Transcript Tectónica de placas - Resumida - ieszoco-byg

ESTRUCTURA INTERNA
DE LA TIERRA
TECTÓNICA DE PLACAS
EL MODELO SÍSMICO
http://ole-bg4.blogspot.com/2009/11/capas-de-la-tierra.html
http://www.ua.es/ursua/ondas.htm
Lawrence Braile
http://www.astronomynotes.com/solarsys/seismicb.gif
http://geophysics.ou.edu/solid_earth/notes/seismology/seismo_i
nterior/shadow_zone.gif
http://whatonearth.olehnielsen.dk/img/seismic_vel_earth.jpg
http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/Mapas/GraficoVelocidadOndasSismicas.gif
http://www.monografias.co
m/trabajos69/geoquimicacortezaterrestre/image001.png
6 – 10 Km
30 – 70 Km
EL MODELO DINÁMICO
http://4esoiesvilladevallecas0910.blogspot.com/2009_10_01_archive.html
PRUEBAS DE LA “DERIVA CONTINENTAL”
Geográficas: formas de los continentes
http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/planeta-tierra/graficos-pruebas-geograficas.html?x1=20070417klpcnatun_18.Ees&x=20070417klpcnatun_21.Kes
Paleoclimáticas: tillitas y otras rocas
marcadoras de climas particulares
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/MedioNatural1I/contenido2.htm
Paleontológicas: fósiles terrestres
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/MedioNatural1I/imagenes/Pangea.jpg
Geológicas: yacimientos diamantíferos, similitudes
petrológicas, estructuras corticales, cordilleras…
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/MedioNatural1I/contenido2.htm
Paleomagnéticas: migración aparente de los polos
http://www.geology.ohio-state.edu/~vonfrese/gs100/lect25/index.html
http://6500229692864201501-a-1802744773732722657-ssites.googlegroups.com/site/geologiaebiologia/tect%C3%B3nica-deplacas/paleomagnetismo/Paleomagnetismoemlavas.jpg?attachauth=ANoY7cqialG
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http://www.geology.ohio-state.edu/~vonfrese/gs100/lect25/index.html
Cartografía de los fondos oceánicos
http://atlas.snet.gob.sv/atlas/files/sismos/imagenes/fondoce.jpg
http://cae2k.com/company-photos-0/ocean-floor-picture.html
http://4esoiesvilladevallecas09-10.blogspot.com/search/label/TEMA%208%3A%20Estructura%20y%20den%C3%A1mica%20de%20la%20Tierra
Espesor de los sedimentos de origen oceánico a uno y
otro lado de las dorsales: una simetría reveladora
http://www.kalipedia.com/geografia-espana/tema/graficos-sedimentos-fondomarino.html?x1=20070417klpcnatun_41.Ees&x=20070417klpcnatun_28.Kes
Edad sedimentos oceánicos de fondo en relación con la distancia a la dorsal
Evidentemente, lo que se compara y se representa es la variación de la edad de los sedimentos que hay en el fondo de
la capa, los primeros en depositarse; los de arriba son actuales en todos los sitios, claro.
La misma reveladora simetría se observa cuando se examina la edad de
los sedimentos basales o cuando se examinó más tarde la propia edad del
basalto del fondo oceánico: cuanto más lejos de la dorsal el propio fondo
oceánico es más antiguo; en la dorsal se genera fondo oceánico, es decir:
se genera nueva litosfera oceánica
http://www.cosee-se.org/sab/?join=257
El mismo resultado arroja la contundente prueba del estudio
paleomagnético del fondo oceánico: las inversiones de los polos han
quedado grabadas como bandas simétricas de anomalías magnéticas de
signo alterno a ambos lados de las dorsales
http://www.minerva.unito.it/SIS/Paleomagnetismo/Paleo4_file/Image5.gif
http://www.todomonografias.com/images/2007/02/9925.gif
EL MODELO DINÁMICO y la
TECTÓNICA DE PLACAS
La litosfera (rígida) está formada por placas que se desplazan por
crecimiento en unos puntos y destrucción en otros; la intrigante polémica
histórica de las “derivas continentales” queda por fin desvelada tras medio
siglo de debates acalorados: los continentes se desplazan, en efecto; pero
sólo porque forman parte de gigantescas placas mucho más grandes de
litosfera que son las que realmente se mueven sobre una capa de
comportamiento plástico (si bien sólo para esfuerzos lentos): la mesosfera
CICLO DE WILSON
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Limitesdeplacastect%C3%B3nicas.PNG
Mesos
Primero se identificaron las
dorsales centro-oceánicas como
los sitios donde se forma litosfera
oceánica nueva: BORDES
CONSTRUCTIVOS
Necesariamente tiene que haber sitos donde la litosfera sea destruida,
puesto que su tamaño tota no aumenta; más tarde se identificaron las fosas
oceánicas como esos lugares donde la litosfera se hunde para incorporarse
al material profundo dejando de ser litosfera : BORDES DESTRUCTIVOS
BORDES CONSTRUCTIVOS
Morfología de las dorsales
Zonas de borde
constructivo
propiamente
http://oceansjsu.com/105d/exped_boundaries/1.html
Zonas de borde
conservativo
(fallas
transformantes)
Formación de las dorsales
Interpretación de los bordes constructivos
Las zonas de “nacimiento” de lo que luego serán dorsales centro-oceánicas son, generalmente, continentales. ¿Por qué?
Las dorsales son sitios por los que salen materiales calientes hacia la superficie, formando nueva litosfera oceánica, como
hemos dicho; pero eso significa también que son lugares donde el material caliente procedente de zonas profundas logra
expulsar su calor al enfriarse;
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Limitesdeplacastect%C3%B3nicas.PNG
en definitiva, las dorsales son los principales sitios por los que el interior caliente del planeta expulsa su calor y así va
enfriándose. Piensa que el exterior del planeta está muy frío en comparación con el interior y que el calor tiende a ir de las
partes calientes a las frías, como todo el mundo sabe, Esa tendencia es más intensa cuanto mayor es la diferencia de
temperatura, y aquí estamos hablando de miles de grados, y, por tanto, de una tendencia extremadamente fuerte.
Las zonas continentales, donde la litosfera es más gruesa, son “mantas” más potentes que las zonas oceánicas, por lo que
el calor se acumula más bajo ellas; por eso es más probable que sea por estos lugares por donde acabe por ·abrirse la
válvula” y se libere el calor, aliviando la enorme tensión de la potente máquina térmica que es el planeta Tierra
1
El calor, que dilata los materiales, abomba
la zona,
2
que se rompe y se abre por efecto de la
gravedad, que tira de los materiales hacia
lados opuestos a uno y otro lado del
abombamiento (formación del rift, que es
una fosa tectónica descomunal, provocada
por la distensión)
http://www.iesfuentenueva.net/proyecto/index.php?option=com_c
ontent&view=article&id=450:expansionincipiente&catid=93:tectonica-de-placas&Itemid=69
3
Por la zona estirada y adelgazada se
escapan materiales calientes de origen
profundo, que van formando nueva
litosfera, pero litosfera oceánica, nunca
continental, dada la composición
peridotítica de estos materiales
4
El agua cubre la zona deprimida que se va
generando, puesto que es litosfera
oceánica y su nivel es inferior: he aquí por
qué con el tiempo la dorsal está en medio
de un nuevo océano.
http://www.earth.northwestern.edu/people/seth/202/lectures/Platetect/Continentalevl/tririfting.htm
Esta imagen, en la que se ha exagerado la diferencia vertical de niveles, ilustra perfectamente que lo que hace
que se vaya abriendo el sitio por donde van saliendo los nuevos materiales es la propia gravedad, que tira hacia
lados opuestos a favor de las pendientes generadas por el abombamiento térmico central; así, calor y gravedad
explican el movimiento de las inmensas masas de las dos placas litosféricas en crecimiento; la misma explicación
seguirá vigente a lo largo de todo el tiempo que esté activo el borde, también cuando ya sea maduro y se haya
configurado la dorsal centro-oceánica
http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/planetatierra/graficos-evolucion-limitedivergente.html?x1=20070417klpcnatun_33.Ees&x=20070417kl
pcnatun_26.Kes
Muchos alumnos se plantean esta duda:
Con el tiempo, nueva
litosfera ocupara la zona
central y el material que
ahora está en la dorsal se
habrá alejado de ella
¿Cómo es que cuando
llegue a estar ahí la litosfera
va a ser tan delgada?
¿Va a haber mucho menos
material entonces del que
hay ahora, como parece
sugerir este esquema?
En esta imagen, que ya hemos usado antes para ilustrar la morfología externa de las dorsales, da la impresión
de que en las zonas elevadas de la dorsal hay mucha mayor cantidad de material litosférico que en las zonas
más alejadas; no es así; como vemos claramente en la imagen anterior, la elevación no es debida a que haya
material acumulado, sino a que el material está caliente (y, por tanto, dilatado) y a que se apoya sobre material
mucho más caliente (y dilatado; “domo térmico”) que tiene debajo; por eso la elevación permanece en su sitio
cuando la litosfera nueva va instalándose a ambos lados del borde y la más vieja se va alejando: a medida que
se aleja se va haciendo cada vez más fría y va estando cada vez menos dilatada, además, se va alejando del
domo térmico sobre el que está instalada la dorsal
Fenomenología asociada a los bordes constructivos
Sismicidad superficial
La localización de los focos sísmicos a lo largo de los años nos da un dibujo muy preciso de los bordes de las placas
litosféricas. En los bordes constructivos los terremotos son de foco superficial (hasta 70 km de profundidad).
Volcanismo basáltico
http://www.ridge2000.org/images/tcs/epr_2006_science_supp_material/epr-nh-lava-3.jpg
Chimeneas submarinas
http://copepodo.files.wordpress.com/2007/09/pog7.jpg
http://www.photolib.noaa.gov/bigs/nur04506.jpg
http://1.bp.blogspot.com/_NHiOjk_uZwU/S8aKvq6KQiI/AAAAAAAAAns/oSR8jsPF8lU/s1600/
fumarola.jpg
BORDES DESTRUCTIVOS
Fosa abisal = fosa oceánica
Ésta es la estructura que indica siempre la presencia de los bordes destructivos
http://elprofedenaturales.files.wordpress.com/2009/10/cont-oceano.jpg
http://pllanos-geografia.blogspot.com/2009/09/2-elrelieve-terrestre.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Atlantic-trench.JPG
Fenomenología asociada a los bordes destructivos
Sismicidad superficial, media y profunda
Los focos de terremotos de foco profundo (profundidad por encima de los 300 km, son identificativos de
zonas de subducción (bordes destructivos)
http://atlas.snet.gob.sv/atlas/files/sismos/imagenes/benioff.jpg
Plano de Benioff-Wadati
Volcanismo complejo, mayoritariamente andesítico
http://evajimena.wordpress.com/2008/05/08/cien-volcanes-podrian-entrar-en-erupcion/
Chaitén (2008) - Chile
ARCOS INSULARES
OROGÉNESIS
http://www.yorku.ca/esse/veo/earth/sub1-10.htm
Si no hay zonas continentales cerca de zona de subducción, no se carga de sedimentos la región de la fosa; si
no hay acumulación de sedimentos no se puede formar una cordillera: simplemente, no hay con qué se forme.
Cuando una zona de subducción está en una región lejana a cualquier masa continental, el volcanismo asociado
a la subducción (aquí, de tipo basáltico, esencialmente) forma arcos insulares, como el del ejemplo.
Para que se forme una cordillera es necesaria la acumulación de grandes espesores de materiales de origen
sedimentario procedentes de zonas continentales, que es la “materia prima” de la que las cordilleras están
formadas.
Para que esto ocurra, tiene que haber en algún momento al menos una masa continental cercana a la zona de
subducción que sirva de fuente de sedimentos. Éstos se deberán depositar en una cuenca subsidente y alcanzar
grandes espesores. Si se cumple esta condición, el empuje lateral proporcionado por el enfrentamiento de las
dos placas dará el esfuerzo necesario para comprimir los materiales.
Así tendremos juntos los dos elementos básicos para una orogénesis: material y esfuerzo compresivo.
En forma muy simplificada, una cordillera es un material que se ha acortado, y, por tanto, engrosado, por un
poderoso esfuerzo de compresión
¡Eso es simplificar, sí señor!
¡Menudo esquema de una cordillera!
Naturalmente, representar una cordillera con esta forma es una gran simplificación: ahí los materiales de origen
sedimentario habrán sufrido una gran cantidad de procesos a nivel petrológico (recuerda el ciclo litológico) y
tectónico (recuerda los pliegues, las fallas, los mantos de corrimiento…). Más adelante encontrarás esquemas
menos simples.
Un error muy frecuente entre los principiantes es confundir “materiales de origen sedimentario” con “sedimentos” o
con “rocas sedimentarias”: “materiales de origen sedimentario” se refiere a todos los que se forman a partir de ese
origen; hay rocas sedimentarias, pero también metamórficas y magmáticas (magmatismo a partir de materiales
primitivamente sedimentarios, denominado de anatexia); además, se infiltran magmas de otros orígenes, como
verás en seguida en los esquemas más detallados, dando lugar a un magmatismo muy complejo (ver resumen
esquemático más adelante).
Precisamente, si hay algo que no es una cordillera… es “sencilla”.
Evolución ideal de una zona
de subducción entre dos placas
mixtas, mostrando todas las
posibilidades estudiadas
Arco insular
volcánico
Cordillera
pericontinental
Cada estructura iría
quedando incorporada a
la siguiente; en la
diapositiva anterior
hemos visto cómo un
arco insular quedaba
incorporado a una
cordillera intercontinental
Cordillera
intercontinental
Las dos fases del proceso orogénico
FASE I
(COMPRESIVA)
=
FASE
SINOROGÉNICA
Empuje de hundimiento por la subducción de la litosfera oceánica
Enfrentamiento de las dos placas en el borde destructivo
FASE II
(DISTENSIVA) =
FASE
POSTOROGÉNICA
Empuje de hundimiento por la subducción de la litosfera oceánica
Enfrentamiento de las dos placas en el borde destructivo
El cese (o, al menos la disminución significativa) de los esfuerzos dominantes durante la fase compresiva dan al material
la oportunidad de “esponjarse” y elevarse isostáticamente; ésta es la fase postorogénica, en la que las cordilleras,
hasta ahora muy hundidas por debajo de su nivel isostático, ganan mucha altura; además, en cuanto emergen van siendo
erosionadas, por lo que la descarga erosiva actúa de motor para la elevación isostática, que se prolongará a lo largo de
todo el proceso de desgaste de la cordillera.
http://4.bp.blogspot.com
/_EK_AZlJNhQY/SQCz
LjSTCbI/AAAAAAAAAP
c/kLjAIrCD070/s400/iso
st1.gif
Material rígido (litosfera)
Material plástico para esfuerzos lentos
(astenosfera)
Equilibrio isostático ≈ equilibrio de flotación
http://blogbiologiams.blogspot.com/2009/03/isostasia_20.html
Tectónica de placas y tectónica local
PRINCIPALES DEFORMACIONES TECTÓNICAS
EN LAS DOS FASES DE LA OROGENIA
FASE I (COMPRESIVA)
SINOROGÉNICA
FASE II (DISTENSIVA)
POSTOROGÉNICA
http://www.gly.uga.edu/railsback/1121Lxr12.html
http://explorancudgeologia.blogsp
ot.com/
Recuerda: La fase distensiva corresponde no con un esfuerzo distensivo, propiamente, sino con el cese del esfuerzo compresivo, que hace que el
material tienda a “esponjarse”
Tectónica de placas y magmatismo
Magmatismo y TP
Esquema sencillo que ilustra los tipos básicos de magmatismo en los bordes de placas: básico (azul), ácido
(rojo, de anatexia), intermedio (básico  intermedio; naranja)
EL MAPA DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS
http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/02Tierra/02-14Pla.jpg
Fíjate en que la mayor parte de las placas son mixtas, con zonas de litosfera oceánica y
zonas de litosfera continental, un borde de placa puede coincidir con un borde
continental, pero no tiene que ser así, por supuesto
EL MOTOR: LA TIERRA SE COMPORTA COMO UNA
MÁQUINA TÉRMICA
1: POR GRAVEDAD, LAS ZONAS DENSAS SE HUNDEN:
SUBDUCCIÓN EN OTRAS MENOS DENSAS (1ª CONDICIÓN:
DIFERENCIAS DE DENSIDAD EN UN CAMPO GRAVITATORIO)
2: OBLIGAN A SUBIR AL MATERIAL MENOS DENSO (TIENE QUE PODER
COMPORTARSE COMO UN FLUIDO, FLUIR, ESA ES LA 2ª CONDICIÓN )
http://elprofedenaturales.wordpress.com/category/4%C2%BA-eso-geologia-interna/
El enorme calor interno que aún conserva la Tierra es el motor que mueve las placas: explica la primera condición y, en parte, también la
segunda, ya que el comportamiento plástico (para esfuerzos lentos, siempre lo aclaro) de la astenosfera y, en realidad, de gran parte del
manto en algún momento y lugar determinados se explica por las elevadas temperaturas que se alcanzan
http://www.bb.ustc.edu.cn/ocw/OcwWeb/Eart
h--Atmospheric--and-Planetary-Sciences/12570Spring-2005/CourseHome/index.htm
Los datos de tomografía sísmica
apoyan modelos menos geométricos
que los tradicionales
http://crack.seismo.unr.edu/ftp/pub/louie/class/plate/velocity.html