Tema1 Tectónica De Placas

Tema 1: TECTÓNICA DE PLACAS
BYG 4º ESO

TECTÓNICA DE PLACAS
1. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA
2. TEORÍAS MÁS RELEVANTES
Fijistas
Movilistas
- DERIVA CONTINENTAL: WEGENER
- TECTÓNICA DE PLACAS
3. TIPO DE BORDES DE LAS PLACAS:
Constructivos
Destructivos
Fallas 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
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE
ONDAS SÍSMICAS
CAPAS DE LA TIERRA
CAPAS SEGÚN LA COMPOSICIÓN
CAPAS DINÁMICAS

1. ESTRUCTURA Y COMPOSIÓN DE LA TIERRA
MÉTODOS 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 METEORITOS

Pueden 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

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

MAGNETISMO

existencia 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.

MÉTODOSINDIRECTOS: 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).

REFLEXIÓN
REFRACCIÓN

TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS
Dv= Dirección de vibración
Dp = Dirección de propagación

PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS
ONDAS P
ONDAS 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 funcionamiento

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

ESTRUCTURA DE LA TIERRA SEGÚN SU COMPOSICIÓN

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 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
FIJISTAS
MOVILISTAS
ALFRED WEGENER: DERIVA CONTINENTAL

Pruebas de la deriva continental

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 pruebas
geológicas 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

“Los continentes se desplazan sobre el fondo oceánico”
Se basó en varias pruebas

PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL:
MORFOLÓGICAS
GEOLÓGICAS
PALEOCLIMÁTICAS
PALEONTOLÓGICAS

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 ahora
El avance de los hielos dejó marcas en el terreno y en las rocas que permiten en la actualidad reconocer este hecho
Ejemplo: Sur de Gondwana
depósitos 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

Reptil terrestre triásico (longitud 3 m)
Reptil terrestre triásico
Réptil de agua dulce
Helechos

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.
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.

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
Se resume así…
La litosfera está dividida en grandes bloques llamados PLACAS
Casi toda la actividad geológica interna se concentra en los límites de estas placas (Bordes)
Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales,y se destruyen en las fosas (por subducción)
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

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
CONSTRUCTIVOS (convergencia): RIFTS Y DORSALES
DESTRUCTIVOS
PASIVOS: FALLAS TRANSFORMANTES
Animaciones

BORDES CONSTRUCTIVOS
DORSAL OCEÁNICA
RIFT CONTINENTAL

Formación de una dorsal

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
MAR INTERIOR
Placa mixta – placa mixta
CORDILLERA INTERCONENTAL
Placa mixta – Placa continental

Cordillera de los Andes

Cordillera de los Andes(borde destructivo: choque de placas en la costa oeste de América)

Arco de islas en el Archipiélago de Japón

Arco de islas en el Archipiélago de Japón
Los puntos indican la actividad sísmica.
- en azul: seísmos menos profundos
- en rojo: seísmos más profundos

Cordillera del Himalaya

Cordillera del Himalaya
Desplazamiento de la placa de la Indiahacia el Norte.Este movimiento generó la gran 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
(borde pasivo)

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
Postula que cada 400-500 millones de años todas las masas de tierra emergidas se unen, formando un supercontinente.
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.

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).

Motor de las placas
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?

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

Daños de un terremoto

Volcan Etna
(Sicilia italiana)