Tectónica de placas: bordes litosféricos, pruebas y métodos geofísicos

Bordes litosféricos

Borde constructivo o divergente

Borde constructivo o divergente: los esfuerzos son de tensión que tienden a separar las placas. Sale magma basáltico fluido y, al solidificarse, se forma nueva litosfera. El gradiente geotérmico es elevado; existe actividad sísmica y volcánica.

Borde destructivo o convergente (zona de subducción o fosa)

Borde destructivo o convergente (zona de subducción o fosa): los esfuerzos son de colisión.

  • Océano x Océano: dos placas oceánicas colisionan; una subduce bajo la otra. Se forma una fosa oceánica y un arco de islas.
  • Océano x Continente: la litosfera oceánica (más densa) subduce bajo la continental. Se forma una fosa oceánica; hay actividad sísmica y volcánica, y orógenos.
  • Continente x Continente: choque de dos placas continentales tras el cierre del océano que las separaba. Se forman grandes cordilleras (por ejemplo, los Andes en un caso intraplaca; el Himalaya como peri-continental). Hay intensa actividad sísmica.

Borde pasivo o transformante (falla)

Borde pasivo o transformante (falla): esfuerzos de cizalla; las placas se deslizan lateralmente sin chocar ni separarse. Alta sismicidad y terremotos (ejemplo: falla de San Andrés).

Dinámica interna y externa

Dinámica interna

Dinámica interna: está relacionada con los procesos de creación del relieve y con fenómenos como el metamorfismo.

Dinámica externa

Dinámica externa: procesos que van destruyendo la litosfera mediante la erosión, transportando los fragmentos hacia los valles.

Placas litosféricas

Placas litosféricas: son los fragmentos en los que está dividida la Tierra. Las corrientes de convección en el manto, junto con la rigidez de la litosfera (que puede fracturarse), producen deformaciones.

Pruebas históricas y teorías

Pruebas de Wegener

Pruebas de Wegener: encaje continental, evidencias geológicas, tillitas y distribución de carbón (pruebas paleoclimáticas); reconstrucción de Pangea.

Contribuciones y fechas: Holmes (1929) —teoría de la convección térmica—; Edward (1964) —encaje de placas continentales—; Hess (1960) —hipótesis de la expansión del fondo oceánico—.

Temperatura y gravedad

Temperatura: proviene de la radiación de isótopos radiactivos y del calor residual de la formación de la Tierra; se libera por convección.

Gravedad: fuerzas de tracción y empuje lateral desde las dorsales contribuyen al movimiento de las placas.


Bordes litosféricos (repetición)

Borde constructivo o divergente

Borde constructivo o divergente: los esfuerzos son de tensión que tienden a separar las placas. Sale magma basáltico fluido y, al solidificarse, se forma nueva litosfera. El gradiente geotérmico es elevado; hay actividad sísmica y volcánica.

Borde destructivo o convergente (zona de subducción o fosa)

Borde destructivo o convergente (zona de subducción o fosa): los esfuerzos son de colisión.

  • Océano x Océano: dos placas colisionan; una subduce a la otra. Fosa oceánica y arco de islas.
  • Océano x Continente: la litosfera oceánica (más densa) subduce bajo la continental. Fosa oceánica, actividad sísmica y volcánica, orógenos.
  • Continente x Continente: choque de dos placas continentales tras el cierre del océano que las separaba. Formación de cordilleras (intra, por ejemplo los Andes; peri, por ejemplo el Himalaya) y actividad sísmica.

Borde pasivo o transformante (falla)

Borde pasivo o transformante (falla): esfuerzos de cizalla; las placas no se separan ni colisionan, sino que se deslizan lateralmente. Alta sismicidad y terremotos (ejemplo: falla de San Andrés).

Dinámica interna y externa (repetición)

Dinámica interna: está relacionada con los procesos de creación del relieve (metamorfismo).

Dinámica externa: va destruyendo la litosfera con erosiones que transportan los fragmentos hacia los valles.

Placas litosféricas (repetición)

Placas litosféricas: cada uno de los fragmentos en los que está dividida la Tierra. Corrientes de convección: la litosfera es rígida y puede romperse con facilidad; esto produce deformaciones.

Pruebas de Wegener (repetición)

Pruebas de Wegener: encaje continental, pruebas geológicas, tillitas y carbón (pruebas paleoclimáticas), reconstrucción de Pangea. Holmes (1929), Edward (1964), Hess (1960).

Temperatura y gravedad (repetición)

Temperatura: procede de la radiación de isótopos radiactivos y del calor residual de la formación de la Tierra; se libera por convección.

Gravedad: fuerza de tracción y fuerza de empuje lateral desde las dorsales.


Métodos indirectos

Métodos indirectos

  • Gravimétrico: estudio de la gravedad en distintas zonas. Cuando la gravedad teórica difiere de la medida aparece una anomalía: anomalía positiva (indicativa de manto de mayor densidad) o anomalía negativa (rocas menos densas, como depósitos de sal o variaciones de corteza).
  • Estudio de la temperatura: gradiente geotérmico, que indica cómo varía la temperatura al aumentar la profundidad (por ejemplo, ~3 °C/100 m según algunos perfiles).
  • Estudio del magnetismo terrestre: anomalías magnéticas debidas a minerales magnéticos o a ausencia de ellos.
  • Método eléctrico: mide la conductividad de las rocas.
  • Meteoritos: cuerpos sólidos que impactan la superficie; provienen del cinturón de asteroides. Tipos: acondritas, condritas, sideritos y siderolitos (estos últimos pueden aportar información sobre núcleos metálicos).
  • Método sísmico: estudio de la propagación de ondas generadas por terremotos. Ondas P: llegan primero; se propagan por sólidos y líquidos. Ondas S: llegan después; no se propagan por líquidos (el coeficiente de rigidez es cero en líquidos).
  • Refracción: cuando las ondas cambian de medio, varían su velocidad y trayectoria. Discontinuidades sísmicas: cambios bruscos en la velocidad de las ondas debido a materiales diferentes.

Directos

Directos: minas, sondeos geológicos, estudios en orógenos.


Modelo geoquímico

Modelo geoquímico: se basa en la composición química o mineralógica de los materiales.

  • Corteza: capa más externa y heterogénea. Desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovičić (Moho). Se puede dividir en superior (rocas sedimentarias), intermedia (procesos metamórficos) y profunda (rocas de alto grado metamórfico).
  • Manto: desde el Moho hasta la discontinuidad de Gutenberg. En el manto superior predominan minerales como la espinela y peridotitas; en el manto inferior aparecen fases de más alta presión como la perovskita.
  • Núcleo: desde aproximadamente 2 900 km hasta el centro de la Tierra. Núcleo interno (sólido; las ondas P se propagan) y núcleo externo (fundido).

Modelo dinámico

Modelo dinámico: está basado en la capacidad de los materiales para deformarse.

  • Litosfera: capa superior que incluye corteza y parte superior del manto rígido. Sólida; en los océanos puede alcanzar ~50 km de espesor.
  • Mesosfera (manto inferior): hasta los ~2 900 km, coincidiendo con la profundidad del núcleo. Convección en estado sólido, producida por el calor residual y la desintegración radiactiva.
  • Endosfera: corresponde al núcleo geoquímico, la capa más interna.

Elementos de la geodinámica y geología regional

Cratones: áreas geológicamente estables, a menudo llanuras con rocas muy antiguas.

Orógeno / cordillera: zonas de actividad magmática y tectónica, asociadas a la construcción de montañas.

Plataformas interiores: depresiones donde se depositan sedimentos.

Margen continental: zonas donde se acumulan sedimentos cercanos al mar.

Taludes: pendientes pronunciadas en los márgenes continentales.


Modelo geoquímico (repetición)

Modelo geoquímico: se basa en la composición química o mineralógica de los materiales.

  • Corteza: capa más externa y heterogénea. Desde la superficie hasta el Moho. Superior (rocas sedimentarias), intermedio (procesos metamórficos), profundo (rocas de grado alto).
  • Manto: desde Mohorovičić hasta Gutenberg. En el manto superior: espinela y peridotitas; en el manto inferior: fases de alta presión como la perovskita.
  • Núcleo: desde los ~2 900 km hasta el centro. Núcleo interno (sólido; ondas P) y núcleo externo (fundido).

Modelo dinámico (repetición)

Modelo dinámico: está basado en la capacidad para deformar materiales.

  • Litosfera: capa superior: corteza + parte superior del manto rígido. Sólida y con espesores que varían (en océanos ~50 km).
  • Mesosfera: hasta los ~2 900 km, coincidiendo con el límite del núcleo. Convección en estado sólido producida por el calor residual y la desintegración radiactiva.
  • Endosfera: equivalente al núcleo geoquímico, la capa más profunda.

Cratones: áreas geológicamente estables que suelen ser llanuras con rocas antiguas.

Orógeno-cordillera: zonas de actividad magmática.

Plataformas interiores: depresiones en las que se depositan sedimentos.

Margen continental: zonas donde se acumulan sedimentos cercanos al mar.

Taludes: pendientes acusadas dependientes del margen.


Métodos indirectos (repetición)

  • Gravimétrico: estudio de la gravedad en distintas zonas. Cuando la gravedad teórica es distinta de la medida aparece una anomalía: anomalía + (manto de mayor densidad), anomalía – (rocas menos densas, como sales o variaciones en la corteza).
  • Estudio de temperatura: gradiente geotérmico: cómo varía la temperatura según se gana profundidad (ejemplo: 3 °C/100 m).
  • Estudio del magnetismo terrestre: anomalía positiva por minerales magnéticos; anomalía negativa por rocas con menos magnetita o sales).
  • Método eléctrico: mide la conductividad de las rocas.
  • Meteoritos: cuerpos sólidos que entran en la atmósfera y llegan a la superficie; provienen del cinturón de asteroides. Tipos: acondritas, condritas, sideritos y siderolitos (relacionados con núcleos metálicos).
  • Método sísmico: estudio de la propagación de ondas al producirse un terremoto. Ondas P (llegan primero; atraviesan sólidos y líquidos). Ondas S (llegan después; no se propagan por líquidos porque el coeficiente de rigidez es cero en líquidos).
  • Refracción: las ondas cambian de medio y, por tanto, su velocidad y trayectoria. Discontinuidades sísmicas: cambios bruscos en la velocidad de las ondas debido a materiales distintos.

Directos (repetición)

Directos: minas, sondeos geológicos y estudios en orógenos.