Tema 12: La Tierra y su dinamica

Transcripción

1 Tema 12: La Tierra y su dinamica El Universo es el conjunto de todo lo que existe bajo unas leyes físicas determinadas, que son las que nosotros conocemos. Es el conjunto de toda la materia y de toda la energía que existe en un espacio determinado y que se están intercambiando constantemente una en otro, y nosotros constituimos una parte muy pequeña de esa materia y de esa energía. Origen y evolución del universo la cosmología es la ciencia que estudia el origen y estructura del universo, sus precursores fueron Hubble con sus observaciones del cosmos con telescopio y A. Einstein con su teoria de la relatividad.

2 Las observaciones de Hubble: a.- Algunas nebulosas era galaxias formadas por estrellas como el Sol La galaxia Andromeda que tiene las caracteristicas de la Via lactea que esta formada por miles de millones de estrellas. b.- El universo está en expansión: las galaxias se elejan de nosotros tanto más rapido cuanto más lejos están Las teorias sobre el origen del universo Teoría del big bang El Universo se creo a partir de la gran explosión, el Big Bang: Se entiende habitualmente por Big Bang el estado de alta densidad y temperatura que dio origen al universo observable. Todo el universo que podemos observar en la actualidad estaba concentrado en unos pocos años luz cúbicos y era sólo una sopa de electrones, fotones, neutrinos y ligeras trazas de protones y neutrones.

3 a.- La materia, el espacio y la energia, estaban concentrados en un punto llamado Átomo Primigenio o Huevo cosmico, con una enorme densidad y temperatura b- Era tan inestable debido a sus condiciones que se expandió en una enorme explosión y aquí empieza a contar la edad del universo, entre y millones de años. La energia se aleja en todas las direcciones y se transforma en materia según la Teoría de la Relatividad de Einstein., donde c es la velocidad de la luz. Y a la vez que se formó la materia, tambien lo hicieron el espacio y el tiempo c- Se generó las particulas subatomicas, atomos como el hidrogeno (H) y el helio (He) d- Al expandirse el universo, se enfrio descendiendo así su temperatura, la materia se fue condensando y surgieron las estructuras astronomica, nebulosas, galaxias, estrellas, planetas, satelites, cometas, asteroides, en las estrellas a partir del H y el He por fusión aparecen el resto de elementos quimicos.

4 Las unidades de medida del Universo Cuando miras la luz de las estrellas y galaxias estás viendo su pasado. Algunas están tan remotas, que su luz ha tardado miles de millones de años en llegar a la Tierra. Las vemos tal como eran en su juventud. Puede que ya no existan. Tan solo vemos su luz viajar por el espacio.

5 Cuando hablamos de tamaño y de distancias en Astronomía, nos referimos a magnitudes de tal dimensión que las unidades de medida que utilizamos habitualmente no nos sirven y debemos emplear otras que solo tienen sentido en el ámbito del Universo. La unidad básica de distancia (longitud) usada en Astronomía es el AÑO LUZ (a.l.), que es la distancia recorrida por la luz en un año. Teniendo en cuenta que la luz en el vacío se mueve a km/s, deducimos que un año luz equivale a 9,5 billones de kilómetros. Si navegáramos en una nave espacial que viajase a la velocidad de la luz (cosa imposible en la actualidad), llegaríamos a la Luna en menos de 1 s. Al Sol tardaríamos 8 minutos y medio. Después de más de 5 horas abandonaríamos el Sistema Solar. Tardaríamos 4 años y 4 meses en llegar a Próxima Centauri, la estrella más próxima al Sol. Si salimos en dirección al brazo de Perseo, tardaríamos aún más de años en abandonar la Vía Láctea. Tendríamos que esperar más de 2 millones de años para llegar a la «cercana» galaxia de Andrómeda.

6 Origen y evolución del Sistema Solar Lo más aceptado hoy día sobre el origen del sistema solar son las teorias nebulares o de condensación que considera que el Sol y los Planetas se formaron a partir de una nebulosa que giró sobre si misma y que reune parte de su materia en el centro debido a las fuerzas gravitatorias. El modelo es la hipotesis de los planetesimales de Kuiper. Hipotesis de los planetesimales: Así dice que se formó el sistema solar a. La agitación del gas y del polvo de una nebulosa Hace unos 5000milones de años se produjo la explosión de una supernova cercana y crea una onda de choque, la nebulosa se agita b. Formación de un protosol Debido a la atracción gravitatoria entre particulas en movimiento, la materia de esa nube empieza a girar y se concentra en el centro a su vez genera una fuerza gravitatoria de perticulas que hay a su alrededor formandose un gran nucleo llamado protosol

7 c. Constitución del sol y de un disco protoplanetario En esa concentración del protosol la temperatura y la presión aumentan iniciandose las reacciones termonucleares que hacen que las estrellas irradien luz y calor, así nace el sol. En las reacciones termonucleares se expulsa energía que se va hacia el exterior del sistema y el resto forma un disco planoque giraban sin caer hacia el sol. d. Formación de los planetesimales Debido a la gravedad, los materiales densos quedaron más cerca del sol y los ligeros más alejados. Con el tiempo esa materia se convirtio en los planetesimales. e. Formación de los planetas Los planetesimales empiezan a chocar entre sí y se destruyen y se forman de manera continua y forman cuerpos más grandes y de mayor atracción gravitatoria hasta originar los planetas. F

8 Formación y evolucion de La Tierra a. El planetesimal inicial recibe impactos de otros que le hacen crecer y aumentar la tª b. Se libera calor en las colisiones y la desintegración de elementos radioactivos lo funden. c.así los materiales más densos migran al interior y los ligeros a superficie, así se forma una estructura en capas. d. La Tierra se enfría, se condensa el vapor y forma los oceanos y en superficie quedan los gases desprendidos de las rocas que forman la atmosfera primitiva.

9 El estudio de La Tierra Conocer la estructura y composición nos ayuda a entender su dinamica. Se han desarrollado 2 tipos de metodos de estudio. Directos e indirectos Metodos Directos Trata de observar los materiales in situ, nos da a conocer bastante bien como es la superficie terrestre ya que es accesible para nosotros. a. Observaciones de rocas superficiales: Estudia las rocas que afloran a superficie, como las lavas volcanicas o materiuales que quedan expuestos despues de la erosión. b. Minas y sondeos. Son perforaciones para obtener materiales y estudiarlos en el laboratorio, da datos de temperatura y detalles de la capa superficial terrestre. c. Experiencias de laboratorio: reproduce a escala reducida los procesos que tienen lugar en el interior terrestre

10 Metodos Indirectos Son aquellos que permiten elaborar hipotesis y deducir caracteristicas con distintas mediciones de variables terrestres. a. metodo gravimetrico. Mide con un gravimetro el valor de aceleracion de la gravedad en direntes zonas del planeta Según el valor teorico de la gravedad en la superficie de la Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.8m/s2 Este valor no es igual en toda la superficie esto se llama anomalia gravimetrica y aporta así datos de densidad y composición de las rocas en distintos lugares de La Tierra

11 b. metodo magnetico. La presencia de un campo magnetico solo es posible si el interior terrestre si existe un nucleo externo fundido que se mueve y un nucleo interno solido metalico, así el movimiento del fluido metalico sobre el solido induce el campo magnetico. c. estudio de meteoritos. Proceden del espacio exterior y son fragmentos de protoplanetas semejantes a La Tierra que se desarrollo en capas similares al nuestro pero se disgrego por colisiones con otros planetesimales segun de que parte de las capas proceda se llaman siderolitos(nucleo), siderolitos(manto) y aerolitos(corteza).

12 d. metodos geotermicos. El interior terrestre conserva parte del calor inicial y produce desintegración de los elementos radiactivos y este calor fluye hacia el exterior y se denomina flujo geotermico y que no es igual en toda las zonas terrestres. los valores altos se dan en zonas volcanicas y los bajos en zonas de fosas oceanicas

13 e. metodo electrico Mide las propiedades electricas de las rocas, las rocas secas conducen peor la electricidad El Metodo Sismico Es el método de estudio indirecto más importante y aporta un gran número de datos sobre el interior de la Tierra. Un terremoto es una liberación brusca de energía que se haya almacenada en las rocas como consecuencia a las tensiones a las que estan sometidas. Cuando se produce una rotura, roce o choque de placas se va a provocar una vibración brusca de los materiales, esto es una onda sísmica.

14 las ondas sismicas que se liberan son: a. Ondas P o primarias: Son ondas longitudinales de compresión. Desplazan las partículas del terreno en la dirección de propagación. Se transmiten en medios sólidos y fluidos. Son las ondas que se mueven a mayor velocidad.velocidad de 6 a 10 km/s b. Ondas S o secundarias: Son ondas transversales. Desplazan las partículas del terreno perpendicularmente a la dirección de propagación. Se transmiten solo en medios sólidos y su velocidad de propagación es menor que la de las ondas P. Se transmienten entre 4 y 7 km/s.

15 c. Ondas superficiales: Son ondas que se generan al llegar las anteriores a la superficie del terreno. Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas. Son de dos tipos: Ondas Rayleigh o R y ondas Love o L que se comportan como ondas longitudinales y tranversales respectivamente. Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud de onda. Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan información. Se desplazan entre los 2 y los 6 km/s.

16 Se ha experimentado en los laboratorios el comportamiento de estas ondas para el estudio del interior terrestre, así: La velocidad de las ondas aumenta con la rigidez y la densidad de los materiales que atraviesa. En una capa formado por los mismos materiales la velocidad aumenta con la profundidad debido a la presión. Las ondas P viajan más rapido que las S. Las ondas P atraviesan todos los tipos de materiales y las S solo los solidos. Las ondas al pasar de un material a otro experimentan una reflexión o una refracción es decir que cambian la trayectoria y la velocidad a esto se le denomina Discontinuidad sismica indicando así las diferentes capas de diferente composición y densidad.

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19 Interpretar las ondas sismicas: 1.- Interpreta la grafica de estos planetas a. La estructura del planeta es homogénea o heterogénea? b. Cuantas discontinuidades aprecias y a qué profundidades se encuentran? En qué te has basado? c. Cuántas capas tiene el planeta? d. Cuál es el estado físico de los materiales de cada planeta? e. Comenta como varía la rigidez y la densidad en el planeta f. Realiza un esquema de la estructura del planeta.

20 2.- Construye la grafica de transmisión de la velación de las ondas P y S en un planeta (elige los valores que tú quieras): a. El planeta es homogéneo b. El planeta es heterogéneo y va aumentando gradualmente la rigidez del medio c. El planeta es heterogéno pero la rigidez va disminuyendo d. El planeta presenta 3 capas: capa 1: sólida y de rigidez creciente capa 2: fluída y con la densidad que aumenta capa 3. sólida y con la rigidez cte

21 3.- La imagen representa la propagación de las ondas S por 3 planetas distintos:

22 Grafica de La Tierra: Estructura de La Tierra Los modelos del interior de La Tierra: Existen 2 modelos el geoquímico o estático y el dinámico El modelo geoquimico usa como criterio la composición quimica de los materiales y propone 3 capas: corteza, manto y nucleo El modelo dinamico su criterio es el comportamiento mecanico, densidad, estado fisico-quimico de los materiales y propone 4 capas: Litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera.

23 Modelo Geoquímico: (Bullen, 1.963) Que divide a la Tierra en capas concéntricas basándose en su composición: corteza, manto (superior e inferior) y núcleo (externo e interno). La primera de estas discontinuidades se denomina Mohorovicic (1), separa la corteza del manto, y su profundidad varía respecto de la superficie, según las zonas, entre 5 y 60 Km, al pasar por ella la velocidad de las ondas P y S aumentan bruscamente su velocidad. A medida que las ondas van profundizándose en el manto van aumentando su velocidad. A los 1000 km existe una disminución en el incremento de la velocidad lo que permite diferenciar manto superior de inferior (discontinuidad de Repetti (2). La segunda discontinuidad importante es la que separa al manto del núcleo, se denomina Gutenberg (3) y se encuentra a una profundidad de 2900 Km. Se caracteriza por el brusco descenso en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas P (pasan de 14 a 8 Km/seg) y por la desaparición de las ondas S. Una tercera discontinuidad, menos destacada, aparece a una profundidad de 5000 Km. Es la discontinidad de Lehmann (4), también denominada de Wiechert, que separa dos regiones de diferente comportamiento físico: Un núcleo externo, fluido, que no permite el paso de las ondas S, y un núcleo interno, más rígido, en el que aumenta de nuevo la velocidad de las ondas P hasta valores superiores a los 11 Km/seg. Otras discontinuidades de menor importancia se localizan: A unos 15 Km por debajo de los continentes (discontinuidad de Conrad). Otra discontinuidad "menor", pero de sumo interés, es la capa de baja velocidad. Corresponde con una zona comprendida entre 100 y 250 km de profundidad en la que se origina un descenso en la velocidad de las ondas P y S. Se cree que se encuentra parcialmente fundida, hecho que provoca el descenso de velocidad. En la actualidad, y gracias a la información aportada por los distintos métodos geofísicos, especialmente el método sísmico, se diferencian dos modelos acerca de la estructura y composición de la Tierra.

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25 Modelo Dinámico: Este modelo se ha tenido en cuenta el estado físico y la dinámica de las capas. En la zona más superficial existe una capa de comportamiento rígido de un espesor de 100 Km, llamada litosfera, la cual incluye a la corteza y una región llamada manto litosférico que forma parte del manto superior. Entre 100 y 250 Km se halla una zona de comportamiento plástico, que corresponde con el canal de baja velocidad. Esta zona se considera que está formada por materiales parcialmente fundidos. Recibe el nombre de astenosfera, y en ella se originan corrientes de convección que determinan la dinámica de la litosfera. A partir de 250 Km y hasta Km se sitúa la mesosfera, con una dinámica de corrientes de convección, penachos o plumas térmicas Por último, la endosfera coincidiendo con el núcleo del modelo geoquímico. El modelo aceptado en la actualidad integra a los 2 modelos tanto el geoquimico como el dinamico.

26 LA CORTEZA Límites de la corteza: es la zona de la Tierra situada entre la hidrósfera y la atmósfera por un lado, y la superficie de Mohorovicic, por otro. Espesor:50 km de espesor medio, con irregularidades; su volumen representa el 6% del volumen total de la Tierra. Densidad media: 2 7g/cm3 Composición: es la zona más variada pero la mejor conocida; los elementos más abundantes son el oxígeno y el silicio, pero también hay aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio y potasio. Los compuestos más abundantes son los óxidos, y dentro de ellos, los silicatos y otras sales minerales. Es la capa superficial, solida, rigida y separada del manto por la discontinuidad de Mohorovicic. Su grosor dependerá si es oceanica o continental (más gruesa) El numero de capas, la continental 3 capas (sedimentos, granitos y basaltos) y la oceanica solo 2(no tiene granitica) La antiguedad, es más joven la oceanica Capa sedimentaria. Es la superior, más o menos plegada, que puede faltar pero que en algunos lugares supera los 3 Km. de espesor. Su densidad es de 2.5 gr/cm3. Capa granítica. Posee una densidad de 2.7 y un espesor medio del orden de 10 a 15 Km. Además de granitos se encuentran gran variedad de rocas metamórficas (como Micasquistos y Gneises).

27 Capa basáltica. Es la más profunda, con un espesor de 10 a 20 Km y densidades de 2.9 o algo superiores. Actualmente se discute la naturaleza de los materiales que la constituyen (anfibolitas, gabros, etc). Entre la capa granítica y basáltica puede existir un contacto brusco, señalado por las ondas P y S y es conocido con el nombre de discontinuidad de Conrad. Este modelo estructural presenta algunas modificaciones en áreas bien definidas de la superficie terrestre, diferenciando horizontalmente entre cratones y cordilleras orogénicas. Corteza oceanica: Estructura horizontal: Bien conocida gracias al desarrollo de la Oceanografía. Se caracteriza porque en ella no está presente la capa granítica y su edad no supera los 200 millones de años. La corteza oceánica tiene mayor densidad que la continental. En la corteza oceánica podemos distinguir distintos tipos de zonas geológicas, cada una definida por un relieve característico. Fondos oceánicos o abisales: por lo general a profundidades superiores a m, topografía más o menos llanas en las que aparecen elevaciones de diferente tipo:

28 mesetas, guyots, volcanes, islas, etc. Constituyen la mayor parte de los fondos marinos. Comprende, una capa sedimentaria (más o menos fina) y un zócalo de composición basáltica. Posee aproximadamente 7 km de espesor. Corteza de las dorsales oceánicas: Las dorsales son cordilleras submarinas de miles de kilómetros de longitud que poseen un eje o valle central llamado Rift. Existen 3 dorsales principales, la dorsal Atlántica, la Indica y la Pacífica. En ellas falta la capa sedimentaria. Son las zonas de la superficie donde la discontinuidad de Mohorovicic se encuentra más elevada (la corteza es más delgada) Fosas oceánicas: depresiones estrechas y profundas del fondo oceánico que pueden llegar a alcanzar los 11 Km y están próximas a los bordes continentales o arcos islas. Estructura vertical: Su espesor es de los 3 a los 15 km. Solo presenta 2 capas sedimentos y basaltos que limitaría con el manto Antiguedad no supera los 180 m.a.

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30 La Corteza Continental Estructura horizontal: Forma los continentes y plataformas continentales sumergidas bajo el oceano, hay 2 areas los cratones (zonas extensas debidas a la erosión tras millones de años) y los orogenos o cordilleras ( deformación y elevación de las rocas) Estuctura vertical: Espesor de 30 km y puede llegar a los 70km bajo las cordilleras Antiguedad: Los cratones pueden tener 5oo m.a.

31 MANTO 1. Es la zona situada inmediatamente por debajo de la corteza. Está limitado por su parte exterior por la superficie de discontinuidad de Mohorovicic, y en su parte interior por la superficie de discontinuidad de Gutemberg. Se extiende desde los 50 km hasta los o km; su volumen representa el 82% del volumen total de la Tierra. 2. Densidad media: 4 3 g/cm3 3. Composición: el estudio del manto se realiza por métodos aún más indirectos que el de la corteza, pues no podemos llegar a él. Quizás los datos más importantes son los deducidos de la composición y frecuencia de los meteoritos, que son fragmentos de rocas extraterrestres que deben proceder, en su mayoría, de la fragmentación o formación de un planeta cuya órbita estaría situada entre la de Marte y la de Júpiter y cuya composición sería análoga a la de la Tierra. 4. Estudiando la propagación de las ondas sísmicas a través del manto, se observa que entre los 900 y los km. aparece una discontinuidad secundaria que divide al manto en dos partes: el externo y el interno, de tal manera que el último es más denso que el primero, ya que las ondas sísmicas se propagan más rápidamente También se ha observado dentro del manto externo, a una profundidad comprendida entre los 50 y los 250 km, que la velocidad de las ondas sísmicas disminuye, lo que hace pensar en una zona más fluida, llamada astenosfera.

32 NÚCLEO 1. Es la zona de la Tierra comprendida entre la discontinuidad de Gutenberg y el centro de la Tierra, es decir, es una esfera rodeada por la discontinuidad de Gutenberg.. Entre los a y los km. Su volumen representa el 16% del volumen total de la Tierra. 2. Densidad media: entre 9 y 10 g/cm3, aunque se supone que puede llegar a 17 g/cm3. Es, por tanto, la zona de la Tierrra donde se encuentran los materiales más pesados Composición: la densidad de algunos meteoritos coincide bastante con los valores medios calculados para el núcleo. Por esta razón, y teniendo en cuenta que el hierro es el elemento pesado más abundante en el sistema solar, muchos autores admiten que el núcleo terrestre está formado fundamentalmente por hierro con una pequeña porción de níquel. Del estudio de las ondas sísmicas al atravesar la Tierra, se observa que las ondas "S" no penetran en el núcleo, o sea, al menos en la parte externa se comportaría como un fluido. Las ondas "P" sufren, al llegar a la profundidad de km, un aumento de velocidad (discontinuidad de Wiechert-Lehman) que divide al núcleo en dos partes, núcleo externo (fluido) y núcleo interno (sólido).

33 ZONACIÓN DINÁMICA DE LA TIERRA La zonación dinámica de la Tierra se basa en el comportamiento físico de los componentes de cada una de las capas. LITOSFERA La capa más externa es la litosfera, formada por la corteza y la zona externa del manto superior. Es rígida y presenta aproximadamente 100 km de espesor. En ella la velocidad de las ondas sísmicas aumenta constantemente en función de la profundidad. ASTENÓSFERA La litosfera descansa sobre la astenósfera, que es la franja inferior del manto superior y se encuentra fundida parcialmente y es la zona del manto terrestre que está inmediatamente debajo de la litosfera, aproximadamente entre 100 y 240 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Se extiende hasta los 400 km, punto en el que el manto recupera sus características de solidez y rigidez, puesto que la velocidad de las ondas sufre una nueva alteración muy brusca. Es una capa plástica, en la que la temperatura y la presión alcanzan valores que permiten que se fundan las rocas en algunos puntos. MESOSFERA A continuación se encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto. En la zona de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada «zona D», en la que se cree que podría haber materiales fundidos. ENDOSFERA La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo externo. Los estudios de propagación de las ondas sísmicas han puesto de manifiesto que la parte externa de la endosfera (el núcleo externo) está compuesta por materiales fundidos, ya que en esa zona se interrumpe la transmisión de algunas de las ondas.

34 Hipotesis que explican la dinamica terrestre. Nuestro planeta es muy dinamico y que cambia constantemente debido a los procesos geologicos. Unos se pueden apreciar por lo espectacular como son las emisiones volcanicas y otros que no los podemos apreciar a lo largo de nuestra vidacomo es la formación de una cordillera. Hipotesis orogenicas: Desde siempre los cientificos se han preguntado sobre las causas de los procesos geologicos y han elaborado hipotesis, unas denominadas fijistas y otras movilistas. a.hipotesis fijistas: Fueron las primeras en aparecer y explican que la distribución de continentes y oceanos es la misma que cuando se formó La Tierra, no admite los movimientos de los continentes ni la formación de cordilleras por los empujes entre horizontales, ni los empujes verticales (ISOSTASIA) b. Hipotesis movilistas: Surgen debido a que las hipotesis fijistas no explican determinados procesos geologicos. Habla de que los continentes habían cambiado de posición y sus fuerzas habían plegado la superficie terrestre. Hipotesis de la Deriva continental de Wegener En 1910, el meteorólogo alemán Alfred Wegener reunió en su tesis original pruebas convincentes de que los continentes se hallaban en continuo movimiento. A partir de 1911, gracias a datos paleontológicos, también empezó a buscar pruebas geológicas que apoyaran la idea de la deriva continental. Basada esta hipotesis en:

35 Pruebas de la geografía Pruebas de la geología Pruebas de la paleontología Pruebas de la paleoclimatología Pruebas de la geografía Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos en tiempos pasados al observar una gran coincidencia entre la forma de las costas de los continentes, especialmente entre Sudamérica y África. Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando solo uno (Pangea), es lógico que los fragmentos encajen. La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los límites de las plataformas continentales.

36 Pruebas de la geología Se basaban en los descubrimientos a partir de esta ciencia. Cuando Wegener reunió todos los continentes en Pangea, descubrió que existían cordilleras con la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que según él, habían estado unidos. Estos accidentes se prolongaban a una edad que se pudo saber calculando la antigüedad de los orógenos. Pruebas de la paleontología Wegener también descubrió otro indicio sorprendente. En distintos continentes alejados mediante océanos, encontró fósiles de las mismas especies, es decir, habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es más, entre estos organismos se encontraban algunos terrestres, como reptiles o plantas, incapaces de haber atravesado océanos por lo que dedujo que durante el periodo de vida de estas especies Pangea había existido.

37 Pruebas de la paleoclimatología Esta ciencia pretende descubrir cómo era el clima pasado de las diversas regiones del planeta a través del estudio de rocas como el carbón o la existencia de morrenas como las dejadas por los glaciares. Wegener encontró aquí otra prueba que respaldaba su hipótesis. En su mapa de Pangea, las regiones ecuatoriales contenían en los años 60 morrenas de carbón, consecuencia inevitable de una antigua selva. Gracias a esto, se comprobó el movimiento de estos continentes desde que Pangea fue destruído. Actualmente, estos continentes se hallan cerca de los polos.

38 El modelo de la expansión del fondo oceanico Expuesta por Hess en 1960 y por Dietz en Esta teoría afirma que la Tierra está en proceso de expansión, por lo que su corteza se rompe a lo largo de las líneas de fractura, por donde sale material a grandes presiones para formar nuevas montañas. Los estudios realizados en los fondos oceánicos han demostrado que las rocas situadas en los centros de los océanos son más jóvenes que aquellas que se encuentran cerca de los continentes, lo cual origina la creación de una nueva corteza oceánica. La teoría de la Tectonica de placas es la vigente en la actualidad.

39 La teoria de la Tectonica de Placas Surge en la decada de los 70 del s. xx tambien se le conoce como Teoria de la Tectonica Global. Tiene 3 puntos esenciales. La litosfera está dividida en fragmentos rigidos llamados Placas Las Placas se mueven, cambian e interactúan Los bordes de las Placas tienen actividad geologíca Las Placas y los bordes de las placas Tienen tamaño variable. Pueden ser de 3 tipos: Placas oceanicas, mixtas y continentales Las placas oceanicas: Formadas exclusivamente de litosfera oceanica, es decir capa de basalto y capa sedimentaria, como ejemplo la placa de Nazca, Pacifica Las placas continentales: Formadas por litosfera continental es decir la inferior nes basaltica, encima la capa granitica y en superficie la sedimentaria como ejemplo está la placa arabiga Las placas mixtas: Son la mayoria de ellas están formadas por litosfera oceanica y litosfera continental ejemplo la placa Euroasiatica, la Norteamericana, la Africana. Las placas se situan sobre el manto que es solido pero presenta cierta plasticidad y esto permite que las placas se deslicen sobre él aunque lo hacen muy lentamente, Las placas son muy dinamicas y cambian de forma, tamaño y de dirección de movimiento y esto hace que interaccionen entre ellas sobre todo en sus bordes o limites.

40 Los bordes de las placas: a.- Bordes divergentes, constructivos, dorsales b.- Bordes convergentes, destructivos, fosas c.- Bordes pasivos, movimiento lateral, de fallas tranformantes

41 Una placa a su vez puede tener varios tipos de bordes como la de Nazca que tiene las 3 bordes.

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43 Dinamica de los bordes divergentes: Los bordes divergentes o constructivos presentan 2 tipos de estructuras, las dorsales oceanicas en la que 2 placas que se separan forman parte de un mismo fondo oceanico y los rift intracontinentales donde se separan 2 placas que forman parte del mismo continente. Las dorsales oceanicas Son elevaciones submarinas de hasta 60000km de longitud y su altura es de 2000mts sobre las llanuras abisales Ésta formada por 2 alineaciones de montañas de cientos de mts de anchura separadas por una fosa tectonica llamada rift Longitudinalmente está formada por segmentos desplazados unos respecto a otros llamadas fallas transformantes Hay una gran actividad volcanica en el interior de la fosa y el magma asciende desde el manto superior consolidandose a ambos lados de la dorsal Así los oceanos se ensanchan formando nueva litosfera oceanica

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45 Rift intracontinentales: Son depresiones ánalogas a los rift de las crestas de las dorsales oceanicas pero que están situadas en los continentes Son etapas tempranas de evolución de los bordes divergentes El más conocido es el Rift Valley de Africa oriental

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47 Dinamica de los bordes convergentes Aqui se produce colisión entre placas y se desliza hacia el manto la de mayor densidad bajo la más ligera A este proceso se llama subducción produciendose en todo el borde de contacto entre las placas una gran fosa oceanica Hay 2 fenomenos asociados a la subducción que son la sismicidad y el vulcanismo Sismicidad Al introducirse una placa bajo otra delimita un plano inclinado llamado plano de Benioff donde se localizarian los focos de los terremotos debidos a las fuerzas de compresión El angulo de inclinación depende de la facilidad de deslizamiento y de la flotabilidad así la s placas de elevada flotabilidad (jovenes y pocas densas) desciende con angulo pequeño generando uchos terremotos Las placas antiguas desciende con angulo pronunciado produciendo menos terremotos y suaves Vulcanismo La fricción produce un aumento de la temperatura y funde las rocas dando magmas que ascienden atraves de las fracturas

48 Tipos de bordes convergentes

49 convergencia oceano-oceano la placa antigua es más densa y sibduce bajo la joven. Los teremotos son de baja intensidad pero hay mucha actividad magmatica y las rocas estan fundidas y salen a traves de las grietas de la placa pasiva formando arcos insulares como japón i las Filipinas. convergencia oceano-continente

50 la placa oceanica que es mas densa se introduce bajo la continentalcon poco angulo y fuerte resistencia, esta región tiene gran sismicidad se suele formar así una cadena montañosa paralele al borde convergente como ocurre en los Andes. El calor generado en la sibducción causa fusión de las rocas del manto superior en contacto con la placa oceanica subducida originandose una intensa actividad magmatica volcanica y plutonica. convergencia continente-continente

51 Se produce una vez subducida la litosfera oceanica que había entre ellas, así, ninguna de las placas penetrará en el manto debido a la bajadensidad de la litosfera continental. L resultado es la formación de una cadena montañosa a partir de sedimentos marinos que había entre los 2 continentes. El Himalaya es un ejemplo y se origina por la convergencia entre la placa indica y la euroasiatica.

52 Dinamica de las fallas transformantes

53 Dinamica del interior de las placas

54 Dinamica del interior de las placas Los procesos geológicos están ligados a interacciones de los bordes de las placas Sin embargo algunos acontecimientos se producen en zonas alejadas de estos bordes. Es el caso del archipiélago de las Hawai que están ordenas por edad. La explicación esta en los denominados puntos calientes que son zonas de penachos ascendentes de material muy caliente procedente del manto, la fusión de esas rocas al llegar a superficie con baja presión hace que aparezcan las islas volcánicas, el penacho permanece en el sitio durante bastante tiempo y como las placas se van desplazando el resultado es la ordenación de las islas debido a estos fenomenos

55 Ciclo de wilson El motor de las placas Ningún modelo es satisfactorio para explicar todos los aspectos de este movimiento. Todos coinciden en que la fuerza motriz es la diferencia de calor distribuido por el interior terrestre. Los modelos han ido cambiando conforme se ha conocido mejor el interior terrestre y los modelos por orden cronologico han sido: a.- Modelo de la convección b.- Modelo astenosferico c.- Modelo de la subducción profunda

56 El modelo de la convección Holmes 1920 considera que el manto es fluido y experimenta corrientes de convección que impulsa desde abajo las placas litosfericas, que flotarían. El material caliente y menos denso del manto ascendería a la superficie, conforme se enfria este material volveria a descender a zonas profundas del manto donde de nuevo se calienta. Las zonas de ascenso coincidirían con las dorsales y las frias y descenso con las fosas oceanicas o de subducción. Se desestimó por que no es fluido el en manto sino plastico

57 El modelo astenosferico Considera la astenosfera parcialmente fundido y permitiria deslizarse lentamente sobre ella a la litosfera. Para este modelo solo la astenosfera tendría esas corrientes de convección Las corrientes provocarían el ascenso de materiales en las dorsales se iria enfriando hasta que en las zonas de subducción debido a su mayor densidad se iría hundiendo. Se desestima pq parece que la astenosfera no existe

58 El modelo de la subduccion profunda

59 Es el más aceptado, ya que parece coincidir con las imágenes tomadas por tomografia del manto. Hay una convección difusa que afecta a todo el manto, el flujo descendente estaría formado por litosfera oceanica fria y densa que se introduce en las zonas de subducción hasta el limite entre nucleo y manto y al efectuar este acto tira de la placa y se mueve El flujo ascendente estaría formado por materiales muy calientes que asciende hacia la litosfera dando los denominados puntos calientes. En este modelo, las dorsales no son el origen del movimiento de las placas sino la consecuencia de que estas se mueva. Consecuencias de la dinamica litosferica La tectónica de placas también explica el desarrollo de fenómenos geológicos. Los procesos son endógenos y exógenos a. Endógenos: Su origen es el interior terrestre. Son las deformaciones de rocas y su elevación, también el magmatismo, metamorfismo y la diagénesis o formación de las rocas sedimentarias b. Exogenos: es la interacción de la atmosfera con las rocas y la hidrosfera, son responsables del relieve. La dinámica de las placas produce la deformación de la litosfera y formación de las rocas.

60 Deformación de la Litosfera Los esfuerzos son las fuerzas y empujes que actúan como consecuencia de la dinámica de las placas y son capaces de plegar, facturar y elevar las rocas hasta formar cordilleras Los esfuerzos son de : distensión, compresión y de cizalla Si las rocas son sometidos a este tipo de esfuerzos sufren deformaciones que son: plásticas, de rotura o elásticas. a.- Deformación plástica y los pliegues Permanecen en las rocas después de cesar el esfuerzo. Se asocia con esfuerzos compresivos suaves y que son ctes y prolongados actuando sobre rocas poco rigidas como las sedimentarias. Destacan los pliegues

61 b.- La rotura de las rocas. Fallas y Diaclasas Producido cuando el esfuerzo sobrepasa el limite de resistencia y la roca se rompe. Se asocia a esfuerzos compresivos y distensivos que actúan sobre rocas rigidas. Destacan las fracturas que pueden ser:

62 Fallas: Si los bloque en los que se rompe las roca se desplazan unos respecto a otros

63 Diaclasa: Si los bloques no se desplazan Actividades: Por qué se fundió la Tierra durante su proceso de formación? Qué importante consecuencia tuvo este evento? Cómo puede explicarse brevemente la teoría de los planetesimales? Qué información sobre el interior de la Tierra proporciona el campo magnético terrestre? Por qué? De dónde procede el calor interno de la Tierra? Qué diferencias hay entre las ondas P y las ondas S? Qué son las discontinuidades sísmicas? Cuál es su interpretación? Es uniformemente profunda la discontinuidad de Mohorovicic? Qué límite indica la discontinuidad de Mohorovicic? Y las de Gutenberg y la de Lehman? En qué se diferencian los dos modelos que explican el interior terrestre? Cuál es la razón de que existan? Haz un dibujo de interior de la Tierra que muestre sus unidades dinámicas.

64 Por qué crees que fue una revolución la teoría de Wegener? Resume la teoría de la tectónica de placas. Por qué los bordes divergentes se llaman también bordes constructivos? Qué procesos geológicos ocurren en las dorsales? Explica las diferencias entre los tres tipos de bordes. Cuando se produce la rotura entre una placa oceánica y una continental, comienza la subducción. Qué placa es la que subduce? Por qué? Qué son las corrientes de convección? Cómo operan en el interior terrestre? Qué es el paleomagnetismo? Qué tipo de información aporta? Por qué está caliente el interior de la Tierra? Crees que puede llegar a enfriarse completamente en algún momento? Qué crees que ocurriría si esto sucediera? Señala los tipos de bordes que existen y explica sus características. Qué son los penachos térmicos? De dónde proceden? Qué diferencias existen entre una falla y una diaclasa? Analiza las principales diferencias entre la hipótesis formulada por Wegener y la tectónica de placas. Por qué crees que la mayoría de los científicos piensa que la Tierra debió de estar fundida completamente en alguna de las etapas de su proceso de formación?