05 Jul
Tema 2. Dinámica interna de la Tierra.
2.1. Antecedentes Históricos.
Actualmente no resulta extraña la idea de que la superficie terrestre
cambia con el tiempo: se forman grandes cordilleras, se desplazan los
continentes, etc. Sin embargo hasta hace no mucho tiempo se carecía de
muchos datos que si tenemos en la actualidad lo que posibilita el
desarrollo de teorías geológicas que hoy están superadas. Las
principales fueron las siguientes:
*Catastrofismo: en esta teoría
se afirmaba que las grandes transformaciones de la superficie terrestre
eran consecuencia de catástrofes que suceden de forma casi instantánea:
erupciones, terremotos, grandes inundaciones…
*Gradualismo: la
enunció Hutton en 1778, afirma que los grandes cambios de la superficie
terrestre no son más que la suma de pequeños cambios sucedidos a lo
largo de periodos prolongados.
*Actualismo: la enunció Lyell en
1830, afirma que los procesos geológicos que han sucedido en el pasado
siguen sucediendo en la actualidad así que, si estudiamos los procesos
actuales comprenderemos lo sucedido en el pasado.
*Teoría fijista
o verticalista: esta teoría ha estado vigente hasta mediados del siglo
XX y afirma que en la corteza terrestre solo se producen movimientos
verticales de elevación o de hundimiento.
*Teoría movilista u
horizontalista: estas teorías son las más vigentes en la actualidad,
explican los procesos geológicos por los movimientos horizontales de los
continentes o de la litosfera.
La teoría de la deriva
continental de Wegener y la teoría tectónica de placas son teorías
movilístas. Todas estas teorías, todas, se complementan entre sí, es
decir, no son excluyentes.
2.2. Teoría de la deriva continental de Wegener.
En 1912 un meteorólogo alemán, Wegener, formuló esta teoría en la que hacía las siguientes afirmaciones:
a)
Hace aproximadamente unos 200.000.000 años todos los continentes
actuales estaban unidos formando uno solo que Wegener llamó Pangea.
b) La Pangea se fracturó formando los continentes actuales.
c)
En su movimiento o deriva los continentes colisionaron entre sí
plegando, fracturando y elevando los sedimentos que había entre ellos. Y
originando así las grandes cordilleras.
Wegener presento las siguientes pruebas:
*Pruebas
geográficas: Wegener observó que los contornos actuales de los
continentes encajan como las piezas de un rompecabezas. Esto es evidente
en el caso de África y América del sur. El encajamiento es casi
perfecto, no a nivel de la costa sino a nivel de la plataforma
continental.
*Pruebas paleontológicas: los fósiles de hace unos
350 millones de años de África, Sudamérica, la India y Australia son
idénticos lo que nos hace pensar que en esa época estos cuatro
continentes estaban juntos. Lo mismo sucede con los fósiles de esa edad
en Europa, Norteamérica y Asia. La separación de estos continentes se
produjo hace unos 180 millones de años pues los fósiles de esa época y
los posteriores ya son diferentes en cada continente.
*Pruebas
tectónicas: la geología de las zonas que estuvieron unidas es muy
similar aún en la actualidad, es decir, las cadenas montañosas de la
costa oriental Surámricana se continúan en la costa occidental Africana,
lo mismo sucede con el tipo de suelo, los yacimientos minerales, ect.
2.3. Teoría de la tectónica de placas.
2.3.1. Placas litosféricas.
Llamamos litosfera a la capa sólida y rígida que forma la parte externa
de la tierra. La litosfera está formada por la corteza y la parte
superior del manto, tiene un espesor que oscila ente los 70 y los 150
kilómetros y “flota” sobre una capa del manto que se llama astenosféra
que está fundida y es deformable y plástica.
La litosfera está
fragmentada en diferentes placas: 8 grandes llamadas (Africana,
Antártica, Euroasiática, Indoaustraliana, Norteamérica, Pacífica,
Sudamericana y placa de Nazca), además hay muchas otras de pequeño
tamaño.
2.3.2. Movimiento de las placas litosféricas.
Las teorías de la tectónica de placas establece que no se mueven los continentes, se mueven las placas litosféricas.
Las placas pueden hacer tres tipos de movimientos, movimientos que a su
vez originan diferentes fenómenos en las zonas de contacto entre
placas:
*Movimiento de separación o abducción: este movimiento es el que produce la deriva continental que explicó Wegener.
*Movimiento de acercamiento: produce colisiones entre placas y hay dos tipos de choques:
-Abducción: es el choque de dos placas continentales y produce
terremotos, erupciones volcánicas y orogeneas o formación de montañas.
-Subducción: chocan una placa oceánica y otra continental, la oceánicas
es más densa de manera que se mete debajo de la continental penetrando
en le manto y fundiéndose. En las zonas de subducción se producen
terremotos muy fuertes y grandes erupciones volcánicas que pueden
producir arcos insulares.
*Movimiento de desplazamiento lateral:
estos movimientos producen terremotos muy intensos, el ejemplo más
conocido es el de la llamada “Faya de San Andrés” en California. En ella
rozan lateralmente la Placa Pacífica que se desplaza hacia el norte y
la Placa Norteamericana que se desplaza hacia el sur. En esta zona se
producen terremotos muy intensos: Ángeles, San Francisco.
2.3.3. Origen de los movimientos.
Todo fluido sometido a un foco de calor experimenta corrientes de
convección: el fluido al calentarse (gas ó líquido) se hace menos denso
por lo que asciende. Al ascender se aleja del foco de calor y se enfría,
se hace más denso y desciende volviéndose a calentar.
Se
supone que el calor interno de la tierra produce corrientes de
convección en la astenosféra. En estas corrientes hay tres fases de
distintos consecuencias diferentes:
*Fase ascendente: produce la
rotura de las placas litosféricas y la salida de magma. Cuando sucede en
las placas oceánicas se forman las llamadas dorsales oceánicas que son
grandes cordilleras que hay en la zona central de todos los océanos.
Están formadas por dos crestas paralelas entre las cuales hay una fosa
por la que emerge magma que al enfriarse se convierte en nueva corteza
oceánica haciendo que se expanda el fondo oceánico.
Cuando
sucede en una placa continental se forma una línea de fractura llamada
rift, el continente se fragmenta en dos, el ejemplo más conocido está en
África donde el rift africano hará que la franja este se desgaje del
resto del continente.
*Fase horizontal: la corriente horizontal
de magma es la que produce el desplazamiento o deriva de las placas
explicado por Wegener.
*Fase descendente: esta fase produce subducción de las placas oceánicas debajo de las continentales.
2.3.4. Prueba de la tectónica de placas.
En la naturaleza hay una serie de hechos observables que apoyan lo que se afirma en la teoría de la tectónica de placas:
*Edad
de la corteza oceánica: por métodos radiactivos podemos conocer la edad
de las rocas. Cuando aplicamos estos métodos a los basaltos de la
corteza oceánica observamos que son tanto más viejos cuanto más nos
alejamos de las dorsales.
Además el espesor de los
sedimentos marinos sobre el basalto oceánico crece a medida que nos
alejamos de la dorsal. Estas dos observaciones indican que la corteza
basáltica se forma en las dorsales desplazándose hacia las zonas de
subducción donde se destruye unos 200 millones de años después ya que
esta es la edad de los basaltos más viejos.
*Distribución de la
actividad volcánica y sísmica: la mayoría de los volcanes y terremotos
en la tierra se concentran en la zona de contacto entre placas.
*Paleomagnetismo:
cuando se forma mineral de hierro a partir de lava que se enfría las
partículas quedan orientadas según los polos magnéticos de la tierra. A
lo largo de la historia en la tierra, los polos magnéticos se han
invertido y se han desplazado varias veces de manera que la orientación
magnética de los minerales de hierro es diferente según su antigüedad,
por esto estudiando el magnestimo antiguo o paleomagnetismo se ha podido
averiguar la situación de los continentes en el pasado.
2.4. Consecuencia de la tectónica de placas: terremotos y volcanes.
2.4.1. Terremotos, seísmos o sismos.
En las zonas de contacto entre placas se producen importantes tensiones
debido a subducción, abducción o a desplazamiento lateral. Cuando estas
tensiones se descargan bruscamente se produce una perturbación que se
propaga en forma de movimientos del terreno llamados terremotos, seísmos
o sismos.
En la localización de los terremotos distinguimos dos puntos:
*Hipocentro:
es el punto del interior de la tierra donde se origina el terremoto si
esta a una profundidad de (10 a 20 Km.) decimos que el terremoto es
superficial, si esta de (20 a 70 Km.) decimos que es intermedio y si
está de (70 a 700 Km.) decimos que es profundo.
Desde el hipocentro se propagan dos tipos de ondas sísmicas:
–
Ondas longitudinales u ondas P:
consisten en una vibración paralela a la dirección de propagación de la onda, como la vibración paralela de un muelle. Son las ondas más rápidas y las que primero se registran en un sismógrafo.–
Ondas transversales u ondas S:
consisten en una vibración perpendicular a la dirección de propagación de la onda, como cuando sacudimos una cuerda.*Epicentro:
es el punto de la superficie terrestre más próxima al hipocentro, en el
se genera un tercer tipo de ondas llamadas superficiales o L, que son
las que producen los destrozos.
Para medir la intensidad de los terremotos hay diferentes escalas, la más usada en nuestro país es richter:
(3.5) terremoto débil, se percibe solo en los pisos altos.
(4.5) tiemblan las ventanas, los muebles y los coches estacionados.
(5.5) caen algunos árboles y se producen destrozos en algunos edificios.
(6.5) hay un derrumbamiento de muros y daños generalizados.
(7.3) hundimiento de puentes y destrucción de la mayoría de los edificios.
(8.1) hay destrucción total.
2.4.2. Volcanes.
Un volcán es una abertura de la corteza terrestre por la que sale
material magmático. Los productos volcánicos pueden ser sólidos,
líquidos o gaseosos.
Sólidos: proceden del tapón de lava de la erupción anterior o de las paredes del volcán. Y se llaman cenizas si tienen aspecto de polvo, lapilli si tienen el tamaño de graba y bombas volcánicas si son mayores.
Líquidos: se llaman lavas.
Gaseosos: son muy variados (vapor de agua, hidrógeno, nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono).
Muchos volcanes durante la fase de reposo conservan cierta actividad que llamamos vulcanismo atenuado, por ejemplo:
*Fumarolas: son emisiones de gas, si son gases sulfurados se llaman
sulfataras, sin son gases como monóxido y dióxido de carbono se llaman
mofetas.
*Géiseres: son emisiones de vapor de agua que al enfriarse cae en forma líquida.
*Fuentes termales: manantiales de agua caliente, ricos en minerales por lo tanto curativas.
2.5. Elementos tectónicos del relieve: pliegues y fallas.
2.5.1. Pliegues.
Debido a la dinámica del interior de la dinámica del interior de la
tierra, los materiales terrestres están sometidos a presiones y empujes
sufriendo grandes deformaciones como por ejemplo los pliegues. Los
pliegues son curvaturas a modo de ondas en las que se alternan
concavidades o sinclinales y convexidades o anticlinales.
Los pliegues tienen las siguientes partes:
*Charmela: es la línea de mayor curvatura del pliegue.
*Flancos: son las dos laderas del pliegue.
*Buzamiento: es el ángulo que forma cada flanco con la horizontal.
*Plano axial: es el plano que une las charmelas de todos los estratos concéntricos del pliegue.
Hay tres tipos de pliegues:
*Recto: el plano axial es vertical y el buzamiento el mismo en ambos flancos.
*Inclinados: el plano axial esta inclinado.
*Acostados: el plano axial es casi horizontal.
Los pliegues habitualmente aparecen asociados de las siguientes formas:
*Isoclinorio: son varios pliegues rectos.
*Sinclinorio: los planos axiales de los pliegues convergen hacia arriba.
*Anticlinorio: los planos axiales convergen hacia abajo.
2.5.2. Fallas.
Cuando la presión es muy grande los materiales no solo se pliegan sino
que llegan a romperse, si la fractura no se acompaña de desplazamiento
de los fragmentos se llaman diaclasa y si hay desplazamiento se llama falla.
En las fallas hay tres partes:
*Labios de la falla: son los dos fragmentos que se forman.
*Salto de la falla: es el desplazamiento relativo de los fragmentos.
*Plano de la falla: es el plano a lo largo del cual se produce la fractura y el desplazamiento.
Hay cuatro tipos de fallas:
*Falla vertical o recta: el plano de la falla es vertical.
*Falla normal: el plano de la falla forma más de 90 grados.
*Falla inversa: el plano forma menos de 90 grados.
*Falla horizontal: solo hay desplazamiento horizontal.
Habitualmente las fallas aparecen asociadas formando:
*Cadena cabalgante: es una asociación de fallas inversas.
*Horst tectónico: son varias fallas normales asociadas en una convexidad.
*Fosa tectónica: son varias fallas normales asociadas formando una concavidad.
2.6. Formación de las cadenas montañosas.
2.6.1. Geosinclinales.
Estudiando las grandes cordilleras se puede observar que todas están
formadas por pilas de sedimentos plegados y fracturados de varios Km. de
espesor. De esta observación nació la idea del geosinclinal para
explicar la formación de las montañas: un geosinclinal es una cuenca
marina alargada donde se acumulan gran cantidad de sedimentos. Los
geosinclinales evolucionan a lo largo de millones de años pudiendo dar
lugar a cordilleras.
Las fuerzas o movimientos que explican la
formación de las montañas mediante distorsión por pliegue y falla de un
geosinclinal se llaman orogenias.
Hay dos tipos de movimientos
que intervienen en la formación de montañas se llaman movimientos
orogénicos y movimientos epirogénicos.
2.6.2. Movimientos orogénicos.
Son movimientos horizontales o tangenciales a la superficie de tierra y
son responsables de la aparición de las grandes cordilleras. La
tectónica de placas dice que estos movimientos producen el plegamiento
fallado y elevación del geosinclinal que había entre dos placas y se
convierte en una cordillera.
2.6.3. Movimientos epirogénicos.
Son movimientos verticales que producen cambios menos espectaculares
que los orogénicos, pero son importantes ya que hacen que se mantenga
constante la altitud de las cordilleras pese a la erosión o la altitud
de los casquetes polares pese al deshielo.
Los movimientos epirogénicos son explicados en el modelo de airy o del equilibro isostático de la siguiente manera:
La litosfera está en equilibrio isostático con la astenosfera de manera que existen una parte emergida y otra sumergida.
Si se pierde material por erosión o por deshielo se pierde peso y se
establece un nuevo equilibrio aumentando la parte emergida y
disminuyendo la sumergida.
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