ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

Presentación del tema: "ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA"— Transcripción de la presentación:

1 ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
TECTÓNICA DE PLACAS

2 EL MODELO SÍSMICO

3 Lawrence Braile

4

5

6

7 http://ies. rayuela. mostoles. educa. madrid

8 http://www. monografias
6 – 10 Km 30 – 70 Km

9 http://4esoiesvilladevallecas09-10. blogspot. com/2009_10_01_archive
EL MODELO DINÁMICO

10 PRUEBAS DE LA “DERIVA CONTINENTAL”

11 Geográficas: formas de los continentes

12

13 Paleoclimáticas: tillitas y otras rocas marcadoras de climas particulares

14

15 http://recursos. cnice. mec

16 Paleontológicas: fósiles terrestres

17 http://recursos. cnice. mec

18 Geológicas: yacimientos diamantíferos, similitudes petrológicas, estructuras corticales, cordilleras…

19 http://recursos. cnice. mec

20 Paleomagnéticas: migración aparente de los polos

21

22 http://6500229692864201501-a-1802744773732722657-s-sites. googlegroups

23

24

25 Cartografía de los fondos oceánicos

26

27

28 http://4esoiesvilladevallecas09-10. blogspot

29 Espesor de los sedimentos de origen oceánico a uno y otro lado de las dorsales: una simetría reveladora

30 Edad sedimentos oceánicos de fondo en relación con la distancia a la dorsal Evidentemente, lo que se compara y se representa es la variación de la edad de los sedimentos que hay en el fondo de la capa, los primeros en depositarse; los de arriba son actuales en todos los sitios, claro.

31 La misma reveladora simetría se observa cuando se examina la edad de los sedimentos basales o cuando se examinó más tarde la propia edad del basalto del fondo oceánico: cuanto más lejos de la dorsal el propio fondo oceánico es más antiguo; en la dorsal se genera fondo oceánico, es decir: se genera nueva litosfera oceánica

32

33 El mismo resultado arroja la contundente prueba del estudio paleomagnético del fondo oceánico: las inversiones de los polos han quedado grabadas como bandas simétricas de anomalías magnéticas de signo alterno a ambos lados de las dorsales

34 http://www. minerva. unito. it/SIS/Paleomagnetismo/Paleo4_file/Image5

35

36 EL MODELO DINÁMICO y la TECTÓNICA DE PLACAS
La litosfera (rígida) está formada por placas que se desplazan por crecimiento en unos puntos y destrucción en otros; la intrigante polémica histórica de las “derivas continentales” queda por fin desvelada tras medio siglo de debates acalorados: los continentes se desplazan, en efecto; pero sólo porque forman parte de gigantescas placas mucho más grandes de litosfera que son las que realmente se mueven sobre una capa de comportamiento plástico (si bien sólo para esfuerzos lentos): la mesosfera

37 CICLO DE WILSON Mesos Primero se identificaron las dorsales centro-oceánicas como los sitios donde se forma litosfera oceánica nueva: BORDES CONSTRUCTIVOS Necesariamente tiene que haber sitos donde la litosfera sea destruida, puesto que su tamaño tota no aumenta; más tarde se identificaron las fosas oceánicas como esos lugares donde la litosfera se hunde para incorporarse al material profundo dejando de ser litosfera : BORDES DESTRUCTIVOS

38 BORDES CONSTRUCTIVOS

39 Morfología de las dorsales

40 Zonas de borde constructivo propiamente
Zonas de borde constructivo propiamente Zonas de borde conservativo (fallas transformantes)

41 Formación de las dorsales Interpretación de los bordes constructivos

42 http://upload. wikimedia
Las zonas de “nacimiento” de lo que luego serán dorsales centro-oceánicas son, generalmente, continentales. ¿Por qué? Las dorsales son sitios por los que salen materiales calientes hacia la superficie, formando nueva litosfera oceánica, como hemos dicho; pero eso significa también que son lugares donde el material caliente procedente de zonas profundas logra expulsar su calor al enfriarse; en definitiva, las dorsales son los principales sitios por los que el interior caliente del planeta expulsa su calor y así va enfriándose. Piensa que el exterior del planeta está muy frío en comparación con el interior y que el calor tiende a ir de las partes calientes a las frías, como todo el mundo sabe, Esa tendencia es más intensa cuanto mayor es la diferencia de temperatura, y aquí estamos hablando de miles de grados, y, por tanto, de una tendencia extremadamente fuerte.

43 El calor, que dilata los materiales, abomba la zona,
Las zonas continentales, donde la litosfera es más gruesa, son “mantas” más potentes que las zonas oceánicas, por lo que el calor se acumula más bajo ellas; por eso es más probable que sea por estos lugares por donde acabe por ·abrirse la válvula” y se libere el calor, aliviando la enorme tensión de la potente máquina térmica que es el planeta Tierra 1 El calor, que dilata los materiales, abomba la zona, 3 Por la zona estirada y adelgazada se escapan materiales calientes de origen profundo, que van formando nueva litosfera, pero litosfera oceánica, nunca continental, dada la composición peridotítica de estos materiales 2 que se rompe y se abre por efecto de la gravedad, que tira de los materiales hacia lados opuestos a uno y otro lado del abombamiento (formación del rift, que es una fosa tectónica descomunal, provocada por la distensión) 4 El agua cubre la zona deprimida que se va generando, puesto que es litosfera oceánica y su nivel es inferior: he aquí por qué con el tiempo la dorsal está en medio de un nuevo océano.

44 http://www. earth. northwestern
Esta imagen, en la que se ha exagerado la diferencia vertical de niveles, ilustra perfectamente que lo que hace que se vaya abriendo el sitio por donde van saliendo los nuevos materiales es la propia gravedad, que tira hacia lados opuestos a favor de las pendientes generadas por el abombamiento térmico central; así, calor y gravedad explican el movimiento de las inmensas masas de las dos placas litosféricas en crecimiento; la misma explicación seguirá vigente a lo largo de todo el tiempo que esté activo el borde, también cuando ya sea maduro y se haya configurado la dorsal centro-oceánica

45

46 Muchos alumnos se plantean esta duda:
Con el tiempo, nueva litosfera ocupara la zona central y el material que ahora está en la dorsal se habrá alejado de ella ¿Cómo es que cuando llegue a estar ahí la litosfera va a ser tan delgada? ¿Va a haber mucho menos material entonces del que hay ahora, como parece sugerir este esquema? En esta imagen, que ya hemos usado antes para ilustrar la morfología externa de las dorsales, da la impresión de que en las zonas elevadas de la dorsal hay mucha mayor cantidad de material litosférico que en las zonas más alejadas; no es así; como vemos claramente en la imagen anterior, la elevación no es debida a que haya material acumulado, sino a que el material está caliente (y, por tanto, dilatado) y a que se apoya sobre material mucho más caliente (y dilatado; “domo térmico”) que tiene debajo; por eso la elevación permanece en su sitio cuando la litosfera nueva va instalándose a ambos lados del borde y la más vieja se va alejando: a medida que se aleja se va haciendo cada vez más fría y va estando cada vez menos dilatada, además, se va alejando del domo térmico sobre el que está instalada la dorsal

47 Fenomenología asociada a los bordes constructivos

48 Sismicidad superficial

49 La localización de los focos sísmicos a lo largo de los años nos da un dibujo muy preciso de los bordes de las placas litosféricas. En los bordes constructivos los terremotos son de foco superficial (hasta 70 km de profundidad).

50 Volcanismo basáltico

51

52 Chimeneas submarinas

53

54 BORDES DESTRUCTIVOS

55 Fosa abisal = fosa oceánica
Fosa abisal = fosa oceánica Ésta es la estructura que indica siempre la presencia de los bordes destructivos

56 http://pllanos-geografia. blogspot. com/2009/09/2-el-relieve-terrestre

57 Fenomenología asociada a los bordes destructivos

58 Sismicidad superficial, media y profunda

59 Los focos de terremotos de foco profundo (profundidad por encima de los 300 km, son identificativos de zonas de subducción (bordes destructivos)

60 Plano de Benioff-Wadati
Plano de Benioff-Wadati

61 Volcanismo complejo, mayoritariamente andesítico

62 http://evajimena. wordpress
Chaitén (2008) - Chile

63 ARCOS INSULARES OROGÉNESIS

64 Si no hay zonas continentales cerca de zona de subducción, no se carga de sedimentos la región de la fosa; si no hay acumulación de sedimentos no se puede formar una cordillera: simplemente, no hay con qué se forme. Cuando una zona de subducción está en una región lejana a cualquier masa continental, el volcanismo asociado a la subducción (aquí, de tipo basáltico, esencialmente) forma arcos insulares, como el del ejemplo.

65 Para que se forme una cordillera es necesaria la acumulación de grandes espesores de materiales de origen sedimentario procedentes de zonas continentales, que es la “materia prima” de la que las cordilleras están formadas. Para que esto ocurra, tiene que haber en algún momento al menos una masa continental cercana a la zona de subducción que sirva de fuente de sedimentos. Éstos se deberán depositar en una cuenca subsidente y alcanzar grandes espesores. Si se cumple esta condición, el empuje lateral proporcionado por el enfrentamiento de las dos placas dará el esfuerzo necesario para comprimir los materiales. Así tendremos juntos los dos elementos básicos para una orogénesis: material y esfuerzo compresivo. En forma muy simplificada, una cordillera es un material que se ha acortado, y, por tanto, engrosado, por un poderoso esfuerzo de compresión

66 ¡Eso es simplificar, sí señor! ¡Menudo esquema de una cordillera!
Naturalmente, representar una cordillera con esta forma es una gran simplificación: ahí los materiales de origen sedimentario habrán sufrido una gran cantidad de procesos a nivel petrológico (recuerda el ciclo litológico) y tectónico (recuerda los pliegues, las fallas, los mantos de corrimiento…). Más adelante encontrarás esquemas menos simples. Un error muy frecuente entre los principiantes es confundir “materiales de origen sedimentario” con “sedimentos” o con “rocas sedimentarias”: “materiales de origen sedimentario” se refiere a todos los que se forman a partir de ese origen; hay rocas sedimentarias, pero también metamórficas y magmáticas (magmatismo a partir de materiales primitivamente sedimentarios, denominado de anatexia); además, se infiltran magmas de otros orígenes, como verás en seguida en los esquemas más detallados, dando lugar a un magmatismo muy complejo (ver resumen esquemático más adelante). Precisamente, si hay algo que no es una cordillera… es “sencilla”.

67 Cordillera pericontinental
Cordillera intercontinental Evolución ideal de una zona de subducción entre dos placas mixtas, mostrando todas las posibilidades estudiadas Arco insular volcánico Cada estructura iría quedando incorporada a la siguiente; en la diapositiva anterior hemos visto cómo un arco insular quedaba incorporado a una cordillera intercontinental

68 Las dos fases del proceso orogénico

69 FASE I (COMPRESIVA) = FASE SINOROGÉNICA FASE II (DISTENSIVA) =
Enfrentamiento de las dos placas en el borde destructivo Empuje de hundimiento por la subducción de la litosfera oceánica FASE II (DISTENSIVA) = FASE POSTOROGÉNICA Enfrentamiento de las dos placas en el borde destructivo Empuje de hundimiento por la subducción de la litosfera oceánica El cese (o, al menos la disminución significativa) de los esfuerzos dominantes durante la fase compresiva dan al material la oportunidad de “esponjarse” y elevarse isostáticamente; ésta es la fase postorogénica, en la que las cordilleras, hasta ahora muy hundidas por debajo de su nivel isostático, ganan mucha altura; además, en cuanto emergen van siendo erosionadas, por lo que la descarga erosiva actúa de motor para la elevación isostática, que se prolongará a lo largo de todo el proceso de desgaste de la cordillera.

70 Material rígido (litosfera)
Material rígido (litosfera) Material plástico para esfuerzos lentos (astenosfera) Equilibrio isostático ≈ equilibrio de flotación

71 Tectónica de placas y tectónica local

72 PRINCIPALES DEFORMACIONES TECTÓNICAS EN LAS DOS FASES DE LA OROGENIA
FASE I (COMPRESIVA) SINOROGÉNICA FASE II (DISTENSIVA) POSTOROGÉNICA PRINCIPALES DEFORMACIONES TECTÓNICAS EN LAS DOS FASES DE LA OROGENIA Recuerda: La fase distensiva corresponde no con un esfuerzo distensivo, propiamente, sino con el cese del esfuerzo compresivo, que hace que el material tienda a “esponjarse”

73 Tectónica de placas y magmatismo

74 Magmatismo y TP Esquema sencillo que ilustra los tipos básicos de magmatismo en los bordes de placas: básico (azul), ácido (rojo, de anatexia), intermedio (básico  intermedio; naranja)

75 EL MAPA DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS

76 Fíjate en que la mayor parte de las placas son mixtas, con zonas de litosfera oceánica y zonas de litosfera continental, un borde de placa puede coincidir con un borde continental, pero no tiene que ser así, por supuesto

77 EL MOTOR: LA TIERRA SE COMPORTA COMO UNA MÁQUINA TÉRMICA

78 http://elprofedenaturales. wordpress
1: POR GRAVEDAD, LAS ZONAS DENSAS SE HUNDEN: SUBDUCCIÓN EN OTRAS MENOS DENSAS (1ª CONDICIÓN: DIFERENCIAS DE DENSIDAD EN UN CAMPO GRAVITATORIO) 2: OBLIGAN A SUBIR AL MATERIAL MENOS DENSO (TIENE QUE PODER COMPORTARSE COMO UN FLUIDO, FLUIR, ESA ES LA 2ª CONDICIÓN ) El enorme calor interno que aún conserva la Tierra es el motor que mueve las placas: explica la primera condición y, en parte, también la segunda, ya que el comportamiento plástico (para esfuerzos lentos, siempre lo aclaro) de la astenosfera y, en realidad, de gran parte del manto en algún momento y lugar determinados se explica por las elevadas temperaturas que se alcanzan

79

80 Los datos de tomografía sísmica apoyan modelos menos geométricos que los tradicionales

81