Tectónica placas ESO
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Tectónica de placas
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Tectónica de placas
1 La vida interior de la TierraSi la Tierra sufre un continuo desgaste por los agentes y procesos geológicos externos… ¿Por qué entonces no está lisa?
Reflexiona:
Monte Everest,Cordillera del Himalaya
1 La vida interior de la TierraAdemás del modelado por los procesos externos, nuestro planeta presenta una importante actividad propia capaz de elevar cordilleras, fundir rocas, abrir océanos o desplazar continentes.
Todos estos procesos tienen su origen en el interior del planeta.
Se calcula que cada año la Tierra arroja al exterior unos 15 kilómetros cúbicos de magma que no proviene de un antiguo “almacén interno”, sino que se está generando continuamente.
Los terremotos son otra evidencia de la actividad interna de la Tierra.
Muchos pliegues como este pueden verse en nuestro planeta. ¡Imagínate la cantidad de energía necesaria para deformar estas rocas!
El plegamiento y la fractura de las rocas son otra evidencia de la energía interna de la Tierra.
Géiser
1.1.- Origen de la energía interna
En el tema anterior vimos que el Sol proporcionaba la energía necesaria para los procesos externos.
Pero… ¿también es el Sol el responsable de los procesos internos?
La respuesta es…NO
Aquí puedes ver cómo aumenta la temperatura con la profundidad. Aumenta unos 30ºC por cada km, hasta que llega un momento en que el aumento no es tan grande.
El aumento de temperatura con la profundidad es el GRADIENTE GEOTÉRMICO
Aquí puedes ver cómo aumenta la temperatura con la profundidad. Aumenta unos 30ºC por cada km, hasta que llega un momento en que el aumento no es tan grande.
El aumento de temperatura con la profundidad es el GRADIENTE GEOTÉRMICO
Origen del calor interno:
1.- Del calor primordial desde que la Tierra se formó.Al principio nuestro planeta era una “bola fundida”.
2.- De la desintegración de elementos radiactivos
Elementos como el Uranio se van desintegrando, liberando energía
En un principio la Tierra era una esfera de material fundido cuyo tamaño iba aumentando porque se iban agregando nuevos fragmentos denominados PLANETESIMALES. Los impactos de estos fragmentos aumentaban todavía más la temperatura.
Así era nuestro planeta al principio
Los grandes impactos de los planetesimales cesaron hace unos 4000 millones de años. La Tierra comenzó entonces a enfriarse.
Miles de millones de años después, todavía hoy la Tierra tiene un CALOR INTERNO
Miles de millones de años después, todavía hoy la Tierra tiene un CALOR INTERNO
La Tierra no se ha enfriado por completo por su enorme masa y porque la corteza actúa como un aislante térmico.
En el Sistema Solar, los planetas y satélites más pequeños se enfriaron antes que la Tierra o Venus
Mercurio Venus
Tierra
MarteLuna
Mercurio, Marte y la Luna se consideran “geológicamente muertos” porque se enfriaron con más rapidez
Núcleo interno
Núcleo externo
Manto
Corteza
Al irse enfriando se fueron formando capas concéntricas.Estas son las principales capas que hay hoy en nuestro planeta:
2 Composición y estructura del interior terrestre
La corteza es más fina que la piel de una manzana
CAPA GROSOR COMPOSICIÓNCorteza 6 – 40 Km Rocas silíceasManto 2.800 Km Rocas silíceasNúcleo externo 2.300 Km Hierro y Níquel fundidosNúcleo interno 1.200 Km Hierro y Níquel sólidos
Así creen los geólogos que es el interior terrestre:
2 Composición y estructura del interior terrestre
Así creen los geólogos que es el interior terrestre:
¿Y por qué creen que es así si no lo podemos ver?
Veámoslo…
2.1.- Métodos de estudioLos principales métodos de estudio del interior terrestre son:
1) Mediante sondeos2) Obtención de rocas formadas a mucha profundidad que salen por la
propia dinámica terrestre3) Análisis de las ondas sísmicas
Sondear la Tierra perforándola no es tarea sencilla.
Peridotita. Se piensa que esta roca constituye la mayor parte del manto terrestre.
El estudio de la propagación de las ondas sísmicas aporta mucha información de cómo es nuestro planeta por dentro.
Si nuestro planeta fuera una manzana, apenas habríamos
conseguido perforar su fina piel
Sondear la Tierra perforándola no es tarea sencilla ni barata.Con la tecnología actual sólo se ha podido perforar hasta una profundidad de 12 km.
El gradiente geotérmico es un obstáculo muy importante
en los sondeos.
En algunos lugares hay fallas que elevan o hunden bloques de la corteza.
Aunque no podamos perforar casi nada, la propia Tierra arrastra fragmentos profundos hacia arriba.
En muchas zonas del planeta, la erosión quita las rocas de la superficie, poniendo al descubierto otras formadas a mayor profundidad.
Los materiales fundidos que constituyen el magma ascienden y se enfrían, solidificando.
Fallas
El método más efectivo para conocer la Tierra por dentro es el estudio de las ondas sísmicas.
Ondasen la
superficie del agua tras caer
una piedra
Recuerda (2º E.S.O.):En una onda, como la de un sonido, se propaga la energía, no la materia.
Los terremotos (*) también forman ondas(*)
El método más efectivo para conocer la Tierra por dentro es el estudio de las ondas sísmicas.
Este método guarda alguna semejanza con las ecografías, que utilizan ultrasonidos y estudian su eco al reflejarse en los tejidos internos. Se obtiene una imagen del interior.
Gracias a la reflexión de las ondas sonoras, el sonar de un barco detecta y calcula la profundidad de objetos sumergidos.
Las ondas sísmicas sufren reflexión y refracción cuando se propagan. Esto nos proporciona una valiosa información para conocer la Tierra por dentro.
Recuerda (2º E.S.O.) Refracción
Reflexión: las ondas se reflejan
Ondas P Primarias o longitudinales.Son las más rápidas.
Ondas S Secundarias o transversales.Son más lentas.
Ondas superficialesSon culpables de las catástrofes. No nos dan información del interior terrestre, porque sólo se propagan por la superficie.
Existen tres tipos de ondas sísmicas que viajan a distintas velocidades y hacen vibrar las partículas del terreno de forma distinta.
Ondas Origen del nombre Velocidad Medios que
atraviesanMovimiento que
provocan
PPrimarias (son las
primeras en llegar)
Mayor
Todos. Son más rápidas
en los sólidos que en los líquidos.
Hacen vibrar las partículas del terreno en la misma dirección
que la onda, provocando un movimiento de compresión y
descompresión.
SSecundarias (se registran en segundo
lugar)
Menor Sólo sólidos
Hacen vibrar las partículas del terreno
en dirección perpendicular a la de
la onda.
Ondas Medios que atraviesan
PTodos. Son más rápidas en los sólidos que en
los líquidos.
S Sólo sólidosLas ondas P atraviesan todo el globo, pero las ondas S no, lo que demuestra la existencia de un núcleo externo fundido (líquido) que actúa como barrera al paso de estas ondas.
2.2.- Capas internas del planetaLos límites entre la corteza y el
manto y entre el manto y el núcleo corresponden a cambios
importantes en la velocidad de las ondas sísmicas que reciben el nombre de discontinuidades.
Discontinuidades sísmicas más importantes
Discontinuidad de MohorovicicEntre la corteza y el manto.
Discontinuidad de GutenbergEntre el manto y el núcleo.
2.2.- Capas internas del planeta
La corteza, el manto y el núcleo se diferencian por su composición. Las dos primeras capas están compuestas por rocas: las de la corteza son menos densas y más ricas en silicio y aluminio que las del manto, más densas y más ricas en hierro y magnesio. El núcleo, en cambio, es metálico y está constituido por hierro.
Peridotita. Se piensa que esta roca oscura y densa constituye la mayor parte del manto terrestre.
Capas dinámicasSi atendemos al estado físico de los materiales que se encuentran en el interior de nuestro planeta, se distinguen otras capas.La litosfera, la capa rígida externa de la Tierra, que comprende toda la corteza más unos 50 o 100 km del manto superior, también rígido. Esta capa descansa sobre la astenosfera, una porción del manto que se halla muy próxima al punto de fusión o incluso fundido en un 1 ó 2 %.El resto del manto, la mesosfera, tiene un comportamiento plástico, sin dejar de ser sólido, debido a las altas temperaturas.
Capas dinámicas
Litosfera
Astenosfera
Recuerda bien estos nombres y lo que significan.Lo necesitarás para comprender cómo se mueven las placas tectónicas o PLACAS LITOSFÉRICAS
Astenosfera
Se podría decir que la litosfera “flota” sobre el resto del manto (la astenosfera y la mesosfera) como una tabla de madera sobre el agua.
Entre la litosfera y el resto del manto se establece una situación de equilibrio de flotación conocida
como isostasia: si la primera aumenta su masa, se hunde parcialmente en el manto, y si aquella se
reduce, asciende. La isostasia es una prueba de que el manto sublitosférico se comporta a largo plazo
como una especie de fluido o sólido viscoso.
Los bloques de madera mayores se hunden más.
Modelo comparativo de la Teoría de la Isostasia
La península escandinava se está elevando unos milímetros por año desde que finalizó la última glaciación. Se fundió una considerable masa de hielo, y debido a la isostasia la litosfera comenzó allí a subir.
Elevación de la península escandinava en milímetros por año.
Si a un barco le quitamos peso, sube: bajará su línea de flotación.
Escandinavia sube porque “se ha quitado un gran peso de encima”: millones de toneladas de hielo que se habían acumulado en la última glaciación.
Si a la litosfera le quitamos peso, sube.
3 Algunas teorías orogénicas (*)Desde muy antiguo nos hemos preguntado por qué hay montañas.
(*) Orogénesis: formación de montañas.Teoría contraccionista
cordilleras
A lo largo de las historia hubo dos tipos de teorías:- Fijistas: la Tierra apenas había cambiado desde su origen.- Movilistas: la Tierra sufrió grandes cambios desde su origen.
Hasta mediados del siglo XX se pensaba que la Tierra, al enfriarse y contraerse, “se arrugó” (Teoría contraccionista)
3 Algunas teorías orogénicas
3.1.- La deriva continental de Alfred Wegener
Alfred Wegener (1880 – 1930)
Los continentes debieron estar unidos en el pasado…
Fósiles de muchas especies ya extinguidas se encuentran por todos los continentes, como si en el pasado hubieran estado unidos.
Según Alfred Wegener, los continentes estuvieron unidos hace millones de años. Después, por alguna causa, hace 200 millones de años, el continente original o PANGEA (*) se fracturó y los trozos se fueron separando lentamente.
PANGEA (*)
Una prueba de ello sería la coincidencia entre los continentes, que más o menos, encajan entre sí como las piezas de un puzzle.
(*) Pangea: del griego pan, “toda”, y gea, “Tierra”
Alfred Wegener recorrió el mundo para encontrar pruebas de su “Teoría de la Deriva Continental”, y las encontró. En continentes que hoy día están separados hay fósiles de seres que no pudieron cruzar los océanos.
Wegener en la Antártida
Otros científicos ya se habían dado cuenta cómo encajaban las costas de continentes como Sudamérica y África.Wegener dedicó su vida a buscar pruebas de la “deriva continental”.
AL juntar ambos continentes, por sus respectivas costas atlánticas, se comprueba que muchos rasgos geológicos se continúan a uno y otro lado de la línea divisoria, prueba de que en el pasado estuvieron unidos.
Lo más lógico es pensar que los continentes estuvieron unidos…
Ma: Millones de años
Dibujos originales de Alfred Wegener
¿Has visto la película?. ¡Fíjate como era el mundo entonces!:
Tiranosaurio
Triceratops
Parasaurolophus
Ictiosaurio PlesiosaurioPterosaurio
… no sabía POR QUÉ se movían los continentes.
?Pero a pesar de todas las pruebas…
Wegener
4 De la deriva continental a la tectónica de placas
Wegener pensaba que los continentes se movían a la deriva, como flotando sobre la corteza oceánica o sima (*)
(*) Sima: capa de Silicatos de Magnesio que formaría el fondo de los océanos (corteza oceánica).
Una nueva teoría surgió en la década de 1960: la TECTÓNICA DE PLACAS. La litosfera es la que se desplaza sobre la astenosfera.
En los años 60 surgela Teoría de laTECTÓNICA DE PLACAS o Tectónica Global
Tectónica: parte de la Geología que estudia los movimientos que se producen en la corteza terrestre.
“de Placas”: porque la parte más superficial (LITOSFERA) de la Tierra está dividida en placas.
Placas litosféricas o placas tectónicas
4.1.- Distribución de terremotos y volcanesAl estudiarse la distribución de volcanes y terremotos, se vio que coincidían y que la litosfera está dividida en “zonas tranquilas”, separadas por bandas de intensa actividad.
Cada uno de los fragmentos en que se encuentra dividida la litosfera constituye una placa litosférica.
Las placas encajaban entre sí como las piezas de un gigantesco rompecabezas.
4.1.- Distribución de terremotos y volcanes
¿Qué ocurría en los límites entre las placas litosféricas para explicar esa intensa actividad interna?. ¿Eran todos los límites de las placas iguales?
La respuesta debía encontrarse en el fondo de los océanos
En los años 60 se comenzó a descubrir cómo es el fondo oceánico.
Primero se descubrió una enorme DORSAL MEDIOCEÁNICA en el ATLÁNTICO.
¿Recuerdas algún método para estudiar el fondo marino?
4.2.- Distribución de terremotos y volcanes
Mapa del FONDO OCEÁNICO
Al investigar el fondo oceánico se descubrió que:
1.- RELIEVE DEL FONDO: con
2.- COMPOSICIÓN DEL FONDO: con
3.- EDAD DE LOS FONDOS:
DORSAL MEDIO-OCEÁNICA
FOSAS OCEÁNICAS
ROCAS VOLCÁNICAS.
ROCAS MÁS JÓVENES próximas a la Dorsal
ROCAS MÁS ANTIGUAS alejadas de la Dorsal
Veamos estos y otros descubrimientos…
Fíjate en la dorsal medio-oceánica:
-Tiene forma alargada-En medio de su cumbre hay una depresión o “valle” llamado RIFT
Por estos “valles” fluye magma procedente del magma, de forma continua.
Dorsal medio-oceánicaRift
Continente
Fondo oceánico
Litosfera
Astenosfera
Fosa oceánica
De cuando en cuando se rompe la continuidad de la dorsal por las Fallas Transformantes
Alargada depresión en el borde de continentes o
junto a arcos de islas volcánicas
En la cumbre de la dorsal. Son depresiones alargadas por donde fluye magma del manto
Fosa oceánica
Alargada depresión en el borde de continentes o junto a arcos de islas volcánicas
Al estudiar la antigüedad de las roca del fondo oceánico, se ve que:
1.- Las más alejadas de la dorsal son más antiguas, y las más próximas a la dorsal son muy modernas.
2.- Las épocas de formación de estas rocas se distribuyen simétricamente a ambos lados de la dorsal
Más antiguas
Más antiguas
Más modernasMás
modernas
Al estudiar la antigüedad de las roca del fondo oceánico, se ve que:
1.- Las más alejadas de la dorsal son más antiguas, y las más próximas a la dorsal son muy modernas.
2.- Las épocas de formación de estas rocas se distribuyen simétricamente a ambos lados de la dorsal
Dorsal centroceánica
La edad de las rocas aumenta en el sentido de las flechas dibujadas
1: más antiguas 5: más modernas
1: más antiguas5: más modernas
Dorsal centroceánica
La edad de las rocas aumenta en el sentido de las flechas dibujadas
1: más antiguas 5: más modernas
Estas imágenes submarinas son de la
Dorsal Atlántica.
Se forman las “pillow lava” o almohadillas
de lava, con forma típicamente
redondeada.
Batiscafo
La edad de la corteza oceánica no sobrepasa los 180 m.a. (millones de años)(en cambio, la edad de las rocas de la corteza continental puede llegar a los 3800 m.a.)
4.3.- Postulados de la tectónica de placas1.- La litosfera está dividida en placas que encajan entre sí como las piezas de un puzzle.2.- Los bordes o límites de esas placas presentan una gran actividad sísmica y volcánica.3.- La litosfera oceánica se crea en las dorsales y se destruye en las fosas.4.- Las placas se mueven e interaccionan entre sí.
Fosa oceánica
Aquí puedes ver la destrucción de la litosfera oceánica en las Zonas de Subducción
Aquí la litosfera oceánica se va destruyendo
El enorme rozamiento produce calor
Subducción (hundimiento) de la litosfera oceánica
5 Tipos de placas y sus límites
Recuerda: La Litosfera es la capa sólida y rígida que hay encima de la Astenosfera.
La Litosfera está fragmentada en PLACAS que se mueven
¿Crees que son iguales todas las placas?
¿Crees que son iguales todas las placas?
Hay 3 tipos de placas:
1.- OCEÁNICAS
2.- CONTINENTALES
3.- MIXTAS
No llevan continente alguno.Ejemplos: Placa de Nazca, de Cocos y del Caribe
Formadas principalmente por litosfera continental.Ejemplo: Placa de Arabia
Formadas por litosfera oceánica y continental.Ejemplo: Placa Australiana
Hay 3 tipos de bordes de placas:
1.- CONSTRUCTIVOS
2.- DESTRUCTIVOS
3.- PASIVOS
En ellos se crea nueva litosferaCoinciden con las dorsales
En ellos se destruye litosferaCoinciden con las fosas o zonas de subduccióny zonas de colisión continental
En ellos no se crea ni se destruye litosfera.Las placas se desplazan lateralmente.
(Movimiento de las placas, visto desde arriba)
5.1.- Los bordes constructivos
Formación de un Rift Valleyy de un mar tipo Mar Rojo 1 2
3 4 5
Rift valley de África oriental
Formación de un estrecho mar en cuyo fondo empezará a formarse una dorsal centro-oceánica (ejemplo: Mar Rojo)
Mar Mediterráneo
Río Nilo
Delta del Nilo
Mar RojoPenínsula del Sinaí
Península arábiga
Delta del Nilo
Río Nilo
Mar Rojo
Egipto
Península arábiga
Mar Mediterráneo
Península del Sinaí
El Rift Valley de África Oriental
Con el tiempo esta parte de África se separará
Madagascar se separó y sigue alejándose
El Rift Valley de África Oriental visto desde un satélite artificial.
Los grandes lagos
Lago VictoriaLago Tanganika
Lago Turkana
Kenya
Uganda
Tanzania
Ruanda
Burundi
Lago Malawi
Expedición del doctor Livingstone,en busca de “las fuentes del Nilo”, finales del siglo XIX.
¿Doctor Livingstone, supongo?
Península Arábiga
Mar Rojo
Cuerno de África
Rift Valley y Grandes Lagos
Madagascar
5.2.- Los bordes destructivosHay dos tipos de bordes destructivos:1.- Zonas de subducción2.- Zonas de colisión continental
Si dos masas continentales se acercan, llega un momento en el que el que el océano que las separa habrá subducido por completo y se producirá la colisión de ambos continentes, uno de los episodios más espectaculares de la tectónica de placas.
La litosfera continental, más gruesa y ligera que la oceánica, no sufre subducción. Tras el choque, la subducción se frena y la velocidad de acercamiento entre las placas disminuye hasta detenerse. Ambas masas continentales se han soldado en una, formándose una nueva cordillera en medio.Se completa así un proceso cíclico de apertura y cierre de un océano que se conoce como ciclo de Wilson.
5.3.- Los bordes pasivosEn ellos no se destruye ni se crea nueva litosfera
Son fallas en lasque hay un desplazamiento lateral de la litosferaSon las fallas transformantes de
las dorsales y otras como la gran Falla de San Andrés
Un desgarrón de casi 1.000 kmLa falla de San Andrés, en California, marca la frontera donde convergen la placa tectónica del Pacífico y parte de la norteamericana. En los alrededores de la falla, que se extiende a lo largo de 970 km, se produce gran actividad sísmica.
Falla Transformante
Dorsal
6 Pruebas y motor del movimiento de las placas
Hay muchas pruebas de que las placas se mueven:
1.- Las mismas que aportó Wegener (*)
2.- Posteriores a Wegener: medición con satélites, investigaciones de terremotos y volcanes, estudio de los fondos marinos…
•Los continentes encajan•Fósiles•Coincidencias geológicas
(*) Wegener no hablaba de movimiento de placas, sino de movimiento de continentes.
En la ASTENOSFERA del Manto se originan CORRIENTES DE CONVECCIÓN
Estas CORRIENTES provocan el DESPLAZAMIENTO DE LAS PLACAS
6.1.- El motor de las placas
Corrientes de convección
Zona de subducción (destrucción) de la placa
Zona de creación de la placa (Dorsal)
La placa se va moviendo
Astenosfera
Si lo piensas, comprenderás que se trata de una transformación de ENERGÍA CALORÍFICA en
ENERGÍA MECÁNICA (MOVIMIENTO)
Ya sabes que un globo con aire caliente sube…El material más caliente de la astenosfera también sube:
Calor Movimiento
Las Placas se mueven sobre la Astenosfera de modo parecido a una cinta transportadora.
Los continentes viajan sobre esta gigantesca cinta.
Astenosfera
La convección del calor.
Introduce en un recipiente con agua unas virutas de un material que se hunda en el agua pero que no sea muy pesado. Enciende el hornillo eléctrico y espera un poco a ver lo que sucede.
¿Puedes explicar este fenómeno?
¿Qué demuestra esta experiencia?
