TEMA 1. La corteza terrestre

Transcripción

1 TEMA 1. La corteza terrestre 1.-Estructura de la geosfera 1.1.-Las capas de la geosfera 1.2.-Las ondas sísmicas Discontinuidades sísmicas 2.-La corteza terrestre 2.1.-Tipos de corteza terrestre 2.2.-Estructura horizontal de la corteza terrestre 2.3.-Composición de la corteza terrestre: minerales vs rocas 3.-s tectónicas 3.1.-Características generales El movimiento de las placas tectónicas 3.3.-Tipos de bordes de placas

2 1.-Estructura de la geosfera 1.1.-Las capas de la geosfera -La Tierra está organizada en capas: rocas). atmósfera (formada por aire), hidrosfera (por agua) y geosfera (por -Estas capas están ordenadas en función de su densidad. La densidad de las capas terrestres aumentan con la profundidad. La geosfera se divide en subcapas donde la temperatura y la Atmósfera (1000 km) 1 presión aumentan con la profundidad: 1.-Corteza: es la capa más externa y delgada de la geosfera (entre 15 y 50 km aprox.). Predominan las rocas en estado sólido. 2.-Manto: supone aproximadamente el 85 % del volumen 2a terrestre. Alcanza los 2900 km de profundidad. En su 3b 3a 2b composición predominan los minerales de hierro y magnesio. Se divide en manto superior (2a) y manto inferior (2b), separadas a 670 km de profundidad. 3.-Núcleo: es la capa más interna y densa de la Tierra. Tiene unos 3400 km de espesor. En su interior se alcanzan temperaturas superiores a los 6500 ºC. Formado mayoritariamente por minerales de hierro y níquel. Se divide en núcleo externo (3a) y núcleo interno (3b). El núcleo externo es fluido y gira alrededor del núcleo interno sólido.

3 1.2.-Las ondas sísmicas -Las ondas sísmicas son las ondas que dan lugar a los terremotos (o seísmos). Se forman por la fractura de rocas en el interior terrestre y se propagan a modo de vibraciones que afectan a los materiales de la geosfera. -Hipocentro: foco o punto donde se produce la fractura de las rocas que origina las ondas sísmicas. Suele estar localizado en el interior de la corteza terrestre. -Epicentro: es el punto de la superficie terrestre más cercano al hipocentro. Es el punto donde se origina el terremoto. Epicentro Falla (plano de fractura de rocas) Hipocentro TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS 1.-Ondas internas: son ondas de volumen (se propagan en las tres dimensiones). Su velocidad disminuye con la viscosidad del medio que atraviesan. 1.a.-Ondas primarias (ondas P): su velocidad de propagación es mayor que las ondas S. 1.b.-Ondas secundarias (ondas S): no se propagan por los medios fluidos. 2.-Ondas superficiales (ondas L): se propagan solo a través de la superficie terrestre. Son las responsables de los terremotos. Se forman cuando las ondas P llegan al epicentro del terremoto. ONDAS PRIMARIAS ONDAS SECUNDARIAS ONDAS SUPERFICIALES Dirección de propagación Dirección de propagación Dirección de propagación

4 1.3.-Discontinuidades sísmicas -El estudio de las ondas sísmicas ha permitido detectar anomalías en su comportamiento en su viaje a través del interior terrestre. Dichas anomalías se denominan discontinuidades sísmicas. -Discontinuidades sísmicas: son aquellas zonas del interior terrestre donde se producen cambios bruscos en la velocidad y dirección de las ondas sísmicas. Estas zonas se corresponden con los límites de las capas de la geosfera. LA PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS sismógrafo Ondas P y S Ondas P foco NÚCLEO INTERNO Ondas P y S Ondas P NÚCLEO EXTERNO MANTO INFERIOR sismógrafo Gráfica: velocidad de las ondas sísmicos respecto a la profundidad terrestre: -La velocidad de las ondas P es mayor que la de las ondas S. -Se observan las siguientes anomalías: 1.-Discontinuidad de MOHOROVICIC (entre 10 y 70 km de profundidad): aumentan la velocidad. 2.-Discontinuidad de REPETTI (670 km): disminuye la aceleración. 3.-Discontinuidad de GUTENBERG (2900 km): disminuye bruscamente la velocidad de las ondas P y se extinguen las ondas S. 4.-Discontinuidad de LEHMANN (5100 km): aumenta la velocidad de las ondas P.

5 velocidad de las ondas sísmicas (km/s) Canal de baja velocidad 1.-Moho 2.-Repetti 3.-Gutenberg 4.-Lehmann 1.3.-Discontinuidades sísmicas LA PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS foco sismógrafo sismógrafo 12 Ondas P y S Ondas P y S ondas P 9 Ondas P Ondas P 6 ondas S NÚCLEO INTERNO 3 MANTO SUPERIOR MANTO INFERIOR NÚCLEO EXTERNO NÚCLEO INTERNO NÚCLEO EXTERNO MANTO INFERIOR profundidad (km) DISCONTINUIDADES SISMICAS Nombre Profundidad Límite Interpretación MOHOROVICIC 10 a 70 km Cortezamanto sup. REPETTI 670 km Manto sup.- manto inf. -La velocidad de las ondas aumenta por un incremento de la densidad de los componentes del manto -Disminuye la aceleración (aunque la velocidad sigue aumentando) de las ondas sísmicas. Puede deberse al aumento de la viscosidad en el manto inferior GUTENBERG 2900 km Manto inf.- núcleo ext. LEHMANN 5100 km Núcleo ext.- núcleo int. (*) Canal de baja velocidad Entre los 100 y 300 km. Se corresponde con la ASTENOSFERA -Las ondas P disminuyen su velocidad y las ondas S dejan de propagarse debido al estado fluido del núcleo externo -Las ondas P aumentan su velocidad debido a la rigidez de los materiales del núcleo interno -Disminuye la velocidad sísmica por un aumento de la viscosidad del manto superior

6 2.-La corteza terrestre 2.1.-Tipos de corteza terrestre -La corteza terrestre es la capa más externa y delgada de la geosfera. Su grosor (entre 10 y 70 km) equivale a menos del 1 % del radio terrestre ( km). -Vivimos sobre la corteza terrestre; minas, pozos y túneles se excavan en ella. Los mares y océanos están sobre la corteza terrestre. -Las fuertes presiones han impedido hasta hoy la perforación completa de la corteza terrestre. TIPOS DE CORTEZA TERRESTRE Zócalo o escudo Cuenca Orógeno Plataforma Talud Llanura abisal Dorsal oceánica CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA a) Corteza : forma los continentes. Su espesor varía entre 30 y 50 km (excepcionalmente 70 km en el Himalaya). Está formada por muchos tipos de rocas. b) Corteza oceánica: constituye el fondo de los océanos. Es más delgada que la (entre 8-10 km). Está formada principalmente por un solo tipo de roca (basalto).

7 2.2.-Estructura horizontal de la corteza terrestre ESTRUCTURA HORIZONTAL DE LA CORTEZA TERRESTRE Zócalo o escudo Cuenca Orógeno Plataforma Talud oceánico Llanura abisal Dorsal oceánica CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA 1.-Zócalo o escudo: es la región más antigua de los continentes. Suelen ser zonas aplanadas o de suaves relieves por los efectos de la erosión. 2.-Orógeno: cadenas montañosas elevadas, localizadas en los bordes es y geológicamente recientes. 3.-Cuenca : área depresionaria entre el zócalo y el orógeno. Puede estar rellena de sedimentos o albergar lagos o mares interiores. 4.-Plataforma : borde sumergido en el océano/mar. Se ve afectada por los cambios geológicos del nivel del mar. 5.-Talud oceánico: gran desnivel (de cientos de metros) que sirve de límite entre ambos tipos de corteza. Puede terminar en una trinchera de gran profundidad llamada fosa abisal. 6.-Llanura abisal: fondo oceánico plano o de pendientes muy suaves. 7.-Dorsal oceánica: cadena montañosa del fondo oceánico. Suele presentar una intensa actividad sísmica y volcánica.

8 2.2.-Estructura horizontal de la corteza terrestre Llanura abisal Dorsal oceánica Plataforma Talud oceánico Plataforma Zócalo Orógeno Cuenca Plataforma Talud oceánico Llanura abisal Dorsal oceánica CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA

9 2.3.-Composición de la corteza terrestre: mineral vs roca. -La corteza terrestre (y el resto de la geosfera) está formada por rocas. -Existen muchos tipos de rocas de diferentes características: pizarras, granito, calizas, basalto, etc. Unas son cristalinas, otras se rompen fácilmente y otras son plásticas. Granito Pizarra Margas -Cada roca está formada por miles de cristales minerales. -Rocas monominerales: son rocas formadas por cristales minerales de un solo tipo (la roca caliza está formada por cristales de calcita). -Rocas poliminerales: son rocas formadas por minerales de varios tipos (el granito está formado por minerales de cuarzo, feldespato y mica). Calcita CALIZA Cuarzo Feldespato Mica GRANITO

10 2.3.-Composición de la corteza terrestre: mineral vs roca. Roca: pórfido Mineral: ortosa Roca: micaesquisto Mineral: mica Roca: pórfido Mineral: ortosa Roca: basalto Mineral: anortita

11 3.-Las placas tectónicas 3.1.-Características generales La corteza terrestre no es continua, sino que está fragmentada en placas tectónicas. Norteamericana Euroasiática de Juan de Fuca de Cocos Caribeña Africana Arábiga Índica Pacífica Filipina Pacífica de Nazca Sudamericana Antártica Antártica Australiana Las placas tectónicas son los fragmentos en los que está dividida la litosfera (corteza terrestre más los primeros kilómetros del manto). Tipos de placas tectónicas: -Según su extensión: macroplacas y microplacas -Según el tipo de corteza terrestre que contengan: oceánicas, es y mixtas

12 ASTENOSFERA plástica LITOSFERA rígida 3.1.-s tectónicas. Características generales PLACAS TECTÓNICAS. ESTRUCTURA VERTICAL 1.-Las placas tectónicas (o placas litosféricas) están formadas por la litosfera. 2.-La litosfera es una capa formada por una subcapa superior de corteza terrestre Corteza oceánica Corteza y por los primeros kilómetros del manto (manto litosférico). 3.-El espesor medio de la litosfera es de 120 Manto litosférico 120 km aprox. km aproximadamente. 4.-Las placas tectónicas son rígidas, formadas por rocas fundamentalmente sólidas. Astenosfera 150 km 5.-Las placas están sobre una capa plástica del manto llamada astenosfera, de unos 150 km de espesor. Endosfera Hasta el centro de la Tierra, a 6371 km 6.-Las placas tectónicas (rígidas) se desplazan sobre la astenosfera (plástica).

13 3.2.-El movimiento de las placas tectónicas -Las placas tectónicas (rocas rígidas) se desplazan sobre la astenosfera (rocas parcialmente fundidas) aprovechando las corrientes de convección del manto que afectan a las rocas de la astenosfera. s litosféricas 2 3 CÉLULA CONVECTIVA CORRIENTES DE CONVECCIÓN DEL MANTO 1 3 CÉLULA CONVECTIVA Astenosfera 2 1.-Son corrientes que ascienden al calentarse y fundirse las rocas del manto que están en contacto con el núcleo. (Disminuye la densidad de las rocas) 2.-Estas corrientes descienden al enfriarse las rocas cuando entran en contacto con la litosfera. (Aumenta la densidad de las rocas) 3.-Las corrientes que afectan a la astenosfera son las que mueven las placas tectónicas. Manto Núcleo Manto CÉLULAS CONVECTIVAS: son los diferentes ciclos de corrientes ascendentes y descendentes de material del manto. -El interior terrestre se está enfriando desde que se formó la Tierra (hace unos Ma). Esta pérdida de calor se produce a través de las corrientes de convección, que transfieren calor desde el núcleo a la superficie terrestre. -Una parte del calor del núcleo es primigenio (que ya tenía desde la formación de la Tierra) y otra parte es producida por la fricción de las corrientes del núcleo externo y por los procesos de desintegración radioactiva (de isótopos de U, Th y K). -Cuando el núcleo terrestre termine de enfriarse, se cortaran las corrientes de convección y las placas tectónicas dejarán de desplazarse, como ya ha ocurrido en Marte.

14 3.2.-El movimiento de las placas tectónicas LA DERIVA DE LOS CONTINENTES. La separación de las placas tectónicas tiene como consecuencia la expansión de los fondos oceánicos. Esta expansión explica el desplazamiento que han sufrido los continentes (deriva ) a lo largo de la historia geológica de la Tierra.

15 3.3.-Tipos de bordes de placas TIPOS DE BORDES DE PLACAS Bordes divergentes Bordes convergentes Bordes transformantes Bordes entre dos placas que se están separando. Contactos entre dos placas que se están acercando. Bordes de dos placas que se desplazan lateralmente. PLACAS DIVERGENTES PLACAS CONVERGENTES PLACAS TRANSFORMANTES

16 100 km 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes divergentes BORDES DIVERGENTES 3,6 mm/año Corteza oceánica 4 3 MAGMA Dorsal oceánica 2 Corteza oceánica Astenosfera 1 1.-Las corrientes divergentes de la astenosfera provocan la separación de las placas litosféricas. 2.-El magma sale por las fisuras de la dorsal oceánica (VULCANISMO). 3.-El magma solidificado forma rocas volcánicas (basalto) que se adosan a las placas en separación. Así se crea nueva litosfera a partir del magma del manto. Interior de la dorsal atlántica Costa de Islandia 4.-Los desplazamientos de las placas provocan presiones sobre las rocas de la corteza oceánica, que se fracturan y dan lugar a terremotos (SISMICIDAD).

17 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes divergentes EVOLUCIÓN DE UNA DORSAL OCEÁNICA. El Rift Africano Rift (lagos y volcanes) Corteza LITOSFERA Corteza LITOSFERA Corteza Corteza oceánica Corteza Dorsal oceánica RIFT VALLEY VOLCANOES Kilimanjaro (5895 m), Tanzania Lago Natrón, Tanzania

18 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes transformantes -En los bordes transformantes las placas se desplazan lateralmente; ni se acercan ni se separan. BORDES TRANSFORMANTES 1.-El desplazamiento de una placa con respecto a la otra genera fuertes presiones que fracturan las rocas y producen terremotos (SISMICIDAD). San Francisco 3,5 mm/año 2.-En estos bordes tangenciales no se produce salida de magma del manto (NO VULCANISMO). Los Ángeles Falla de San Andrés, California (USA) Terremoto de San Francisco (USA), 18 abril muertos y habitantes sin casa (de un total de )

19 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes FOSA OCEÁNICA ORÓGENO 3 CUENCA ZÓCALO Litosfera oceánica 1 2 Corteza Litosfera Astenosfera BORDES CONVERGENTES (TIPO ANDINO) La subducción: Las corrientes convergentes de la astenosfera provocan el acercamiento de las placas tectónicas. Como consecuencia una placa subduce (se hunde) bajo otra. Esto producen los siguientes fenómenos geológicos: 1.-SISMICIDAD: Los esfuerzos generados por la colisión de las dos placas dan lugar a frecuentes terremotos en la zona de contacto entre placas. 2.-MAGMATISMO: Las altas temperaturas del manto y el rozamiento entre las placas hacen que parte de sus rocas se fundan en magma. Este magma puede salir a la superficie, a través de volcanes. de Nazca 10 cm/año Sudamericana 3.-OROGÉNESIS: Los esfuerzos compresivos producidos por el acercamiento de las placas deforman y elevan los sedimentos de los bordes es, formando cordilleras. CORDILLERA DE LOS ANDES

20 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes TIPOS DE BORDES CONVERGENTES PLACAS CONVERGENTES PROCESOS DOMINANTES EJEMPLOS 1.-ANDINO Oceánica-Continental Sismicidad, Magmatismo (Vulcanismo, Plutonismo), Orogénesis 2.-DE COLISIÓN Continental-Continental Sismicidad, Magmatismo (Plutonismo), Orogénesis Región andina Himalaya 3.-ARCO-ISLA Oceánica-Oceánica Sismicidad, Magmatismo (Vulcanismo) Japón, Antillas PLACA-I PLACA-II PLACA EUROASIÁTICA ORÓGENO Litosfera Astenosfera BORDES CONVERGENTES (DE COLISIÓN)

21 3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes BORDES CONVERGENTES (TIPO ARCOS-ISLA) Corteza China Euroasiática Litosfera Corteza oceánica Corteza oceánica Litosfera Astenosfera Astenosfera Corea Jápón Pacífica USA de Norteamérica 6,2 cm/año Cuba La Española del Caribe de Nazca Venezuela 2,2 cm/año de Sudamérica Volcán Fuji, Japón (3776 m)