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TEMA 1. TECTONICA DE PLACAS
1. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
a. Métodos de estudio Hay cuatro métodos de estudio de la estructura interna de la Tierra: Sondeos y minas Los sondeos más profundos en la Tierra no alcanzan ni 13 km, apenas nada comparado con el radio terrestre (6.371 km). Hay un problema con el calor interno de la Tierra.. Estudio de las rocas La erosión y las erupciones volcánicas sacan materiales del interior de la Tierra, y así, los podemos estudiar. Estos dos primeros métodos estudian directamente la Tierra, son métodos directos. Los otros dos métodos, los siguientes, son indirectos. Meteoritos Son cuerpos rocosos, procedentes de los cometas o del cinturón de asteroides, que la Tierra encuentra en su camino (la Tierra se desplaza por el espacio a unos 30 km/s). Pensamos que la Tierra y los demás planetas se han formado por la fusión de cuerpos más pequeños, concentrados por efecto de la gravedad. Si ha sido así, es evidente que los meteoritos serán similares a los cuerpos que formaron la Tierra. Métodos sísmicos (estos son los métodos más importantes) Las enormes fuerzas internas de la Tierra crean grandes tensiones que a veces se liberan bruscamente produciendo una vibración del terreno que llamamos terremoto o seísmo. Los terremotos son vibraciones de las rocas y se propagan por el interior de la Tierra. La velocidad y la dirección de propagación de las ondas sísmicas cambian en función de las características de los materiales que atraviesan: estudiando estas variaciones obtenemos mucha información acerca de la estructura interna de la Tierra. b. Ondas sísmicas El punto del interior de la Tierra donde se produce un terremoto se llama hipocentro (el punto de la superficie terrestre más cercano al hipocentro se llama epicentro). En el hipocentro se generan dos tipos de ondas sísmicas (internas): Ondas longitudinales u ondas primarias (P) Son vibraciones paralelas a la dirección de propagación de la onda (muelle, regla, etc.) así que producen un movimiento de compresión y descompresión. Son las ondas sísmicas más rápidas, así que son las primeras en llegar a la superficie y las que primero registra el sismógrafo. Se propagan por medios sólidos y líquidos.
Ondas transversales o secundarias (S) Son vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda (olas, cuerda sacudida, etc.). Son más lentas y se propagan por los sólidos y por la superficie libre de los líquidos. c. Discontinuidades sísmicas Son cambios muy bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas internas, P y S, que indican cambios en la composición y/o el estado físico de los materiales que atraviesan. Hay dos discontinuidades principales: Discontinuidad de Mohorovicic o de Moho En los continentes aparece a entre 30 y 40 kilómetros de profundidad, y a unos 10 bajo los océanos. Marca la frontera entre la corteza y el manto. Discontinuidad de Gutenberg Aparece a unos 2900 kilómetros de profundidad. Aquí las ondas P bajan bruscamente su velocidad y las S desaparecen. Es la frontera entre el manto y el núcleo externo, que es fluido.
2. TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL DE WEGENER
a. Antecedentes históricos Desde el siglo XIX y hasta 1960, en que se aceptó la teoría de la tectónica de placas, hubo grandes controversias entre los científicos que defendían que los continentes no se mueven (se les llama fijistas, eran mayoría) y los que creían que se habían desplazado grandes distancias (movilistas). b. Postulados En esta teoría de 1912, Alfred Wegener, meteorólogo alemán, hacía dos afirmaciones: Hace unos 200 millones de años todos los continentes estaban unidos formando uno solo, un supercontinente que Wegener llamó Pangea. La Pangea se fracturó formando los continentes actuales, que se desplazaron hasta ocupar las posiciones actuales. En su deriva, algunos continentes colisionaron entre sí dando lugar a la formación de cordilleras (orogenias). c. Pruebas Wegener defendió su teoría con cinco tipos de pruebas: Prueba geográfica Los contornos de algunos continentes actuales encajan como piezas de un puzzle, por ejemplo África y Sudamérica. Este encajamiento es casi perfecto pero no a nivel de las costas, sino a nivel de las plataformas continentales. Prueba paleontológica Muchos fósiles de más de 200 millones de años de continentes separados son idénticos, lo que nos hace pensar que en esa época, esos continentes estaban unidos. Prueba geológica La geología de unos continentes parece continuarse en otros: las cordilleras, el tipo de rocas, los yacimientos minerales, etc. Prueba paleoclimática La existencia de restos glaciares en Brasil o de yacimientos de hulla en Groenlandia nos hace pensar que esos territorios ocuparon en otra épocas, otras latitudes.
Como Wegener no pudo dar ninguna explicación sobre el origen del movimiento de los continentes, su teoría no fue aceptada. Posteriormente, en 1960, quedo incluida en otra teoría más completa, la téctonica de placas litosféricas, que es la teoría actual aceptada que explica estas cuestiones.
3. TEORIA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS LITOSFÉRICAS a. Los fondos oceánicos Durante la Guerra Fría, los submarinos nucleares fueron muy importantes como armas estratégicas y para poder usarlos fue preciso elaborar mapas de los fondos oceánicos, lo que condujo a descubrimientos muy importantes: Dorsales medio-oceánicas Hay una enorme cordillera, de unos 60.000 Km de longitud total y de hasta 2.000 Km de anchura, que discurre por la zona central de las cuencas oceánicas. Suele presentar un gran surco central o rift, y una serie de fracturas perpendiculares al eje, lo que le da aspecto de una columna vertebral animal (espina dorsal). Fosas oceánicas Son profundas (hasta 11 Km en las islas Marianas) y estrechas trincheras que aparecen adosadas a los bordes continentales o a arcos insulares volcánicos.
c. Placas litosféricas Los cinturones sísmicos mostraban que la litosfera no era continua, sino que estaba fragmentada en forma de placas. Clasificamos las placas litosféricas según dos criterios: Según su tamaño clasificamos las placas litosféricas en grandes (hay ocho: Africana, Norteamericana, Sudamericana, Antártica, Indoaustraliana, Euroasiática, Pacífica y placa de Nazca) y pequeñas o microplacas. Según el tipo de corteza (continental u oceánica) que presente la placa distinguimos placas continentales, oceánicas y mixtas, que son la mayoría.
d. Expansión de los fondos oceánicos Cuando se midió la edad de los fondos oceánicos se vio que crecía de forma simétrica, desde las dorsales, donde las rocas son más jóvenes, hacia los bordes continentales, donde es máxima. Algo similar ocurría con el espesor de la capa de sedimentos: en las dorsales no hay, y crece hacia los bordes continentales. De ambas observaciones se dedujo que el fondo oceánico se está creando continuamente en las dorsales, a partir del magma que emerge por el rift. Esta salida de magma empuja los dos fragmentos de la placa, de modo que el fondo oceánico se ensancha, se expande, haciendo que los continentes se separen cada vez más (se cree que en la época de Colón, Europa y América estaban unos 50 metros más cerca). e. La subducción Si el fondo oceánico no deja de expandirse pero la Tierra no se hincha, se deduce que en algún punto debe producirse una destrucción de fondo oceánico (por esta razón, no se encuentran fondos oceánico viejos). Esta destrucción se produce en las fosas oceánicas, al chocar la placa oceánica con la continental: la oceánica, más densa, se introduce debajo de la continental, penetra en el manto y se funde. Es la llamada subducción. f. Enunciados de la teoría de la tectónica de placas Como consecuencia de todo lo anterior se enunció la teoría de la tectónica de placas: La litosfera está fragmentada en placas que encajan como las piezas de un puzzle. La mayor parte de la energía interna terrestre se libera en los límites entre las placas. Los fondos oceánicos se crean en las dorsales y desaparecen en las fosas oceánicas por subducción Las placas litosféricas se mueven arrastrando a los continentes: cuando se separan se crean nuevos océanos, cuando se acercan, chocan y crean nuevas cordilleras. g. Tipos de límites entre placas
i. El ciclo de Wilson o ciclo de los supercontinentes Wilson, un geólogo canadiense, fue el primero en proponer que no ha habido una sola Pangea, sino varias, al afirmar que existen procesos cíclicos de ruptura y reunificación de supercontinentes. En su honor este proceso se llama ciclo de Wilson. El ciclo tiene varias fases: Una corriente ascendente de magma rompe la litosfera continental y crea un rift o fractura. Está pasando actualmente en Africa. El rift es inundado por las aguas y se forma un océano. Es el caso del Mar Rojo. El océano se ensancha poco a poco. Pasa actualmente en el Atlántico. El ensanchamiento de un océano causa el estrechamiento de otro, por el empuje de los continentes. Pasa en el Pacífico. Los continentes chocan y la cuenca oceánica que los separaba acaba convertida en una cordillera intercontinental, en la que será fácil encontrar fósiles marinos. El Himalaya es un buen ejemplo de este tipo de cordilleras. h. El motor de las placas Aún hoy no tenemos claro cual es el motor que mueve las placas litosféricas. La teoría más aceptada es la que afirma que el calor interno de la Tierra produce corrientes de convección en la astenosfera. En estas corrientes hay tres fases: Fase ascendente Produce la rotura de las placas litosféricas; en las continentales se forman rifts y en las oceánicas, dorsales. Fase horizontal Produce la deriva de la que habló Wegener. Fase descendente Produce la subducción de las placas y su destrucción.
Fosa oceánica, trinchera Fosse oceanique, tranchée Fósil Fossile Fractura, fracturar Fracture, fracturer Frontera Frontière Geología, geológico Géologie, géologique Hierro Fer Hipocentro, foco Hypocentre, foyer Lava Lave Límite Limite Líquido Liquide Litosfera Litosphère Magma Magma Manto Manteau Método de estudio Méthode d’étude Mina Mine Motor, mover Moteur, bouger (Deplacer) Movimiento Mouvement Núcleo Noyau Océano, oceánico Océan, océanique Onda primaria, onda secundaria Onde primaire, onde secondaire Onda sísmica Onde sismique Onda transversal, onda longitudinal Onde transversale, onde longitudinale Origen, causa Origine, cause Orogenia Orogénie Placa litosférica Plaque litosphèrique Plataforma continental Plate-forme continentale Pliegue cóncavo, sinclinal, plegar Pli concave, synclinal, plier Pliegue convexo, anticlinal, plegar Pli convexe, anticlnal, plier Presión Pression Profundidad Profondeur Propagación, propagar Propagation, propager Prueba Preuve Punto de fusión Point de fusion Radio terrestre Rayon terrestre Rozamiento lateral Frottement latérale Ruptura, romper Rupture (Cassure), casser Separación, separar Séparation, séparer Sólido, solidificar Solide, solidifier Sondeo Sondage Subducción Subduction Temperatura Température Teoría Théorie Terremoto, seísmo Tremblement de terre, séisme Tierra Terre
FRASES DE REPASO
- Hay cuatro métodos de estudio de la estructura interna de la Tierra.
- Hay cuatro fuentes de información sobre la estructura interna de la Tierra: los sondeos y las minas, las rocas, los meteoritos y los terremotos.
- Los métodos de estudio de la estructura interna de la Tierra se clasifican en directos e indirectos.
- Los sondeos más profundos son de unos 13 kilómetros.
- La erosión y las erupciones volcánicas muestran materiales internos de la Tierra.
- Los meteoritos son cuerpos procedentes de los cometas o de los asteroides.
- Los seísmos son la fuente principal de información sobre la estructura interna de la Tierra.
- Hay dos clases de ondas sísmicas internas: longitudinales o primarias y transversales o secundarias.
- Las ondas transversales no se propagan por los líquidos.
- Las discontinuidades sísmicas son cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas.
- Las discontinuidades sísmicas indican cambios de composición o de estado físico.
- La discontinuidad de Mohorovicic separa la corteza del manto.
- La discontinuidad de Gutenberg separa el manto del núcleo.
- Hay tres capas en la estructura interna de la Tierra: la corteza, el manto y el núcleo.
- La corteza y el manto son capas rocosas pero el núcleo es metálico.
- La litosfera es la envuelta sólida de la Tierra y está formada por la corteza y parte del manto.
- El punto o temperatura de fusión de los materiales aumenta con la profundidad, a causa del aumento de presión.
- Hay dos tipos de teorías sobre la distribución de los continentes en la Tierra: fijistas y movilistas.
- En 1912 Wegener enunció la teoría de la deriva de los continentes.
- Wegener afirmó que hace 200 millones de años había un solo continente: Pangea.
- La Pangea se fracturó y formó los continentes actuales.
- Wegener propuso tres tipos de pruebas para demostrar la deriva continental.
- Los contornos de ciertos continentes encajan como las piezas de un puzzle.
- Ciertos fósiles antiguos, americanos y africanos, son idénticos.
- Ciertas características geológicas africanas se continúan en Sudamérica.
- Las dorsales oceánicas son grandes cordilleras submarinas.
- Las rocas de los fondos oceánicos son de origen volcánico.
- Las rocas de los fondos oceánicos son muy jóvenes.
- Los terremotos son vibraciones del terreno producidas por el contacto entre placas litosféricas.
- En el estudio de los terremotos son importantes el hipocentro y el epicentro.
- Los volcanes son grietas del terreno por las que salen materiales internos de la Tierra.
- Los seísmos y los volcanes se concentran en las zonas de contacto entre placas.
- La litosfera está fragmentada en ocho grandes placas y muchas otras más pequeñas.
- La edad de los fondos oceánicos y el espesor de los sedimentos aumentan desde las dorsales hacia los continentes.
- Los fondos oceánicos son destruidos en las fosas oceánicas por subducción.
- La tectónica de placas explica actualmente la dinámica interna de la Tierra.
- La colisión entre placas causa terremotos, volcanes y orogenias.
