TECTÓNICA DE PLACAS

Biología y geología 4ºESO

Marta Gómez vera

1.COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA

1.1. MÉTODOS DE ESTUDIO

• Sondeos y minas: Hasta 15-20 km (noticia 1, noticia 2)

• Estudio de las rocas: Erosión y erupciones volcánicas

• Meteoritos: Informan de materiales que originaron todo el sistema solar

• Métodos sísmicos:

– Más eficaces.

– Basados en el análisis de las ondas sísmicas producidas en terremotos o explosiones controladas

– Las vibraciones viajan a través del interior terrestre y su estudio por medio de sismógrafos proporciona información sobre la composición y estado físico de las capas que atraviesan

Métodos sísmicos • Tipos de ondas sísmicas:

– Ondas P (primarias): • Más rápidas, son las primeras en registrarse

• Atraviesan todos los medios, viajan más rápidas cuanto mayor sea la rigidez de los materiales que atraviesan

• Son ondas parecidas a las del sonido, comprimen y dilatan alternativamente la roca

• Las partículas oscilan paralelamente al rayo

– Ondas S (secundarias) • Son de velocidad menor que las P

• No se propagan por medios fluidos

• Las partículas oscilan perpendicularmente al rayo deformando la roca lateralmente.

Propagación de las ondas sísmicas

Discontinuidades sísmicas • Son cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas

que indican cambios en la composición o estado físico de los materiales que atraviesan

Discontinuidad de

Mohorovicic: sEpara la

corteza del manto

Discontinuidad

Gutenberg: Separa el

manto del núcleo

Capas de la Tierra • CAPAS SEGÚN MODELO ESTÁTICO

– La corteza:

• Corteza continental:

– Roca predominante: Granito

– Baja densidad (2,7 g/cm3)

– Rocas antiguas (4000 m.a.)

– Gran espesor

– Forma los continentes

• Corteza Oceánica:

– Roca: Basalto

– Densidad: 3 g/cm3

– Rocas hasta 200m.a.

– Poco espesor

– Manto:

• Composición: Peridotitas (roca plutónica formada principalmente por olivino y piroxenos)

• Diferencia de densidad entre manto superior e inferior debido a la presión litosférica.

– Núcleo

• Externo: estado líquido. La diferencia de temperaturas entre la base y la parte superior crea corrientes de convección

• Interno: Estado sólido

• Composición: Fe: 80%, Ni: 10%, Otros: C, O, S

• CAPAS SEGÚN MODELO DINÁMICO

– Litosfera: Capa rígida formada por corteza y parte superficial del manto

• Tipos: Continental y Oceánica

– Astenosfera

• Zona del manto de baja rigidez que se pensaba que actuaba de nivel de despegue permitiendo el movimiento de los continentes.

• Recientemente la física de fluidos (Reología) ha demostrado que no existe esta capa como tal sino que son las corrientes de convección del manto las que empujan la litosfera permitiendo su movimiento

– Manto o mesosfera

– Capa D”:

• Localización: Base del manto inferior. Espesor: 100 –400 km. Temperatura: 3000ºC

• Composición: Restos de materiales del manto

• Se inician las corrientes de convección del núcleo

– Núcleo o endosfera

2. Deriva continental

• Teoría propuesta por Alfred Wegener en 1912: Todos los continentes, hace unos 200 m.a. habrían estado unidos en uno solo, al que denomino Pangea. Estas masas continentales se irían desplazando hasta alcanzar la disposición actual.

• Reunió pruebas que apoyaban su teoría pero no aportó ninguna explicación convincente de cómo se producía este desplazamiento, por lo que su hipótesis fue rechazada

Pruebas de la deriva continental

• Pruebas geológicas: Hay grandes cordilleras y algunas rocas graníticas con una edad de millones de años, que presentan grandes interrupciones y solamente se puede apreciar su continuidad si se unen los continentes.

• Pruebas paleontológicas: La existencia de fósiles en masas de tierra actualmente separadas y que en el pasado pertenecieron a la misma masa continental.

• Pruebas paleoclimáticas: hace unos 300 millones de años se produjo una gran glaciación, cuya existencia se ha demostrado gracias a los restos de hielo que dejaron y cuyos estratos se han encontrado en varios continentes.

3. De la deriva continental a la tectónica de placas

3.1. El fondo oceánico

• Relieves más importantes

– Dorsal medio-oceánica: Cordillera de 60.000 km de longitud y 2000 km

de anchura. Presenta un surco central (Rift), atravesado por fracturas (fallas)

– Fosas: Zonas y estrechas situadas en bordes de continentes o junto a

arcos de islas volcánicas

• Composición del fondo oceánico

– Rocas volcánicas cubiertas de sedimentos

– Rocas jóvenes (menos de 180 m.a.). Su antigüedad aumenta al alejarnos del rift

3.2. Distribución de terremotos y volcanes

3.3. Las placas litosféricas

3.4. La expansión del fondo oceánico • Los fondos de los océanos se expanden continuamente mediante material del

interior que sale por las dorsales oceánicas, lo que no sólo agrandaría las cuencas oceánicas, sino que empujaría a los continentes a separarse entre sí.

• Esta afirmación se basa en:

– El grosor de la capa de sedimentos aumenta con la lejanía a las dorsales

– La edad de los sedimentos aumenta también con la distancia a las dorsales. Los sedimentos se disponen en bandas simétricas de edades

– No se encontraron sedimentos marinos con edad superior a 180 millones de años, aunque en las zonas continentales se han hallado rocas cuya edad se acerca a los 4.000 millones de años.

4. La tectónica de placas

• Revolución científica

• Tectónica global: explica la relación entre una gran cantidad de fenómenos geológicos:

– Actividad volcánica

– Fenómenos sísmicos

– La distribución en el espacio y el tiempo de continentes y océanos

– La formación de cordilleras

– La génesis y destrucción de los fondos oceánicos

– La distribución de yacimientos minerales y de combustibles fósiles

• La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques llamados placas

• La mayor parte de la actividad geológica interna se concentra principalmente en los límites de las placas

• Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales y se destruyen, por subducción, en las fosas

• Las placas, con su movimiento, arrastran los continentes e interaccionan entre sí

– Al separarse se forman océanos

– Al colisionar se levantan las cordilleras

4.1. Desplazamiento de las placas • Las placas se desplazan

lentamente, con una velocidad aproximada de 2,5 cm/año

• Los movimientos pueden ser de tres tipos: – De separación: Bordes

constructivos (se genera nueva placa oceánica)

– De choque: Bordes destructivos (zonas de subducción, donde se destruye la litosfera)

– Neutros: Bordes transformantes (no hay ni formación ni destrucción de litosfera)

4.2. El motor de las placas: Las corrientes de convección

1.El Fe cristaliza y precipita

aumentando el tamaño del

núcleo interno . La cristalización

desprende calor

2. La convección del núcleo

externo transporta el calor

hasta la base del manto.

3. La convección en el manto

transporta el calor hasta las zonas

superficiales, desplazando las placas

litosféricas

4.2. El motor de las placas: Las corrientes de convección

• El calor interno es el motor de la tectónica de placas. Este calor es el responsable de que aunque el manto se encuentre en estado sólido, se comporte como un material dúctil o plástico, capaz de generar corrientes de convección

• La litosfera también interviene en su propio movimiento:

– Fuerza de gravedad: la litosfera se desliza a ambos lados de la dorsal (más elevada) por efecto de la gravedad

– El peso de la placa que subduce (se está hundiendo)arrastra tras de sí al resto de la misma, acelerando el desplazamiento en estas zonas.

4.3. Los bordes constructivos: Rift y dosrsales

• Forman los límites entre dos placas que se separan formando una fractura entre ellas, que queda rellenada por rocas fundidas (magma) procedente del manto superior.

• Estos materiales al llegar a la superficie, se solidifican y se forman fragmentos de nueva litosfera.

• En estas zonas se producen intensos volcanes y terremotos poco intensos.

• La presión ejercida por el magma del interior levanta los dos lados de la fractura, formando la dorsal oceánica

• Las corrientes de convección divergentes producen esfuerzos distensivos que tienden a separar los dos lados de la fractura, por lo que esta tiende a permanecer abierta favoreciendo la salida continua del magma basáltico.

4.4. Los bordes destructivos • Bordes de dos placas litosféricas que chocan o se

empujan entre ellas.

• Una de las placas se introduce bajo la otra, se hunde en el manto y acaba fundiéndose.

• Este tipo de bordes causan: terremotos, vulcanismo y crean cadenas montañosas

• Tipos:

– Entre dos placas oceánicas

– Entre una oceánica y otra continental

– Entre dos placas continentales

Choque de dos placas oceánicas • La placa que es más densa se hunde en el manto y lo hace con

una gran inclinación. • Se produce un intenso magmatismo que origina arcos de islas

en la placa cabalgante. Estas son zonas volcánicas y de elevado riesgo sísmico, un ejemplo son las islas de Japón y Filipinas.

Choque placa continental - oceánica

• La placa más densa, es decir, la oceánica se hunde bajo la continental

• La placa oceánica ejerce mucha presión sobre la continental por lo tanto: – Los terremotos son muy

frecuentes en la zona. – Se producen orógenos o

cordilleras en el borde del continente debido al engrosamiento de la placa continental, un ejemplo son Los Andes.

Choque entre dos placas continentales • Se da cuando la litosfera oceánica

subduce por completo y entonces las placas continentales chocan entre sí. Presentan las siguientes características:

• La subducción se interrumpe tras la colisión de las dos placas.

• Las dos placas quedan incrustadas una sobre la otra.

• Se forma un orógeno gracias al aumento del grosor de la litosféra y por la superposición de sedimentos

• El choque de estas placas forma grandes fallas que producen sismicidad, un ejemplo los terremotos en india y en Asia.

• Entre las placas se produce una intensa deformación y metamorfismo de rocas. También se puede producir la fusión de parte de la corteza continental formando rocas graníticas

4.5. Bordes pasivos • En estos bordes las placas

se desplazan lateralmente sin chocar ni separarse. Un ejemplo está en la costa oeste de los Estados Unidos en la llamada falla de San Andrés

• Las placas se desplazan en direcciones opuestas

• Zonas de alta actividad sísmica

5. El ciclo de Wilson