Unidad 4 Tierra y universo: Fenómenos naturales a gran escala

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1 Unidad 4 Tierra y universo: Fenómenos naturales a gran escala
CLASE N° 1 “Teoría de tectónica de placas y evidencias que la apoyan.” Objetivo: Describen en términos generales las principales ideas que sustenta la teoría de tectónica de placas. explicar el origen de la actividad interna de la Tierra mediante el estudio de su estructura interna.

2 Dinámica de la Tierra Durante miles de millones de años se ha ido sucediendo un lento pero continuo desplazamiento de las placas que forman la corteza del planeta Tierra, originando la llamada "tectónica de placas", una teoría que complementa y explica la deriva continental. La idea de que los continentes van a la deriva por la superficie de la Tierra se introdujo a principios del siglo XX. Esta propuesta contrastaba por completo con la opinión establecida de que las cuencas oceánicas y los continentes son estructuras permanentes muy antiguas. Esta opinión era respaldada por las pruebas recogidas del estudio de las ondas sísmicas que revelaron la existencia de un manto sólido rocoso que se extendía hasta medio camino hacia el centro de la Tierra. El concepto de un manto sólido indujo a la mayoría de investigadores a la conclusión de que la corteza externa de la Tierra no podía moverse.

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5 La idea de que los continentes, sobre todo Sudamérica y África, encajan como las piezas de un rompecabezas, se originó con el desarrollo de mapas mundiales razonablemente precisos. Sin embargo, se dio poca importancia a esta noción hasta 1915, cuando Alfred Wegener, meteorólogo y geofísico alemán, publicó El origen de los continentes y los océanos. En este libro, que se publicó en varias ediciones, Wegener estableció el esbozo básico de su radical hipótesis de la deriva continental. Wegener sugirió que en el pasado había existido un supercontinente único denominado Pangea (pan todo, gea Tierra). Además planteó la hipótesis de que en la era Mesozoica, hace unos 200 millones de años, este supercontinente empezó a fragmentarse en continentes más pequeños, que «derivaron» a sus posiciones actuales.

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7 Hace 200 millones de años, el continente llamado Pangea comenzó a fragmentarse, formando dos masas de tierra llamadas Laurasia y Gondwana, las cuales fueron transportadas por el movimiento de las placas. Posteriormente se subdividieron y dieron origen a los contornos que actualmente conocemos.

8 Evidencias que apoyan la Teoría de la Deriva Continental.
Evidencias geográficas. Encaje de los continentes. Patrones de distribución biogeográfica comunes entre África, América del Sur, y Australia.

9 Evidencias paleontológicas
A través de una revisión de la literatura científica, Wegener descubrió que la mayoría de paleontólogos (científicos que estudian los restos fosilizados de organismos) estaban de acuerdo en que era necesario algún tipo de conexión continental para explicar la existencia de fósiles idénticos de formas de vida mesozoicas en masas de tierra tan separadas. Para añadir credibilidad a su argumento sobre la existencia de un supercontinente, Wegener citó casos documentados de varios organismos fósiles que se habían encontrado en diferentes masas continentales, a pesar de las escasas posibilidades de que sus formas vivas pudieran haber cruzado el vasto océano que ahora separa estos continentes. El ejemplo clásico es el del Mesosaurus, un reptil acuático depredador de peces cuyos restos fósiles se encuentran sólo en las lutitas negras del Pérmico (hace unos 260 millones de años) en el este de Sudamérica y en el sur de África.

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11 Tipos de rocas y semejanzas estructurales
Si los continentes estuvieron juntos en el pasado, las rocas situadas en una región concreta de un continente deben parecerse estrechamente en cuanto a edad y tipo con las encontradas en posiciones adyacentes del continente con el que encajan. Wegener encontró pruebas de rocas ígneas de millones de años de antigüedad en Brasil que se parecían mucho a rocas de antigüedad semejante encontradas en África. Pruebas similares existen en forma de cinturones montañosos que terminan en la línea de costa, sólo para reaparecer en las masas continentales situadas al otro lado del océano. Por ejemplo, el cinturón montañoso que comprende los Apalaches tiene una orientación noreste en el este de Estados Unidos y desaparece en la costa de Terranova. Montañas de edad y estructuras comparables se encuentran en las Islas Británicas y Escandinavia. Cuando se reúnen esas masas de tierra, las cadenas montañosas forman un cinturón casi continuo.

12 Evidencias paleoclimáticas
Dado que Wegener era meteorólogo de profesión, estaba muy interesado en obtener datos paleoclimáticos (paleo antiguo, climatic clima) en apoyo de la deriva continental. Sus esfuerzos se vieron recompensados cuando encontró pruebas de cambios climáticos globales aparentemente notables durante el pasado geológico. En concreto, dedujo de depósitos glaciares antiguos que grandes masas de hielo cubrían extensas áreas del hemisferio Sur, a finales del Paleozoico (hace unos 300 millones de años). En el sur de África y en Sudamérica se encontraron capas de sedimentos transportados por los glaciares de la misma edad, así como en India y en Australia. Gran parte de las zonas que contienen pruebas de esta glaciación paleozoica tardía se encuentra en la actualidad en una franja de 30 grados en torno al Ecuador en un clima subtropical o tropical.

13 Rechazo de la hipótesis de la deriva continental
Una de las principales objeciones a la hipótesis de Wegener parece haber procedido de su incapacidad para identificar un mecanismo capaz de mover los continentes a través del planeta. Wegener sugirió dos mecanismos posibles para la deriva continental. Uno de ellos era la fuerza gravitacional que la Luna y el Sol ejercen sobre la Tierra y que provoca las mareas. Wegener argumentaba que las fuerzas mareales afectarían principalmente la capa más externa de la Tierra, que se deslizaría como fragmentos continentales separados sobre el interior. Sin embargo, el destacado físico Harold Jeffreys contestó correctamente con el argumento de que las fuerzas mareales de la magnitud necesaria para desplazar los continentes habrían frenado la rotación de la Tierra en cuestión de unos pocos años. Wegener sugirió también, de manera incorrecta, que los continentes más grandes y pesados se abrieron paso por la corteza oceánica de manera muy parecida a como los rompehielos atraviesan el hielo. Sin embargo, no existían pruebas que sugirieran que el suelo oceánico era lo bastante débil como para permitir el paso de los continentes sin deformarse él mismo de manera apreciable en el proceso.

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15 Teoría de placas Tectónicas.
En 1968 se unieron los conceptos de deriva continental y expansión del fondo oceánico en una teoría mucho más completa conocida como tectónica de placas (tekton construir). La tectónica de placas puede definirse como una teoría compuesta por una gran variedad de ideas que explican el movimiento observado de la capa externa de la Tierra por medio de los mecanismos de subducción y de expansión del fondo oceánico, que, a su vez, generan los principales rasgos geológicos de la Tierra, entre ellos los continentes, las montañas y las cuencas oceánicas. Las implicaciones de la tectónica de placas son de tanto alcance que esta teoría se ha convertido en la base sobre la que se consideran la mayoría de los procesos geológicos.

16 Principales placas de la Tierra
Según el modelo de la tectónica de placas, el manto superior, junto con la corteza suprayacente, se comportan como una capa fuerte y rígida, conocida como la litosfera (lithos = piedra, sphere = esfera), que está rota en fragmentos, denominados placas. La litosfera se encuentra por encima de una región más dúctil del manto, conocida como la astenosfera (asthenos = débil, sphere = esfera).

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18 La convección (con con; vect transportado) es la transferencia de calor mediante el movimiento o la circulación en una sustancia. Por consiguiente, las rocas del manto deben ser capaces de fluir. Subducción (subduction) Proceso por medio del cual la litosfera oceánica se sumerge en el manto a lo largo de una zona convergente.

19 Estructura de la Tierra.
Como todos sabemos, la Tierra es tan sólo uno de los millones de cuerpos que existen en el Universo. Sin embargo, no es un planeta cualquiera, sino uno de los pocos, o quizás el único, que tiene las condiciones naturales que permiten la existencia de formas de vida vegetal, animal y por consiguiente del hombre. Esto se debe, principalmente, a que las temperaturas que ocurren en la Tierra permiten la existencia del agua en estado líquido, elemento esencial para la vida. Otros planetas tienen temperaturas muy elevadas o muy bajas, que no permiten la presencia del agua en estado líquido y, por tanto, no favorecen el desarrollo de ninguna forma de vida.

20 TIERRA Crédito de la imagen: NASA Diámetro (km) Distancia al Sol
Fecha: 28 de octubre 2009 Diámetro (km) Distancia al Sol Volumen Masa 12756,28 1,5 x 108 km 1,1 x 1012 km3 5.97 x 1024 kg

21 Estructura de la Tierra.
Para estudiar la estructura interna de la tierra se puede clasificar esta misma en dos características: 1.- Según la composición química 2.- Según las propiedades físicas

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23 Según la composición química
CORTEZA: Es la capa mas externa de la Tierra, tiene un espesor variable dependiendo si es corteza oceánica (rocas ígneas) o corteza continental (variedad de tipos de rocas). Es una capa delgada de aproximadamente 30 km. En la corteza continental encontramos silicio, aluminio. MANTO: En esta capa la cual se extiende desde la base de la corteza hasta los Km de profundidad se concentra el 82% del volumen de la tierra. Podemos encontrar silicio, magnesio, hierro. Es una capa rocosa y solida rica en sílice. Se divide el manto en dos regiones: Manto superior, desde la base de la corteza hasta los 700 Km de profundidad. Manto inferior desde esta profundidad hasta la superficie del núcleo. Los primeros 200 Km del manto

24 NUCLEO: esta compuesto fundamentalmente de hierro, con cantidades menores de níquel. Se compone de dos partes: núcleo interno (solido) y núcleo externo (liquido). En el núcleo exterior se genera un campo magnético. En el centro de la Tierra, la temperatura podría ser de aproximadamente unos 6000 °C

25 Según propiedades fisicas
LITOSFERA (esfera de roca): Es una capa externa que se comporta como un todo (corteza y manto superior), es rígida, fría y frágil frente a la deformación. Alcanza unos 250 km. ASTENOSFERA: debajo de litosfera (profundidad de 660 km) existe una capa débil localizada en el manto superior, la astenosfera (esfera débil). Aquí las rocas están cerca de la temperatura de fusión.

26 MESOSFERA: Esta capa se extiende desde, aproximadamente, 50 km
MESOSFERA: Esta capa se extiende desde, aproximadamente, 50 km. hasta los 80 km., y está caracterizada por un decremento de las temperaturas, alcanzado los K a una altitud de 80 km.

27 Características de las cuencas oceánicas profundas
Los científicos sabían muy poco acerca del piso de los océanos cuando Wegener discutió por primera vez la deriva continental. Por muchos años, los marinos sabían que habían lugares profundos en los océanos. El mapeo del fondo del mar definió la profundidad y tamaño de las regiones más profundas del océano. Estas regiones profundas, llamadas fosas, son de forma larga y estrecha.

28 Las fosas submarinas son franjas largas y relativamente estrechas, que constituyen las partes más profundas del océano. Aunque las fosas submarinas representan sólo una porción pequeña del área del fondo oceánico, son estructuras geológicas muy significativas. Las fosas son puntos de convergencia de placas donde las placas litosféricas subducen y se hunden de vuelta hacia el manto.

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30 Las cordilleras submarinas a través de todo el mundo varían mucho en tamaño y forma.
El mapa, que se encuentra a continuación, muestra las fosas y cordilleras submarinas del mundo.

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