pero normalmente se sitúan en el interior de las placas, como en Hawai
Islas Hawai(punto caliente)
Ciclo de Wilson
Hacia el año 1966 el geólogo canadiense John Tuzzo Wilson propuso un modelo que esquematizaba la apertura y el cierre de las cuencas oceánicas según un proceso cíclico y la fragmentación y posterior unión de los continentes, que provoca la formación de cordilleras, y resume todo lo que suecede en los bordes constructivos y destructivos sobre la litosfera.
Se han podido observar ejemplos de este proceso en muchos lugares del planeta.
Postula que cada 400-500 millones de años todas las masas de tierra emergidas se unen, formando un supercontinente.
Ciclo de Wilson
Etapas Ciclo Wilson
El continente se fragmenta por acción de puntos calientes que abomban y adelgazan la corteza hasta romperla, originándose un rift continental o surco (como el Rift africano).
En la línea de fragmentación se empieza a formar litosfera oceánica (borde constructivo) que separa los fragmentos continentales. Si continúa la separación el rift es invadido por el mar y se va transformando en una dorsal oceánica. Los continentes quedan separados por una pequeña cuenca oceánica (como el actual mar Rojo).
El proceso continúa y los continentes se separan progresivamente. Entre ellos aparece una cuenca oceánica ancha, con una dorsal bien desarrollada (como el Océano Atlántico actual).
Cuando la cuenca oceánica alcanza cierto tamaño y es suficientemente antigua, los bordes se vuelven fríos y densos y comienzan a hundirse debajo de los continentes y se genera un borde de destrucción. En esta zona se origina una cadena montañosa que bordeaal continente (orógeno tipo andino, como la cordillera de los Andes). La corteza oceánica se desplaza desde el borde constructivo al de destrucción como una cinta transportadora, por lo que la cuenca oceánica deja de crecer (como el Océano Pacífico).
Dada la forma esférica de la Tierra, otros bordes constructivos pueden empujar a los fragmentos continentales en sentido contrario, con lo que la cuenca oceánica se va estrechando (como en el Mar Mediterráneo).
Finalmente al desaparecer la cuenca oceánica las dos masas continentales chocas (obducción) y se origina un continente único (supercontinente), y sobre la sutura que cierra el océano se forma una cordillera (orógeno tipo himalayo), (como la cordillera del Himalaya).
La convección del calor.
Si se introduce en un recipiente con agua unas virutas de un material que se hunda, que no sea muy pesado, y
encendemos el hornillo eléctrico
¿Puedes explicar este fenómeno?
¿Qué demuestra esta
experiencia?
Motor de las placas
Cuando un fluido (gas o líquido) se calienta, se hace menos denso y asciende.Al llegar a la superficie, se enfría, se hace más denso y desciende.Este movimiento provoca unas corrientes llamadas corrientes de convección.
En las zonas más profundas de la astenosfera sucede algo similar.Los materiales calientes, menos densos, ascienden y al llegar a la base de la litosfera se enfrían, se hacen más densos y descienden.
Estas corrientes de convección en la Astenosfera crean las fuerzas que desplazan las placas.
Corrientes de convección
Tectónica Global
4. TERREMOTOS, SISMOS Y VOLCANES
