Dinámica litosférica IES Bañaderos

Edades de los fondos oceánicos

Isostasia Movimientos verticales. Airy Los materiales terrestres se distribuyen en capas de densidad creciente: la corteza es menos densa que el manto, y este, menos que el núcleo El grosor de la corteza continental varia de unos lugares a otros y, en general, las zonas más altas tienen la corteza más profunda. Airy La corteza terrestre se comporta como se estuviera constituida por bloques de materiales ligeros que “flotan” sobre otros más densos. Las cordilleras se asemejan a enormes “icebergs” que solo muestran parte de su volumen.

Isostasia Isostasia (iso: igual; stasis: estabilidad) mecanismo de ajuste que permite explicar los movimientos verticales de la corteza. Según este modelo, Si una zona terrestre se sobrecarga, se hundirá; Si se descarga, se elevará. La corteza terrestre se encuentra en equilibrio gravitatorio con los materiales más densos del interior, de manera que se elevara cuando descarga y se hunde al sobrecargarse. Simulación para representar el modelo de la Isostasia

Mecanismo de la isostasia La isostasia es el mecanismo de ajuste que permite explicar los movimientos verticales de la corteza. Cordillera Erosión A B Depósitos Corteza continental Corteza oceánica Elevación Subsidencia A En las cordilleras la corteza es más elevada y más profunda. C La erosión retira materiales de las zonas más altas, activándose la recuperación isostática que elevará la base de la cordillera. B La recuperación se distribuye regionalmente por lo que no se producen grandes saltos laterales. C

Isostasia Los ajustes isostáticos son muy lentos y, dada la rigidez y el espesor de la litosfera, se requieren grandes variaciones de masa para que se produzcan. La península escandinava se está elevando unos milímetros por año desde que finalizó la última glaciación. Se fundió una considerable masa de hielo, y debido a la isostasia la litosfera comenzó allí a subir.

El equilibrio isostático no se alcanza de forma local sino a escala regional. La litosfera se arquea al ser sobrecargada Movimientos ligados a la erosión y el depósito Cuando se deposita un gran espesor de sedimentos en una cuenca sedimentaria, su fondo tiende a hundirse lentamente. Este proceso se denomina subsidencia. La subsidencia es la causa de que resulte difícil rellenar por completo una gran cuenca, así como de que puedan depositarse espesores de sedimentos muy superiores a su profundidad original.

Teorías fijistas Teorías movilistas Primeras ideas movilistas Teorías fijistas Las teorías fijistas son las que defienden que los continentes están sometidos a movimientos verticales pero no a movimientos horizontales Teorías movilistas Las teorías movilistas son las que defienden que además de los movimientos verticales, los continentes se han desplazado horizontalmente a lo largo de la historia de la Tierra. Alfred Wegener

Teoría de la Deriva Continental (Wegener, 1912) "Hace unos 200 millones de años todos los continentes se encontraban reunidos formando el gran supercontinente PANGEA, rodeada de un océano (Panthalasa). Posteriormente este gran continente se separó en dos LAURASIA al Norte y GONDWANA al Sur. Con el transcurso del tiempo se siguieron fragmentando en los actuales continentes que se han ido separando unos de otros hasta llegar a la posición actual. En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos oceánicos. Esta flotabilidad, junto con la fuerza centrífuga de rotación de la Tierra y el “empuje” de las mareas, inducidas por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna, eran las que causaban la deriva de los continentes Las cordilleras se formarían en la zona frontal (efecto de proa) de cada fragmento y en las zonas de choque".

Teoría de la Deriva Continental Para Wegener. Todas las tierras emergidas habías estado unidas formando un supercontinente que denomino Pangea que significa "toda la tierra“ y un oceáno que llamo Pantalasa. En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos oceánicos. Las fuerzas que mueven los continentes Argumentó que las fuerzas gravitacionales debida a la rotación de la Tierra y el “empuje” de las mareas eran las que causaban la deriva de los continentes hacia el oeste, inducidas por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna. En síntesis, la deriva continental es el desplazamiento lento y continuo de las masas continentales.

Los argumentos de Wegener Argumentos geográficos La forma de los continentes permitía encajarlos como si fuesen las piezas de un rompecabezas. Argumentos paleontológicos Muchos fósiles iguales se encontraban en continentes muy alejados. Granitos antiguos Cadenas montañosas Casquete glaciar (300 m.a.) Argumentos geológicos Existe continuidad entre cordilleras y otras formaciones geológicas a ambos lados del Atlántico. Argumentos paleoclimáticos Existen depósitos glaciares de la misma antigüedad en lugares muy alejados.

Argumentos geográficos Los contornos actuales de los continentes, sobre todo los de África y América del Sur, encajan como las piezas de un puzzle

Argumentos paleontológicos En los distintos continentes hay una coincidencia casi completa de muchos fósiles animales (gusanos de tierra, dinosaurios,... no nadadores) y vegetales (helechos de zonas de clima frío) encontrado abundantemente en África, Sudamérica, Australia, India y Antártida, debido a que estaban unidos entonces (en el continente Gondwana)

Argumentos geológicos Similitud de depósitos y formaciones sedimentarias y metamórficas en continentes diferentes (yacimientos de diamantes en Sudáfrica y Brasil). Granitos antiguos Cadenas montañosas Casquete glaciar (300 m.a.) Continuidad entre las antiguas cordilleras en continentes hoy distantes (las cordilleras del Este de Australia se continúan en Sudáfrica y Argentina).

Argumentos paleoclimáticos La distribución de los distintos tipos de climas en el pasado ha sido la misma en continentes hoy muy distantes.

desplazamiento de los continentes

De la deriva continental a la tectónica de placas Los desaciertos de la teoría de Wegener eran básicamente dos: Las causas de los movimientos no son la fuga polar y el frenado mareal. Los continentes no se desplazaban sobre los fondos oceánicos. Continente Plataforma continental Solapamiento Huellas Camino hacia el movilismo Holmes el manto terrestre se encontraba agitado por corrientes de convección En 1964 Bullard comprueba que añadiendo la plataforma continental, el encaje de los continentes es casi perfecto. Wilson introdujo el termino placa para referirse a grandes fragmentos de litosfera que se movían En 1968 se completa la teoría de la tectónica de placas. La litosfera está dividida en fragmentos o placas, que se mueven debido a la agitación térmica del interior terrestre, y esos movimientos originan vulcanismo, sismicidad, cordilleras y cambios en la distribución de tierras y mares

Plataforma continental Fondos (relieve) oceánicos. Los avances tecnológicos (sonar) permiten elaborar mapas más precisos de los fondos oceánicos que revelan: La existencia de la dorsal oceánica de 60.000 km de longitud. La ausencia de sedimentos en las dorsales y su escasez en el resto de los fondos La juventud de la corteza oceánica Plataforma continental Fosa abisal Dorsal oceánica Talud continental Guyot Monte submarino

Lavas almohadilladas, una prueba de vulcanismo submarino. Límites constructivos: dorsales oceánicas Las dorsales oceánicas son límites constructivos de placa donde se crea la corteza que forma los fondos de los océanos. Dorsal oceánica Lavas almohadilladas, una prueba de vulcanismo submarino. Salida de magma

Dorsales oceánicas El océano Atlántico está recorrido de Norte a Sur por un relieve submarino que se eleva de 2 a 3 km sobre las llanuras abisales y que emerge en Islandia es la dorsal oceánica. Plataforma continental Talud Dorsal Zona de fractura Islas volcánicas Fallas transformantes Placa A Placa B La dorsal oceánica supera los 60.000 km de longitud Tiene un surco central limitado a ambos lados por fallas normales, que se denomina rift. Litosfera Corteza oceánica Sedimentos Litosfera Periódicamente la dorsal se encuentra interrumpida por fracturas transversales, que se denominan fallas transformantes

Plataforma continental Talud Dorsal Fallas transformantes Islas volcánicas

Fondos oceánicos. Capa sedimentaria Capa sedimentaria (distribución y escasez de los sedimentos): En las cercanías de las dorsales no existen apenas sedimentos, y el grosor de los sedimentos aumenta a medida que nos acercamos a los continentes. El estudio de la edad de los sedimentos demuestran que en las zonas más alejadas de las dorsales se encuentran sedimentos cada vez más antiguos (lo que motiva la diferencia de grosor). Todos estos datos confirman que el fondo marino se expande: la litosfera oceánica se forma en las dorsales (por eso es más reciente cerca de ellas que en los bordes continentales), y se destruye en otros puntos del planeta.

Fondos oceánicos. Edad de las rocas En las dorsales, los basaltos son actuales, es decir, se han formado en el último millón de años La antigüedad de los basaltos situados bajo los sedimentos se incrementan al distanciarnos de las dorsales. Esa edad nunca supera los 180 M. a.

Fondos oceánicos. Edad de las rocas La edad es muy inferior (200 m.a.) a la de la edad de los materiales continentales (3.800 m.a.); las rocas basálticas situadas bajo los sedimentos son más antiguas cuanto más alejadas están de la dorsal.

Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo Este método está basado en las propiedades del campo magnético terrestre. El núcleo terrestre está formado por una capa externa líquida, núcleo externo, y un núcleo interno sólido, los dos de composición metálica. El movimiento relativo de ambos genera un campo magnético alrededor del planeta, como si de una dinamo se tratara. En la actualidad, el polo positivo de este campo magnético está situado muy próximo al polo norte geográfico, lo que explica que las agujas imantadas de las brújulas apunten hacia el norte. Pero esta situación no ha sido constante a lo largo del tiempo geológico.

Polaridad directa o "normal". Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo Ciertas rocas como los basaltos, poseen pequeños cristales de magnetitas y de otros minerales como de hierro que tienen la capacidad para imantarse y orientarse según el campo magnético terrestre. El proceso ocurre durante el enfriamiento del magma y, una vez solidificado indicará la orientación que tenía el campo magnético cuando se formó la roca. El magnetismo impreso en las rocas recibe el nombre de paleomagnetismo. Su estudio ha permitido saber que el campo magnético terrestre se ha invertido muchas veces, intercambiando las posiciones del polo norte y sur. Polaridad directa o "normal". Polaridad inversa

Dinámica de los fondos oceánicos. Paleomagnetismo El campo magnético de la Tierra ha invertido su polaridad en numerosas ocasiones en el pasado. En esos momentos, el polo magnético positivo se situó cerca del polo sur geográfico, por lo que en esas épocas las brújulas habrían apuntado hacia el sur. Esta situación se conoce como polaridad inversa, en contraposición con la actual de polaridad directa o "normal". Semejantes inversiones, registradas en el magnetismo de antiguas rocas, son impredecibles. Vienen en intervalos irregulares, aproximadamente una vez cada 300.000 años; el último tuvo lugar hace 780.000 años. ¿Se aproxima un nuevo cambio? Nadie lo sabe.

Extensión del fondo oceánico Las dorsales son lugares en los que se genera nueva litosfera oceánica a partir de materiales procedentes del interior. Nuevo magma surge en la dorsal. La litosfera se aleja a ambos lados de la dorsal . Magma El fondo se comporta como una grabadora que registra la orientación del campo magnético terrestre a medida que se incorpora el nuevo magma. Magma Esta teoría explica: La actividad volcánica La sísmica Bandeado magnético Distribución de los sedimentos Edad de las rocas Magma Extensión del fondo oceánico Paleomagnetismo

Extensión del fondo oceánico Las dorsales son lugares en los que se genera nueva litosfera oceánica a partir de materiales procedentes del interior. Una masa de magma llega hasta la dorsal. Se enfría y el basalto tiene cristales con polaridad normal Magma La litosfera recién creada se aleja de la dorsal a uno y otro lado. El basalto presenta polaridad invertida Magma El proceso continúa y los basaltos graban la polaridad del campo magnético existente en ese momento. Magma

Edades de los fondos oceánicos 180 147,7 131,9 120,4 67,7 47,9 33,1 9,7 154,3 139,6 126,7 83,5 55,9 40,1 20,1 M. a.

Dinámica cortical. Límites de placas litosféricas La superficie terrestre está dividida en grandes fragmentos llamados placas, que interaccionan entre sí. LÍMITES DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS Pasivo o de deslizamiento. Fallas transformantes Constructivo o divergente. Dorsales Destructivo o convergente. Fosas

Fallas transformantes Límites constructivos Mapa de límites entre placas Límites destructivos Convergentes Fosas Limites conservativo Pasivos Fallas transformantes Límites constructivos Divergentes Dorsales

Un registro actualizado de los movimientos sísmicos

Zonas de abducción. Dorsales Dorsal oceánica La litosfera oceánica se crea en las dorsales. En el eje de la dorsal surgen rocas magmáticas y se forma corteza oceánica que se desplaza en sentidos opuestos a ambos lados de la dorsal. La corteza oceánica envejece a medida que se separa de la dorsal. Fragmentación continental (rifting) y formación de una dorsal oceánica.

Litosfera continental Límites destructivos: zonas de subducción Las zonas donde la corteza oceánica subduce son los llamados límites destructivos. Litosfera continental Litosfera oceánica Zona de subducción

Zonas de subducción Las zonas de subducción se sitúan en los límites de las placas litosféricas que presentan un movimiento convergente. Como consecuencia de la subducción se destruye litosfera océanica, y esta destrucción se hace a un ritmo tal que equilibra la cantidad de litosfera generada en las dorsales. Clases de convergencias: Continental-oceánica Oceánica – oceánica Continental - continental

Convergencia continental - oceánica La litosfera continental es más ligera y gruesa que la oceánica. Por esta razón, al converger ambas la oceánica se introduce bajo la continental. Obducción Placa continental Corteza continental Corteza oceánica Sismos de foco somero Litosfera Prisma de acreción Magma Sismos de foco intermedio Sismos de foco profundo Fusión parcial Astenosfera Los terremotos según la profundidad del foco sísmico se clasifican en: Someros, profundidad menor de 70 km. Intermedios, foco entre 70 y 300 km. Profundos, foco entre 300 y 700 km.

Convergencia continental - oceánica La litosfera oceánica que subduce roza con la litosfera continental incrementando la temperatura, debido a esto se funde las rocas originando magma que producen volcanes.

Convergencia oceánica - oceánica La litosfera oceánica aumenta su potencia y densidad a medida que envejece. Cuando su edad se sitúa en torno a los 150 m.a. su densidad es mayor que la del manto sublitosferico y sufre una subducción espontánea. Arco de islas Fosa oceánica Litosfera Corteza oceánica 100 km 200 km 300 km Zona de subducción Fusión parcial Astenosfera Manto sublitosferico

Convergencia continental - continental Tras la subducción del tramo oceánico, se puede producir el encuentro de dos continentes. Se produciría entonces una colisión y el cabalgamiento de un continente sobre otro. SUBDUCCIÓN DEL TRAMO OCEÁNICO Fosa Sedimento Litosfera Corteza continental Subducción Fusión parcial Astenosfera Himalayas India COLISIÓN CONTINENTAL Meseta del Tibet Este tipo de convergencia ha originado cordilleras como el Himalaya o los Alpes. Astenosfera

Desplazamiento lateral relativo de los bloques Límites pasivos: fallas transformantes Las fallas transformantes desplazan los fragmentos de dorsal y se denominan bordes pasivos. Desplazamiento lateral relativo de los bloques Falla de San Andrés

Fallas transformantes Las fallas transformantes se producen por el deslizamiento lateral de una placa con respecto a la otra. No se crea ni se destruye litosfera; se les denomina bordes conservativos. Falla transformante Dorsal Dorsal No hay vulcanismo asociado, sin embargo, los terremotos son frecuentes. Fallas transformantes.

Fallas transformantes Hay dos tipos de bordes conservativos: Fallas que cortan transversalmente a las dorsales oceánicas, produciendo un desplazamiento lateral de la dorsal de hasta varios cientos de kilómetros. Fracturas que conectan dos límites diferentes de placas. Es el caso de la fallas de san Andrés.

Características asociadas a cada tipo de margen DIVERGENTE CONVERGENTE TRANSFORMANTE MOVIMIENTO DESPLAZAMIENTO LATERAL EXTENSIÓN SUBDUCCIÓN EFECTO CONSERVATIVO (ni se destruye ni se crea litosfera) CONSTRUCTIVO (se crea litosfera) DESTRUCTIVO (se destruye litosfera) TOPOGRAFÍA FOSA y/o CORDILLERAS DE PLEGAMIENTO POCO DESTACABLE DORSAL / RIFT VULCANISMO SÍ (basaltos) SÍ (andesitas) NO SISMICIDAD SÍ (de foco somero, intermedio y profundo) SÍ (de foco somero) SÍ (de foco somero) Tipos de márgenes entre placas litosféricas

INTERPRETACIÓN CLÁSICA El motor de las placas. Corrientes de convección La energía térmica del interior terrestre genera corrientes de convección en el manto sublitosférico y constituye la causa que pone en marcha el movimiento de las placas. INTERPRETACIÓN CLÁSICA Litosfera oceánica Las placas son arrastradas por el movimiento de los materiales de la astenosfera debajo de ella. Las placas se desplazarían pasivamente. Astenosfera Zona de subducción Mesosfera Núcleo

INTERPRETACIÓN MODERNA El motor de las placas. Corrientes de convección En algunas zonas de la base del manto , en la capa D”, se originan columnas ascendentes de materiales muy calientes que pueden alcanzar la superficie. Son los puntos calientes. INTERPRETACIÓN MODERNA Punto caliente La gravedad desempeña también un papel importante entre las causas de los movimientos de las placas. La mayor altura de la dorsal favorece el deslizamiento hacia abajo del fondo oceánico. La litosfera subducida es densa y fría. Así el extremo de la placa subducida tira de ella y la arrastra. Astenosfera Zona de subducción Mesosfera Capa “D” Núcleo Modelo actual de convección

Distribución de volcanes y terremotos A grandes rasgos, en la Tierra coinciden las zonas sísmicas con las volcánicas, y esto es más patente en el cinturón de fuego del Pacífico, la costa mediterránea y en la zona de dorsales oceánicas. Regiones con actividad sísmica intensa Principales volcanes activos

Placa Indoaustraliana Las placas litosféricas y sus bordes Placa Norteamericana Placa Euroasiática Placa Juan de Fuca Placa de Cocos Placa del Caribe Placa Arábiga Placa Filipina Placa Pacífica Placa Pacífica Placa de Nazca Placa Africana Placa Suramericana Placa Indoaustraliana Placa Antártica Falla transformante Dorsal oceánica Subducción Placas litosféricas y sus bordes S.M.

Teoría de la Tectónica de placas o Tectónica global La litosfera esta dividida en placas de grosor entre los 50 y los 200 km, de extensión variable. Existen 7 grandes placas Los límites o bordes de las placas pueden ser de tres tipos: Dorsales, límites divergentes o constructivos, zona de abducción Fosas, limites convergentes o destructivos, zona de subducción Fallas transformantes, limites conservadores o pasivos. Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos del manto sublitosférico a una velocidad de entre 1 y 12 cm/año Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la energía térmica del interior terrestre ayudada por la gravedad. La litosfera oceánica es renovada continuamente, esto explica que la edad de los fondos oceánicos sen inferiores a los 180 M.a. A lo largo de la historia de la Tierra ha cambiado no solo la posición, la forma, el tamaño de las placas, sino también su número Dinámica terrestre

Mapa de placas litosféricas Placa Arábiga Placa Norteamericana Placa Africana Placa Euroasiática Placa Nazca Placa Pacífica Placa Sudamericana Placa de Cocos Placa Caribe Placa Antártica Placa Austroíndica Placa Filipina

Terremotos Terremotos de los últimos 10 días en la Península Ibérica y áreas adyacentes de magnitud igual o superior a 1.5: Instituto Geográfico Nacional   Ver los terremotos mundiales superiores a 2.5 En La Última Semana Últimos Sismos en el mundo Proyecto Biosfera: Unidad relacionada con la Tectónica de PLACAS Animaciones de la Tectónica Global Educastur: Explicación de la Tectónica Global Tectónica de placas cnice http://mitierrasemueve.wordpress.com/estructura-interna-6/ Vídeo La tectónica de placas, 1ª parte Vídeo La tectónica de placas, 2ª parte

Ciclo de Wilson Cierre del océano, colisión continental y formación de un nuevo supercontinente. Fragmentación del supercontinente por formación de un rift-valley. Los océanos inundan las depresiones del rift. Formación de orógenos de tipo andino. Creación de litosfera a través de la nueva dorsal con ensanchamiento del océano. Subducción de la litosfera oceánica y comienzo del cierre del océano.

Las dorsales son zonas de creación de corteza oceánica. Una teoría global: la tectónica de placas  Explica las causas de muchos fenómenos geológicos que no explicaban teorías anteriores.  Relaciona procesos que hasta ahora se habían estudiado por separado.  Es aplicable a toda la Tierra. Las cadenas montañosas son consecuencia de procesos de subducción o de colisión. Las plataformas continentales son zonas antiguas de continentes que se fracturaron naciendo entre ellas un océano. Los escudos y cratones corresponden a antiguas cadenas montañosas actualmente erosionadas. Los montes submarinos e islas volcánicas son consecuencia de la existencia de flujo térmico más elevado en esa área. Los arcos-isla son consecuencia de la subducción. Las fosas son zonas de subducción de placas oceánicas. Las dorsales son zonas de creación de corteza oceánica. Las llanuras abisales son el techo de la nueva litosfera oceánica.

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