Transcript 01 – Tectonica placas

LA TECTONICA
DE PLACAS
EDUARDO L. SANZ
MARTA GUTIÉRREZ
DELMORA
CAMPO
FORMACIÓN DE LA TIERRA
CALOR
Colisión entre partículas
Desintegración radioactiva
Fusión
Diferenciación química de elementos
Hundimiento: más densos
Flote hacia arriba: menos densos
Diferenciación química de
elementos: Consecuencias

Permitió que cantidades de gases escapen del
interior( act. volcánica)

Evolución de la Atmósfera primitiva

Aparición de la vida
¿Cómo se explican….
-Los TERREMOTOS
-Las ERUPCIONES VOLCÁNICAS (Etna)
-La formación de las MONTAÑAS…?
MODELOS FIJISTAS
MODELOS
MOVILISTAS
La Tierra cambia… y es DINÁMICA!!
Además, estos procesos (volcanes, terremotos…)
SIEMPRE se dan en determinadas zonas (muy
localizadas) del planeta…
¿Por qué?
No se dan al azar…
Alfred Wegener (1880 – 1930) y su Teoría de la Deriva de
los Continentes:
Los continentes actuales no están en el mismo lugar que hace
millones de años: se han MOVIDO MUY LENTAMENTE…
Además, Wegener mostró Pruebas decisivas…
¿CÓMO ESTUDIAMOS LA TIERRA?
INTERIOR DE LA TIERRA:
Estudio geológico
de las minas
MÉTODOS
DIRECTOS
Sondeos
Estudiando los materiales
profundos que afloran
al exterior
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
Conocer el interior de la Tierra, su estructura y
su composición, no es una tarea fácil.
Los métodos DIRECTOS (sondeos,
perforaciones, …) sólo permiten conocer una
mínima parte de nuestro planeta: Unos 15 Km
de los 6371 Km que hay hasta el centro de
la Tierra.
Ondas internas P y S

Ondas P

Ondas S
Se transmiten en
medios líquidos y
sólidos
Se transmiten
SOLO en medios
sólidos
MHB
Ondas P y S moviéndose
a traves de sólidos
Compresiones y
expansiones
alternas
Producen
cambio de
forma sin
modificar
volumen del
material.
Su velocidad
depende de
la rigidez,
como los
líquidos no la
tienen, no se
propagan
por ellos.
MHB
Velocidad ondas sísmicas
vP > vS < vR,L
vP rocas ígneas: 6 km/s
rocas poco consolidadas: 2 km/s
MHB
Las ondas sísmicas viajarán en linea
recta a través de un planeta
hipotético con propiedades
uniformes (homogéneo) y a
velocidades constantes
Trayectorias de las ondas a través de un planeta donde la
velocidad aumenta con la profundidad (más presión)
MHB
Unas pocas de las muchas trayectorias
posibles que las ondas sísmicas siguen a
través de la Tierra
MHB
Trayectorias de ondas P y S
MHB
¿Cómo se ha podido conocer el interior de nuestro
planeta?
Los métodos que mejores resultados han dado son los indirectos,
y entre ellos destaca el método sísmico.
Velocidad (m/s)
El método sísmico se basa en los cambios en la velocidad
de propagación de las ondas sísmicas.
sismograma
Profundidad (Km)
Las ondas varían su velocidad al atravesar medios de
distinta composición química o cuando tienen un
estado de agregación diferente: sólido, fluido, líquido.
Es como si corriéramos por diversos medios…
La representación gráfica de la
velocidad de propagación es lo
que llamamos sismograma.
Velocidad (m/s)
Si lo hacemos por ARENA llevaremos una velocidad distinta a la
que tendríamos si lo hiciéramos por una ACERA o por AGUA…
Velocidad (m/s)
… Y si observáramos la siguiente gráfica??
Profundidad (Km)
Si la velocidad con la que se propagan no cambiara  el
medio que atraviesan las ondas es homogéneo = No
hay capas diferentes.
Los terremotos emiten Ondas sísmicas (vibraciones) que
se transmiten por todo el interior de la Tierra. Pueden ser:
Al cambiar el medio por el
que se propagan, las ondas
sísmicas cambian su
trayectoria y su velocidad 
nos indican, por tanto, zonas
de distintos materiales.
A los cambios de velocidad
se les denomina
discontinuidades.
Velocidad (m/s)
- Ondas P: se transmiten por sólidos y líquidos
- Ondas S: sólo se transmiten por sólidos
- Ondas L: se transmiten por la superficie terrestre (causan
los daños en la superficie terrestre. No nos informan del
interior)
Profundidad (Km)
superior
inferior
manto
Wiechert-Lehmann
externo
núcleo
6000
ondas S
corteza
ondas P
5000
2
4000
4
3000
6
1000
8
Canal de baja velocidad
12
Mohorovicic
10
Gütemberg
2000
14
Repetti
V
(Km/s)
Conrad
¿Cómo es el sismograma de la Tierra?
interno
Km
MÉTODOS INDIRECTOS (II):
MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS: Isostasia
Igual que un iceberg o un barco
tienen una parte importante
sumergida, bajo las grandes
cordilleras hay anomalías
gravimétricas negativas: hay
menos masa de la esperada; las
rocas que forman la corteza son
poco densas, y sus raíces se
hunden en zonas con rocas más
densas (manto)
MÉTODOS INDIRECTOS (III):
MÉTODOS MAGNÉTICOS:
Se basan en el campo magnético de la Tierra: tiene que haber
un núcleo metálico (líquido y sólido) que dé lugar al mismo
Los cambios de polaridad del campo magnético nos informan
de cambios en la situación de los continentes y de la expansión del fondo
oceánico.
MÉTODOS ELÉCTRICOS:
Rocas y minerales presentan propiedades eléctricas que pueden
ayudar a conocer la estructura, composición o localización de esos
materiales
El interior de la Tierra tiene varias capas concéntricas.
Su estructura puede estudiarse según dos puntos de vista
distintos:
 ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
Se distinguen 3 capas: CORTEZA, MANTO, NÚCLEO
 ESTRUCTURA DINÁMICA
Se distinguen 4 capas: LITOSFERA, ASTENOSFERA, MESOSFERA
y ENDOSFERA
En esta estructura se basa la Teoría de la Tectónica de placas
MODELO GEOQUÍMICO
Corteza:
Capa sólida. Su espesor varía: Bajo el océano: 6 - 12 km
Bajo los continentes: 25 - 70 km
Es la menos densa (con silicatos de Al).
Manto:
- Capa sólida aunque con cierta plasticidad. Gran espesor.
- Más densa que la corteza (con silicatos de Mg y Fe)
-Su límite se sitúa a 2900 km (Discontinuidad de Gütemberg).
Núcleo:
Muy denso. Con silicatos de Fe y Ni.
Tiene un espesor de unos 3400 km. Con:
 Núcleo Externo: muy denso y en estado líquido (las "ondas S"
desaparecen a partir de él).
 Núcleo Interno: la capa más densa de la Tierra. Suponemos que sólida y
de carácter metálico. Forma la parte central del planeta.
CORTEZA
Continental
Oceánica
De transición
Sumergidas
Más
gruesa
Más fina
Más joven
Emergidas
Plataforma
continental
Más
antigua
Cratones
Rocas más antiguas
Sin apenas relieve
Orógenos
Rocas más jóvenes
Grandes cordilleras
Talud
continental
Más homogénea
1.- Sedimentos
2.- Lavas almohadilladas
3.- Basaltos en columna
4.- Gabros
EL MANTO
COMPOSICIÓN QUÍMICA:
PARTES
Peridotitas (Rocas plutónicas ultrabásicas)
Olivino: (Mg,Fe)2SiO4
Manto superior: formado
por piroxenos y olivino.
Entre Moho y 400 km
Manto inferior:
1000 -2900 km
Rocas ultrabásicas
muy densas
NIVEL D´´(2700 -2900 km)
Zona de transición: (400 – 1000km)
El aumento de presión hace que los
minerales se reorganicen
Dando lugar a otros más densos
Mezcla: materiales del manto y
materiales del núcleo
¿Formado por placas
Tectónicas subducidas?
¿Material primigenio
poco denso para el núcleo?
EL NÚCLEO
PARTES
Composición química:
90% Fe 10%: Ni, O, S
LNM
Zona de frontera: los silicatos del
Manto están en contacto con el
Fe del Núcleo.
Transición física, química y
dinámica muy brusca
Núcleo interno:
(5100 – 6730 km)
Se encuentran en estado SÓLIDO
Núcleo externo:
(2900 – 5100 km)
Se encuentra en estado LÍQUIDO
MODELO DINÁMICO
Litosfera:
Capa rígida que engloba CORTEZA + parte del MANTO SUPERIOR
La litosfera está FRAGMENTADA en las PLACAS LITOSFÉRICAS
Su espesor es de unos 100 km
Mesosfera:
Hasta el límite con el núcleo externo.
Capa D":
A pesar de que se identifica habitualmente como parte del manto inferior, las
discontinuidades sísmicas sugieren que la capa D" podría poseer una
composición química diferente de la del manto inferior situado encima de ella.
Endosfera:
Comprende el NÚCLEO
ESTRUCTURA DE LA TIERRA
CORTEZA CONTINENTAL
Disc. Conrad
ESTRUCTURA DINÁMICA
CAPA D’’
Disc. Repetti
MANTO INFERIOR
Disc. Gütemberg
NÚCLEO EXTERNO
Disc. Lehman-Wiechert
NÚCLEO INTERNO
ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
CORTEZA OCEÁNICA
Disc. Mohorovicic
Canal de baja velocidad
MANTO SUPERIOR
TEORIA DE LA
DERIVA
CONTINENTAL
Qué son las Placas Tectónicas?



Teoría que explica que la
litósfera de la Tierra (junto
con el manto superior), está
dividida en pedazos de varios
tamaños y espesor y que se
mueven sobre la astenósfera.
Se puede comparar la Tierra
con un rompecabezas en
movimiento
Se usa para explicar
volcanismo, sismicidad, así
como varios otros procesos
terrestres.
Evidencias de Wegener
1) Similaridad de bordes de
continentes
Evidencias de Wegener
2) Similaridad de secuencia
y edades de rocas
Evidencias de Wegener
3) Evidencia de fosiles
Otras Evidencias: Conexión
montañas
De dónde se deriva esta idea?

Alexander du Toit



“Our Wandering
continents”
Uso depositos glaciares
para apoyar idea de
Wegener
Geólogos siguieron en
oposición

No explicaba mecanismo
de movimiento
Evidencias de du Toit
4) Glaciares
Otras evidencias
5) Paleomagnetismo y
movimiento de polos
magnéticos
Otras evidencias
6) Separación del suelo
marino


Expansión
Harry Hess
Otras evidencias
7) Edad del suelo marino



Aumenta al alejarse de
dorsales oceánicas
Cantidad de sedimento
aumenta al acercarse a
continentes
Edad máxima del suelo
oceánico: 180 millones de
años

Edad de la Tierra: 4.6 billones
de años!
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/4a_ESO/02_
placas/diapositivas/74_Diapositiva.gif
LA TECTONICA DE
PLACAS
Cadenas montañosas en el fondo
oceánico
Cadenas montañosas en el fondo
oceánico
Edad del fondo oceanico
Anomalías magnéticas del fondo oceánico
Animación
Encuentros entre placas



Divergentes
Convergentes
Transformantes
Placas Tectonicas Divergentes





Se separan
Se produce magma por derretimiento parcial del manto
Produce flujos de lava y diques basalticos
En fisuras de dorsales oceanicas
Puede ocurrir en continentes (Africa)
formacion riff
Formación placa
Placas Tectonicas Convergentes

Tres tipos posibles:



Entre dos placas oceanicas
Entre dos placas continentales
Entre una placa oceanica y una continental
Convergencia: Dos placas oceanicas


Crea arcos de islas
Ejemplos


Japon
Antillas Menores
Convergencia: Dos Cortezas Continentales

Colisión produce





cadenas de montañas
Deformacion
Metamorfismo
Ofiolitos
Himalayas
Convergencia: Placa Continental +
Placa oceanica


Cadenas de volcanes
andesiticos
Andes
Animación
Animación
Animación
Placas Tectonicas Transformantes



Movimiento paralelo en
diferentes direcciones
Acomodan el aumento
en diametro de la Tierra
que ocurre desde los
polos al Ecuador
Falla de San AndreasCalifornia
Animación
Que hace que se muevan las placas
tectonicas?

Dos mecanismos


Conveccion termal en el
manto
Conveccion termal en la
atmosfera

El crecimiento oceánico por corrientes de
convección y divergencia en dorsales.
El Ciclo de Wilson
Ciclo evolutivo de apertura y cierre de las cuencas oceánicas. Comprende
diversos estadios:
a) Estadio embrionario o de rift continental
b) Estadio de juventud o de apertura de cuenca oceánica
c) Estadio de madurez o de Costa Atlántica
d) Estadio de decadencia o de Costa Pacífica (subducción)
e) Estadio relicto o de colisión continental.
El Ciclo de Wilson explica el desarrollo evolutivo de la tectónica de
placas, es decir, considera que los diversos contextos geotectónicos son
estadios o etapas que se suceden de forma consecutiva.
El ciclo de Wilson relaciona todos los procesos.
El Ciclo de Wilson
0. Situación inicial:
Un cratón continental rodeado por placas oceánicas, totalmente estable.
Ausencia de procesos tectónicos, volcánicos y metalogenéticos.
1. Hot-spot y formación de un domo:
La perturbación se inicia como consecuencia de la irrupción de un penacho del
manto. En la superficie se origina un hot-spot. Como resultado se forma un domo e
inicia un magmatismo bimodal.
2. Inicia el estadio embrionario o de rift continental:
La corteza continental se empieza a adelgazar mediante el desarrollo de grabens. En
sus inicios el rift se caracteriza por la formación de cuencas lacustres y series
sedimentarias continentales.
3. Avanza el proceso de rifting y el adelgazamiento cortical:
La depresión tectónica (rift) es invadida por el mar, y se depositan series
sedimentarias marinas profundas.
4. Apertura de una cuenca oceánica:
Si la actividad del penacho del manto persiste se puede partir la masa continental
abriéndose una nueva cuenca oceánica (estadio de juventud). El magmatismo derivado de
la pluma se concentra a lo largo de una dorsal medio-oceánica, en la que se genera
corteza oceánica.
5. Cuando en uno de los márgenes de placa la corteza oceánica se desprende y
se flexiona debido a su elevada densidad empieza el proceso de subducción
(decadencia de la cuenca oceánica). Como resultado de la subducción se origina un
arco magmático y en ocasiones una cuenca de trasarco.
6. La colisión continental (estadio relicto) entre un margen continental y una zona de
subducción es la consecuencia final de un proceso continuo de subducción, y origina
cinturones montañosos y el engrosamiento de la corteza.
7. Situación final:
Finalmente, la estabilización tectónica, seguida de la erosión y peneplanización
conllevan nuevamente la formación de una zona cratónica, aunque mucho
más compleja que el cratón inicial.
Animación de movimiento de
continentes a traves del tiempo

Varias páginas de internet



http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/tectonics.html
http://www.clearlight.com/~mhieb/WVFossils/continents.h
tml
http://www.scotese.com/newpage13.htm