TEMA 5. DINÁMICA DE LA GEOSFERA.

LA GEOSFERA.•

Concepto de Geosféra.•

Es una capa sólida y rocosa que está en el interior de la tierra. Es la parte de la tierra, formada porrocas y metales. Es la capa de mayor tamaño (ocupa casi toda la masa de la tierra, las otras capas de laTierra son atmósfera, hidrosfera y biosfera).

La Geosfera es la parte estructural de la Tierra que se caracteriza por ser la de mayores temperaturas,presión, densidad, volumen y espesor. Comprende desde la superficie hasta el centro de nuestroplaneta (hasta los 6 370 km aproximadamente). Está compuesta principalmente de Hierro (Fe) en un35%, Oxígeno (O) en 25% y Silicio (Si) en 18%. En la Geosfera se produce el aumento continuo de laDensidad, Presión y Temperatura en relación directa a la profundidad.

La Geosfera se divide en tres capas, que son de la más externa a la más interna: Corteza, Manto yNúcleo. Su capa más externa (sólida y rígida), la litosfera que comprende la corteza y la parte superiordel manto, es donde suceden los procesos geológicos, se obtienen los recursos geológicos y sucedenlos riesgos geológicos.

Procesos geológicos Recursos Riesgos

Meteorización Carbón Volcanes

Erosión Petróleo Terremotos

Transporte Minerales Desprendimientos

Sedimentación Etc Inundaciones, Etc

Plegamientos, Etc

Corteza terrestre: Es la parte más superficial de la tierra. Las rocas que la forman estáncompuestas principalmente oxigeno, silicio, aluminio y hierro. Se pueden distinguir dos tiposde corteza:

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− La corteza continental: Tiene un espesor de unos setenta kilómetros aproximadamente y su rocamás abundante es el granito.

− La corteza oceánica: Tiene un espesor de unos diez kilómetros aproximadamente y su roca másabundante es el basalto.

El manto. Es la capa que esta situada debajo de la corteza. Las rocas que la constituyen sonricas en oxigeno, magnesio, silicio y hierro. Se encuentra a temperaturas situadas entre los milquinientos y los tres mil grados centígrados.

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Núcleo. Ocupa el centro de la tierra. Las rocas que lo constituyen fundamentalmente son dehierro y níquel. La temperaturas puede llegar cerca de unos cinco mil grados centígrados.

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ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA.•

En la actualidad los conocimientos que tenemos sobre el interior de la Tierra se obtienen tanto de

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manera directa: por ejemplo, a través de las erupciones volcánicas, perforaciones petroleras, cavernasy minas; así como de manera indirecta: cuando se registran las ondas sísmicas, la gravedad, elmagnetismo o la electricidad terrestre, por ejemplo. Para estudiar la estructura y composición de lageosféra, los métodos indirectos son necesarios debido a la inaccesibilidad de la geosféra (por su granprofundidad).

Métodos de estudio.◊ Existen tres tipos: geológicos, geofísicos y astronómicos.

Métodos geológicos: sondeos, cartografía, minas, volcanes Todas aportan pocos datos puestoque aportan información sólo de una pequeña parte de la geosfera, la parte más externa(corteza y parte superior del manto), por ejemplo la mina más profunda es de 3,8 km deprofundidad, el sondeo más profundo es de poco más de 12 km de profundidad y los volcanespueden sacar al exterior materiales de la parte superior del manto.

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Métodos geofísicos.♦ Gravimétrico: el campo gravitatorio terrestre presenta alteraciones debido a la diferentedensidad de los materiales que componen nuestro planeta, al movimiento de estos materiales(tectónica de placas) y a las variaciones en la atracción gravitatoria provocada por otroscuerpos celestes como la luna. Gracias a la gravedad se ha calculado la densidad media de latierra (teoría gravitacional). Su densidad media es 5,5 gr/cm3.

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Magnetico: los movimientos de fluidos metálicos explicarían la inducción y mantenimientodel campo magnético terrestre (metales en agitación forman corrientes eléctricas que inducenun campo magnético), es decir, un núcleo metálico fundido en agitación explicaría estecampo magnético. Se sugiere la presencia del metal hierro (Fe) en el núcleo, tal y comoaparece en algunos meteoritos, lo cual también explicaría la mayor densidad del núcleo (en elproceso de enfriamiento del planeta tras su formación, los materiales más densos se iríanacumulando en el fondo, por eso el núcleo es más denso que el manto y éste más que lacorteza).

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Térmico: al bajar en profundidad la temperatura sube 3,3ºC/100metros (aumenta 33º C gradoscada kilómetro). Este aumento de temperatura en profundidad se conoce como gradiantegeotérmico terrestre. Este incremento no se mantiene a grandes profundidades (si fuese así,a 1.000 km de profundidad se alcanzaría una temperatura de 30.000º C y todas las rocas delmanto estarían fundidas) sino que se atenúa, por ejemplo se considera que en el manto elincremento de temperatura está en torno a 0,5 º C / km. Se calcula que en el centro de laTierra (6.371 km) la temperatura no supera los 5.000º C.

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Sísmicos: las ondas sísmicas son vibraciones producidas en terremotos, son las que nosaportan la mayor información de la composición química y estructura del interior terrestre,por lo que se verán con mayor detalle, además los cálculos de la temperatura, densidad ypresiones del interior terrestre, se basan, en su mayor parte, en aproximaciones teóricasderivadas casi siempre del estudio de las variaciones de velocidad de las ondas sísmicas.

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Métodos astronómicos (meteoritos). Aportan datos de la composición de la tierra, puesto quelos meteoritos tienen la misma antigüedad que la tierra (unos 4.500 millones de años) y seformaron de la misma materia que se formó el sistema solar, por tanto, si un material esabundante en meteoritos se supone que será abundante en el sistema solar y en la Tierra. Lascondritas en las que abundan los silicatos representan el 86% de los meteoritos y se relacionacon los materiales del manto (en los volcanes salen muchos silicatos procedentes del manto).Y los sideritos (también llamados meteoritos metálicos), constituidos por hierro y níquel (91 y8% respectivamente) son el 5% del total de los meteoritos que han llegado a la Tierra y serelaciona con los materiales del núcleo.

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Mientras que los métodos geológicos son métodos directos que consisten en el estudio de materialesque proceden directamente de las zonas menos profundas del interior terrestre, los métodos geofísicosy astronómicos son métodos indirectos que se utilizan para deducir la composición y estructura de las

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zonas más profundas de la Tierra. De todos ellos, el método sísmico y el astronómico son los másimportantes ya que gracias a ellos se ha podido deducir la estructura de la Tierra y su composición.

El método sísmico.◊ Concepto.⋅

Estudia las ondas sísmicas (producidas en terremotos) para obtener información del interiorterrestre.Se basa en los cambios de velocidad o dirección de las ondas sísmicas (cambios en lapropagación) que nos indica que cambia la estructura o composición de las rocas que atraviesan.

Las ondas sísmicas son vibraciones del terreno. Estas ondas se propagan en todas las direcciones,atravesando la Tierra de un extremo a otro, y son registradas por los sismógrafos. Cuando se produceuna fractura con desplazamiento (falla) en el interior de la Tierra, la energía liberada se propaga enforma de ondas sísmicas. La velocidad y propagación de las ondas sísmicas depende de lascaracterísticas de los materiales que atraviesan y, especialmente, de la rigidez de los mismos. Lasondas son más veloces cuando los materiales son más rígidos, y más lentas, cuando tienen pocarigidez.

Cuando las ondas sísmicas atraviesan un determinado material y llegan a otro de distintascaracterísticas, cambian tanto su velocidad como su trayectoria, es decir, se refractan. Lasdiscontinuidades son zonas del interior de la Tierra en las que se producen cambios bruscos en latrayectoria y velocidad de las ondas sísmicas, debido probablemente a que separan regiones condistintas características.

Concepto de hipocentro y epicentro.⋅ Partes del terremoto:

Hipocentro: es el punto en el interior de la tierra donde se origina el terremoto.♦ Epicentro: es el punto más cercano del hipocentro en la superficie de la tierra, donde elterremoto tienen más intensidad.

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Tipos de ondas sísmicas: P, S y L.⋅ La rotura de grandes masas rocosas en el interior de la tierra son las que producen terremotos. Esta

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rotura produce vibraciones, ondas sonoras de tres tipos:

Ondas P: también llamadas primarias o longitudinales. Son las de mayor velocidad, y portanto las que llegan las primeras. Son ondas longitudinales porque las partículas del terrenovibran en la dirección de la onda (avanzan mediante sucesivos impulsos de expansión ycomprensión como en un acordeón), es decir, las ondas comprimen las partículas a su paso.Como los cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos se pueden comprimir, las ondas P puedenpropagarse en todos los medios.

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Ondas S: también llamadas ondas secundarias o transversales. Viajan con menor velocidadque las ondas P, y se reflejan en los sismogramas después de éstas. Hacen vibrar las partículasdel terreno en una dirección perpendicular a la de propagación de la onda (avanzan medianteun movimiento ondulatorio perpendicular a la dirección de propagación),. Las ondas S sólo sepropagan en sólidos (si dejan de propagarse a cierta profundidad indica que las rocas estánfundidas a esa profundad, es decir en estado líquido, así es como se sabe que el núcleoexterno está líquido).

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Ondas superficiales (R y L): son las últimas que se registran en los sismogramas, aparecencomo consecuencia de la llegada de trenes de ondas P y S a las superficies de contacto entremateriales de características mecánicas distintas, principalmente la superficie de contactotierra−aire y tierra−océano. Son las que provocan las catástrofes superficiales asociadas a losterremotos de gran intensidad. Se producen 2 tipos de ondas superficiales las R o Rayleighque producen una oscilación ascendente y descendente como el oleaje y las ondassuperficiales L o Love con una propagación similar a las ondas S pero, en este caso, en elplano horizontal como el movimiento de una serpiente, aunque estas ondas no penetran amucha profundidad, son las mayores responsables de los daños producidos en los cimientos yestructuras de las construcciones.

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Las ondas P y S proporcionan información sobre la estructura y composición del interior terrestre,mientras que las superficiales no porque no aparecen en profundidad.

Concepto de discontinuidad sísmica. Discontinuidades más importantes.⋅ Es el lugar donde se producen cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas (P y S). Lasdiscontinuidades son zonas del interior de la Tierra en las que se producen cambios bruscos en latrayectoria y velocidad de las ondas sísmicas, debido probablemente a que separan regiones condistintas características, indicándonos que pueden aparecer rocas distintas porque cambia la densidado indicándonos que las rocas se pueden encontrar a mayor presión o temperatura o en estado líquidoporque cambia la rigidez (la velocidad de las ondas sísmicas depende de la rigidez −más rígidez másvelocidad−y de la densidad −más densidad menos velocidad−, como la discontinuidad es la zonadonde cambia la velocidad nos indica que en esa zona cambia la rigidez o densidad).

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Las discontinuidades más importantes son la discontinuidad de Mohorovic, de Gutenberg o deWiechert−Gutenberg y la discontinuidad de Lehmann.

− Discontinuidad de Mohorovic: A unos 5−10 Km de profundidad bajo los océanos y entre 30−70Km en los continentes aumentan de manera súbita las velocidades de las ondas (ondas P pasan de 6km/s a 8 km/s y ondas S pasan de 3 km/s a 4,5 km/s), este aumento de velocidad se interpreta comoun cambio brusco en la composición química de las rocas. La discontinuidad de Mohorovic nos marcael límite entre corteza y manto.

− Discontinuidad de Gutenberg: Situada a 2.900 Km de profundidad, en ella, las ondas P quedisminuyen bruscamente de velocidad (pasan de 13 km/s a 8 km/s) y lo más sorprendente es que lasondas S dejan de propagarse. Como las ondas S no se propagan en fluidos se deduce que por debajode 2.900 km el material está fundido. La discontinuidad de Gutenberg marca el límite entre manto ynúcleo.

− Discontinuidad de Wiechert−Lehmann: A unos 5.150 km de profundidad se produce un bruscoaumento de velocidad de las ondas P que se interpreta como resultado de un cambio en el estadofísico de los materiales del núcleo, que pasan de líquido a sólido. La discontinuidad de Lehmannpermite diferencia el núcleo externo (sólido) del núcleo interno (líquido).

− Otras discontinuidades: entre 100 y 800 km de profundidad los incrementos de velocidad de lasondas P y S tienen fluctuaciones, con algunos descensos y rápidos aumentos. El mayor de ellos seproduce a 670 km (rápido ascenso de la velocidad conocido como discontinuidad de Repetti) y seutiliza para distinguir el manto superior del manto inferior.

Las capas de la Tierra.◊ La geosféra se dividen en capas atendiendo a su composición química llamadas corteza, manto ynúcleo o se divide en capas atendiendo al comportamiento, llamadas litosfera, astenosfera, mesosferay núcleo o endosfera. El primero es la división desde el punto de vista geoquímico (o químico) y elsegundo desde el punto de vista dinámico.

Punto de vista químico.⋅ Corteza; está delimitada por la discontinuidad de Mohorovic que se encuentra a unos 5 − 10km profundidad en los océanos y a unos 30 − 70 km profundidad en los continentes,distinguiéndose así una corteza oceánica y una continental.

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Corteza continental: en su parte más externa predominan los sedimentos y rocassedimentarias, mientras que en la parte media y inferior abundan las rocas metamórficas(como gneis y esquistos) y igneas (como el granito). La antigüedad de la roca continental vade 0−4000 millones de años. La corteza continental tiene una densidad media de 2,7 gr / cm3.

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Corteza oceánica: tiene una fina capa de sedimento en la parte superficial, seguida enprofundidad por roca volcánica (principalmente basalto) y por último gabro (roca plutónica)(recuerda que las rocas igneas o magmáticas son las que se forman al enfriarse el magmarápidamente al salir del volcán (roca volcánica) o lentamente al quedarse bajo la superficieterrestre (roca plutónica)). La antigüedad de la roca oceánica va de 0−180 millones de años,por lo que son más jóvenes que las rocas de la corteza continental. La corteza oceánica es unpoco más densa que la continental, tiene una densidad media de 3 gr / cm3.

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Manto: se encuentra desde la discontinuidad de Mohorovic hasta la discontinuidad deGutenberg (o Wiechert−Gutenberg) a 2900 km de profundidad. El manto ocupa el 82 % delvolumen de la tierra, es el 68 % de la masa de la tierra (unos 2875 km de espesor). El mantose divide a unos 670 km de profundidad en manto superior y manto inferior. El manto estáformado por rocas ultrabasicas del tipo de las peridotitas que contienen minerales del tipoolivino (silicatos). Conforme aumenta la profundidad la presión es tan grande que produceuna reorganización de los minerales produciendo rocas más densas, por lo que podemos decirque el manto inferior tiene la misma composición que el manto superior pero con mayordensidad. La densidad del manto superior es 3,5 gr /cm3 aproximadamente y el del mantoinferior a 5,5 gr /cm3. Las ondas P y S aumentan progresivamente su velocidad enprofundidad.

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Núcleo: va desde la discontinuidad de Gutemberg (2.900 km de profundidad) hasta el centrode la tierra que tiene aproximadamente 6.370 km. El núcleo ocupa el 16 % del volumenterrestre y representa el 32% de su masa (unos 3.470 km de espesor). La densidad del núcleoes de 10 − 13 gr/cm3.

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En la discontinuidad de Gutemberg desaparece las ondas S, por lo que se supone que los materialesestán fundidos. A los 5150 km de profundidad aparece una elevación importante de las ondas P(discontinuidad de Lehmann) por lo que se considera sólida y divide el núcleo en núcleo internolíquido y núcleo externo sólido.

Su composición por comparación con los sideritos (meteoritos metálicos con 95% de Fe y 5% Ni),por la densidad tan elevada y por la formación del campo magnético terrestre, se supone que secompone fundamentalmente de Fe con un 5 % de Ni y algunos elementos menos densos como S, Si yO. En el núcleo externo los movimientos de fluidos de minerales férricos serían los causantes de lainducción y mantenimiento del campo magnético terrestre. En el núcleo interno, que abarca desde5.150 km de profundidad hasta el centro de la tierra a 6.371 km, a pesar de la elevada temperaturaconstituye una esfera totalmente sólida debido a la altísima presión reinante a esa profundidad.

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Punto de vista dinámico.⋅ Según el comportamiento de los materiales, tenemos la litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera.

Litosfera: es la parte sólida y rígida que comprende la corteza y parte del manto superior,llega hasta los 50 − 100 km en los océanos (bajo las dorsales el espesor puede ser de tan sólo5−10 km) y 100 − 200 km en los continentes (incluso bajo algunos continentes antiguos llegahasta 300 km), justo antes de llegar al canal de baja velocidad de onda.

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Astenosfera: se corresponde con el canal de baja velocidad de ondas (corresponde a la zonaen la que la velocidad de las ondas sísmicas presenta fluctuaciones con descensos yelevaciones) que se relaciona con un descenso de la rigidez de los materiales. Se encuentraentre la base de la litosfera y unos 350 km de profundidad (algunos autores dicen que muchomás profundo). Dado que se trata de una porción del manto, la roca que la compone esperidotita y se encuentra en estado sólido, aunque próxima a la fusión, lo que permite que losmateriales aunque sólidos, presentan corrientes de convección muy lentas (1− 12 cm/año) queprovocan el movimiento de las placas tectónicas (según la teoría de la tectónica de placas)

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que generan procesos como la unión o división de los continentes, la formación decordilleras... Algunos autores cuestionan la existencia de la astenosfera y piensan que esposible que la transmisión de energía a través del manto (corrientes de convección del manto)sea suficiente para explicar el movimiento de las placas tectónicas. En resumen, la astenosferaes sólida pero tiene cierta plasticidad.Mesosfera: comprende el resto del manto, es decir la parte más profunda del manto superior ytodo el manto inferior, es sólida (a pesar de las altas temperaturas la presión mantiene losmateriales sólidos) aunque se postula que puede tener también corrientes de convecciónmotivadas por las diferencias de temperatura y, por tanto, de densidad. En la base del mantose encuentra la capa D o nivel D (se dice D doble prima) que es una capa discontinua eirregular con un espesor entre 0−300 km donde se depositan los materiales más densos ydonde probablemente se originan las plumas convectivas que son corrientes ascendentes demateriales del manto originadas por el calor del núcleo en contacto con esta base del manto,estos materiales ascienden pudiendo llegar a la superficie terrestre originando los puntoscalientes que son lugares en la superficie terrestre con gran actividad volcánica como Hawai.

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Endosfera: también llamada núcleo. Se divide en núcleo externo (desde 2.900 km hasta5.150km) fundido que presenta corrientes de convección (la circulación convectiva de cargaseléctricas en su seno origina y mantiene el campo magnético del planeta) y el núcleo internosólido, donde se alcanzan las mayores temperaturas y presiones. A medida que el núcleolibera calor a través del manto, el hierro cristaliza y se acumula en el núcleo interno,. Estehierro sólido, seguramente desprovisto de los elementos ligeros que existen en el núcleoexterno, es el que constituye el núcleo interno (de esta manera aumenta el tamaño del núcleointerno, probablemente a un ritmo de algunas décimas de milímetro por año).

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ENERGÍA INTERNA.• Origen y tipos◊

La hay de dos tipos:

Planetaria. La que tiene cualquier planeta debido a la rotación y a la traslación.

Endógena. Es la propia de nuestro planeta, y puede ser:

Geotérmica. Es el calor interno que va a tener nuestro planeta. Aumenta 1ºC cada 33 metros.La energía térmica proviene del calor residual de la formación de la tierra y sobre todo de ladescomposición de isótopos radiactivos. Este calor interno se pone de manifiesto porque se vaa emitir hacia el exterior. Ese calor que se emite hacia el exterior se llama flujo térmico. Éstevaría mucho de unas zonas a otras de la Tierra. Donde más flujo hay es en las zonas dedorsales, volcanes... y donde menos hay es en los escudos y en las fosas.

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Elástica. Tiene que ver con fallas y pliegues. Las rocas son sometidas a presiones que lasdeforma, si las presiones continúan llega un momento en que la roca se fractura produciendola liberación de la energía elástica almacenada por la deformación, la rotura de la rocaproducirá terremotos. Esto se creía que solo aparecía en la litosfera, pero en realidad puededarse en cualquier lugar de la geosfera.

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Citar algunas manifestaciones de la energía interna: se comprueba que existe energía interna ennuestro planeta por el gradiente geotérmico (cada vez que baja 100 m la temperatura sube 3,3 ºC) quese demuestra al bajar a una mina donde a más profundidad más calor hace o las aguas subterráneas alextraerlas salen más calientes cuanto más profundo esté el acuífero, otras manifestaciones de laenergía interna son las aguas termales y sobre todo por volcanes y terremotos.

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Concepto de grado geotérmico: No lo sé. Seguramente es lo mismo que gradiente geotérmico.• Origen energía planetaria y endógena: La energía planetaria es la energía cinética que posee latierra por su movimiento de rotación y traslación. La energía térmica proviene del calor residual de laformación de la tierra y sobre todo de la descomposición de isótopos radiactivos. La energía elásticase almacena en las rocas cuando son deformadas por presiones y será liberada cuando la roca se

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fracture por llegar al límite máximo de elasticidad que puede soportar.Flujo térmico.◊

Es el calor que irradia del interior terrestre hacia el exterior, el flujo térmico se manifiestaprincipalmente en volcanes, cuando los volcanes no están en erupción puede producir aguas termales,géiseres y fumarolas.

Corrientes de convección◊

Son movimientos en las rocas del núcleo externo, mesosfera y astenosfera producidas por lasdiferencias de temperatura, estos movimientos convectivos son parecidos a los que se producen en elagua de un cazo al calentar el agua. Las corrientes de convección en la geosfera constituyen ladinámica de la geosfera, que además de producir los movimientos, producen un tránsito de calor, yaque por ejemplo las masas de rocas calientes y plásticas del manto profundo pueden ascender hacia lasuperficie, mientras que las zonas frías de la litosfera se introducen en el manto.

MOVIMIENTOS LITOSFÉRICOS.• Tectónica de placas.♦

En la segunda mitad del s. XX se enunció la teoría de la tectonica de placas, que explica elmovimiento de los continentes, deformaciones del relieve, elevación del terreno, volcanes,terremotos, orogenias (formación de montañas), formación de islas

Concepto de placa.• La litosfera, sólida y rígida, se encuentra fragmentada en unidades de gran tamaño llamadasplacas litosféricas que no son estáticas, sino que se desplazan lentamente (del orden de 1− 12cm/año) habiendo choques o separaciones o rozamientos entre las placas. Las zonas decontacto entre las placas, donde se produce el choque o separación o rozamiento, se llamanlímites de placa o bordes de placa. Los bordes de placa se llaman convergentes o destructivos,divergentes o constructivos y transformantes o pasivos según se produzcan choque,separación o rozamiento entre las placas respectivamente.

Tipos de placas.•

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Según contengan continentes u océanos serán continentales, marinos o mixtos. La mayoríason placas mixtas ya que poseen litosfera continental y oceánica.

Numero de placas• Las principales son 7: Africana, Pacifica, Indo−australiana, Euroasiática, Norteamericana,Sudamericana y Antártica. Otras menos importantes y de menor tamaño son la placa deNazca, Caribe, Arábiga, Cocos,

Limites de placas• Se llaman límites o bordes de placa las zonas de contacto entre dos placas. Los bordes deplaca se llaman convergentes o destructivos, divergentes o constructivos y transformantes opasivos según se produzcan choque, separación o rozamiento entre las placasrespectivamente.

Bordes constructivos o divergentes (dorsales).♦ Son fracturas de la litosfera por donde sale magma que se enfriará formando nueva litosfera,dando lugar a cordilleras montañosas submarinas de gran longitud llamadas dorsales. Alformarse nueva litosfera recibe el nombre de bordes constructivos.

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Las dorsales son cadenas montañosas submarinas con una longitud de miles de kilómetros ycon una altura sobre el nivel del fondo oceánico entre 1.500 y 2.000 metros. En las dorsalesaparece una depresión central es llamada rift que es por donde sale el magma. Las fracturasdel fondo del rift, originadas por la distensión de la litosfera entre las placas que se separan,producen una disminución de la presión sobre las rocas calientes del mantos sublitosférico(Astenosfera) y causan su fusión. La salida al exterior de estos magmas, produce la constanteactividad volcánica caracteristica del fondo del rift, que aparece lleno de coladas de lavarecientes que van formando nueva litosfera. Al formarse nueva litosfera produce la separaciónde las dos placas en sentido contrario, al separarse las placas recibe el nombre de bordesdivergentes.

Con el tiempo este efecto provoca el aumento e las dimensiones del océano y el alejamientode los continentes en el caso de que los haya (ejemplo Europa y Norteamérica se separan 2,5cm/año).

Estos bordes constructivos presentan pocos terremotos pero abundantes volcanes. Un ejemploes la gran dorsal atlántica presente en el centro del océano atlántico, entrenorteamericana−sudamericana y europa−africa.

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En algunos continentes existen valles de rift intracontinentales que son grandes depresionescontinentales alargadas, con los bordes levantados y con una abundante actividad volcánicaen sus fondos, que están formados mayoritariamente por coladas de lava solidificada. Uno delos más conocidos es el que se formó en el este de áfrica debido al movimiento opuesto de laplaca africana y la península arábiga, en la actualidad este conjunto de valles sigueensanchándose lentamente y tiene una intensa actividad volcánica. Los valles de riftintracontinentales nos indican que se está formando un nuevo océano al separarse dos masascontinentales.

Bordes destructivos o convergentes (zonas desubducción).

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Se producen cuando chocan (convergen) dos placas, una de ellas (la más densa o de menorflotabilidad en el manto) se hunde introduciéndose bajo la otra placa (subducción), lo queproduce la pérdida de litosfera, de ahí el nombre de bordes destructivos. El ángulo con el quela placa que subduce se introduce en el manto es mayor cuanto más alta es la velocidad deconvergencia.

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En estos límites abundan los volcanes y terremotos, también producen islas si las placas sonoceánicas y cordilleras montañosas si al menos una de las dos placas es continental. La placaque subduce origina grandes depresiones lineales de mucha profundidad llamado fosatectónica o fosa submarina, por ejemplo la fosa de las marianas. La Fosa de las Marianas es lamás profunda fosa marina conocida, y es el lugar más profundo de la corteza terrestre. Selocaliza en el fondo del Pacifico norte−occidental, al este y sur de las Islas Marianas, cerca delas Filipinas, tiene poco más de 11.000 m de profundidad. La formación de cordilleras es laconsecuencia del levantamiento y de la deformación de la placa que queda en la superficie alser empujada por la que subduce. Debido al rozamiento entre las placas durante lasubducción, se produce un aumento de la temperatura que funde algunas rocas de la zona decontacto entre las placas, dando lugar a magmas, que si ascienden a la superficie formanvolcanes. Los terremotos se producen por la liberación brusca de las tensiones que seacumulan en la superficie de máxima fricción entre las placas. Los bordes convergentes sonlas zonas más inestables del planeta. Ejemplos: Japón donde suceden muchos terremotos seencuentra en un borde convergente que además produjo la isla, la cordillera de los Andes enSudamérica ha sido formada por el choque de la placa Pacífica con la placa Sudamericana. ElHimalaya es la cordillera más alta del mundo formada por un borde convergente cuandochocó la India con Asia (antes la India era una isla). Hay que destacar el llamado Cinturónde fuego del Pacífico que está formado por el borde convergente que circunda el Pacífico yes responsable, entre otras, de la formación de las islas del sudeste asiático (Filipinas,Indonesia,) e incluso Japón, que recibe este nombre por ser la zona del planeta más inestablecon abundantes terremotos, volcanes y donde mayor probabilidades hay de sufrir un tsunami.El 85% de la energía sísmica mundial se libera en la franja conocida como Cinturón de Fuegoque orilla al océano Pacífico y en la zona alpina−himalaya.

Bordes pasivos (fallas transformantes).♦ Se trata de límites donde no se destruye ni se crea nueva litosfera (por lo que se les llamabordes pasivos), sino que la interacción entre las placas es un movimiento de desplazamientolateral debido a la existencia de fallas transformantes. La mayor parte de estas fallas se

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encuentra en el fondo oceánico (por ejemplo, en las dorsales). Sin embargo, existen algunosejemplos de límites transformantes en los continentes, como la falla de San Andrés enCalifornia.

La actividad más importante asociada a este tipo de límites son los movimientos sísmicosoriginados por la fricción entre las placas. En las dorsales aparecen debido a fragmentos de laplaca que se mueven a distinta velocidad, estas fallas cortan las dorsales de formaperpendicular a su eje central.

Zonas de intraplaca. Puntos calientes.• Hay volcanes que no pueden ser explicados por la tectonica de placas, ya que no estánsituados en los límites de placas, sino en zonas de intraplaca llamados puntos calientes. Elorigen de estos puntos calientes parece venir de la zona D'' (en la base del manto), quesometida al excesivo calor del núcleo origina una pluma convectiva de material más calienteque atraviesa todo el manto y la corteza, originando volcanes submarinos e islas volcánicas(este es el origen de las islas Hawai), los puntos calientes se reconocen por formar islaslineales y ordenadas según la antigüedad (el punto caliente está en el mismo sitio pero laplaca se mueve a lo largo del tiempo, por eso en el tiempo los volcanes aparecen alineados).

¿Cómo se forman las montañas según esta teoría orogénica?• Se forman como consecuencia del desplazamiento y choque de placas.

Por ejemplo:

Andes; por el choque de la placa de Nazca y la placa Sudamericana se forman losAndes.

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Himalaya; el choque de la placa de Asia placa euroasiática y la de la India placaindoaustraliana, forman la montaña más grande del mundo, el Himalaya.

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Consecuencias de la dinámica de las placas sobre el clima, labiosfera y la evolución de las especies.

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La dinámica de placas ocasiona movimiento de los continentes, al moverse los continentes enlatitud afectará al clima (frío en latitudes altas y calido en latitudes bajas). Además, si elmovimiento impide el paso de las corrientes marinas se acentuará el clima y por ultimo, si elmovimiento produce un gran y único continente, la mayor parte del continente tendrá climasbruscos al no estar influidos por el mar.

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Al influir la dinámica de la tectonica de placas sobre el clima, influirá sobre la biosfera, yaque los seres vivos están adaptados a determinadas condiciones climáticas.

Si cambia el clima la especie debe evolucionar para adaptarse a ese clima, además laseparación de masas continentales que antes estaban juntas o la formación de islas, aislaráespecies que evolucionarán por separado originando especies distintas por evolución.

ENERGÍA EXTERNA.♦

Energía externa:

Procede del Sol, de la fusión de dos átomos de hidrógeno formando el helio. De esa energíaque emite el Sol, a la Tierra llega muy poca y la cual se llama constante solar, que es de 2calorias/cm2 min.

El modo en que se usa esa energía es el balance energético y podemos decir que se va autilizar en la circulación de la atmósfera, en la dinámica oceánica, en el ciclo hidrológico y enel mantenimiento de los seres vivos.

Esta dinámica exterior se ve ayudada por la energía gravitacional que se pone de manifiestoen las mareas y en los movimientos a través de las pendientes.

Origen de la energía externa.⋅ Energía solar: el sol es nuestra principal fuente de energía externa. La energía del solllega con diferente intensidad según la latitud, esto origina diferencias de temperaturaen el aire y en el agua, que originará los vientos y las corrientes marínasrespectivamente. Además el calor del sol es el responsable de la evaporación delagua, lo que originará el ciclo hidrológico (evaporación − formación de nubes −precipitación − vuelta al mar). En resumen, la energía sola es la responsable del climay por tanto de la distribución de los seres vivos.

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Energía gravitatoria: la gravedad en la tierra es de 9,81 m/s2. Junto con la energíasolar es la responsable de la existencia de los agentes geológicos externos que formanparte de la hidrosfera y atmósfera (Ej.; agua, viento, nieve), ya que sin la gravedad lossedimentos no serían transportados por gravedad hacia zonas más bajas (los ríos y losglaciares no se desplazarían y no podrían transportar los sedimentos). La atraccióngravitatoria del sol y la luna provocan las mareas.

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Procesos relacionados (clima, viento, ciclo hidrológico).⋅ Está comentado anteriormente.

EL CICLO GEOLÓGICO TERRESTRE.♦

Las rocas y el relieve cambian a lo largo del tiempo debido tanto a procesos externos comointernos, dividiéndose por ello en ciclo geológico externo e interno respectivamente. En elciclo geológico externo, producido por la energía externa (radiación solar y fuerzagravitatoria), los agentes y procesos externos (seres vivos, cambios de temperatura, gases,agua, nieve, viento) meteorizan y erosionan todos los tipos de rocas (igneas, metamorficas ysedimentarias), produciéndose además el transporte y sedimentación de los materialeserosionados.

En el ciclo geológico interno producido por la energía interna (calor del interior terrestre) lasrocas se van transformado por diferencias de presión y temperatura en otras rocas distintas,por ejemplo a partir de los sedimentos se forman las rocas sedimentarias y éstas si son

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sometidas a muy altas presiones y temperaturas pero sin fundirse se transforman en rocasmetamorficas y si cualquiera de estas rocas se funde por altas temperaturas se transforman enrocas igneas, a su vez las rocas igneas si son sometidas a muy altas presiones y temperaturaspero sin fundirse se transforman en rocas metamorficas, cualquiera de estas rocas si salen a lasuperficie por movimientos de las placas tectónicas son erosionadas en la superficie en elciclo geológico externo formando sedimentos que darán lugar en el tiempo a rocassedimentarias. En resumen cualquier roca puede ser transformada en otro tipo por acción dela energía interna y puede ser disgregada y erosionada por la energía externa, por tanto, lageosfera está en continuo cambio por acción conjunta de la energía externa e internaformando el ciclo geológico.

Ciclo geológico interno.⋅ La energía interna es la responsable del ciclo geológico interno, produciendo levantamientosdel terreno, fusión de rocas, metamorfismo, etc.

Litificación o diagénesis, metamorfismo, magmatismo,tectogénesis y orogénesis.

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Litificación o diagénesis: es el proceso por el que se forman las rocas sedimentariasa partir de los sedimentos. Los dos principales procesos son la compactación de lossedimentos por efecto de la presión y la cementación por sustancias disueltas en aguaque precipitan y unen los sedimentos.

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Metamorfismo: las rocas metamórficas se forman por importantes aumentos de P y/oTª sin llegar a fundir la roca. El proceso de formación de rocas metamórficas seproduce por la reorganización de minerales y cambios químicos debidos a losaumentos de presión y temperatura.

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Magmatismo: proceso por el que se forman rocas magmáticas debido al aumento deTª que produce la fusión total o parcial de la roca (magma).

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Orogénesis: es la formación de cadenas montañosas (cordilleras). Esto es debido a laelevación de masas rocosas producidas por el choque entre placas.

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Ciclo geológico externo.⋅ El ciclo geológico externo es destructor de relieves. La energía del sol y gravitatoria sonresponsables del ciclo geológico externo ya que aportan la energía a los agentes geológicosexternos (ríos, glaciares, vientos) que modifican el relieve, provocando que la superficieexterna del planeta esté en continuo cambio por la meteorización, erosión, transporte ysedimentación.

Meteorización.• Concepto.♦

Es la disgregación y alteración de las rocas que se encuentran en la superficie, debido a lainteracción con la hidrosfera y la atmósfera principalmente (también puede ser debido a losseres vivos), produciendo un manto de alteración (formado por los fragmentos alterados de laroca sometida a la meteorización) que permanece insitu (no es transportado a otro lugar en elproceso de meteorización). La meteorización favorece a la erosión, porque rompe la roca enfragmentos sueltos de menor tamaño y más fácilmente transportables o porque la alteracióndebilita la roca, por ejemplo un cambio en la composición química puede transforma la rocaen otra menos dura, más frágil,. La meteorización permite la formación del suelo.

Tipos.♦ Hay dos tipos de meteorización: física o mecánica y la química.

Física o mecánica: produce la disgregación de la roca en partículas de menor tamañopero sin que cambie su composición química. Existen varios tipos:

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Gelifracción o criofactura: sucede en climas fríos donde el agua que penetra enporos o grietas de la roca se congela presionando la roca (el agua congelada aumentade tamaño), que acabarán rompiéndose a lo largo del tiempo tras sucesivos episodiosde congelación del agua.

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Cambios de temperatura: suceden sobre todo en desiertos donde los cambios de Tªson muy bruscos entre el día y la noche produciendo dilatación de la roca con el calory contracción de la roca debido al frío, los sucesivos episodios dedilatación−contracción acaban desquebrajando y rompiendo la roca.

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Cristalización de sales: sucede sobre todo en zonas litorales donde al evaporarse elagua del mar presente en las rocas se forma la cristalización de sales, el crecimientode los cristales de sales aumenta la presión en las grietas de la roca, agrandando lagrieta hasta llegar a romperse.

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Acción de los seres vivos: sobre todo las raíces de los árboles que presionan las rocasal crecer. También son bien conocidos la meteorización que realizan los líquenessobre las rocas a las que se adhieren.

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Química: en la meteorización química se degrada la roca al producirse cambiosquímicos en la composición de la roca, predomina en climas húmedos y calidos. Seproduce principalmente por el agua y gases asociados al agua.

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Hidrólisis: es la rotura de algunos compuestos químicos de las rocas al añadirse unamolécula de agua a su composición química. Ejemplo: granito.

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Carbonatación: el agua con CO2 disuelto forma H2CO3 (acido carbónico) capaz dealterar rocas como la caliza.

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Disolución: en rocas formadas por sales como halita, silvina y yeso, la capacidaddisolvente del H2O disuelve los átomos de las sales a los que rodean por dipolos deH2O separando estos átomos de la roca formando cuevas y huecos en la roca.

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Oxidación: el H2O cuando contiene O disuelto puede oxidar los átomos metálicosque contienen las rocas, como por ejemplo el hierro que se oxida a Fe3+. En lastierras rojas se ve que hay Fe oxidado.

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Erosión.• La erosión es la perdida de suelo. Es la denudación del terreno por agentes erosivos (agua,hielo y viento), que implica un transporte de materiales, esta denudación la pueden producirlos agentes erosivos bien transportando materiales ya meteorizados (alterados y disgregados)o bien los agentes erosivos pueden transportar fragmentos obtenidos por la rotura de la rocarealizada directamente por dichos agentes.

DIFERENCIA ENTRE EROSIÓN Y METEORIZACIÓN.

Ambos alteran el relieve desgastando las rocas pero la erosión implica transporte de losmateriales disgregados y alterados (en la meteorización los materiales permanecen en elmismo lugar en que fueron alterados). La meteorización favorece la erosión porque losmateriales meteorizados son más fácilmente transportados al depositarse en superficie, tenermenor tamaño

Transporte.• Es la movilización de los fragmentos de roca meteorizadas mediante un agente de transporte(agua, hielo, viento).

En la mayoría de los casos la gravedad influye notablemente en el transporte.

Los tipos que existen:

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Suspensión; cuando no toca la superficie la partícula transportada.◊ Reptación o tracción; va por superficie.◊ Rodadura; da vueltas en contacto con la superficie.◊ Saltación; va dando saltitos típica de vientos, cada cierto tiempo va tocando el suelo.◊ Disolución; está disuelto en el H2O. Ejemplo sales.◊

Sedimentación.• Es el depósito de los materiales transportados por los agentes geológicos cuando cesa eltransporte.

Al depositarse los materiales se forman los sedimentos que son la acumulación de esosmateriales. Debido al papel crucial de la gravedad en el transporte los materiales se depositanen depresiones del terreno como valles, fondos oceánicos, llanuras, etc.

El transporte cesa cuando la velocidad es tan pequeña que el material terminaríadepositándose.

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