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Dinámica de la geosfera
 

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    Dinámica de la geosfera Dinámica de la geosfera Presentation Transcript

    • 1. DINÁMICA LITOSFÉRICA
      • La dinámica de la litosfera está relacionado con el calor interno de la Tierra , que puede tener diferentes orígenes:
      • Calor primordial, cuyo origen está en las primeras etapas de formación del planeta
      • Calor superficial causado por la desintegración de elementos radiactivos (U 235 ,..)
      • Flujo térmico : transmisión del calor, 2 * 10 20 cal/año
      • Tª (tierra) aumenta cuando nos introducimos dentro de ella: 30ºC/km, gradiente geotérmico , no constante
      • Núcleo interno sólido, gracias a las ondas sísmicas (porque el incremento de la Tª no es constante, teóricamente debería ser 2 *10 5 ºC, pero se piensa que es de 5000- 6000 ºC)
    • “ Estructura interior de la Tierra”
    • “ Variación del gradiente geotérmico con la profundidad terrestre”
      • 1.1 TECTÓNICA DE PLACAS
      • La Litosfera está formada por una serie de placas contiguas, que puede ser continental, oceánica o mixta, donde se diferencian:
      • Zonas intraplaca (geológicamente estables)
      • Bordes de placas (geológicamente inestables: actividad sísmica, volcánica):
      • - límites divergentes: se crea litosfera oceánica: dorsales , grandes cadenas montañosas
      • - límites convergentes o destructivos: litosfera oceánica se destruye bajo la litosfera continental: zona de subducción , con las fosas , las zonas más profundas de la tierra
      • Si chocan dos placas oceánicas, subduce la más densa, forma un arco de islas
      • Si chocan placa continental con oceánicas, se forman grandes orógenos térmicos
      • Si chocan dos placas continentales, no subduce ninguna, se produce un orógeno de colisión
      • La energía acumulada en los bordes de placas, da lugar a fenómenos sísmicos, tectónicos y magmáticos
    • “ Placas tectónicas y sus límites”
    • “ Dorsal”
    • “ Zonas de subducción”
    • “ División y movimiento de la Pangea”
    • “ Formación de un orógeno de colisión: EL HIMALAYA”
    • 1.2. CAUSA DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS La tectónica de placas se explica por las corrientes de convección en el Manto, que arrastran las placas a favor de la gravedad, y por el tirón de las zonas de subducción, una vez iniciada la subducción Corrientes de convección: parte ascendente debajo de la dorsales, parte descendente debajo de las zonas de subducción
    • FORMACIÓN DE LOS LAGOS VICTORIA Y DEL MAR ROJO
    • CORRIENTES DE CONVECCIÓN
    • Ciclo de Wilson
    • 2. PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS
      • 2.1. PLIEGUES Y FALLAS
      • La energía acumulada en el interior de la Tierra da lugar a distintas estructuras tectónicas
      • Deformaciones:
      • Elásticas : si recupera la forma después de que cese la deformación
      • Plástica : continua deformado tras la fuerza ( Pliegues )
      • Rotura : se acaba rompiento
      • ( Diaclasas, fallas, cabalgamiento y
      • manto de corrimiento )
    • “ Límites de elasticidad y de plasticidad”
    • “ Pliegues”
    • “ Diaclasas y fallas”
    • “ Cabalgamiento”
    • 2. PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS 2.2. MAGMATISMO “ Magma, es un fundido de minerales silicatados que se halla a un Tª muy elevada, en el que coexisten una fase líquida , con gases disueltos por efectos de las altas presiones –fracción volátil-, y una fase sólida , con cierta cantidad de minerales. La consolidación de una magma produce la formación de rocas ígneas o magmáticas” El magmatismo comprende desde la formación del magma, la evolución y consolidación de éste y la formación de las rocas ígneas El proceso de formación del magma se debe a las altas Tª que soportan las rocas en el interior terrestre Durante su evolución el magma sufre “ diferenciación magmática ”: variación de su composición, a medida que se enfría se enrique en sílice por la “ cristaliazación fraccionada ” Al enfriarse el magma se forma la roca magmática
    • “ FORMACIÓN DE MAGMA: relación entre la presión y la temperatura”
    • “ EVOLUCIÓN DE MAGMA: cristalización fraccionada, diferenciación magmática”
      • Los magmas pueden enfriarse:
      • En el interior de la corteza: ROCAS ÍGNEAS PLUTÓNICAS
      • Ascenso lento
      • Buena cristalización ( textura granuda )
      • Relacionadas con zonas orogénicas
      • Mediante erosión puede aflorar en superficie
      • Batolitos ( > 100 Km 2 ) y stocks (< 100 Km 2 )
      • Enfriamiento en el interior de grietas: ROCAS FILONIANAS
      • Diques (discordantes) y sills, lacolitos (concordantes)
      • Velocidad de enfriamiento moderado ( textura porfídica, aplítica o pegmatítica)
      • Enfriamiento en superficie tras ascender por un edificio volánico: ROCAS VOLCÁNICAS
      • - Enfriamiento rápido, no suficiente para la cristalización: textura vítrea
    • “ ENFRIAMIENTO DE MAGMA”
    • “ TIPOS DE TEXTURA EN ROCAS IGNEAS”
      • Los productos que expulsa un volcán pueden ser:
      • Gaseosos : CO 2 , CO, H 2 S, SO 2 , HCl
      • Sólidos o piroclastos : según su tamaño en bombas, lapilli y cenizas
      • Fluidos o lavas : material viscoso que una vez solidificada adopta diferentes formas:
      • Lavas cordadas o pahoehoe: pobres en sílice y fluidas que recorren largas distancias. Se solidifican lentamente en la superficie. Frecuentes en las dorsales rápidas
      • Lavas en bloque o aa: ricas en sílice, viscosas y de poco recorrido ya que se solidifican rápidamente. Ligadas con fuertes explosiones por la desgasificación, lo que fragmenta la colada en bloques
      • Lavas almohadilladas: típicas en explosiones submarinas, la lava en contacto con el agua se enfría rápidamente , se desprenden fragmentos en forma de pequeña almohadillas. Carácterísticos de la dorsal atlántica
    • “ PARTES DE UN VOLCÁN”
      • TIPOS DE MAGMA
      • MAGMA BASÁLTICOS:
      • Fusión parcial de la peridotita del manto, depende de la composición de ésta.
      • - si 15% de peridotita: magma pobre en SiO2, rico en Na+ y K+: magma basáltico alcalino. Zonas de intraplaca
      • - si 30% de peridotita: magma rico en sílice: magma basáltico toleítico. Dorsales oceánicas
      • MAGMA ANDESÍTICO O CALCOALCALINO:
      • A profundidad de enter 80-150 Km, por la fusión parcial del basalto de la corteza oceánica que subduce. Ascenso lento, rico en sílice. Característico de las zonas de subducción
      • MAGMA GRANÍTICO:
      • En las zonas de subducción pero a partir de los materiales que forman la corteza
    • “ CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS”
      • FENÓMENOS MAGMÁTICOS INTRAPLACA
      • FORMACIÓN DE AULACÓGENOS:
      • Cuando chocan masas continentales, impiden que el calor salga, favoreciendo el ascenso de penachos térmicos que rompen de nuevo la litosfera, iniciándose un vulcanismo de un punto caliente
      • Si varios puntos calientes actúan a la vez, se unen dando lugar a la fragmentación del continente.
      • La rama que no evoluciona forma una fosa delimitada por fallas, por la que suele discurrir un río
      • Ej: triángulo de Afar en África
      • DORSALES ASÍSMICAS
      • Cuando las plumas mentálicas se encuentran bajo el océano, se produce vulcanismo basáltico muy activo que puede llegar a formar una isla debajo del océano
      • Permanecen fijo y al moverse la corteza se genera una línea de isla con diferentes edades y con diferente actividad
    • “ EVOLUCIÓN DE UN PUNTO CALIENTE”
    • 2.3. SISMICIDAD Los terremotos provocan deformaciones del terreno por la liberación brusca de la energía elástica que se acumula en las rocas sometidas a esfuerzos. Las dorsales presentan gran actividad sísmica con epicentros poco profundos La mayoría de los terremotos tiene su epicentros en los límites convergentes , en el plano de Benioff En los límites transcurrentes la sismicidad se produce a poca profundidad
      • 2.4. METAMORFISMO
      • Comportamiento que presentan las rocas cuando se ven sometidos a condiciones de presión y temperatura distintas de las de su formación, sufriendo transformaciones, texturales, mineralógicas o químicas.
      • En principio la composición de la roca no varía, si se puede producir pequeños intercambios de elementos entre los minerales de la roca o con los fluidos intersticiales: metasomatismo
      • Factores:
      • temperatura: aumenta por la intrusión magmática, por el gradiente geotérmico o por la cercanía de elementos radiactivos
      • Presión: se incrementa por la presión litostática, por la presión que ejercen los fluidos o por las presiones dirigidas de las placas
      • Fase fluida: disminuye la temperatura de las reacciones y como vehículo de transmisor de iones
      • Procesos metamórficos:
      • brechificación: minerales triturados, textura cataclástica (fallas, manto corrimiento)
      • Deshidratación: por el aumento de temperatura
      • Recristalización: los microcristales pueden disolverse y cristalizar de nuevo
      • Formación estructuras ordenadas: hojosidad, foliación,.. Por efectos de la presión
      • Reajustes mineralógicos: reaccionan los componentes minerales que existen y se forman otros nuevos estables en las nuevas condiciones
      • “ Diagramas de fases ” establecen condiciones de P y Tª a las que son estables determinados fases minerales y las transformaciones que ocurren al cambiar dichas condiciones
      • “ Paragénesis ”: grupo de minerales estables a unas condiciones determinada
      • “ Facies metamórficas ”: conjunto de rocas formadas por una paragénesis y condicionadas por la composición química de la roca original
      • TIPOS DE METAMORFISMO
      • M. Regional : depende de la P y Tª. Afecta a grandes zonas
      • M.de contacto o térmico : aumento de la Tª de la roca encajante de una intrusión magmática, desarrollando “aureola metamórfica”
      • M. cataclástico o dinamometamorfismo : por la P originada por los esfuerzos dirigidos (a lo largo de fallas)
      • SEGÚN LÍMITE DE PLACA
      • Zona de subducción : dos cinturones metamórficos (uno por altas presiones, y otros bajas presiones)
      • Zona de colisión continental : 1º m. de alta presión, luego de alta Tª
      • Zona de dorsal : m. térmico
      • Zona fallas transformantes: m. dinámico
    • “ AUREOLA METEMÓRFICA”
    • “ CINTURONES METAMÓRFICOS EN LAS ZONAS DE SUBDUCCIÓN”
    • 3. PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS
      • La energía absorbida por la Tierra y la energía gravitatoria son las fuerzas de la dinámica externa. Estas fuerzas son la responsables de los fenómenos climáticos , que determinan la acción la acción de los agentes geológicos externos (viento, lluvia, torrentes, ríos, glaciares,..) que llevan a cabo los procesos geológicos externos (meteorización, erosión, transporte y sedimentación) que transforman y redistribuyen continuamente los materiales terrestres -> denudación continental o gliptogénesis -> modificación del relieve -> transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias o diagénesis
      • METEORIZACIÓN
      • Alteración in situ de la roca expuestas a la acción de la atmósfera
      • M. Física : disgregación mecánica de la rocas
      • Gelifracción o gelivación : rotura de la roca al congelarse el agua que se introduce en las grietas
      • Crioturbación : producido por el ciclo del hielo/deshielo sobre el suelo en clima periglaciares
      • Termoclasticidad: por calentamiento diurno y enfriamento nocturno
      • Haloclasticidad: acción de las sales que cristalizan en las grietas
      • Bioclasticidad : acción de los seres vivos, raíces de las plantas, acción excavadora…
    • “ METEORIZACIÓN FÍSICA” GELIFRACCIÓN HALOCLASTICIDAD
    • “ METEORIZACIÓN FÍSICA” TERMOCLASTIA BIOCLASTICIDAD
      • M. Química : altera la composición química de la roca
      • Hidrólisis : disociación de minerales por acción del agua
      • 2 KAlSi 3 O 8 (ortosa) + 2H 2 O -> Al 2 SI 2 O 5 (OH) 4 (caolinita) + 4 SiO 2 (sílice)
      • Carbonatación : transformación de la solubilidad de la roca por la acción del CO2 disuelto en el agua de lluvia
      • CO 2 + H 2 0 -> H 2 CO 3 H 2 CO 3 + CaCO 3 ( insoluble ) -> Ca(HCO 3 ) ( soluble )
      • Disolución : el agua capta los iones de los compuestos minerales
      • Hidratación : incorporación de moléculas de agua en la estructura de los minerales, incrementando su volumen y aumentando la solubilidad (arcillas)
      • Oxidación : reacción del oxígeno con iones como el Fe 2+, el cual es soluble en estado reducido pero al oxidarse (Fe 3+ ) se hace insoluble y precipita
    • “ METEORIZACIÓN QUÍMICA: carbonatación”
    • EROSIÓN Nivelación del relieve como consecuencia de la pérdida de materiales Agentes erosivos : fluidos (aire o agua) o sólidos con capacidad de movimiento (hielo) El mecanismo de erosión depende directamente del agente, dando lugar a diferentes formas características TRANSPORTE Los materiales erosionados viajan por la acción de los agentes geológicos externos, adquiriendo diferentes características en función del tipo de transporte “ Abrasión ”: proceso erosivo producido por el desgaste de lo materiales por el continuo choque de las partículas transportadas Cada agente moldea de una forma al transportar los materiales Río: pule y redondea Viento: redondea y da un brillo especial Hielo: araña y estría las partículas que rozan el fondo rocoso del lecho glaciar SEDIMENTACIÓN Al perder el medio la capacidad de carga, lo materiales se sedimentan de forman física (decantación) cuando el medio pierde energía, o de forma química por precipitación de los materiales disueltos
    • “ MECANISMOS DE TRANSPORTE”
      • DIAGÉNESIS
      • Conjunto procesos (fº, qº y bº) que provocan la transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias.
      • Ocurre a Tª y P bajas
      • Afecta tanto a las partículas minerales como al agua
      • Compactación mecánica : disminuye volumen materiales por la presión litostática, provocada por el enterramiento de los materiales , provoca la expulsión del agua contenido en los poros
      • Cementación : relleno los poros del sedimento por precipitación y crecimiento de cristales minerales a partir de una solución acuosa, se refuerza la unión entre los granos y aumenta la cohesión de la roca (cemento: carbonato de calcio)
      • Disolución : creación de huecos por disolución de fases minerales, apareciendo “porosidad secundaria”
      • Reemplazamiento : cambio mineralógico. Un mineral es sustituido por otro mediante un proceso de disolución-precipitación
      • “ Silicificación”: carbonato es sustuido por sílice
      • “ Dolomitización”: ión calcio del carbonato por Magnesio
      • -Recristalización : transformaciones que dan lugar a la formación de un nuevo cristal, pero de igual composición química y mineralógica.
    • 4. MODELADO DEL RELIEVE
      • El modelado del relieve está influido principalmente por el clima, litología y la estructura geológica
      • Sistema morfoclimático : conjunto de acciones y mecanismos erosivos que actúan en cada uno de los grandes dominios climáticos (glaciar, periglaciar, templado-húmedo, árido-subárido, intertropical) dando origen a un determinado relieve
      • Los ríos (sistema morfoclimático húmedo) son importantes agentes del modelado del relieve y los principales transportadores de materia mineral de los continentes a los océanos
      • Las corrientes poseen gran energía que se utiliza en erosión y transporte de materiales, y en erosionar el cauce (valle en “v”)
      • Tipos de trazado:
      • rectos : sinuosidad poco frecuente
      • Ramificado o anastomosados : se produce una serie de divisiones y reuniones de la corriente, formando canales que bordean islas aluviales
      • Meandriformes : cauce presenta curvas a lo largo de toda la trayectoria
      MODELADO FLUVIAL
    • “ valle en “v” y “en artesa”
    • “ Ríos meandriformes y anastomados”
    • MODELADO FLUVIAL
      • Erosión:
      • Depende del caudal,: de la pendiente, de los productos de arrastre y de los materiales del cauce (que el agua de fondo puede erosionar los menos consolidados, acción hidraúlica )
      • Abrasión fluvial : desgaste mecánico producido cuando las partículas transportadas por la corriente golpean las paredes del cauce, arrancando fragmentos que se harán más pequeño a través de todo el lecho. Se crean pilancones, marmitas de gigantes y cascadas con cavidades en su base
      • Durante la evolución del río tiene lugar un mecanismo de excavación, “ erosión remontante ” comienza en el punto más bajo (nivel del mar) y continúa hacia la parte superior, de modo que la cabecera se aleja poco a poco, conllevando la pérdida progresiva de la pendiente de un río a lo largo de su evolución
      • Torrentes: cursos de agua con cauce fijo y caudal estacional, erosionan el fondo del cauce, principalmente la cuenca de recepción y transportan los materiales por el canal de desagüe hasta que sedimentan en el cono de deyección, donde forman los depósitos de piedemonte
    • “ PILANCONES”
    • CONO DE DEYECCIÓN Y ABANICO ALUVIALES
      • Sedimentación:
      • Al disminuir la velocidad del flujo por una disminución de la pendiente
      • Seleccionan y clasifican bien los depósitos ya que según desciende la velocidad, se depositan 1º los más grandes y los últimos serán los más finos
      • Tipos de depósitos :
      • Depósito de fondo : en la parte más profunda del canal, discontinúo de forma lenticular, material grueso recubierto por material fino
      • Depósito de isla (barra de canal ): ríos anastomados, tamaño grano aumenta cuanto más alta sea la parte del curso
      • Depósito de point bar : en la parte interna de los meandros y presenta granoselección positiva ( disminuye hacia la parte de arriba)
      • Depósitos en los márgenes del río :
      • Depósito de dique : en los márgenes del cauce
      • Depósito enraizado en grietas : tiene forma de abanico, se produce en época de avenida por fisuras en los diques
      • Depósitos de llanura de inundación : sedimentos de grano fino que han sido transportados en suspensión, quedando expuesto al aire durante periodos
    • “ LLANURA DE INUNDACIÓN”
    • “ TERRAZAS FLUVIALES” : depósitos aluviales antiguos que han quedado colgados al encajarse el río y erosionar la llanura de inundación (se relacionando con la glaciación cuaternaria por su alto poder erosivo)
      • Agente : viento
      • Necesario : ausencia de vegetación, materiales sueltos, falta de humedad
      • Característico climas áridos o costas arenosas
      • Erosión
      • Deflación : viento levanta las partículas más pequeñas, formándose desierto pedregosos o reg y desierto arenoso o erg
      • (en caso de depresiones de gran tamaño: depresiones de deflación – oasis-)
      • Corrasión o abrasión : viento arrastra arena y partículas que impacta contra rocas desgástandola, formando rocas fungiformes y superficies pulimentadas (cuando roca dura y homogénea) y cantos facetados
      • - Diferencial: en rocas blandas y heterogéneas, se produce una erosión diferencial, nidos de abeja o alvéolos y rocas estratificadas
      • Transporte
      • Montañas (hamada) -> desierto pedregoso o reg -> desierto arenoso o erg
      • acumulaciones de arena: ripples – dunas - draas
      MODELADO EÓLICO
    • Deflación : Desierto pedregoso o reg Desierto arenoso o erg
    • EROSIÓN EÓLICA
    • Corrasión o abrasión : Rocas fungiformes Cantos facetados
    • Diferencial : Alveolos en las rocas Areniscas estratificadas
    • Sedimentación Las acumulaciones de arena ocurren en el desiero de arena o erg, en forma de: ripples , dunas o draas TIPOS DE DUNAS Zonas con viento dominante: dunas transversales pequeñas variaciones: barjanes Dirección del viento cambia: dunas longitudinales Zonas donde la dirección del viento cambia: dunas en estrella LOESS Sedimentos amarillentos de grano fino, tipo limo, transportado grandes distancias en suspensión por el viento y depositado recubriendo cualquier relieve preexistente Proceden de depósitos desérticos y glaciares Los más potentes se encuentran en China
    • TIPOS DE DUNAS
    • LOESS
      • Glaciar : gran acumulación natural de hielo sobre la tierra que puede trasladarse a favor de la pendiente del terreno y originar relieve en forma de “u”
      • Para que haya glaciar es necesario que las precipitaciones en forma de nieve (aporte) sea mayor a la fusión (ablación, pérdida) de verano
      • Tipos de glaciares:
      • Glaciares alpinos, de valle o de montaña : gran altitud, abundantes precipitaciones y temperaturas bajas .
      • Largos y estrechos, ocupan valles y transportan hielo hasta los niveles bajos donde se funde por ablación
      • Partes: circo , lengua glaciar , morrenas y zona de ablación
      • - Casquetes glaciares o inlandis : en regiones polares, grandes extensiones continentales cubiertas de nieve, forma elíptica o circular, con zona de acumulación en el centro donde el hielo se desplaza hacia el exterior, erosionando, transporta y sedimenta los materiales subyacentes
      • (Ártico y Antártico)
      MODELADO GLACIAR
    • GLACIAR AlPINO
    • El modelado glaciar se puede observar en zonas polares o zonas que lo fueron Erosión Arranque o nivación glaciar : Proceso de arranque de bloques diaclasados del fondo y sobre las paredes del valle Estrías : formas erosivas como consecuencia de la abrasión y del arranque sobre el valle glaciar Canales glaciares: formas produces al soportar grandes presiones Roca aborregada : parte anterior superficie curva de suave pendiente que suelen presentar estructuras de abrasión, la parte superior más vertical y anguloso, escalonada por la acción de cula de hielo Transporte y Sedimentación Tanto el procedente de la gelifracción o el procedente del glaciar e arrastrado por el hielo a favor de pendiente y se acumulan formando “ morrenas ”: - morrenas de fondo: en el final del glaciar - morrenas laterales : a los lados - morrenas centrales : unión de dos centrales - morrenas frontales : unión de dos centrales Materiales heterométrico (hielo no selecciona), gran variedad de tamaños y formas (tills, sueltos; tillitas, consolidados)
    • MODELADO GLACIAR
    • ESTRÍAS GLACIARES ROCAS ABORREGADAS
    • Desde altas latitudes y altitudes hasta zona intertropical Zonas con marcada continentalidad, precipitaciones escasas y suelo sin cobertera nival Provocado por cambios de volumen por el hielo/deshielo Eficacia depende del número de ciclos, intensidad, duración, .. Procesos: gelifracción, crioturbación Se forman: derrubios , l óbulos y terrazas de solifluxión (laderas) suelos poligonales , pingos e hidrolacolitos y césped almohadillado (zonas llanas) Frecuentes movimientos de ladera Se suelen originar depósito de loess MODELADO PERIGLACIAR
    • Conos de derrubios Césped almohadillado
      • Rocas carbonatadas (calizas, dolomias) y Yesos : insolubles
      • Pero al unirse al H 2 CO 3 que lleva la lluvias que se mueven por las grietas transforma el CaCO 3 en CaCO 3 y las vuelve muy soluble
      • CO 2 + H 2 0 -> H 2 CO 3 H 2 CO 3 + CaCO 3 ( insoluble ) -> Ca(HCO 3 ) ( soluble )
      • Poco a poco se disuelve la roca formando cavidades y sumideros
      • Las calizas contienen residuos que al disolverse la roca se observan: “ arcillas de decalcificación ”
      • La erosión se originar:
      • A nivel superficial: grandes canales , lenar o lapiaz
      • A nivel subterráneo: cavernas , galerías , simas , cañón
      • Sedimentación : EL CaCO3 puede precipitar formando estalactitas y estalagmitas
      • Se puede producir el hundimiento del techo: dolina o torca , polje
      • El proceso termina con el allanamiento del terreno
      MODELADO KÁRSTICO
    • Arcilla de descalcificación
    • MODELADO CÁRSITO SUPERFICIAL
    • MODELADO CÁRSITO SUPERFICIAL
    • MODELADO CÁRSITO SUBTERRÁNEA
    • MODELADO CÁRSITO SUBTERRÁNEA
    • DOLINA