TEMA 1. La corteza terrestre 1.-Estructura de la geosfera 1.1.-Las capas de la geosfera 1.2.-Las ondas sísmicas.
1.3.-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.-Placas tectónicas 3.1.-Características generales. 3.2.-El movimiento de las placas tectónicas 3.3.-Tipos de bordes de placas
1.-Estructura de la geosfera 1.1.-Las capas de la geosfera -La Tierra está organizada en capas: atmósfera (formada por aire), hidrosfera (por agua) y geosfera (por rocas). -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 presión aumentan con la profundidad:
Atmósfera
1.-Corteza: es la capa más externa y delgada de la
(1000 km)
geosfera (entre 15 y 50 km aprox.). Predominan las rocas en
1
estado sólido. 2.-Manto: supone aproximadamente el 85 % del volumen
2a 2b 3b
3a
terrestre.
Alcanza
los
2900
km
de
profundidad.
En
su
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
temperaturas
de
espesor.
superiores
a
En los
su
interior 6500
se ºC.
alcanzan Formado
mayoritariamente por minerales de hierro y níquel. Se divide en
núcleo externo (3a) y núcleo interno (3b). El núcleo externo es Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
fluido y gira alrededor del núcleo interno sólido.
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. TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS
Hipocentro
Falla
(plano de fractura de rocas)
ONDAS PRIMARIAS
Dirección de propagación
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Epicentro
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 SECUNDARIAS
Dirección de propagación
ONDAS SUPERFICIALES
Dirección de propagación
1.3.-Discontinuidades sísmicas -El estudio de las ondas sísmicas ha permitido detectar
LA PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS foco
anomalías en su comportamiento en su viaje a través discontinuidades sísmicas.
sismógrafo
sismógrafo Ondas P y S
Ondas P
-Discontinuidades sísmicas: son aquellas zonas del interior terrestre donde se producen cambios bruscos en
Ondas P y S
Ondas P
NÚCLEO INTERNO
la velocidad y dirección de las ondas sísmicas. Estas
NÚCLEO EXTERNO
zonas se corresponden con los límites de las capas de la
MANTO INFERIOR
geosfera.
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
del interior terrestre. Dichas anomalías se denominan
-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.
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
Gráfica: velocidad de las ondas sísmicos respecto a la profundidad terrestre:
4.-Lehmann
9
foco
sismógrafo Ondas P y S
Ondas P y S
ondas P Ondas P
Ondas P
ondas S NÚCLEO INTERNO
6
NÚCLEO EXTERNO
3 MANTO INFERIOR
MANTO SUPERIOR
10-70
670
NÚCLEO EXTERNO
2900
NÚCLEO INTERNO
5100
MANTO INFERIOR 6371
profundidad (km)
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
DISCONTINUIDADES SISMICAS Nombre
Profundidad
Límite
Interpretación
MOHOROVICIC
10 a 70 km
Cortezamanto sup.
-La velocidad de las ondas aumenta por un incremento de la densidad de los componentes del manto
REPETTI
670 km
Manto sup.manto inf.
-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.
-Las ondas P disminuyen su velocidad y las ondas S dejan de propagarse debido al estado fluido del núcleo externo
LEHMANN
5100 km
Núcleo ext.núcleo int.
-Las ondas P aumentan su velocidad debido a la rigidez de los materiales del núcleo interno
(*) Canal de baja velocidad
Entre los 100 y 300 km. Se corresponde con la ASTENOSFERA
-Disminuye la velocidad sísmica por un aumento de la viscosidad del manto superior
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
3.-Gutenberg
2.-Repetti
1.-Moho 12
LA PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS SÍSMICAS
sismógrafo
Canal de baja velocidad
velocidad de las ondas sísmicas (km/s)
1.3.-Discontinuidades sísmicas
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 (6357-6378 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
Orógeno Cuenca continental
CORTEZA CONTINENTAL
Plataforma continental
Talud continental
Llanura abisal
Dorsal oceánica
CORTEZA OCEÁNICA Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
a) Corteza continental: 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 continental (entre 8-10 km). Está formada principalmente por un solo tipo de roca (basalto).
2.2.-Estructura horizontal de la corteza terrestre ESTRUCTURA HORIZONTAL DE LA CORTEZA TERRESTRE Zócalo o escudo
Orógeno Cuenca continental
CORTEZA CONTINENTAL
Plataforma continental
Talud oceánico
Llanura abisal
Dorsal oceánica
CORTEZA OCEÁNICA Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
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 continentales y geológicamente recientes. 3.-Cuenca continental: área depresionaria entre el zócalo y el orógeno. Puede estar rellena de sedimentos o albergar lagos o mares interiores. 4.-Plataforma continental: borde continental 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.
2.2.-Estructura horizontal de la corteza terrestre Llanura abisal Plataforma continental
Dorsal oceánica Talud oceánico Plataforma continental
Orógeno
Zócalo Cuenca continental
CORTEZA CONTINENTAL
Plataforma continental
Talud oceánico
Llanura abisal
Dorsal oceánica
CORTEZA OCEÁNICA Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
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.
Margas
Pizarra
Granito
-Cada roca está formada por miles de cristales minerales. -Rocas
monominerales:
son
Cuarzo
rocas
formadas por cristales minerales de un solo tipo (la roca caliza está formada por cristales de calcita). -Rocas
poliminerales:
son
Calcita
rocas
Feldespato
formadas por minerales de varios tipos (el granito está formado por minerales de cuarzo, feldespato y mica).
Mica CALIZA
GRANITO
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
3.-Las placas tectónicas 3.1.-Características generales La corteza terrestre no es continua, sino que está fragmentada en placas tectónicas.
Placa Euroasiática
Placa Norteamericana
Placa Caribeña Placa de Cocos
Placa Pacífica
Placa de Nazca
Placa Africana
Placa Arábiga
Placa Pacífica
Placa Índica
Placa Filipina
Placa Sudamericana
Placa Antártica
Placa Antártica
Placa 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, continentales y mixtas
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
Placa de Juan de Fuca
3.1.-Placas 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
Corteza oceánica
y por los primeros kilómetros del manto Corteza continental
(manto litosférico). 3.-El espesor medio de la litosfera es de 120 120 km aprox.
Manto litosférico
Astenosfera
Endosfera Hasta el centro de la Tierra, a 6371 km
150 km
km aproximadamente. Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
ASTENOSFERA plástica
LITOSFERA rígida
una subcapa superior de corteza terrestre
4.-Las
placas
tectónicas
son
rígidas,
formadas por rocas fundamentalmente sólidas. 5.-Las
placas
están
sobre
una
capa
plástica del manto llamada astenosfera, de unos 150 km de espesor.
6.-Las
placas
tectónicas
(rígidas)
se
desplazan sobre la astenosfera (plástica).
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.
CORRIENTES DE CONVECCIÓN DEL MANTO Astenosfera 3
3
2
Manto
2.-Estas corrientes descienden al enfriarse las rocas cuando entran en contacto con la litosfera. (Aumenta la densidad de las rocas)
CÉLULA CONVECTIVA
CÉLULA CONVECTIVA
1
Núcleo
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
3.-Las corrientes que afectan a la astenosfera son las que mueven las placas tectónicas. 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 4.500 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.
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
Placas litosféricas
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
continentes
los (deriva
continental) a lo largo de
la
historia
geológica de la Tierra.
TIPOS DE BORDES DE PLACAS Bordes divergentes
Bordes convergentes
Bordes entre dos placas que se están separando.
Contactos entre dos placas que se están acercando.
PLACAS DIVERGENTES
PLACAS CONVERGENTES
Bordes transformantes Bordes de dos placas que se desplazan lateralmente.
PLACAS TRANSFORMANTES
Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
3.3.-Tipos de bordes de placas
3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes divergentes BORDES DIVERGENTES Dorsal oceánica
2
Corteza oceánica
3,6 mm/año
100 km
4
Corteza oceánica
3 MAGMA
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). Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes divergentes EVOLUCIÓN DE UNA DORSAL OCEÁNICA. El Rift Africano Rift continental (lagos y volcanes) Corteza continental
Corteza continental
LITOSFERA
LITOSFERA
Corteza continental
Corteza oceánica
Corteza continental
Dorsal oceánica
RIFT VALLEY VOLCANOES
Kilimanjaro (5895 m), Tanzania
Lago Natrón, Tanzania
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
3,5 mm/año
genera fuertes presiones que fracturan las rocas y producen
San Francisco
terremotos (SISMICIDAD). 2.-En estos bordes tangenciales no
se
magma
produce del
VULCANISMO).
salida
manto
Los Ángeles
de (NO
Falla de San Andrés, California (USA) Terremoto de San Francisco (USA), 18 abril 1906. 3000 muertos y 300.000 habitantes sin casa (de un total de 400.000)
3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes ORÓGENO
FOSA OCEÁNICA
CUENCA
3 Litosfera oceánica
1
ZÓCALO
Corteza continental
2
Litosfera
10 cm/año Astenosfera Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
BORDES CONVERGENTES (TIPO ANDINO)
Placa de Nazca
Placa Sudamericana
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. 3.-OROGÉNESIS: Los esfuerzos compresivos producidos por el acercamiento de las placas deforman y elevan los sedimentos de los bordes continentales, formando cordilleras.
CORDILLERA DE LOS ANDES
3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes TIPOS DE BORDES CONVERGENTES PLACAS CONVERGENTES 1.-ANDINO 2.-DE COLISIÓN
3.-ARCO-ISLA
Oceánica-Continental Continental-Continental Oceánica-Oceánica
PLACA-I
PROCESOS DOMINANTES Sismicidad, Magmatismo Plutonismo), Orogénesis
(Vulcanismo,
Región andina
Sismicidad, Orogénesis
(Plutonismo),
Himalaya
Magmatismo
Sismicidad, Magmatismo (Vulcanismo)
PLACA-II ORÓGENO
Litosfera
Astenosfera
BORDES CONVERGENTES (DE COLISIÓN) Material didáctico elaborado por Miguel Ángel Núñez Granados
EJEMPLOS
Japón, Antillas
PLACA EUROASIÁTICA
BORDES CONVERGENTES (TIPO ARCOS-ISLA)
Corteza continental
Corteza oceánica
Litosfera
Corteza oceánica
Litosfera
Astenosfera
Astenosfera
Placa de Norteamérica
USA
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3.3.-Tipos de bordes de placas: bordes convergentes
China
Placa Euroasiática
Corea Jápón
Placa Pacífica 6,2 cm/año
Cuba La Española
Placa del Caribe
Placa de Nazca
Venezuela
2,2 cm/año
Placa de Sudamérica
Volcán Fuji, Japón (3776 m)
