Tierra
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José Antonio Pascual Trillo


CIENCIAS DE LA TIERRA

 

 

LA TECTÓNICA DE PLACAS

ES EL PARADIGMA CIENTÍFICO ACTUAL QUE NOS PERMITE ENTENDER LA ESTRUCTURA Y LA DINÁMICA DE LA TIERRA:

VIVIMOS SOBRE UN PLANETA ACTIVO CUYA SUPERFICIE SÓLIDA E INTERIOR ESTAN EN CONTINUO MOVIMIENTO

 

 

Temas tratados en esta página:

 

LAS TEORÍAS MOVILISTAS

 

LOS LIMITES DE PLACAS

 

EJEMPLOS DE LÍMITES EN LA TIERRA ACTUAL

 

LOS PUNTOS CALIENTES

 

EL MOTOR DE LA TECTÓNICA

 

OTROS RECURSOS EN LA RED SOBRE TECTÓNICA DE PLACAS

 

 

LA TEORÍA QUE NOS EXPLICA LA DINÁMICA DE LA TIERRA

La tectónica global o de placas es el paradigma científico de la geología moderna.

La deriva continental fue su precedente.

 

 

LOS ANTECEDENTES:

LA DERIVA CONTINENTAL

Teoría propuesta por Alfred Wegener en 1912. Se basa en el movimiento de los continentes (en su formulación por Wegener desde una Pangea con todos los continentes juntos hasta hoy). Con importantes modificaciones (lo que se mueve son las placas) es una idea precursora de la vigente teoría de la tectónica de placas. Las animaciones de debajo (pulsar) simulan con distanto grado de precisión y complejidad el movimiento de los continentes desde Pangea (II) hasta su ubicación actual.

TEORÍA DE LAS PLACAS TECTÓNICAS

La moderna teoría de la tectónica de placas o tectónica global explica los fenómenos volcánicos, la sismicidad y buena parte del relieve terrestre (orógenos, fosas, etc.) a partir de la liberación de energía interna del planeta y la ruptura de la litosefra en placas.

Las siguientes imágenes son enlaces a páginas donde puede verse la coincidencia entre algunos de estos aspectos:
 
 

El enlace siguiente muestra una animación con el movimiento de las placas en el pasado y una pequeña incursión en el futuro, así como una esquema del corte o perfil del interior de la Tierra según la tectónica global:

Una nueva animación sobre las placas: movimiento y límites

 

Las "fronteras" entre las placas son los

Límites o bordes de placa

Existen tres tipos principales:

El excelente juego de animaciones o imágenes siguiente muestra estos tipos:

 

 

Límites constructivos o divergentes:

Rifting y dorsales

Rift en Islandia

RIFTING

La fragmentación continental (formación de una fractura que se convertirá en una dorsal) supone la apertura de un valle en rift ("rifting") en litosfera continental. La salida de materiales magmáticos determinará la formación de corteza oceánica en el fondo de la depresión tectónica o valle en rift y la consiguiente conversión del eje del valle en una dorsal. La menor altitud de dicho valle o fosa permite la entrada de agua marina desde los laterales y la apertura de un océano que recubrirá la corteza oceánica según se vaya formando.

EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

Formulada inicialmente como una teoría propia, se inscribe en la moderna concepción de la tectónica global, siendo uno de los pasos fundamentales para su formulación. Se basa en la creación de corteza oceánica a partir de las dorsales con el movimiento divergente de las placas implicadas y la separación continental. La animación muestra la expansión en el caso del oceáno Atlántico

Las dos animaciones (abajo) muestran el proceso de expasión del fondo oceánico a partir de la salida de material volcánica en el eje de la dorsal. La de debajo muestra el efecto de los cambios de polaridad magnética de la Tierra en el fondo rocoso marino (litosfera oceánica), lo que fue una prueba de la teoría de la expansión ocaeánica (ver más abajo).

Aspecto del relieve de una dorsal

CRECIMIENTO DE LA CORTEZA OCEÁNICA

El mecanismo de funcionamiento de la dorsal supone la salida de material magmático y acreción o expansión de la corteza oceánica (y por tanto del fondo marino).
La animación muestra este proceso de crecimiento de la corteza oceánica

 

INVERSIONES MAGNÉTICAS

Las periódicas inversiones magnéticas de los polos determinan una orientación magnetica de los minerales solidificados en los basaltos de la corteza oceánica en el momento de formarse que permiten reconstruir la historia del proceso de extensión del fondo marino a ambos lados de una dorsal. La animación muestra el proceso.

 

El proceso de conversión de un rift en una dorsal implica la progresiva aparición de corteza oceánica mediante procesos magmáticos y durante milones de años.

El valle en rift inicialmente ubicado en el interior de un continente se va transformando en una cuenca oceánica alargada y estrecha y finalmente, de persistir el proceso,en un oceáno tan extenso como lo es el Atlántico.

 

En el siguiente enlace se puede ver este proceso animado:

 

PRESENTACIÓN EN PDF SOBRE LOS LÍMITES CONSTRUCTIVOS

 

Límites transformantes:

Fallas transfomantes o de desgarre

FORMACIÓN DE FALLAS TRANSFORMANTES

Según se va formando corteza oceánica a partir de la dorsal, dada la esfericidad de la Tierra, el eje de la dorsal se ve fragmentado en sectores separados por fallas en cizalla denominadas transformantes o transcurrentes, a cuyos lados las placas se mueven de forma tangencial o paralela.

Las dos animaciones siguientes muestran este movimiento:

 

 

Falla de San Andrés (California)

PRESENTACIÓN EN PDF SOBRE LOS LÍMITES TRANSFORMANTES:

 

 

Límites destructivos o convergentes:

Orógenos, arcos de islas volcánicas, fosas y subducción

LA SUBDUCCION Y LOS LÍMITES DESTRUCTIVOS

En algunas zonas de la litosfera oceánica, bien en medio de ella, bien en áreas colindantes con litosfera continental, la placa se rompe al verse presionada, comenzando a hundirse (siempre litosfera oceánica, más estrecha y densa) hacia el manto sublitosférico. Este proceso se denomina subducción y es origen de procesos magmáticos (con volcanismo incluido) y sismicidad (terremotos).

 

La animación muestra un proceso de subdución en un límite de placas entre litosfera océanica y continental.

 

LA SUBDUCCIÓN

La subducción supone la introducción de una placa fría y densa en el interior del manto, donde acaba mezclandose con los materoiales a profundidades mayores de los 600 metros. El esquema siguiente muestra los valores de profundidad en una zona de subducción y las temperaturas de los materiales que subducen y los de alrededor:

 

PLANO DE SUBDUCCIÓN O DE BENIOFF

El plano que determina la placa que sudduce, denominado de Benioff, se advierte por la distribución en profundidad de los focos sísimicos de los terremotos de la zona, ya que éstos tienen lugar en la zona de colisión entre la placa que subduce y la que se sobrepone.

PRESENTACIÓN EN PDF SOBRE LOS LÍMITES DESTRUCTIVOS

 

 

COLISIÓN CONTINENTAL

Al colisionar dos continentes, por desaparecer la litosfera oceánica que hay entre medias en un proceso de subducción, se produce un encontronazo que no puede resolverse por subducción, ya que la corteza continantal es demasiado gruesa para ello. Como consecuencia se forma una gran orógeno o cordillera de subducción.

El caso más reciente y espectacular es la colisión de India contra Eurasia, resuelta con la formación de los Himalayas.

Pulsando en las imágenes siguientes puedes ver este proceso animado:

 

Semeru. Java

EL CINTURÓN DE FUEGO DEL PACÍFICO

El Pacífico presenta una gran cantidad de zonas de subducción. Estos límites destructivos de placas coinciden con las líneas de los volcanes , determinando el llamado cinturón de fuego. Pulsando en la imagen irás a una página donde puedes ver esa coincidencia pulsando en los botones que verás:

 

Casos y ejemplos de

LIMITES DE PLACA EN LA TIERRA

 

LIMITES DE PLACAS EN TORNO A LA PLACA ARÁBIGA

Pulsando en las imágenes se pueden los tipos de límites, la sismicidad y otras características de este zona terrestre.
 

GRAN RIFT AFRICANO

Rift Gregory sobre el Lago Manyara, parte del talud del Gran Rift. Tanzania.

IR A LA PÁGINA DEL GRAN RIFT AFRICANO

 

Puntos calientes intraplaca

LOS PUNTOS CALIENTES ("HOT-SPOTS")

En zonas intraplaca (por tanto, alejadas de límites) pueden producuirse "perforaciones" de la placa debidas al ascenso de "penachos" de magmas que generan volcanismo. De producirse en zonas de corteza oceánica en movimiemnto generan alineaciones de isla volcánicas según la placa va discurriemndo sobre el punto caliente procedente del manto.

La animación muestra este proceso bien conocido para el caso de Hawai y las Midways, en el Pacífico

Islas Galápagos

         

EL MOTOR DE LA TECTÓNICA

Wergener carecía de una buena explicación para el movimiento de los continentes en su teoría de la deriva.

Hoy, la tectónica de placas cuenta con una explicación convincente para el movimiento de las placas:

el calor que pugna por salir del interior de la Tierra, tanto el almacenado desde su formación como el generado por desintegraciones de isótopos radiactivos.

Eso determina el movimiento convectivo del manto y el movimiento superficial de las placas.


La siguiente animación te lo muestra:

 

A continuación tienes tres modelos de funcionamiento convectivo por calentamiento inferior de un fluido

(pulsando en cada una de las tres imagenes se obtiene cada uno de los tres modelos):

 

 

         

 

 

 

 

 

 

 

 

A continuación puedes encontrar otros interesantes recursos en la red

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Excelente conjunto de animaciones de la Universidad de Berkeley en los enlaces puestos por el departamento de biología y geología del IES La Rábida:

 

EN ESTAS PÁGINAS DE LA UNIVERSIDAD DE INDIANA (USA) ENCONTRARÁS ALGUNOS TEXTOS, IMÁGENES Y ANIMACIONES INTERESANTES SOBRE TECTÓNICA DE PLACAS (ESTÁN EN INGLÉS):

 

 

Dynamic Earth

 

EN LAS PÁGINAS SIGUIENTES DE LA UNIVERSIDAD DE LEEDS (GRAN BRETAÑA) HAY EXCELENTES ESQUEMAS ANIMADOS SOBRE LA TIERRA Y SU DINAMISMO. ESTAN EN INGLÉS .

(Gracias a PEP VERD por la información)

 

 

PUEDES MOVERTE ENTRE ELLOS DESDE LAS PROPIAS PÁGINAS DE LA UNIVERSIDAD DE LEEDS, PERO PARA FACILITARTE EL ENCONTRAR ALGUNOS TEMAS, PUEDES UTILIZAR LOS ENLACES DE DEBAJO:

 

 

*      SISTEMA SOLAR:

o       Datos de masa, densidad y radio de los planetas y el Sol

o       Datos sobre tipos de meteoritos

o       Composición de cada capa de la Tierra

 

*      GEOFISICA GENERAL:

o       La Tierra no es un geoide perfecto.

o       Cálculo de la masa de la Tierra

o       Densidad media de la Tierra

o       Densidad comparada de otros materiales

o       Composición de cada capa de la Tierra

 

*      ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA:

o       Modelo sísmico del interior de la Tierra

o       Llegada de las ondas desde el hipocentro a otros puntos de la superficie

o       Variación de la densidad, masa y velocidad de ondas P y S en las capas de la Tierra

o       Esquema de la estructura interior de la Tierra en capas

o       Composición de cada capa de la Tierra

o       Modelos de isostasia

§         Modelo de Airy (Corteza Continental)

§         Modelo de Pratt (Corteza Oceánica)

 

*      PLACAS TECTÓNICAS:

o       Mapa de terremotos, limites de placas y velocidad relativa de placas en los límites

o       Datos sobre las placas (dimensión, velocidad, etc.)

o       Tipos de límites de placas

§         Limites de placas en la Placa Arábiga (ejemplo)

o       Modelo de litosfera oceánica y continental

§         Estructura y composición de la corteza oceánica

§          

 

*      LIMITES CONSTRUCTIVOS:

o       Anomalías magnéticas en torno a una dorsal

§         Dorsal Juan de Fuca (ejemplo)

o       Relación entre edad del fondo marino y profundidad (batimetría)

o       Dorsal atlántica

 

*      LIMITES TRANSFORMANTES

o       Fallas transformantes que cortan una dorsal

 

*      LIMITES DESTRUCTIVOS:

o       Modelo Andino (continental-oceánico) y modelo Arco Isla (oceánico-oceánico)

o       “Círculo de fuego” del Pacífico y ubicación de volcanes

o       Ubicación de epicentros de terremotos y volcanes en Japón

o       Ubicación de epicentros en varias zonas subductivas del Pacífico

o       Temperaturas estimadas en perfil de un límite destructivo (subducción)

o       Reflexión sísmica en prisma de acrección cercano a Japón (pulsar “interpret”)

o       Relación entre volcanes, limite de placas y profundidad de la capa que subduce en Java.

o       Relación entre metamorfismo regional y subducción

o       Relación entre magmatismo y subducción

§         Efecto de la presencia de agua en el punto de fusión de las rocas

§         Magmatismo en los arcos insulares volcánicos

§         Magmatismo en los Andes

o       Colisión continental: Himalayas (pulsar en puntos del esquema)

§         Topografía general de la zona de colisión

§         Animación de la colisión de India contra Asia (vista desde arriba)

§         Animación de la colisión de India contra Asia (vista en perfil)

§         Ubicación de los terremotos en la zona de colisión

§         Tectónica del Himalaya (además de lo anterior contiene numerosas imágenes)

o       Modelo de subducción placa oceánica - placa oceánica Islas Tonga-Fiji (Pulsar “interpret”)

*      CICLO DE WILSON:

o       Esquema del ciclo de Wilson (general)

o       Ciclo de Wilson indicando algunos orógenos (cordilleras)

o       Ciclo de Wilson señalando márgenes pasivos y activos

*      CAUSAS DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS:

o       Fuerzas que actúan sobre las placas

o       Tomografía bajo las islas Tonga

o       Dinámica de una pluma o penacho (animación)

o       Puntos calientes y apertura del Atlántico Sur

o       Interacción entre plumas (penachos) y placas

o       Modelo de Geoff Davies de convección desde el núcleo.

§         Dibujo de Davies

*      HISTORIA DE LA TECTONICA DE PLACAS:

o       Antigüedad de la corteza continental (mapa)

 

 

OTROS ASPECTOS RELACIONADOS

 

*      FALLAS (TIPOS)

o       Mecanismos focales (tipos de fallas): pulsar en cada uno

*      FUSIÓN DEL MANTO Y DE LA CORTEZA

o       Fusión de las rocas en función de temperatura, presión presencia de agua, etc.

*      DATACIÓN DE ROCAS

o       Métodos radiactivos

 

 

 

 

 


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