166 Solucionario

16

Solucionario

Manifestaciones de la dinámica litosférica

PUNTO DE PARTIDA: ¿Qué evidencias hay de la dinámica de las placas?

El mapa esquematiza las principales placas litosféricas, los límites entre unas y otras, así como el tipo demovimiento relativo que se produce entre ellas. Una consecuencia de estos movimientos son procesoscomo el vulcanismo, la sismicidad o la formación de cordilleras.

Identifica el tipo de borde que hay en cada una de las zonas numeradas y completa el cuadro indicando siestán produciéndose, o no, cada uno de estos procesos geológicos indicados.

1. ¿Las dorsales oceánicas pueden considerase orógenos? ¿Por qué?

Entre las dorsales y los orógenos existen algunas analogías: ambos son relieves alargados que se elevan miles de metros sobre los terrenos circundantes.

Pero hay muchas diferencias entre ellos: los orógenos son cordilleras de plegamiento, formadas en las zonas de subducción, las rocas que los componen son ígneas, sedimentarias y metamórficas, y tienen decenas o, con másfrecuencia, centenares de millones de años. Mientras que las dorsales están constituidas por rocas volcánicasmuy recientes que no están plegadas ni presentan estructuras típicas de zonas compresivas.

2. ¿Por qué el magma tiene menos densidad que las rocas a partir de las cuales se ha formado?

Porque el paso de sólido a líquido, con la excepción del agua, supone un incremento de volumen.

3. Los orógenos andinos también alcanzan grandes altitudes, pero en ellos no se duplica la litosfera. ¿De qué forma pueden incrementar su grosor?

Incrementan su grosor con la aportación de los materiales del prisma de acreción y, sobre todo, por la intensaactividad magmática (plutónica y volcánica).

1

3

24 5

ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4 ZONA 5

Tipo de borde de placa Divergente Convergente Convergente Conservativo No borde

¿Hay actividad volcánica? Sí Sí Sí Sí No

¿Hay terremotos? Sí Sí Sí Sí No

¿Se está formando unacordillera?

Sí (dorsal) Sí Sí No No

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Solucionario 167

4. ¿Elástico, plástico o rígido?

Para comprobar el comportamiento del cuarzo, se ha sometido unejemplar de este mineral a diversas condiciones de temperatura yhumedad. La gráfica de la derecha recoge la respuesta obtenida.

a) ¿El comportamiento plástico se incrementa o disminuye con latemperatura? ¿Y con la humedad?

b) ¿Cómo puede definirse el comportamiento del cuarzo húmedo a 950 ºC?

c) ¿Qué tipo de comportamiento pronosticarías para el cuarzo seco atemperatura ambiente?

a) El comportamiento plástico del cuarzo se incrementa con latemperatura y con la humedad (también el de los demás materiales).

b) Tiene, inicialmente, un comportamiento elástico y a partir de unesfuerzo de 20 kbars se hace plástico.

c) Un comportamiento rígido; se deformaría por rotura.

5. ¿Por qué es frecuente que se formen diaclasas en las charnelas de los anticlinales?

Porque al ser la zona de mayor curvatura de un pliegue es también aquella en la que se origina mayor tensión enla zona más externa, siendo esa la causa de la formación de diaclasas.

6. En el talud de una carretera se observan los estratosdispuestos como indica la figura.

Identifica el tipo de estructura existente sabiendoque el material 1 es el más antiguo y el 3, el másmoderno.

Es un pliegue, dado que los materiales se repitensimétricamente (1, 2, 3, 3, 2, 1).

Como en el núcleo está el material más moderno, seráun sinclinal (recto y simétrico).

7. Los silicatos de hierro y magnesio son de colores oscuros. ¿Cuáles de los minerales que figuran en la tablade los silicatos cabe esperar que tengan colores oscuros?

Olivino, piroxenos, anfíboles y biotita.

8. ¿Las propiedades fundamentales de un cristal se deben a su forma externa o a su ordenamiento interno?Desde esta perspectiva, ¿te parece adecuado el significado que se le da al término cristal en el estudio de las rocas?

Sí, ya que lo importante es el ordenamiento interno del mineral, pues sus características vienen definidas por eseordenamiento interno.

9. El metamorfismo dinámico no se origina en zonas muy profundas. ¿Por qué?

Porque si la zona es muy profunda la temperatura será alta y no sería metamorfismo dinámico, sino regional.

10. ¿Cómo se explica que el metamorfismo de contacto afecte solo a áreas muy limitadas?

Este metamorfismo se produce solo en las zonas en las que el contacto con el magma eleva la temperatura delas rocas, y a medida que la roca se encuentra más lejos del magma, la temperatura bajará, siendo insuficientepara provocar el metamorfismo.

Esf

uerz

o (

kbar

)

50

40

30

20

10

00 2 4 6 8

Deformación (%)

400 ºC seco

700 ºC seco

900 ºC seco

950 ºC húmedo

1000 ºC seco

11

2 23

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168 Solucionario

11. ¿Cómo puede explicarse que las rocas que no poseen cristales laminares ni alargados no muestrenfoliación?

Porque los cristales equidimensionales no pueden mostrar orientación y si no ofrecen una orientación preferencialno habrá foliación.

12. ¿Por qué una roca metamórfica tiene mayor densidad que la roca sedimentaria de la que procede?

Porque las presiones reducen los huecos que tenía la roca y hacen que algunos de sus minerales sean sustituidospor otros con un mayor empaquetamiento que, en consecuencia, son más densos.

13. Observa el afloramiento representado en la parte superior de esta página (aquí está debajo).

a) ¿Cuántos tipos de materiales diferentes hay? ¿Están todos los materiales estratificados?

b) ¿Los estratos están horizontales? ¿Se observa alguna estructura tectónica?

a) Todos los materiales que se observan son calizas. Sí, están estratificados.

b) No, los estratos están inclinados. Sí, dos fallas.

14. El bloque diagrama de la página anterior nos ofrece un corte geológico en el que es posible observar losmateriales que existen, su disposición y las estructuras que muestran.

a) ¿Qué materiales se observan? ¿Cómo se han formado las corneanas?

b) En el corte se observa una falla y un pliegue, ¿de qué tipos son?

¿Por qué hay un escarpeen este lugar?

¿Hay yacimientos mineralesen esta zona?

¿Qué rocas sonlas que constituyenesta montaña?¿Cuándo y cómose formaron?

¿Se encuentran plegadas estas rocas?¿Qué estructuras tectónicas hay en esta zona?¿Qué lugar será el más

adecuado para hacer un pozo?

¿Por qué hay manantiales aquí?

¿Cuál será el mejor trazadopara construir la carretera?

granito

coreanas

calizas

arcillas

a) Se observan granitos, calizas, corneanas y arcillas. Las corneanas se forman en un proceso de metamorfismode contacto.

b) La falla es normal y el pliegue es un anticlinal.

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Solucionario 169

De síntesis

15. Introduce en el mapa conceptual los silicatos más frecuentes en las rocas.

16. Incluye en este mapa las texturas de las rocas metamórficas.

17. Relaciona cada tipo de roca metamórfica con su textura característica.

18. ¿Qué relación puede establecerse entre cordillera de arco insular y magmatismo?

OLIVINOOLIVINO

PIROXENOS

ANFÍBOLES

MICAS

FELDESPATOS

PIZARRA MÁRMOLGRANOBLÁSTICA

PIZARROSA

ESQUISTO CUARCITAESQUISTOSA

GNESISGNEÍSICA

en los que se originanminerales como los

comoMETAMORFISMO

MAGMATISMOSILICATOS

CON FOLIACIÓN

comosu texturapuede ser

comosu texturapuede ser

SIN FOLIACIÓN

METAMORFISMO

que origina rocas

PIZARRA MÁRMOLGRANOBLÁSTICA

PIZARROSA

ESQUISTO CUARCITAESQUISTOSA

GNESISGNEÍSICA

CON FOLIACIÓN

comosu texturapuede ser

comosu texturapuede ser

SIN FOLIACIÓN

METAMORFISMO

que origina rocas

CORDILLERA DE ARCO INSULAR MAGMATISMOse forma por

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170 Solucionario

Cuestiones breves

19. Un orógeno de tipo andino, ¿puede evolucionar a otro de tipo alpino? ¿Por qué?

Sí, porque el orógeno andino se va a producir mientras la litosfera oceánica subduzca bajo la litosfera continental,pero en el momento en el que desaparezca la litosfera oceánica y haya solo convergencia de litosferas continentales,el orógeno andino evolucionará a un orógeno de tipo alpino.

20. ¿Cómo se explica que el complejo subductivo esté más desarrollado en los orógenos tipo andino que en losde tipo arco insular?

Porque en los orógenos de tipo andino se produce un fuerte acoplamiento entre las dos placas que intervienen, yeso dificulta la subducción de los sedimentos transportados por la placa oceánica. Sin embargo, en los orógenosde tipo arco insular el acoplamiento es débil, lo que permite la subducción de los sedimentos.

21. ¿Cómo se explica la resistencia a subducir que presenta la corteza continental?

Porque la corteza continental es menos densa que la oceánica y mucho más gruesa.

22. Al hablar de pliegues suele hacer referencia a estratos. ¿Quiere esto decir que sólo se pliegan las rocasestratificadas? ¿Puede plegarse una roca ígnea?

Los planos de estratificación ofrecen un buen referente para identificar con facilidad la presencia de unadeformación, pero, como no puede ser de otro modo, cualquier tipo de roca puede verse sometida adeformaciones tectónicas.

23. Dibuja un anticlinal que sea asimétrico e inclinado y un sinclinal que sea simétrico y tumbado.

24. Dibuja una falla que tenga las siguientes características:

– Estratificación vertical.

– Plano de falla que buza 45º.

– Salto de 2 cm.

25. Dibuja una falla con las siguientes características: laestratificación es horizontal, el plano de falla buza 30º,pero la erosión ha reducido el escarpe a la mitad.

Anticlinal Sinclinal

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Solucionario 171

26. ¿Qué condiciones son necesarias para que se desarrolle bien un cristal?

Tiempo, espacio y reposo.

27. ¿Presentan todos los minerales una estructura externa geométrica regular? ¿Por qué?

No, porque no siempre se dan las condiciones necesarias de tiempo, espacio y reposo.

28. ¿Qué proceso de cristalización es el responsable de la formación de la halita? ¿Y del azufre?

La cristalización de la halita se produce por precipitación química y la del azufre por sublimación.

29. ¿Por qué es frecuente el metasomatismo en el metamorfismo de contacto?

Porque la presencia de fluidos magmáticos provoca cambios en la composición química de la roca de caja, que será la que experimente el metamorfismo de contacto.

30. Durante el proceso de metamorfismo regional se originan nuevos cristales. Si estos cristales son alargados o planares, ¿se formarán ya orientados en función de las presiones a las que se encuentre la roca? ¿Por qué?

Sí, las presiones dirigidas provocan la reorientación de los cristales prismáticos o laminares que se dispondránsegún planos perpendiculares a la dirección de los esfuerzos.

31. El granito y el gneis están formados por los mismos minerales, entonces ¿qué les hace ser rocas diferentes?

Su proceso de formación (magmatismo en el primer caso y metamorfismo en el segundo) y la textura resultante.

De aplicación y relación

32. La dirección de un estrato suele medirse en el sentidode las agujas del reloj (desde el N hacia el E). Unadirección N45E quiere decir que tomando el N comoorigen se mide un ángulo de 45º hacia el E.

Representa en un eje de coordenadas N-S, E-O lassiguientes direcciones: N60E, N120E, N30E, N160E.

33. En el mapa adjunto encontramos representadaslas orientaciones de los estratos. El trazo largocorresponde a la dirección, mientras que el trazocorto indica el sentido del buzamiento y elnúmero indica el valor en grados de esebuzamiento.

¿Cuáles son las direcciones y los buzamientosde los estratos que aparecen en los puntos A y B?

– En el punto A, la dirección de los estratos es N90E y buzan 30º hacia el Norte.

– En el punto B, la dirección de los estratos es N10E y buzan 50º hacia el Oeste.

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34. En el talud de una carretera encontramos estratos con la disposición que aparece en las figuras.

¿Qué tipo de estructura tectónica hay representada en cada una de ellas?

– En la primera figura hay una falla. Si 3 es el más moderno, la falla es normal. Si 3 es el más antiguo, la falla es inversa.

– En la segunda figura se representa un pliegue inclinado. Si C es el más moderno, será un sinclinal, y si es el más antiguo, un anticlinal.

Observa las condiciones de presión y temperaturaque existen en cada una de las zonas queaparecen numeradas en la gráfica e indica si se producirá o no metamorfismo y de qué tipo.

– En la posición 1 las presiones y las temperaturasson bajas; son unas condiciones propias de ladiagénesis. Por tanto, no habrá metamorfismo.

– En la posición 2 las temperaturas son altas y laspresiones bajas; habrá metamorfismo de contacto.

– En la posición 3 tanto la temperatura como lapresión son altas; habrá metamorfismo regional.

36. Completa la siguiente tabla con algunas de las características de las rocas metamórficas más frecuentes.

35.

1 2 3 1 2 3 A B C B A

1 2

3

100 200 300 400 500 600 700 800

Temperatura (ºC)

5

10

15

20

25

30

35

Pre

sión

(kbar

)

Pro

fundid

ad (km

)

2

4

6

8

10

ROCA SE ORIGINA A PARTIR DE SU TEXTURA ES SE FORMA POR METAMORFISMO

Pizarra Lutitas Pizarrosa Regional de grado bajo

Filita Lutitas Pizarrosa Regional de grado bajo

Esquisto Lutitas y rocas volcánicas Esquistosa Regional de grado medio

Gneis Lutitas y granito Gneísica Regional de grado medio-alto

Mármol Caliza y dolomía Granoblástica Regional y metamorfismo de contacto

Cuarcita Arenisca Granoblástica Regional y metamorfismo de contacto

Corneana Rocas muy diversas Granoblástica muy fina De contacto

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Solucionario 173

37. Este bloque diagrama representa una zona en laque pueden diferenciarse tres tipos de rocas: en el centro hay rocas ígneas, en torno a ellasse observa una franja de rocas metamórficas, en contacto con las cuales pueden verse unas rocas sedimentarias. ¿Qué tipo demetamorfismo será el que ha originado esasrocas metamórficas? Justifica la respuesta.

Se han formado por metamorfismo de contacto, yaque el metamorfismo solo afecta a una estrechafranja de rocas (aureola) situada en torno a laintrusión ígnea.

De profundización

Al salto de falla se le denomina también salto total y sedescompone en salto en vertical, salto en dirección ysalto en buzamiento. Identifica cada uno de estossaltos en la figura.

El salto total es AB. El salto en vertical AE, el salto endirección AC y el salto en buzamiento AD.

39. La figura presenta la vista aérea de una falla de desgarre y una transformante. Observa la dirección deldesplazamiento relativo que marcan las flechas. ¿Qué analogías y diferencias existen entre una falla dedesgarre y una falla transformante?

En el tramo situado entre los dos sectores de la dorsal, el desplazamiento relativo de los bloques es similar al de una falla de desgarre. Pero mientras que en la falla de desgarre se mantiene este movimiento a lo largo detodas las zonas de la fractura, en la falla transformante se limita a la zona interdorsal; en los otros dos segmentoslos materiales se desplazan en el mismo sentido a uno y otro lado de la fractura.

38.

Rocas metamórficas(corneanas)

Rocas ígneas(granito)

Rocas sedimentariasencajantes

A

ED

B

C

Falla de desgarre Falla transformante

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