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Litosfera y Astenosfera
-propiedades de la litosfera
geoterma continental
•Tectónica de las placas: los elementos básicos (años 70’)
•Litósfera: la capa mas externa y
rígida de la Tierra
•Astenósfera: la capa fluida que
subyace a la litósfera
•Placa: bloque no deformable de
litósfera con un perímetro constituido
por uno de los siguientes tipos de
márgenes: divergente, convergente,
transforme
•Tipos de márgenes de placas
•Divergentes (constructivos). Las placas se alejan unas
de las otras. Dorsales oceanicas. Volcanismo basaltico.
Temblores someros y de extensión
•Convergentes (destructivos). Las placas convergen.
Trincheras o cadenas montañosas. Volcanismo desde
basaltico a riolitico pero en su mayoría andesitico
(arcos). Temblores de someros a profundos con
mecanismo variable
•Transformes (conservativos). La placas se deslizan
lateralmente. Fallas laterales o transformes. Volcanismo
ausente. Temblores someros y de cizalla.
Aproximadamente el 85% de la superficie de la Tierra está cubierta por placas (casi)
rígidas, mientras que el restante 15% está formado por limites entre placas y corteza en
deformación. Los límites oceánicos pueden ser muy estrechos (1-60 km) mientras que
los limites en corteza continental pueden llegar a tener mas de 1,000 km de ancho.
Estructura del interior de la Tierra
Estructura del interior de la Tierra
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Se sabe que la tierra está estratificada desde mucho antes de la teoría de la
Tectónica de Placas.
La estratificación consta de 3 capas concéntricas: el núcleo, el manto y la
corteza. A su vez el núcleo se divide en dos partes, una liquida y otra sólida.
Los conocimientos sobre estas capas se obtienen principalmente de la
sismología y la gravimetría.
•Mapa del estado de esfuerzo en la litósfera (World Stress Map Project
• En el interior de la Tierra
hay un gradiente de
Presión y Temperatura
que produce cambios en
la composición química
y mineralógica de las
rocas.
• La gravedad ha
producido una
estratificación por
densidad de los
elementos, así que la
presión aumenta
constantemente hacia el
interior.
• La temperatura también
aumenta debido a
reacciones exotérmicas
de decaimiento de los
elementos radioactivos
Discontinuidades sismológicas de la Tierra
• El límite entre corteza y manto lo
constituye una discontinuidad
sísmica llamada discontinuidad
de Mohorovicich o simplemente
Moho. En correspondencia de este
límite incrementa la velocidad de
las ondas sísmicas y aumenta la
densidad de las rocas.
• Se cree que esto se debe a un
cambio de composición
geoquímica desde gabroica a
peridotitica, es decir dominada por
el Olivino y Opx.
• Esta hipótesis ha sido comprobada
por los xenolitos acarreados por los
basaltos alcalinos asociados al
volcanismo intraplaca.
La corteza
•
•
La corteza tiene un espesor muy variable. La corteza oceánica tiene un
espesor tan solo de 5 km y tiene composición basáltica.
La corteza continental varia entre 35 y 65 km y tiene una composición
mucho mas variable. Los espesores mayores se encuentran en
correspondencia de cadenas montañosas jóvenes y núcleos antiguos.
Variación del espesor cortical
Corteza
Oceánica
Corteza
Continental
Corteza
Transicional
Espesor de la corteza
Reacciones mineralogicas y cambios de velocidades sismicas en el manto
El manto se divide en manto
inferior y superior, con un límite a
660 km de profundidad.
La composición del manto es
dominada por silicatos de Fe y
Mg.
Sin embargo existe un cambio de
fase mineralógico a los 410 km,
donde el Olivino se transforma en
Wadsleyite.
Otro limite a los 660 km
corresponde a la trasformación en
Perowskite + magnetowüstite
que implica a un cambio de 4 a 6
en la coordinación de Si con O.
La Tierra según la Teoría de la Tectónica de Placas
•En la Tectónica de Placas se mantiene la estratificación de la Tierra que se conocía
antes, pero se añaden dos capas mas: la Litósfera y la Astenósfera
•Estas dos capas no se diferencias en base a la composición sino a la reología, es
decir con que facilidad las rocas fluyen
La Astenósfera es una zona de baja viscosidad que corresponde a un decremento
en la velocidad sísmica. Una baja viscosidad permite que las rocas fluyan en el
tiempo geológico. Además el contraste reologico entre Litósfera y Astenósfera
permite que el esfuerzo se transmita lateralmente en toda la placa pero mucho
menos en sentido vertical. En otras palabras la Litósfera está mecánicamente
desacoplada de la Astenósfera
VARIACIÓN DEL ESPESOR DE LA LITOSFERA A ESCALA GLOBAL
VARIACIÓN DEL ESPESOR DE LA LITOSFERA EN UNA MISMA PLACA
Diferencias entre litósfera oceánica y continental
Los perfiles de resistencia a la deformación tienen marcadas diferencias
debido a la diferente composición y mineralogía y temperatura.
Diferencias entre litósfera oceánica y continental
En la corteza continental se puede tener una respuesta distinta a la deformación según
su composición y a la presencia de fluidos.
Espesor elástico efectivo de la litósfera oceánica y continental
•La litósfera exhibe una resistencia mecanica finita que se mide con un parámetro
llamado espesor elástico efectivo (effective elastic thickness = Te) o también rigidez
flexural. En el caso de la Litósfera oceánica este parámetro se relaciona muy bien con
la edad y por ende con la temperatura (alrededor de la isoterma 600°).
Espesor elástico efectivo de la litósfera oceánica y continental
•En el caso de la Litósfera continental la dependencia edad/temperatura de la rigidez
flexural es mucho menos obvia. Esto se debe a que en los continentes Te depende
también de la distribución de cargas, de la curvatura de la placa y del desacoplamiento
entre corteza y manto y entre la misma corteza.
En detalle
entonces la
Litósfera
continental es
mucho mas
compleja que la
oceánica.
Diferentes niveles
de despegue
pueden existir y
pueden reducir la
resistencia global
de la Litósfera.