UNIDAD 2. TECTÓNICA DE PLACAS“SI VIVIERAMOS EN UN PLANETA DONDE NUNCA CAMBIA NADA, HABRÍA POCO QUE HACER. NO HABRÍA NADA QUE EXPLICARSE. NO HABRÍA ESTÍMULO PARA LA CIENCIA” CARL SAGAN

Ciencias para el mundo contemporáneo

1º Bachillerato

1. El nacimiento de las Ciencias Geológicas.2. Modelo estático del interior de la Tierra.3. Tectónica de placas: la superficie cambiante.4. Volcanes: montañas de fuego.5. Seísmos: cuando la Tierra tiembla.6. Dorsales oceánicas: expansión del fondo

oceánico.7. Zonas de subducción: colisión entre placas.8. Deriva continental: el puzzle en acción.9. Tectónica de placas, ciencia y sociedad.

1. EL NACIMIENTO DE LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

Desde la aparición de las Ciencias Geológicas se han sucedido numerosas tendencias que han intentado explicar la dinámica del planeta Tierra, aunque los movimiento más importantes son el catastrofismo y el uniformismo (actualismo).

- Catastrofismo (Cuvier, finales S. XVIII): explicó la formación de los fósiles y la forma actual del planeta Tierra por la acción de sucesivas catástrofes, como el diluvio universal.

- Uniformismo (Lyell, S. XIX): Las fuerzas naturales actuaron en el pasado de manera uniforme y son las misma que operan en la actualidad (“el presente es la clave del pasado”).

Más recientemente (finales S. XIX) aparecen las teorías fijistas (verticalistas) que solo admiten movimientos verticales de la corteza terrestre, y las teorías movilistas (horizontalistas) que se basan en movimientos horizontales en bloque de la corteza.

La teoría de la tectónica de placas es una teoría que aparece de la suma de distintas aportaciones científicas y explica la dinámica terrestre de forma global. Es la teoría geológica más avanzada y, en su momento, supuso una auténtica revolución.

1. EL NACIMIENTO DE LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

Antecedentes de la teoría de la tectónica de placas:

- Hipótesis de la deriva continental (Wegener, 1912): Propuso que inicialmente los continentes formaban un único supercontinente (Pangea) que se fragmentó y desplazó, dando lugar a los actuales continentes. Aportó numerosas pruebas, pero no pudo demostrar el mecanismo de ese movimiento continental.

- Teoría de las corrientes de convección de manto (Holmes, 1945): Esas corrientes serían las causantes del movimiento de los continentes. No lo demostró experimentalmente.

- Hipótesis de la expansión del fondo oceánico (Hess, 1962): Tras el desarrollo del sónar en la Segunda Guerra Mundial, descubre estructuras como las dorsales, donde se forma nueva corteza que se desplaza (expansión del fondo) y se destruye en las zonas de subducción.

1. EL NACIMIENTO DE LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

1. EL NACIMIENTO DE LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

2. MODELO ESTÁTICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA

Modelo estático: El planeta Tierra sería una enorme estructura rocosa compuesta por capas concéntricas (corteza, manto y núcleo) separadas por discontinuidades que representan diferencias en la composición química y/o mineralógica, así como en el estado físico.

Estructura de la Tierra:- Corteza: continental y oceánica.- Discontinuidad de Mohorovicic.- Manto: superior e inferior.- Discontinuidad de Gutenberg.- Núcleo: externo e interno.- Discontinuidad de Wiechert – Lehman.

2. MODELO ESTÁTICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA

PERFORACIÓN SUPERPROFUNDA DE KOLA

Perforación de Kola (1970 - 1992): 12.262 m (180º)

Corteza: Capa más externa (35 km espesor medio), formada por silicatos.

- C. continental: Conjunto de rocas de diverso tipo, abunda el granito. Espesor máximo 70 km.

- C. oceánica: Espesor medio de 10 km. Abundan los basaltos.

- Discontinuidad de Mohorovicic.

2. MODELO ESTÁTICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA

Manto: Formado fundamentalmente por peridotitas (olivino). Presión y temperatura elevadas que dan lugar a zonas de transición de minerales.

- Manto superior- Discontinuidad de Repetti, 670 km (realmente es

una zona de transición)- Manto inferior- Discontinuidad de Gutenberg (2900 km) Núcleo:- N. externo: Líquido (hierro y níquel)- Discontinuidad Wiechert – Lehman (5170 km)- N. interno: Sólido (cristales de aleación Ni-Fe)- Centro de la Tierra: 6370 km

2. MODELO ESTÁTICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA

3. TECTÓNICA DE PLACAS: LA SUPERFICIE CAMBIANTE

¿Qué ideas nos aporta la teoría de la tectónica de placas?

- Corteza y parte superior del manto = LITOSFERA (espesor medio de 100 km)

- Litosfera: Capa discontinua, fragmentada en trozos (placas litosféricas) que encajan entre sí.

- Según los materiales que las constituyen las placas litosféricas pueden ser oceánicas, continentales o mixtas.

- Los límites o bordes de placa pueden ser de tres tipos: divergentes o constructivos (dorsales), convergentes o destructivos (zonas de subducción y colisión), o pasivos o transformantes (fallas transformantes)

¿Qué ideas nos aporta la teoría de la tectónica de placas?

- Las placas litosféricas se deslizan sobre los materiales del manto como consecuencia de la acción del calor interno de la Tierra (corrientes de convección) y el tirón gravitatorio que ejercen las placas al hundirse en las zonas de subducción.

3. TECTÓNICA DE PLACAS: LA SUPERFICIE CAMBIANTE

Para comprenderlo mejor veamos los siguientes videos: http://ccmcontemporaneo-elena.blogspot.com

FENÓMENOS GEOLÓGICOS RELACIONADOS CON LOS BORDES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

BORDES DIVERGENTES O CONSTRUCTIVOS:- En este tipo de bordes encontramos las dorsales oceánicas

(relieves submarinos de intensa actividad volcánica).- A través de las dorsales aflora material del manto (magma) que se

enfría y solidifica dando lugar a rocas tipo basalto. Estas rocas forman nueva corteza oceánica a ambos lados de la dorsal.

- Las dorsales se ven interrumpidas por fallas transformantes, responsables de gran cantidad de seísmos.

BORDES CONSTRUCTIVOS: DORSALES OCEÁNICAS

BORDES CONVERGENTES O DESTRUCTIVOS: Son las zonas de subducción y de colisión.

- Las zonas de subducción o fosas oceánicas son zonas donde la litosfera oceánica se hunde (subduce), fundiéndose y formando magma que pasa a formar parte del manto.

- El plano inclinado que describen las placas al subducir se denomina plano de Benioff.

- Son zonas de gran actividad sísmica y volcánica.

FENÓMENOS GEOLÓGICOS RELACIONADOS CON LOS BORDES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

BORDES CONVERGENTES O DESTRUCTIVOS

Fosa de las Marianas

BORDES PASIVOS O TRANSFORMANTES:- Ni se crea ni se destruye litosfera.- Son desgarres que aparecen en zonas sometidas al movimiento de las

placas.- Se encuentran en los bordes de las placas litosféricas y en las dorsales

oceánicas.- Generan actividad sísmica, pero no volcánica.

FENÓMENOS GEOLÓGICOS RELACIONADOS CON LOS BORDES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

FENÓMENOS GEOLÓGICOS RELACIONADOS CON LOS BORDES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

Una falla muy activa en la Región de Murcia es la de Alhama de Murcia, localizada entre el norte del valle del Guadalentín y Puerto Lumbreras. Permanece en movimiento casi continuamente, provocando pequeños movimientos. Lo que, a pesar de los daños que se producen en las edificaciones, es buena señal porque así la energía se libera poco a poco.

Otra más dormida y peligrosa es la falla de Bullas-Cádiz-Alicante. Esta ha permanecido inactiva durante mucho tiempo y despertó de manera enérgica el 2 de diciembre de 1999 con el terremoto de Mula y, más cercano en el tiempo, el 6 de agosto de 2002 con el de la pedanía de La Paca (Lorca, 4’6º).

Una última también activa, aunque en una dirección distinta a la de las anteriores, es la de la Vega Media del Segura (Lorquí, Ceutí, Molina de Segura y Las Torres de Cotillas).

EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS

El desplazamiento de las placas litosféricas se debe a dos fenómenos:

- Tirón gravitatorio de la litosfera en las zonas de subducción. La capa que subduce tira del resto de la litosfera y una vez en el manto desciende hasta la capa D y provoca el ascenso de materiales calientes hacia la superficie.

- Calor interno de la Tierra en la capa D, que escapa en forma de plumas de magma con un origen profundo, ascendiendo a superficie y generando los puntos calientes (actividad volcánica).

EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS

TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS: UNA TEORÍA GLOBAL

Los grandes fenómenos geológicos tienen una explicación conjunta y son motivados por una causa común: el desplazamiento de las placas litosféricas.

- Seísmos- Volcanes- Formación de montañas- Expansión de los océanos- Deriva de los continentes- Yacimientos minerales y petrolíferos.

TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS: UNA TEORÍA GLOBAL

VOLCANES: MONTAÑAS DE FUEGO

Los volcanes se forman cuando el magma procedente del manto asciende hasta la superficie a través de las fisuras de la litosfera, se enfría y da lugar a erupciones de gases, productos sólidos (piroclastos) y coladas de roca fundida denominada lava. Aparecen en los puntos calientes, en las dorsales y en las zonas de subducción (veremos los tres casos).

Magma: Mezcla que se encuentra a temperatura elevada, compuesta por roca fundida y gases. Cuando se enfría y solidifica da lugar a las rocas magmáticas o ígneas.

Vulcanismo en puntos calientes:

- Existen dos posibilidades principalmente:

- Formación de cadenas de volcanes o de islas volcánicas alineadas: Islas Hawaii.

- Aparición de un rift continental: Rift Valley (África)

VOLCANES: MONTAÑAS DE FUEGO