Teoría de la tectónica de placas

La tectónica de placas.

La dinámica interna en el sistema solar es la responsable de múltiples procesos geológicos, como la creación de relieve. Como el metamorfismo y magmatismo son procesos que dan origen a nuevas rocas, los relieves son consecuencias de procesos orogénicos. Esto compensa la destrucción de la superficie terrestre como consecuencia de la dinámica externa del planeta.


Las placas litosfericas.

Es la capa más superficial de la tierra, es muy frágil y transmite los esfuerzos en el mismo sentido que se le aplica. Su espesor oscila entre 50-200km va desde la corteza hasta el principio del manto superior. Esta variación es debida a que en la litosfera oceánica es más fina  que en la continental donde llega a los 200km. 

Las placas litosfericas son fragmentos de litosfera de extensión muy variable y de forma muy irregular. La mayoría de las placas son mixtas ya que comprenden parte de litosfera oceánica y parte de litosfera continental. Aunque existen placas con un tipo de litosfera oceánica como son la placa pacifica y de nazca o bien continentales como la placa arábica o la iraní. Las placas se mueven como si estuvieran flotando sobre un manto plástico y son unidades muy dinámicas que se mueven, se fracturan y se unen unas con otras. Como consecuencia a lo largo de la historia su número, tamaño y distribución han cambiado.

Límites o bordes de placas.

Al moverse las placas se encuentran tres tipos de límites diferentes de placas:
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      Borde constructivo. Esto son las dorsales oceánicas por donde crece la corteza oceánica. Son zonas en la que existen fuerzas que tienden a separar las placas.



      Bordes destructivos. Estos se produce cuando la placa oceánica más delgada y densa que la continental se sumerge bajo esta. Esta destrucción compensa la formación de litosfera en las dorsales. Los bordes destructivos se encuentran en las zonas de subducción.
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      Bordes neutro. Son zonas en las que la relación entre placas tiene lugar por esfuerzos de cizalla, debido al desplazamiento lateral entre ellas. No se crea ni se destruye litosfera pero se producen movimientos sísmicos como consecuencias, que dan lugar a las fallas de transformación.


Dorsales oceánicas.

Las dorsales son cordilleras submarinas e naturaleza volcánica, que se elevan unos 3000 m sobre el fondo marino y con una anchura de unos 1500km. Existe una por cada océano y tienen una gran actividad volcánica, el cual expulsa material basáltico. Por estas dorsales crece la corteza oceánica y las ondas “S” sufren un retraso al atravesar la raíz de estas dorsales indicando la existencia, a esas profundidades de magma basáltico que alimenta la actividad de la dorsal.

Zonas de subducción.

Esto se produce cuando dos placas se enfrentan debido a esfuerzos de compresión y una de ellas se sumerge o subduce bajo la otra. Hay varios tipos:
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      Colisión entre litosfera oceánica y litósfera continental.

La placa oceánica generalmente más delgada y más densa es la que subduce bajo la continental dando lugar a esta zona de subducción, se producen varios procesos geológicos muy interesantes:

- La formación de una fosa oceánica.

- Una gran actividad sísmica.

- Una gran actividad térmica.

- La  formación de nuevas cadenas orogénicas.
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      Colisión entre litosfera oceánica y litosfera oceánica.

Esta se produce cuando dos placas oceánicas colisionan produciendo la subducción de una con respecto la otra, generando una fosa oceánica y vulcanismo. Los cuales pueden emerger y formar un arco insular. Este fenómeno ha originado archipiélagos como los de Indonesia, las Antillas o las Kuriles.
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      Colisión entre litosfera continental y litosfera continental.

Se produce por el choque o colisión de dos masas continentales, provocado por el cierre del océano que las separaba y la formación de una gran cordillera orogénica, como la del Himalaya.



Fallas transformantes.

Son límites en los que las placas están relacionadas por esfuerzos de cizalla. Las placas al moverse en sentido opuesto rozan entre ellas, lo que da lugar a numerosos terremotos los cuales se producen bajo el mar. Son numerosas las fallas transformantes que cortan las dorsales y les hacen cambiar su trayectoria.



Causas del movimiento de las placas.

La principal causa y motor del movimiento de las placas es la diferencia de temperatura que existe en el interior de la tierra. Como en el manto que es sólido y plástico, existen diferencias de hasta 3.000ºC entre las zonas más profundas que limitan con el núcleo y las superficiales. Esto provoca corrientes de convección del manto que hace que los materiales profundo y caliente, menos densos suban a  la superficie transportando materia y energía. Hasta el momento esta es la teoría más extendida para explicar el movimiento de las placas, ya que el componente lateral de estas corrientes que iría desde las dorsales calientes a las zonas de subducción frías, arrastraría las placas litosfericas en el mismo sentido.

El ciclo de Wilson.

John Tuzo Wilson (24 de octubre de 1908  15 de abril de 1993), geólogo y geofísico canadiense que alcanzó notoriedad como uno de los principales autores de la formulación final de la Tectónica de Placas, y del desarrollo de la teoría del Ciclo supercontinental de Wilson, gracias a su pionera argumentación sobre las fallas de transformación (de Wilson o "transformantes"). Las cuales explicaban los aparentes desplazamientos tectónicos de las bandas paleomagnéticas que por Geofísica se reconocían de modo paralelo a las dorsales o sistemas montañosos submarinos. Fue el primero en proponer, que estos aparentes "desplazamientos" tectónicos, no eran, en realidad fallas de desgarre postorogénicas a la formación de dichas dorsales submarinas, sino "sinorogénicas" a la misma generación volcánica abisal de las mismas, y como "desplazamientos" perpendiculares sólo aparentes de las trazas de dorsal. Fue el precursor de la tesis de expansión del zócalo oceánico, y de la configuración general de la Tectónica de Placas tal como hoy la entendemos
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      Primeras manifestaciones volcánicas.

Se produce magmatismo inicial, que sale por una zona alargada. Se va formando una larga fractura que divide la placa litosfericas en dos.
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      Formación de un rift.

La fractura de la fase anterior se agranda hasta quedar definida con mayor claridad. Por la parte central sigue saliendo magma que al enfriarse forma litosfera oceánica.

Expansión del suelo oceánico.

El nuevo magma que intenta salir por la abertura empuja al anterior, que ya ha solidificado y produce el desplazamiento divergente de las placas a ambos lados de la fractura. Creciendo la litosfera oceánica hasta que alguno de los dos márgenes entra en contacto con litosfera continental. Provocando una zona de subducción.
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       Subducción.

El proceso de subducción va consumiendo poco a poco la litosfera oceánica, acercando las litosferas continentales que pudieran existir en ambas placas y deformando los sedimentos que se han ido acumulando en los fondos oceánicos.
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      Cierre del océano.

La dorsal oceánica que antes separaba las placas también puede introducirse por la zona de subducción. El fondo oceánico  sigue reduciéndose, porque una parte de la litosfera oceánica subduce bajo la otra, a la vez que se comprime los sedimentos oceánicos, hasta que los continentes se ponen en contactos.


·         Colisión de contenientes.

Cuando chocan los dos continentes se elevan una cordillera que tiene muchas líneas de sutura o bandas de deformación como la del Himalaya. Posteriormente la cordillera sufre erosión hasta llegar al estado inicial del ciclo.

Pruebas de la tectónica de placas.

Alfred Wegener (1880-1930) no fue el primer movilista, pero si el primero en elaborar una teoría precursora de la actual tectónica de placas. Las denomino deriva continental, ya que interesado por la coincidencia morfológica de las costas atlánticas de África y Sudamérica, Wegener  dedico gran parte de su vida a recopilar argumento sobre su teoría. Las pruebas más concluyentes de esa deriva continental son:
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      Pruebas geológicas.
Estas pruebas se basan en la correlación existente entre la estructura geológica, tanto cratones como cinturones orogénicos, en ambas orillas del atlántico.
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      Pruebas paleontológicas.
Se fundamenta en la presencia de fauna y flora fósiles muy similares en aéreas continentales que actualmente se encuentras muy separadas.
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      Pruebas paleoclimáticas.
Se basa en la localización de ciertas rocas que indican unas condiciones climáticas determinadas en regiones del planeta que actualmente presentan climas muy diferentes. Si colocamos los continentes en la posición que ocupaban entonces se observa que todas las rocas se encuentran en zonas cuya latitud es coherente con las condiciones climáticas necesarias para su formación.

Estas pruebas llevaron a Wegener a proponer una reconstrucción según cual todos los continentes habrían estado unidos, llamándola Pangea.



En 1929 Arthur Holmes propuso que la deriva continental podía deberse a las corrientes térmicas del manto. Hasta que en los años sesenta, cuando los avances en geofísica permitieron postular la tectónica de placas. Siendo el conocimiento de los fondos oceánicos y del magnetismo natural de las rocas la que aportaron las pruebas definitivas  de la deriva continental.

Para conocer los fondos oceánicos se utilizo el sonar como instrumento para elaborar mapas de la topografía, permitiendo conocer datos tan importantes como la diferencia de espesor y composición de la corteza continental y la oceánica o también se compro que la corteza oceánica es más antigua a medida que nos acercamos a los continentes.

El magnetismo natural de las rocas es consecuencia del campo magnético de la tierra, ya que los minerales de hierro presentes en las rocas como la magnetita o el hermatites, poseen una propiedad, el ferromagnetismo por el cual sufren una imantación cuando son sometidos a un campo magnético como en este caso el terrestre. Esta propiedad ha permitido demostrar dos argumentos básicos para la tectónica de placas:
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       El movimiento de los continentes.
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       La expansión del fondo oceánico.

La tectónica de placas en la actualidad.

La gran revolución movilista ha acabado convirtiéndose en una teoría sin precedentes en la geología, ya que no solo explica gran parte de los fenómenos geológicos que ocurren en el planeta, si no, que además ayuda a predecirlo.

Uno de los puntos más controvertíos de la tectónica de placas ha sido y sigue siendo la convección del manto y su relación con la dinámica de la litosfera. Esto hace pensar que la astenosfera no es una capa continua y global, sino que existe a nivel local o regional y que la convección se realiza a través de todo el manto en estado sólido. Igualmente la termografía sísmica demuestra que las dorsales oceánicas no se sitúan indefinidamente sobre las raíces térmicas que las originan, ya que si esto fuera así deberían desplazarse junto con la dorsal hacia la zona de subducción. Por este motivo se empieza a creer que las dorsales constituyen un sistema de fracturas que se desplazan a medida que crecen la placas donde se sitúan y que la fusión de los materiales subyacentes pueden ser debida , a que la fractura de la litosfera produce calor y rebaja la presión en la base d la placa.

Riesgos geológicos derivados de la dinámica interna de la tierra.

Se denomina riesgo geológico a toda condición, proceso, fenómenos o eventos que, debido a su localización, severidad y frecuencia, puedan causar daños a la salud o la muerte de seres humanos, daños económicos y daños al medio ambiente. Estos fenómenos son los terremotos y sus volcanes. La imposibilidad de controlar estos fenómenos hace que los esfuerzos encaminados a predecirlos y prevenirlos sea clave a la hora de salvar vidas y bienes.

El tiempo de retorno es la periodicidad con la que se repite un determinado suceso que da lugar a un riesgo.

La peligrosidad indica la probabilidad de que ocurra un determinado riesgo con una intensidad y magnitud definidas.

La exposición se refiere a la cantidad de personas, animales o bienes susceptibles de ser afectados por un determinado riesgo.

La vulnerabilidad cuantifica la relación entre el porcentaje de victimas o pérdida con respecto a la exposición total. Cuando se produce un terremoto de igual magnitud con distinto nivel de desarrollo económico causan daños muy diferentes, aunque la exposición sea similar.


Riesgo sísmico.

Un terremoto ocurre cuando se libera la tensión acumulada en una falla y la energía liberada se propaga desde el hipocentro, en forma de ondas sísmicas “P” y “S”, por el interior de la tierra. Al llegar al epicentro se generan ondas superficiales responsables de la destrucción que ocasionan estos fenómenos. Para valorar y cuantificar los terremotos se utilizan dos conceptos:
·         La intensidad sísmica, que es una medida cualitativa y establece grados en función de los efectos provocados por el terremoto.
·         La magnitud, que mide la cantidad de energía liberada por el seísmo y la representa en una escala llamada de Richter.



Charles Francis Richter (n. Hamilton, Ohio, Estados Unidos, 26 de abril de 1900 - † Pasadena, California, Estados Unidos, 30 de septiembre de 1985), sismólogo estadounidense, que estableció, junto con el germano-estadounidense Beno Gutenberg, también sismólogo, una escala para medir los terremotos.Nació en Ohio (Estados Unidos), y más tarde, con 16 años se traslada junto a su madre a la ciudad de Los Ángeles, California. Estudió en la Universidad de Stanford. En 1918 empezó a trabajar en su doctorado en Física teórica en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), pero antes de terminar recibió una oferta para trabajar en el Carnegie Instituto de Washington. Fue entonces cuando empezó a interesarse por la sismología. Más adelante, trabajó en el nuevo Laboratorio de Sismología de Pasadena, bajo la dirección de Beno Gutenberg. En 1920consigue su doctorado en Física Teórica, sin embargo, por justamente vivir en una zona sísmica, comenzó a interesarse por la geología.
7 años más tarde formó parte del laboratorio sísmico del Caltech de Pasadena en California. Fue en ese sitio donde comenzó a obsesionarse con descubrir lo que hasta en ese tiempo era un misterio: cómo medir un sismo desde su epicentro, algo que era necesario principalmente para informar con exactitud a la prensa.
Hacia ese tiempo ya existía la Escala de Mercalli, pero esta sólo podía medir en el punto donde se encontraban los sismógrafos. Fue así que Charles creó una "escala" que iba del 0 al 9 que permitía medir de forma precisa la magnitud del sismo desde su epicentro.
En 1935 Richter y Gutenberg desarrollaron una escala para medir la intensidad o magnitud de los terremotos, llamada escala de Richter. En 1937 volvió al Caltech, donde desarrolló toda su carrera posterior.
Richter y Gutenberg también trabajaron en la localización y catalogación de los grandes terremotos y los utilizaron para estudiar el interior profundo de la Tierra. Juntos escribieron un manual muy importante, publicado en 1954, llamado Seismicity of the Earth (Sismicidad de la Tierra). Richter escribió otros textos fundamentales de sismología: en 1958 publicó el manualElementary Seismology (Sismología elemental), considerado por muchos como su principal contribución en ese campo.
Participó también en programas de concienciación ciudadana y en cuestiones de seguridad relacionadas con los terremotos, adoptando siempre una postura sensata y tratando de no infundir miedo.

Métodos de predicción.
La predicción sísmica de una región se hace basándose en el estudio de la historia sísmica y de los precursores sísmicos. El historial de temblores permite establecer la cadencia de seísmos y los periodos de calma. En función de estos datos se elaboran mapas de peligrosidad que representan la magnitud previsible y mapas de exposición que reflejan los daños producidos en seísmos anteriores.
El estudio de los precursores sísmico se basa en las variaciones de las propiedades físicas que se producen en ciertas ocasiones en el entorno de una fractura y son estos:
·         Elevación del terreno.
·         Cambios en la conductividad eléctrica y en el campo magnético local.
·         Disminución de la relación Vp/Vs.
·         Aumento de la cantidad de radón.
·         Aumento de la cantidad de microsismos.
·         Cambios en el comportamiento de algunos animales.

Medidas preventivas.
Estas medidas van encaminadas a disminuir la exposición y la vulnerabilidad de las zonas con un alto historial sísmico. Entre ellas se pueden destacar; la ordenación del territorio que delimite las zonas en las que se pueda o no construir, la edificación de construcciones sismorresistente, las medidas sociales de protección civil e información a la población y la contratación de seguros que ayuden a paliar los daños en caso de que ocurran.

Riesgo volcánico.

La mayoría de las erupciones volcánicas coinciden con las zonas de subducción. Pero también existen algunos casos de vulcanismo intraplacas, como ocurre en las islas Hawái.
Para cuantificar la peligrosidad potencial de cualquier aparato volcánico se establece el índice de explosividad volcánica (IEV), cuyos valores van del 0 al 8 en función de las características de la erupción. Los volcanes con índice superior a 5 son muy peligrosos. Las erupciones volcánicas pueden ser de diversos tipos:
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      Erupciones hawaianas (IEV=0-1), son tranquilas y fluidas.
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            Erupciones estrombolianas (IEV=1-2,) son más explosivas con mayor emisión de piroclastos, pero de dispersión pequeña, debido a que las columnas eruptivas no alcanzan gran altura.
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            Erupciones vulcanianas (IEV=2-4), expulsan fundamentalmente piroclastos y casi no expulsan coladas de lava. Tiene una explosividad de moderada violencia.
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            Erupciones plinianas (IEV≥5), son muy explosivas y violentas, con grandes emisiones de piroclastos. En ocasiones pueden dar lugar a nubes ardientes, lo que origina erupciones peleanas, la más peligrosa de todas, con columnas eruptivas de más de 20 km de altura.

Métodos de predicción.

Al igual que los seísmos, el estudio de la historia eruptiva de un volcán es el principal método de predicción. A partir del registro histórico de las diferentes erupciones volcánicas se puede establecer el tiempo de retorno de la actividad volcánica, que varía entre varias décadas y miles de años.
El estudio de los efectos químicos y físicos anómalos que producen en el terreno como consecuencia del ascenso de un magma constituyen los precursores volcánicos, entre los que destacan:
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      Los movimientos sísmicos de origen tectónico.
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             La elevación del terreno causada por la deformación.
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             El aumento del potencial eléctrico y las alteraciones del campo magnético local.
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             La emisión de gases que escapan de la cámara magmática por el cráter o grietas y microfracturas.
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      Los cambios de temperatura del agua en los lagos del cráter.


Medidas preventivas.

Entre las medida preventivas se pueden citar; la evacuación de la población, el cambio de curso de las coladas mediantes zanjas, la solidificación y paralización de las lavas mediante agua fría, la distribución de mascarillas entre la población para prevenir envenenamientos por gases, el drenaje de los lagos del cráter para evitar coladas de barro y la construcción de refugios semiesféricos contra la lluvia de cenizas y piroclastos en caso de erupción y de refugios incombustibles contra nubes ardientes.



Actividades tema2

Pág.54.

1-E s un choque de placas.

2- en los bordes de las placas.

3- por las infraestructuras de cada país y las posibilidades de poder predecirlos.

1.pág.58. En las zonas de subducción, donde chocan la placa oceánica contra la oceánica, luego contra la continental, hasta chocar continental y continental.

2.pág.58. En las zonas de subducción se producen sismos por el choque de placas y volcanismos por que las rocas se elevan una vez fundida. En las fallas de transformación solo encontramos sismos y en las dorsales solo volcanes.

3.pág.58. Las origino una zona de subducción. En la fosa de Perú es una subducción oceánica-oceánica y en la de chile es una subducción oceánica-continental.
Las fosas de las Marianas, Filipinas y Antillas son oceánica –oceánica por eso son tan profundas.

4.pág.59. Del calor del origen de la tierra y de los elementos radioactivos que hay en su interior.

5.pág.59. El achatamiento de la placa que subduce subción de las corrientes de subducción en las fosas y la diferencia de altura de las dorsales con las fosas.

6.pág.61. Se encuentra en la fase de expansión de la litosfera oceánica y los continentes se están separando.

7.pág.61. 1.200km.

8.pág.63. La tillita son rocas formadas por los glaciares, el carbón de una roca formada en las zonas 
tropicales y la evaporita se forma en el desierto.

9.pág.63. Movimientos verticales; se hunde el geosinclinal y cuando se funde sube y doblan las rocas que hay arriba.
Por contracción térmica de la corteza por el enfriamiento terrestre.Deslizamiento gravitatorio de los materiales.

10.pág.65. Porque no daba un mecanismo para poder comprobarlo, según Wegener lo producía la inercia de la rotación terrestre.

11.pág.65. Que es una teoría unitaria que explica todas las tectónicas de placas.

12.pág.66. No, porque la teoría de como se forman las corrientes de convección, ni su relación con las dorsales.

13.pág.66. Porque se debe a las aportaciones de muchos investigadores y a los avances tecnológicos.

14.pág.68. Son tantos y tan complejos que es muy difícil hacer una predicción.

15.pág.70. Depende de la viscosidad del magma y porque mide la peligrosidad.

16.pág.70. Porque se encuentran en una falla de transformación.

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