Temas 1 -2 Estructura y dinámica de la Tierra

TEMAS 1-2 ESTRUCTURA,
DINÁMICA DE LA TIERRA

EL ESTUDIO DE LA TIERRA
 Para conocer su estructura y composición. Dos métodos de estudio:
LOS MÉTODOS DIRECTOS
 Observación de materiales in situ o en el laboratorio. Tipos:
 Observación de rocas superficiales: Las rocas quedan expuestas por la
erosión o volcanes. Se recogen muestras para analizar.
 Minas y sondeos: Perforaciones del subsuelo. Obtener muestras (sondeo)
o aprovechando las excavaciones mineras.
 Experiencias de laboratorio: Se reproduce lo que ocurre en el interior
terrestre.

LOS MÉTODOS INDIRECTOS
 Elaboran hipótesis a partir de observaciones indirectas. Tipos:
 Métodos gravimétricos: Buscan variaciones del valor de la gravedad
(9.8m/s2). Aportan información sobre la densidad y composición de las
rocas.
 Métodos magnéticos: Estudia el campo magnético producido por
estructuras en el subsuelo, su intensidad depende del contenido de
magnetita y materiales magnéticos . Permite ubicar estructuras
geológicas.
 Estudio de meteoritos: Los planetas del SS tienen un origen común
por lo que la información de los meteoritos puede ofrecer datos sobre la
Tierra. Tipos:
 Sideritos: Muy densos, hierro y níquel. Como el núcleo terrestre.
 Siderolitos: Densidad intermedia. Ferroniquel y silicatos
ferromagnésicos. Como en el manto terrestre.

SIDERITO
SIDEROLITO
AEROLITO
MEDICIONES
GRAVIMÉTRICAS

 Métodos geotérmicos: Se mide el flujo geotérmico procedente del
calor interno del planeta.
 Los valores altos se detectan en zonas volcánicas o de corteza
terrestre delgada.
 Los valores bajos se detectan en fosas oceánicas y de corteza
terrestre gruesa.
 El método eléctrico: Mide las propiedades eléctricas de las rocas. Las
secas conducen peor la corriente que las porosas con contenido en
agua.
Prospección geoeléctrica Flujo geotérmico en W/m2

 El método sísmico: la liberación brusca de energía contenida en las
rocas sometidas a tensión se transmite en todas direcciones por ondas
sísmicas que llegan hasta la superficie, donde se detectan. Tipos:
 Ondas P: Primarias, son las más rápidas.6-10 Km/s. Se propagan por
todos los medios. Vibran adelante y atrás en el sentido de la
propagación. Expanden y comprimen materiales.
 Ondas S: Secundarias. Más lentas. 4-7 Km/s. Propagación sólo en
sólidos. Vibran perpendicularmente al sentido del desplazamiento.
 Superficiales: Se forman por la interacción entre las profundas y la
superficie terrestre. Del epicentro se propagan en forma circular. No se
usan en este método. Más destructivas.
 Ondas R: Más lentas.1-5 Km/s. Son las más percibidas por las
personas. Movimiento en ola.
 Ondas L: 2-6 Km/s. Movimiento horizontal perpendicular a la
dirección de propagación. Semejante a una serpiente.

 Comportamiento de las ondas:
 La velocidad aumenta con la rigidez de las rocas.
 La velocidad en una capa homogénea aumenta con la profundidad.
 Las ondas P son más rápidas que las S.
 Todas las ondas atraviesan los sólidos.
 El cambio de velocidad y trayectoria indica cambio en los materiales
discontinuidad sísmica. Indica la estructura del planeta.
 Las principales discontinuidades son: Mohorovicic, Gutenberg,
Lehman.

LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
MODELO DINÁMICO MODELO GEOQUÍMICO
Criterio: Comportamiento mecánico, densidad y
estado físico químico de los materiales. Cuatro
Cuatro capas.
Criterio: composición química de los
materiales. Tres capas.
Litosfera: Capa rígida. Engloba la corteza y parte
del manto superior.
Corteza: Rocas poco densas ricas en Si y Al.
(Oceánica y continental).Discontinuidad de
de Mohorovicic.
Astenosfera: Manto parcialmente fundido. Manto: Rocas más densas ricas en Fe y Mg.
Discontinuidad de Repetti (Entre manto sup
sup e inf)
Discontinuidad de Gutenberg.
Mesosfera: El resto del manto. Capa plástica y
dúctil.
Núcleo: metálico, compuesto básicamente
por Ni y Fe.
Endosfera: El núcleo externo está fundido, el
interno es sólido por la alta presión.

EL MODELO ACTUAL
 Integra los dos anteriores.
 La corteza:
 Capa terrestre más superficial, sólida, rígida separada del manto por la
discontinuidad de Moho.
 Se distingue:
 La corteza oceánica:
 Estructura horizontal: Forma los fondos oceánicos. Destacan las
llanuras abisales, las dorsales y márgenes continentales.
 Estructura vertical: De 3-15 km de espesor. Capa superficial
formada por lavas de basaltos y una profunda de gabros.
 Antigüedad: Es joven, no supera los 180 MA. Ya que se crea y
destruye continuamente (dorsales/subducción)

 La corteza continental:
 Estructura horizontal: Forma los continentes y las plataformas
continentales. Se distinguen los cratones (relieves suaves
erosionados) y las cordilleras (elevaciones rocosas por fuerzas
tectónicas)
 Estructura vertical: Espesor de 30 a 70 Km. Estructura variada,
no hay capas definidas. Se distingue capa superficial
sedimentaria erosionada,con intrusiones metamórficas y
magmáticas.
 Antigüedad: Muy antigua, hasta 500 MA.

 El manto:
 Capa más voluminosa. Contiene la mayor masa de la Tierra. Entre
la discontinuidad de Moho y Gutenberg (2.900Km). Rocas con
silicatos de hierro y olivino (Peridotitas). Tres zonas:
 Manto superior:
 Desde la discontinuidad de Moho a los 670 Km. Su zona más
externa tiene comportamiento dinámico, se incluye en la
litosfera, que se fragmenta en placas tectónicas.
 Bajo ella el manto es más fluido debido a las altas presiones y
temperaturas.
 Manto inferior:
 A partir de los 670 Km. Rocas más compactas y densas pero
aún hay flujo de materiales.
 Limite manto-núcleo: Los últimos 200km. Rocas parcialmente

 El núcleo:
 Capa más interna de la Tierra, desde Gutenberg al centro (6.371 km)
Formado por hierro, níquel, azufre y oxígeno.
 Dos regiones separadas por la discontinuidad de Lehman:
 Núcleo externo: 2.900-5.100 km. Corrientes de materiales líquidos.
 Núcleo interno: 5.100- 6.371 km. Metal sólido.
 Esta estructura genera el campo magnético terrestre.

HIPÓTESIS DE LA DINÁMICA TERRESTRE
 La Tierra cambia debido a su dinámica interna, mediante los procesos
geológicos.
LAS HIPÓTESIS OROGÉNICAS
 Origen de las cordilleras. Históricamente hubo dos tipos:
 Hipótesis fijistas: No admitían movimientos continentales. Distribución fija.
Los empujes verticales formaban las cordilleras.
 Hipótesis movilistas: Los continentes cambiaban de posición por fueras
horizontales, plegando y elevando cordilleras.
 Hipótesis de la deriva continental: Propuesta por Wegener en 1912.
Único supercontinente (pangea) que se fragmentó. Los continentes flotaban
sobre rocas del océano y se movían por fuerzas gravitatorias y las mareas.
 El modelo de la expansión del fondo oceánico: Propuesto por Hess en
1960. Se crea nueva corteza oceánica por las dorsales y se introduce por
las fosas al manto.

PRINCIPALES PRUEBAS DE LAS HIPOTESIS MOVILISTAS
GEOLÓGICAS PALEOCLIMÁTICAS PALEONTOLÓGICA
S
PALEOMAGNÉTICAS
Las líneas de
costa de África y
América del Sur
encajan.
Hace 300 MA hubo
una glaciación que
dejó estrías en las
rocas.
Presencia de los
mismos fósiles de
plantas y animales en
continentes
actualmente alejados.
El paleomagnestismo
en rocas de un mismo
continente y épocas
diferentes indica la
posición de los polos
magnéticos en esa
época.
Continuidad de
las cadenas
montañosas a
ambos lados del
Atlántico.
Las estrías están
distribuidas
actualmente en rocas
separadas miles de
km.
El Mesosaurus no
pudo cruzar a nado
los océanos.
La unión de esos
puntos crean puntos
de migración
continental.

CUESTIONES
1. ¿En qué criterios se han basado los científicos para elaborar los
dos modelos del interior de la Tierra?
2. ¿Qué es una discontinuidad?¿Cuál es la discontinuidad más
marcada de la Tierra?
3. ¿Cuál es el método más útil para deducir la estructura interna de la
Tierra?
4. ¿Cómo resumirías la Teoría de la deriva continental de Wegener?
5. ¿Qué pruebas paleontológicas le sirvieron a Wegener para
sustentar su teoría?
6. ¿Cuál fue el fallo más destacado de la teoría de la deriva
continental?

LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
 En los años 70 se aúnan diferentes ideas sobre procesos geológicos,
creándose la teoría de la tectónica global.
 Ideas fundamentales:
 La litosfera se divide en placas litosféricas.
 Las placas se mueven e interactúan.
 Los bordes tienen intensa actividad geológica.

LAS PLACAS Y LOS BORDES DE PLACAS
 Siete placas principales: norteamericana, sudamericana, del Pacifico,
africana, euroasiatica, indoaustraliana, antártica.
 Por su composición se dividen en:
 Oceánicas: Litosfera oceánica exclusivamente. Ej: placa del Pacífico.
 Mixtas: Litosfera oceánica y continental. Ej: placa euroasiática.
 Las placas litosféricas se sitúan sobre una capa plástica del manto que
permiten su movimiento, interactuando por sus bordes.

BORDES DE PLACAS
Bordes divergentes Bordes convergentes Bordes con movimiento
lateral
Las placas se separan. Las placas se juntan. Las placas se mueven en la
misma dirección con sentidos
opuestos.
Dorsales Una placa se introduce
bajo otra.
No se crea ni se destruye
litosfera.
Se genera nueva litosfera
oceánica: Bordes
constructivos.
Se destruye litosfera:
Bordes destructivos.
Fallas transformantes: Bordes
pasivos.
Dorsal atlántica Fosa de las marianas Falla de san Andrés

DINÁMICA DE LOS BORDES DIVERGENTES
 Destacan dos formaciones geológicas: las dorsales y los rift
intracontinentales.
DORSALES RIFT INTRACONTINENTALES
Separación de dos placas del fondo
oceánico.
Grandes depresiones como los rift,
pero situados en el continente.
Elevación submarina de 2km de altitud
y hasta 60.000km de longitud.
Etapa temprana de bordes
divergentes.
Eje central formado por un valle (rift)
con fallas transformantes.
Puede formar nuevo océano y
separación de continentes.
Actividad volcánica intensa, con salida
de magma. Ensanche de océanos.
Ej: Rift Valley en África oriental.
Bandeado paleomagnético simétrico a
ambos lados.

•Las partículas minerales se orientan según el
campo magnético permanentemente.
•En las rocas se registran los diferentes
inversiones del campo magnético a lo largo de
la historia, en forma de bandeado.

DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES
 Colisión o convergencia de dos placas.
 Se produce subducciónhundimiento de una placa bajo otra,
formando una fosa oceánica.
 Sismicidad y vulcanismo asociado a la subducción
 Sismicidad: En la subducción se produce un plano inclinado
(plano de Benioff) donde se producen los esfuerzos compresivos.
 Los ángulos pequeños (placas jóvenes) crean intensos
terremotos.
 Los ángulos pronunciados (placas antiguas) crean terremotos
suaves.
 Vulcanismo: La fricción aumenta la temperatura y funde las rocas,
generando magma ascendente por las fisuras.

Tipos de bordes convergentes
OCÉANO-OCÉANO OCÉANO-CONTINENTE CONTINENTE-CONTINENTE
La placa más antigua
es más densa y
subduce en ángulo
pronunciado.
La placa oceánica se
hunde bajo la continental
con poco ángulo.
Cuando subduce toda la placa
oceánica.
Terremotos de baja
intensidad.
Alta sismicidad. Ninguna de las placas penetra
en el manto. Ambas se
incrustan elevando los
materiales y creando una línea
de sutura.Obducción
Intensa actividad
magmática por la fusión
de las rocas del manto
en la placa que no
subduce.
Formación de cadenas
montañosas en el borde
convergente al plegarse
los materiales del fondo.
Intensa actividad
magmática.
Formación de grandes
orógenos por la elevación de
los materiales.

OCEANICA-
OCEANICA
OCEANICA-
CONTINENTAL
CONTINENTE-
CONTINENTE

Evolución de la
formación del
Himalaya

DINÁMICA DE LAS FALLAS TRANSFORMANTES
 Tienen movimiento lateral.
 Localizadas en bordes de las dorsales, perpendiculares a su eje,
cada 100 km.
 Gran actividad sísmica por el rozamiento de las placas.
 También afectan a la corteza continental. Falla de San Andrés
(California)

DINÁMICA DEL INTERIOR DE LAS PLACAS
 Formación de islas volcánicas como Hawai, debido a puntos calientes,
donde sube un penacho (pluma) de magma procedentes del manto.
 Este magma funde los materiales y crea islas volcánicas en hilera ya que el
punto caliente permanece en el mismo sitio mucho tiempo, moviéndose la
placa sobre él.

 Ningún modelo satisfactorio. Todos coinciden que es debido al calor
interno.
 Se acepta el modelo de subducción profunda.
 Flujo descendente: La litosfera oceánica fría y densa se introduce por las
zonas de subducción arrastrando y moviendo la placa hasta el límite del
núcleo-manto.
 Flujo ascendente: penachos de materiales supercalientes ascienden
hasta la litosfera (puntos calientes)
EL MOTOR DE LAS PLACAS

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