Las erupciones volcánicas, los terremotos, la formación de los océanos, el desplazamiento delos continentes, la formación de montañas y la deformación de las rocas son manifestaciones de la actividad interna de la Tierra.
ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA.
LAS CAPAS DE LA TIERRA.
La Tierra está constituida por tres capas que tienen diferente composición, espesor y características.
Están separadas por discontinuidades, regiones definidas porque por ellas se aprecia un cambio importante en la velocidad de las ondas sísmicas que las atraviesan.
LA CORTEZA
Es la capa más superficial de la tierra y la más delgada, aunque su espesor puede variar siendo más delgada en los océanos (5-10 km) , mayor en los continentes (30 km) y aumenta considerablemente en las cadenas montañosas (80 km).
La corteza continental está formada por rocas metamórficas y sedimentarias, se está generando continuamente, pero puede ser muy antigua (escudos o cratones de 4.000 m.a.).
La corteza oceánica, más fina y densa, está constituida principalmente por basalto, una roca volcánica que se origina en las dorsales oceánicas. Se está generando y destruyendo continuamente, la más antigua solo tiene 180 m.a.
EL MANTO
Es una capa sólida y rocosa que llega hasta los 2.900 km de profundidad, la temperatura aumenta con la profundidad.
El manto superior esta compuesto por materiales mas densos que la corteza que forman una roca característica denominada peridotita. La corteza y la región superior del manto forman una unidad estructural de unos 100 km de espesor llamada litosfera.
El manto inferior es más denso que el superior. En el límite manto-núcleo existe una zona de unos 400 km de espesor, formada por material fundido que asciende en forma de penachos o plumas que puede llagar hasta la superficie terrestre.
EL NÚCLEO
Se extiende desde los 2.900 km de profundidad hasta el centro de la tierra. Está constituido principalmente por hierro.
El núcleo externo es fluido y el núcleo interno es sólido.
El campo magnético terrestre se origina debido al movimiento de las masas de hierro del núcleo externo. El campo magnético terrestre crea un espacio llamado magnetosfera que actúa como una pantalla protectora, ya que desvía la mayor parte de los vientos solares que si llegaran a la Tierra arrastrarían los gases de la atmósfera.
TECTÓNICA DE PLACAS
La Tectónica de Placas es una teoría globalizadora que explica los procesos geológicos que tienen lugar en la superficie terrestre como consecuencia de la actividad interna de la tierra.
Está basada en dos teorías anteriores: la Deriva Continental y la teoría de la Expansión de los fondos Oceánicos.
TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL.
Fue enunciada por el científico alemán Wegener en 1912.
La teoría de la deriva continental, defendía que los continentes habían ocupado en el pasado posiciones diferentes a las que tienen actualmente.
Mantenía que los continentes habían estado unidos en un supercontinente, denominado Pangea, dejando un único gran océano, Pantalasa .
Esta masa continental comenzó a romperse y los fragmentos viajaron a la deriva, sobre el fondo oceánico, hasta alcanzar su posición actual.
PRUEBAS DE LA TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL
Wegnener presentó una serie de pruebas para apoyar su hipótesis de la deriva continental.
1.Geográficas: Coincidencia en la forma de la costa de continentes muy alejados.
2.Paleontológicas: La existencia de fósiles de animales y vegetales idénticos en continentes separados por océanos.
3.Geológicas: Continuidad en las cadenas montañosas en continentes muy alejados.
Similitud de formaciones de rocas sedimentarias y metamórficas de mayor antigüedad en América del sur y África.
4.Paleoclimáticas: Hace 300 millones de años, un gran casquete polar cubrió una extensa área continental. Los restos de ese continente, con las señales de haber estado cubiertos de hielo, se encuentran muy alejados unos de otros.
La teoría de la deriva continental fue muy discutida por los geólogos. Su principal carencia era no disponer de un motor para el movimiento de los continentes.
Wegener proponía como motor la fuerza centrífuga originada por la rotación terrestre. Al moverse los continentes arrollaban los sedimentos encontrados a su paso formando cadenas montañosas (efecto proa) desplazándose sobre los fondos marinos.
LA FORMACIÓN DEL FONDO OCEÁNICO.
Otro descubrimiento que reforzó las tesis de la deriva continental fue el descubrimiento de la expansión del fondo oceánico.
A mediados del siglo XX, al estudiar los fondos oceánicos del Atlántico Norte, se llegó a las siguientes conclusiones:
– El centro de la cuenca oceánica estaba ocupado por una dorsal oceánica, con un surco central, el rift.
– La capa de sedimentos era casi inexistente junto a la dorsal, aumentando su grosor hacia el continente.
– Los fondos oceánicos no superaban los 180 millones de años de antigüedad.
En las zonas de dorsal, la continua expulsión de magma, genera nueva litosfera oceánica, expandiendo los fondos oceánicos y separando los márgenes continentales. En otras zonas, la litosfera oceánica se destruye en un fenómeno conocido como subducción.
Los datos anteriores llevaron al profesor Harry Hess a enunciar la teoría de la Expansión del Fondo Oceánico, que propone la formación constante de litosfera oceánica en la dorsal.
Esta teoría se confirmó al estudiar el magnetismo remanente en las rocas de los fondos oceánicos. La prueba definitiva la aportaron Fred Vine y D. Matthews al encontrar unas bandas magnéticas paralelas y simétricas a ambos lados de la dorsal. Estas bandas, claras y oscuras, muestran los momentos de polaridad normal e invertida del campo magnético terrestre. Además, permiten establecer la velocidad de apertura del fondo marino.
LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
En 1968, con las pruebas aportadas por las teorías de la Deriva Continental y de la Expansión de los Fondos Oceánicos, Tuzo Wilson propuso que la superficie terrestre está dividida en grandes bloques y que sus límites coinciden con los cinturones sísmicos y volcánicos, enunciando la teoría de la Tectónica de Placas, que se ha seguido desarrollando y ampliando a lo largo de los años.
La teoría de la Tectónica de Placas explica muchos procesos geológicos: la formación de corteza continental y oceánica; la disposición pasada y actual de los continentes; la formación y expansión de los océanos; el lugar de formación de muchos tipos de rocas y yacimientos minerales; y el relieve terrestre.
LAS PLACAS LITOSFÉRICAS
La superficie terrestre es rígida y fría y está dividida en grandes piezas denominadas placas litosféricas. Las placas tienen diferentes formas y tamaños y su espesor es de unos 100 km.
Las placas oceánicas están formadas por corteza oceánica y parte del manto superior y están cubiertas por agua oceánica. Las placas continentales están formadas por corteza continental y parte del manto superior. También existen placas mixtas, formadas por corteza oceánica y corteza continental sobre el manto superior.
TIPOS DE LÍMITES DE PLACAS
Las placas se desplazan lentamente debido al movimiento del magma en el interior de la Tierra. Pueden moverse entre sí, separándose,acercándose o deslizándose lateralmente. Este desplazamiento provoca terremotos y volcanes, la formación de cordilleras y de nuevos fondos oceánicos y el propio desplazamiento de los continentes.
Las zonas de contacto entre las placas son zonas inestables a las que se denomina límite de placas.
Pueden ser de tres tipos según el movimiento relativo que de las placas:límites divergentes, límites convergentes y límites neutros.
Dos placas contiguas pueden:
– Separarse, constituyendo los límites divergentes. En ellos se hallan las dorsales oceánicas.
–Acercarse, constituyendo los límites convergentes. Coinciden con arcos islas, fosas abisales y cordilleras.
– Deslizarse lateralmente, constituyendo los límites neutros. En ellos se encuentran las fallas
de transformación.
LA DINÁMICA DEL MANTO
El desplazamiento de las placas se debe a dos factores:
– Las células convectivas del manto: El material caliente asciende desde la base del manto, se desplaza horizontalmente y desciende de nuevo al enfriarse, produciendo una circulación convectiva que arrastra a la litosfera.
– La fuerza de gravedad: La corteza oceánica que se crea en la dorsal es caliente y ligera y a medida que se aleja se va enfriando y se vuelve mas fina, densa y pesada. Al introducirse la placa en la zona de subducción, su extremo tira de la placa por gravedad y la arrastra hacia el manto haciendo que se separen las placas en las dorsales y el magma rellena los huecos dejados.
Los fenómenos del manto influyen en los procesos geológicos de la superficie. Al estudiar el manto se observa que el magma caliente asciende, en forma de penachos térmicos o plumas (forman puntos calientes como en Hawai o Yellowstone), desde el manto inferior hacia la superficie y, simultáneamente, la litosfera fría y densa desciende en las zonas de subducción y se acumula en la base del manto, en el límite manto-núcleo.
LOS PUNTOS CALIENTES
Los puntos calientes son zonas situadas en el interior de las placas en los que el magma asciende, desde el manto profundo hacia la superficie, y forma volcanes. Son zonas de gran actividad volcánica.
Cuando la placa, en su desplazamiento, pasa por un punto caliente se van formando, sucesivamente, volcanes.
Al desplazarse la placa, los volcanes se alejan de la fuente de magma y se extinguen. Al mismo tiempo, se forman nuevos volcanes sobre el punto caliente.
LOS LÍMITES DIVERGENTES
Cuando el movimiento de las placas es de separación, se crea un "hueco" en la litosfera, aprovechado por rocas magmáticas para generar nueva corteza oceánica. También se denominan zonas de Dorsal o límites constructivos.
Las dorsales oceánicas son grandes elevaciones situadas en la zona media de todos los océanos.
Algunas crestas de las dorsales sobresalen por encima del nivel del mar y forman islas volcánicas como Islandia.
Su parte central presenta un sistema de fracturas que forman un amplio surco denominado rift-valley, por el que asciende el magma desde el manto y va formando nueva litosfera oceánica,por ello son zonas de actividad sísmica y volcánica.
Las dorsales están atravesadas por fallas de transformación, que las desplazan horizontalmente.
INICIO DE UNA DORSAL.
La formación de las dorsales comienza con la aparición de un punto caliente que eleva la litosfera y forma un domo.
La litosfera rígida se rompe en un sistema de tres grietas (llamadas rifts) llamado punto triple. Al conectarse estas grietas se formará la dorsal. Si continúa la apertura, se formará un océano.
FORMACIÓN DE UN OCÉANO
En el proceso de formación de un océano se diferencian varias fases:
Cuando el movimiento de las placas es de separación, se crea un "hueco" en la litosfera, aprovechado por rocas magmáticas para generar nueva corteza oceánica. También se denominan zonas de Dorsal o límites constructivos.
Las dorsales oceánicas son grandes elevaciones situadas en la zona media de todos los océanos.
Algunas crestas de las dorsales sobresalen por encima del nivel del mar y forman islas volcánicas como Islandia.
Su parte central presenta un sistema de fracturas que forman un amplio surco denominado rift-valley, por el que asciende el magma desde el manto y va formando nueva litosfera oceánica,por ello son zonas de actividad sísmica y volcánica.
Las dorsales están atravesadas por fallas de transformación, que las desplazan horizontalmente.
INICIO DE UNA DORSAL.
La formación de las dorsales comienza con la aparición de un punto caliente que eleva la litosfera y forma un domo.
La litosfera rígida se rompe en un sistema de tres grietas (llamadas rifts) llamado punto triple. Al conectarse estas grietas se formará la dorsal. Si continúa la apertura, se formará un océano.
FORMACIÓN DE UN OCÉANO
En el proceso de formación de un océano se diferencian varias fases:
1. Inicio de dorsal:etapa de abombamiento.
Comienza cuando bajo un continente asciende una pluma de magma que eleva la litosfera y forma un domo.
2. Dorsales jóvenes (proceso de riftting)
La litosfera rígida se rompe en un sistema de tres grietas (llamadas rifts) llamado punto triple. Si se conectan los rifts de una serie de domos y se rompe la litosfera continental, se forma una dorsal (Rift-Valley africano).
3. Etapa del mar Rojo.
Si continúa el hundimiento del rift, la depresión formada es inundada por el agua del océano y se origina un mar estrecho, como el mar Rojo.
El magma que asciende y se extiende a ambos lados de la dorsal formando litosfera oceánica.
4. Dorsal madura: etapa atlántica.
Al continuar el proceso, el mar estrecho se expandirá y los continentes a ambos lados del océano se irán alejando hasta formar un océano como el Atlántico.
LÍMITES CONVERGENTES
Los límites convergentes se producen entre placas que colisionan entre sí.
Existen tres tipos de bordes convergentes: cuando subduce una placa oceánica bajo otra también oceánica, origina un arco isla. Cuando una oceánica subduce bajo una continental, se crea un margen continental activo y se forman cadenas montañosas; y si chocan dos placas continentales, se forma un orógeno de colisión.
Son las zonas de la tierra donde se destruye corteza, se llaman zonas de subducción.
Una placa oceánica más densa se introduce, o subduce, por debajo de otra placa, oceánica o continental.
En las zonas de subducción se producen numerosos terremotos. La placa que desciende se funde parcialmente, forma magmas que ascienden hacia la superficie que si solidifican en el interior de la corteza forman rocas plutónicas. Si ascienden hasta la superficie, constituyen volcanes que expulsan lavas de tipo andésico.
La zona donde una placa oceánica subduce forma fosas alargadas y de mucha profundidad. La mayor del mundo es la fosa de las marianas de unos 11.000 m de profundidad.
ARCOS ISLAS
Se forman cuando una placa oceánica subduce bajo otra también oceánica.
Están formados por una cadena de islas volcánicas dispuestas en forma de arco de circunferencia que queda bordeado por una fosa.
Se originan a partir del magma procedente de la fusión parcial de la placa que se hunde y de parte de la placa pasiva.
Estas zonas tienen un vulcanismo activo y también son frecuentes los terremotos.
Las islas que constituyen los arcos islas están situadas entre 100 y 300 km de la fosa oceánica y entre el arco isla y el continente cercano existe una cuenca marina llamada cuenca trasarco.
MARGENES CONTINENTALES ACTIVOS
Convergencia OCEÁNICA-CONTINENTAL
Se forman cuando una placa oceánica colisiona con una continental y se hunde en el manto formando una fosa oceánica paralela a la costa.
Parte de la placa descendente se funde y se originan magmas. Estos ascienden y si solidifican generan rocas plutónicas y si ascienden a la superficie forman arcos volcánicos continentales. En este proceso también se produce una intensa actividad sísmica.
En la zona de subducción se van acumulando sedimentos que forman el prisma de acreción.
Convergencia CONTINENTAL-CONTINENTAL
Cuando la placa que subduce es mixta, la subducción acabará uniendo los dos bloques continentales que chocan formando cordilleras como los Himalayas.
Son zonas de mucha actividad sísmica pero no volcánica.
LA FORMACIÓN DE CORDILLERAS
La orogénesis es el conjunto de procesos geológicos que origina una cordillera y el tiempo durante el cual se forma es una orogenia, que dura millones de años.
Los orógenos son cadenas montañosas continentales, alargadas y de dimensiones kilométricas, se forman en los límites destructivos de las placas tectónicas.
Dependiendo del tipo de placas que intervengan y los procesos que actúen se forman dos tipos de orógenos: térmicos, como los Andes, y de colisión , como los Himalayas.
LOS LÍMITES NEUTROS
Las fallas de transformación son lugares donde no se forma ni se destruye litosfera, son límites neutros. Se produce un movimiento de desplazamiento lateral de las placas. Se encuentran generalmente en el fondo marino cortando las dorsales oceánicas. También pueden estar emergidas como la falla de San Andrés. Son zonas de alta actividad sísmica, los terremotos que se producen son superficiales con hipocentros de no más de 25 km de profundidad.
