TEMA 3 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Tectónica de Placas. 1.1.1. Conceptos Básicos 1.1.2. Bordes de Placas 1.1.3. El Ciclo de Wilson 2. EL CICLO GEODINÁMICO INTERNO 2.1. Magmatismo 2.1.1. Definición de Magma. 2.1.2. Áreas de Generación. 2.1.3. Series magmáticas. 2.1.4. Tipos de rocas magmáticas 2.1.4.1. Plutonismo: Tipos de afloramientos 2.1.4.2. Vulcanismo: Mecanismos eruptivos, Productos y Formas 2.2. Metamorfismo 2.2.1. Definición 2.2.2. Límites 2.2.3. Tipos de metamorfismo 2.3. Tectónica 2.3.1. Esfuerzo-deformación 2.3.2. Deformación contínua: pliegues 2.3.3. Deformación discontínua: fallas 3. EL CICLO GEODINÁMICO EXTERNO 3.1. El proceso morfogenético 3.1.1. Etapa de meteorización 3.1.2. Etapa de modelado 3.2. Litificación 3.3. Rocas sedimentarias 3.3.1. Texturas 3.3.2. Estructuras sedimentarias TECTÓNICA DE PLACAS 1. Conceptos básicos: Litosfera: corteza + parte del Manto superior Astenosfera: canal de baja velocidad (Manto superior) Comportamiento rígido Comportamiento dúctil PLACAS TECTÓNICAS: fragmentos en que se divide la litosfera. Creación y destrucción de la litosfera oceánica: Dorsal oceánica Zona de subducción Creación de corteza oceánica. Destrucción de corteza oceánica Obducción 2. Bordes de Placas: Bordes divergentes o constructivos: Dorsales oceánicas Lentas (Atlántica) Rápidas (Pacífica) Bordes convergentes o destructivos: Fosas submarinas Océano-continente Creación de un prisma de acreción Océano-océano Arcos-isla Continente-continente Formación de cordilleras Bordes de falla transformante o pasivos: Zonas de fractura 3. Ciclo de Wilson: Punto caliente Escudo térmico Punto triple 1. DOMING Pasivo Activo 2. RIFTING Cuerno de Africa Transgresión Proto Litosfera Oceánica Corteza de transición 3. OCÉANO JUVENIL Mar Rojo 4. OCÉANO MADURO Atlántico Márgenes continentales pasivos Edad espesor L.O. Dorsales Lentas Rápidas Subducción 5. OCÉANO SENIL Espontánea Forzada Pacífico 6. OBDUCCIÓN-COLISIÓN CONTINENTAL Himalaya OROGENIAS Suturas Ofiolitas Arcos Isla Andes MAGMATISMO MAGMA Sistema multicomponente que consiste en varias fases: - Líquida (Compleja fase silicatada) - Sólida (Cristales) - relictos de la roca madre - primeros en cristalizar - Gaseosa (Vapor de agua y otros) ÁREAS DE GENERACIÓN Corteza inferior Anatexia Magmas palingenéticos T 600ºC (Prof. <20 km) Líquido granítico Manto superior astenosférico Magmas juveniles T >1000ºC (Prof. 75-150 km) Líquido basáltico CRISTALIZACIÓN DE MAGMAS: Series de cristalización de Bowen DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA: Separación por gravedad Filtrado a presión Transporte gaseoso ASIMILACIÓN MEZCLA DE MAGMAS ROCAS ÍGNEAS: Plutónicas: Se enfrían en el interior de la Tierra Volcánicas: Se enfrían en el exterior de la Tierra Subvolcánicas: conductos de las volcánicas SERIE DE ROCAS ÍGNEAS: Conjunto de rocas ígneas que se encuentran en una región de la Tierra y que están relacionadas entre sí tanto espacial como temporalmente y con caracteres químicos y mineralógicos comunes que hacen pensar que derivan de una misma fuente magmática. SERIE TOLEÍTICA: Basaltos toleíticos (saturados en Si). Formados a poca profundidad. Alto grado de fusión parcial Dorsales Fondos oceánicos Cuencas tras-arco. SERIE ALCALINA: Basaltos alcalinos (subsaturados en Si). Porcentajes pequeños de fusión parcial. Rifts continentales e Islas Oceánicas. SERIE CALCOALCALINA: Basaltos calcoalcalinos (sobresaturados en Si). Mezcla de magma de fusión de Corteza oceánica + contaminación cortical. Márgenes activos y Arcos-isla (subducción). PLUTONISMO 1. Roca plutónica: Procede de un magma enfriado en profundidad. Tiempo prolongado de enfriamiento Cristales grandes. Aflora cuando sufre levantamiento y erosión. 2. Tipos de afloramientos: De orden mayor: Batolito: Gran tamaño y forma irregular Lacolito: Forma lenticular Lopolito o manto intrusivo: Forma bicóncava Facolito: En pliegues De orden menor: Sills: Intrusiones horizontales, paralelas a los estratos Diques: cortan a los estratos Cone-sheet: Sistema cónico de diques VOLCANISMO 1. Roca volcánica: Procede de un magma enfriado en superficie. Tiempo corto de enfriamiento Cristales pequeños, vidrio y vacuolas. 2. Mecanismos eruptivos: Magmático Aumento de la viscosidad poca o nula interacción con agua Efusivo o hawaiano Mixto o estromboliano Explosivo Vulcaniano: conducto cerrado Pliniano: conducto abierto Hidromagmático presencia de agua Explosividad Independiente del tipo de magma Relación agua/magma óptima: 1/3 3. Productos: Lavas aa (malpaís) Pahoehoe (lavas cordadas) Piroclastos de caída de flujo Secundarios: gases, fumarolas ,etc. 4. Formas volcánicas: 4.1. Atendiendo a su génesis: Características Monogénicas Una sola erupción Edificios pequeños Poligénicas Historia eruptiva compleja Ejemplos Teneguía, Isleta Teide 4.2. Según el tipo de erupción: Características Erupciones puntuales Ejemplos Centralizadas en un punto Erupciones fisurales Salida de magma a lo largo de una fisura Teide Dorsales oceánicas 4.3. Tipos de edificios : Monogénico puntual Conos de escoria y ceniza Domos Monogénico puntual Estratovolcán Magmas ácidos Monogénico puntual Anillos de tobas o maares Volcán en escudo Estromboliano Poligénico puntual Poligénico puntual Dorsales Poligénico fisural Calderas Monogénico puntual Hidromagmáticos Gran diámetro basal y poca altura Pequeño diámetro basal y gran altura Forma de tejado Forma cóncava De explosión: maares De hundimiento Deslizamientos gravitacionales METAMORFISMO Conjunto de procesos de transformación en estado sólido que tiene lugar en rocas preexistentes, gracias a la acción de la temperatura y/o la presión. Presión litostática Presión Presión de fluídos Presión tectónica Gradiente geotérmico confinante Aloquímico Sistema abierto Isoquímico Sistema cerrado Cambios mineralógicos y estructurales Metasomatismo 1. Límites: Desaparición del petróleo y aparición de la hulla (aprox. 150ºC). Cualquier tipo de roca 2. Relación creciente con los bordes de placa. Fusión de la roca (700900ºC para presiones corticales) Roca metamórfica Roca ígnea Migmatitas Tipos: De impacto Meteoritos De enterramiento Cuencas con subsidencia Dinamometamorfismo Térmico o de contacto Hidrotermal De fondo oceánico Regional o dinamotérmico Zonas de falla (cataclastitas) Aureolas en plutones Metasomatismo En orógenos de subducción En orógenos de colisión TECTÓNICA Rama de la geología que estudia las deformaciones y desplazamientos experimentados por las rocas como consecuencia de la movilidad de la litosfera 1. Esfuerzo y deformación: ESFUERZO: Cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de roca para cambiar su forma y/o volumen. No dirigidos: Presión confinante Dirigidos: Pares de fuerzas Tensión Compresión Cizalla Elásticas DEFORMACIÓN: Cambio de forma y/o volumen de una unidad de roca causada por el esfuerzo Plásticas: deformaciones continuas Ruptura: deformaciones discontinuas Microestructuras Mesoesructuras Macroestructuras - Presión Temperatura Fluidos Tiempo Composición y estructura de la roca 2. Pliegues. (Deformación contínua) Sector en un conjunto de estratos donde se presenta un cambio en el buzamiento de los mismos. 2.1. Elementos 2.2. Tipos de pliegue Según su geometría Charnela Flancos Núcleo Plano axial Eje Angulo de inmersión Sinclinal: Materiales más jóvenes en el núcleo Anticlinal: Materiales más antiguos en el núcleo Según los planos axiales Verticales Inclinados Tumbados o recumbentes Según la forma de los flancos y las charnelas Según la serie estratigráfica Asociación de pliegues 2.3. Causas Fuerzas compresivas Deslizamientos laterales Intrusiones diapíricas Hidratacion Armónico Disarmónico Anticlinorio Sinclinorio Normales simétricos asimétricos En abanico En V (tipo chevron) Monoclinales..etc 3. Fracturas (deformación discontinua) Roturas del terreno Fallas: desplazamiento Diaclasas: sin desplazamiento FALLA: superficie plana en la que los bloques contiguos han deslizado paralelamente a la misma. 3.1. Plano de falla Elementos de una falla Línea de falla Espejo Estrías Labios o bloques de falla Salto de falla Escarpe de falla 3.2. Tipos de fallas Normales Inversas (>45º) y cabalgamientos (<45º) klippes ventanas Con desplazamiento vertical Con desplazamiento horizontal - Fallas de desgarre Con desplazamiento horizontal y vertical - Fallas oblicuas Asociaciones de fallas 3.3. Rocas de falla - - Fosas tectónicas o graben - Macizos tectónicos o horst Brechas de falla-> Cataclastitas -> Milonitas -> pseudotaquilitas EL PROCESO MORFOGENÉTICO RELIEVE PAISAJE Sistema morfoclimático CLIMA Glaciar Periglaciar Templado Árido Tropical Mediterráneo … GEOMORFOLOGÍA GEOLOGÍA Factores generadores del relieve PROCESO MORFOGENÉTICO ETAPA DE METEORIZACIÓN: Física - Química - Bioquímica ETAPA DE MODELADO: Erosión - Transporte - Sedimentación Litología Estructura Endógenos (Internos) Gradientes de gravedad Exógenos (Externos) Gradientes de Tª y P Trabajo desarrollado por los agentes exógenos sobre la superficie terrestre FUENTES DE ENERGÍA: Gravedad Radiación solar LEYES: Ley del mínimo Ley del reparto homogéneo MEDIO SEDIMENTARIO BIOSFERA P Circulación atmosférica f(P) f(T) PROCESOS EXTERNOS Climas y Sistemas Morfoclimáticos Ciclo Hidrológico Gravedad f(G) f(T) Pasivos PROCESOS INTERNOS Activos Agentes de la erosión: - Fenómenos de ladera - Ríos - Glaciares - Viento A I S A Litologías y estructuras de la corteza J E Vulcanismo tectónica activa Isostasia (Tabla 3, Anguita, 1993) ETAPA DE METEORIZACIÓN Acción realizada sobre las rocas por los fenómenos atmosféricos o meteoros. DISGREGACIÓN Meteorización Física: Aumento de la superficie de contacto entre la roca y los agentes exógenos Resultado: Procesos: Gelivación, Gelifracción, crioclastismo Termoclastismo Cristalización de sales Lajeamiento por descarga Cuñas por raíces, animales zapadores Meteorización Química: Resultado: Por qué el agua es más densa que el hielo?? H 2O Puesta en disolución de iones y creación de nuevos minerales estables en condiciones atmosféricas Procesos: Disolución Hidratación Hidrólisis Carbonatación Oxidación Meteorización Bioquímica: Edafización Resultado: Procesos: TIPOS DE SUELOS Lixiviación Acumulación Meteorización Azonales Zonales Creación de un suelo Horizonte A Horizonte B Horizonte C Ej: Suelos Hidromorfos Ej: Permafrost, pergelisuelos Podsoles Suelos pardos Bauxitas y lateritas ETAPA DE MODELADO AGENTES EXÓGENOS Movimientos no en masa Erosionan GRAVEDAD VIENTO HIELO AGUA Movimientos en masa Aguas de arrollada Torrentes Ríos Mar Reptación y solifluxión Abrasión eólica Deflación Corrosión Atrición Disolución acuosa Abrasión marina Régimen laminar Transportan Régimen turbulento Sedimentan Hielo y a veces agua Viento y casi siempre agua Rocas sedimentarias Texturas: Selección Granoselección Formas y marcas en los granos Estructuras: Interior del estrato Superficie de estrato Orgánicas LITIFICACIÓN SEDIMENTOS: Porosos Blandos Saturados en agua COMPACTACIÓN CEMENTACIÓN Expulsión de los fluidos Poros que tienden a cerrarse Precipitación entre los granos de una roca detrítica de un cemento. Poros que tienn a cerrarse DIAGÉNESIS ROCAS SEDIMENTARIAS: Menos poros Consistentes No saturados en agua Adaptación estructural y química del sedimento a ambientes de mayor presión y temperatura. ROCAS SEDIMENTARIAS ESTRATO: Nivel de roca o sedimento, con litología homogénea o gradacional, que se depositó durante un intervalo de tiempo definido SERIE ESTRATIGRÁFICA: Ordenación temporal de un conjunto de estratos en una zona LEY DE WALTER: Los medios sedimentarios que aparecen representados en una serie estratigráfica uno encima del otro, en un mismo momento se encuentran situados uno al lado del otro TEXTURAS SEDIMENTARIAS: Selección o sorting Homométricos Heterométricos Formas de los granos Angulosos Redondeados Tiempo de transporte Marcas en los granos Estrías Impactos Glaciar Viento ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS: Disposición geométrica de los elementos que constituyen un sedimento Interior del estrato Laminaciones Sinsedimentarias Imbricaciones Paralelas Cruzadas Gradaciones o granoselecciones Estructuras de deformación Escapes de fluídos Postsedimentarias Superficie del estrato SE UTILIZAN COMO CRITERIOS DE POLARIDAD Formadas por la propia corriente Construccionales Erosivas Ripples, megaripples Flute marks, etc Tool marks Otros procesos Grietas de desecación Rain drops Cristales de sales Se producen en arcillas y se conservan en arenas Orgánicas Organismos constructores: Arrecifes, mallas de algas Organismos que modifican: pistas, galerías o burrows y perforaciones BIOTURBACIONES