Download Cómo responderá la corteza en esa zona?

DINÁMICA LITOSFÉRICA
1. ISOSTASIA
Mapa del grosor de la corteza terrestre en kilómetros.
Analízalo y saca tus conclusiones.
El máximo grosor de la corteza se encuentra en la
cordillera más alta.
Cuanto más alta es una cordillera más gruesa
es la corteza.
Cuanto más gruesa es la corteza más se hunde esta
en el manto.
El mínimo grosor corresponde a la corteza oceánica.
Bloques de madera de distinto
grosor flotando en el agua.
Según su grosor, las distintas zonas
de la corteza terrestre están más o
menos hundidas en el manto.
Modelo de Airy de la corteza terrestre (1889): la corteza terrestre se comporta
como si estuviera formada por bloques ligeros que flotan sobre un material
más denso.
Según este modelo:
- ¿cuál es la respuesta de la corteza a un incremento de la masa?
- ¿cuál es la respuesta de la corteza a una disminución de la masa?
Según la teoría de la isostasia de Dutton (1892) la corteza terrestre
se encuentra en equilibrio con los materiales del manto (isostasia)
de manera que si la corteza se sobrecarga se hundirá, y si se
descarga se elevará.
Igual que los bloques de madera que flotan en el agua, las
elevaciones y los descensos de la corteza se rigen por el
Principio de Arquímedes.
Sin embargo, el manto sobre el que “flota” la corteza no es un
mar de magma sino que es sólido.
Mapa de la extensión máxima que alcanzó el hielo en la última glaciación (hace 18.000 años).
En una glaciación se acumula gran cantidad de hielo sobre una zona de
la corteza terrestre. ¿Cómo debería responder la corteza en esa zona?
Se produce un lento hundimiento de la corteza en el manto.
El hundimiento es mayor en el centro que en los lados.
El manto responde como un fluido a la escala del tiempo geológico.
Hace 15.000 años se inició el final de la glaciación y se produjo
el deshielo. ¿Cómo debió responder la corteza en esa zona?
La desaparición de la masa de hielo se acompaña de un lento reajuste
hacia arriba de la corteza en la zona.
El reajuste isostático es muy lento y continua en la actualidad.
Actual ascenso isostático
en mm/año de la península
de Escandinavia.
¿Dónde es mayor?
¿Dónde es menor?
¿Por qué?
En las cordilleras la erosión es muy intensa.
¿Cómo responderá la corteza en esa zona?
1
2,3
4
1.
2.
3.
4.
La erosión hace que la corteza pierda peso.
La pérdida de peso produce un ascenso por isostasia.
La erosión continua y deja al descubierto rocas de origen profundo.
La acumulación de sedimentos provoca un hundimiento en la corteza.
• LA ISOSTASIA es la condición de equilibro
que presenta la superficie terrestre debido a
diferencias de masa y de densidad de sus
diferentes partes.
• Se resuelve en movimientos verticales que
tienden a recuperar el equilibrio y está
fundamentada en el principio de
Arquímedes.
• Supone la capacidad de flexión de la litosfera
rígida y el comportamiento fluido a largo
plazo del manto subyacente.
2. TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN
DE LAS CORDILLERAS
• LA PRIMERA TEORÍA SOBRE EL
ORIGEN DE LAS CORDILLERAS ES LA
TEORÍA CONTRACCIONISTA.
• OTRA TEORÍA FUE LA DEL GEOSINCLINAL
1.
2.
3.
4.
En un geosinclinal se acumulan grandes espesores de sedimentos.
La corteza se hunde y comprime los sedimentos.
Los materiales más profundos se funden y tienden a subir.
Se forma la cordillera.
• Las teorías contraccionista y del geosinclinal
son teorías fijistas.
• Las teorías fijistas parten de la premisa de
que los continentes y océanos siempre han
estado como en la actualidad. Sólo aceptan
movimientos verticales de la de la corteza.
• Cualquier teoría sobre la formación de las
cordilleras debería explicar:
– La intensa deformación de las rocas (pliegues
y fallas)
– La presencia de fósiles marinos en las rocas
sedimentarias.
• LA TEORÍA DE LA DERIVA
CONTINENTAL ES LA PRIMERA
TEORÍA MOVILISTA (WEGENER, 1912).
• Wegener (El origen de los continentes y los océanos,
1915) propuso que si los continentes podían realizar
movimientos verticales (isostasia) también podían
realizar movimientos horizontales deslizantes si se les
aplicaba una fuerza suficiente.
Postula que los continentes estuvieron
unidos hace 200 m.a. en un gran
supercontinente (Pangea) y que estos
se han ido desplazando hasta sus
posiciones actuales.
En su tesis original, Wegener propuso
que los continentes se desplazaban
sobre otra capa más densa de la Tierra
que conformaba los fondos oceánicos y
se prolongaba bajo ellos.
• EN EL FRENTE DE LOS CONTINENTES EN
MOVIMIENTO SE FORMARON GIGANTESCAS
ARRUGAS: LAS CADENAS DE MONTAÑAS.
• ¿Explica esta teoría la formación de las cordilleras?
Busca ejemplos que podrían ser explicados así y otros
que no.
• ¿QUÉ FUERZA GIGANTESCA PODÍA
IMPULSAR A LOS CONTINENTES?
• Cuando Wegener propuso su teoría no se
conocían:
– la estructura interna de la Tierra
– el relieve de los fondos oceánicos
• Por esas razones Wegener no supo
explicar la naturaleza de las fuerzas que
mueven a los continentes.
• Sin embargo, Wegener presentó una
cantidad abrumadora de pruebas de la
movilidad continental que siguen siendo
válidas en la actualidad.
Encaje de los continentes en
Pangea.
El encaje es mejor entre las plataformas
continentales que entre las costas. ¿Por qué?
Distribución de Mesosaurus, un reptil fósil.
¿Cómo explicarla desde la deriva de los continentes?
¿Y desde el fijismo, dominante en la época?
Cordilleras de igual edad y estructura a ambos lados del Atlántico.
Distribución de los yacimientos de diamantes en América
del Sur y África.
Distribución del hielo glaciar hace 300 millones de años
(glaciación permocarbonífera).
3. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE
PLACAS
Las expediciones oceanográficas llevadas a cabo a partir de 1925 permitieron
conocer el relieve submarino mediante el uso del sonar.
Anteriormente ya se hicieron sondeos con cable.
Se produjeron dos descubrimientos:
1. La existencia de dorsales
2. La existencia de fosas
a: hasta 200 m de profundidad
b: 200 – 3000 m de profundidad
c: 2000 – 6000 m de profundidad
f: 3000 m de altitud
g: hasta 11022 m de profundidad
En el centro, la dorsal tiene un valle formado por fallas normales (rift valley).
El eje de la dorsal está segmentado por fallas perpendiculares a su
dirección: las fallas transformantes.
a
b
ESTRUCTURA DE UN SEGMENTO DE DORSAL OCEÁNICA
a. Fallas normales.
b. Falla transformante.
En el valle central (rift valley) hay una
intensa actividad volcánica y el gradiente geotérmico
es el más elevado de la Tierra.
Dive and discover: mid – ocean ridges
Lavas almohadilladas: son típicas de las erupciones
volcánicas submarinas. Su consolidación forma el basalto
característico de la corteza oceánica.
¿Por dónde crees que sale la lava?
¿Qué relación existe entre la edad de los basaltos del fondo oceánico y la
distancia a la dorsal?
El grosor de la capa de sedimentos se incrementa a medida que nos
alejamos de la dorsal. ¿Sabrías decir por qué?
• Características de las dorsales oceánicas:
–
–
–
–
–
Tienen un valle central o rift valley.
Están desgarradas por fallas transformantes
Hay un intenso volcanismo.
Gradiente geotérmico más alto de la Tierra.
Edad creciente de los basaltos del fondo oceánico a
medida que nos alejamos del eje de la dorsal.
– Grosor creciente de la capa de sedimentos a medida
que nos alejamos del eje de la dorsal.
– Localización de los focos sísmicos en las
fallas transformantes.
- Bandeado magnético a ambos lados de la dorsal.
Falla de desgarre.
Falla transformante.
Las fallas transformantes son fallas de desgarre que afectan a una dorsal.
¿Dónde están los epicentros de los terremotos en una falla de desgarre
Y en una falla transformante?
Bandeado magnético en el fondo del Atlántico al sur de Islandia.
En marrón: anomalías positivas del campo magnético.
En blanco: anomalías negativas del campo magnético.
Las bandas marrones y blancas se distribuyen simétricamente
respecto al eje de la dorsal.
El magma rico en mineral de hierro se magnetiza según la polaridad
del campo magnético vigente en ese momento.
Una vez consolidado, se conserva la polaridad.
• Las pruebas obtenidas encajan en la
teoría de la extensión de los fondos
oceánicos (Harry Hess, 1962):
“Las dorsales oceánicas son los lugares
donde se crea nueva litosfera oceánica a
partir de magmas procedentes del
interior.”
Las dorsales son límites divergentes.
E
A
D
B
C
TEORÍA DE LA EXTENSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
Fallas normales
A
D
B
C
• Nombra A, B, C, D y E.
• Las dorsales son una elevación del fondo
oceánico sobre las llanuras abisales.
¿Cuál crees que es la causa de la
elevación?
• ¿Por qué el valle de rift está formado por
fallas normales?
• ¿Cuál es la causa de la separación entre
Sudamérica y África (o entre Norteamérica
y Eurasia)?
• Fíjate en la edad de las rocas de la
litosfera del océano Atlántico. ¿Por qué
crees que no supera los 180 millones de
años?
• La edad máxima de las rocas nos indica
cuándo se inició la fragmentación de
Pangea en la zona en la que nace el
océano Atlántico.
• Veamos cómo se fragmenta un continente:
Litosfera continental
Manto sublitosférico
El ascenso de roca caliente del manto y su fusión cerca de la
superficie produce el abombamiento de la litosfera continental, su
fracturación y el comienzo del volcanismo.
El estiramiento de la corteza produce una serie de fallas normales que
configuran un valle escalonado o rift continental con gran actividad
volcánica.
Se ensancha el rift continental y se forma un mar lineal.
Se inicia la formación de litosfera oceánica.
La extensión del fondo oceánico continúa y se forma un océano.
Identifica sobre este mapa de
África las etapas de:
1. Rift continental
2. Mar lineal
• La extensión de los fondos oceánicos
genera un exceso de litosfera oceánica
que tiene que ser destruido en alguna
parte.
• Las fosas son objeto de una paradoja: a
pesar de encontrarse cerca de los
continentes no se han rellenado de
sedimentos. ¿Cómo es esto posible?
1º. Todos los focos sísmicos
están al oeste de la fosa.
A
2º. Los epicentros más alejados
de la fosa son los de terremotos
de foco más profundo.
A’
3º. Los epicentros más cercanos
a la fosa corresponden a
terremotos de foco superficial.
Representa los focos sísmicos
sobre la sección del terreno A-A’.
¿Qué puede significar esa
disposición de los focos?
Las zonas de subducción son límites convergentes en los que
hay intensa sismicidad y actividad volcánica.
¿Cuál es la causa de ambas?
• En las zonas de subducción se pueden
producir tres tipos de convergencia:
1. convergencia continental-oceánica
2. convergencia oceánica-oceánica
3. convergencia continental-continental
CONVERGENCIA LITOSFERA CONTINENTAL – LITOSFERA OCEÁNICA.
¿Dónde se da actualmente esta situación?
¿Qué sucede con los sedimentos del fondo oceánico?
¿Qué es la obducción?
CONVERGENCIA LITOSFERA OCEÁNICA – LITOSFERA OCEÁNICA.
¿Dónde se da actualmente esta situación?
¿Qué sucede con los sedimentos del fondo oceánico?
¿Qué origen tiene el arco de islas?
CONVERGENCIA CONTINENTAL – CONTINENTAL.
¿Dónde se da actualmente esta situación?
¿Cómo pueden llegar dos continentes a colisionar?
SUBDUCCIÓN
LITOSFERA OCEÁNICA
CIERRE DE LA CUENCA OCEÁNICA
COLISIÓN CONTINENTAL
Algunos límites de placas no son divergentes (dorsales oceánicas)
ni convergentes (zonas de subducción).
Son las fallas transformantes o límites conservativos, en los que ni
se crea ni se destruye litosfera oceánica.
La falla de San Andrés es un límite de placas conservativo.
En los límites conservativos
(fallas transformantes) se registra
una gran sismicidad.
La litosfera está dividida en placas rígidas cuyos límites pueden ser
dorsales, zonas de subducción o fallas transformantes.
La mayor parte de los terremotos se localizan en los límites de placas.
La mayor parte de los volcanes se localizan en los límites de placas.
Las placas se desplazan sobre los materiales dúctiles
del manto sublitosférico.
Los desplazamientos de las placas son causados por
el calor del interior terrestre que origina corrientes de
convección y por la energía gravitatoria.
El tamaño y la forma de las placas cambia con el tiempo.
El número total de placas también cambia.
Los distintos procesos de la tectónica de placas se suceden formando
un ciclo llamado ciclo de Wilson.
SÍNTESIS DE LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE
PLACAS
• La litosfera se encuentra dividida en un conjunto de fragmentos
rígidos denominados placas litosféricas.
• Los límites de las placas litosféricas pueden ser de tres tipos:
dorsales, zonas de subducción o fallas transformantes.
• Los límites de las placas son las zonas de la Tierra en las que
existe mayor actividad geológica.
• Las placas se desplazan sobre los materiales dúctiles del manto
sublitosférico.
• Los desplazamientos de las placas son causados por el calor del
interior terrestre y la energía gravitatoria.
• La litosfera oceánica es renovada continuamente, mientras que la
litosfera continental tiene un carácter más permanente.
• A lo largo de la historia de la Tierra no solo ha cambiado la posición
de las placas litosféricas o su forma y tamaño, sino también su
número.