tema2 - Gobierno de Canarias

UNIDAD 2: ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA
La Geología es una ciencia que investiga el origen y evolución de
nuestro Planeta. Para ello, obtiene datos de los materiales que componen
la Tierra y de la distribución, las formas y estructuras de la superficie
terrestre. Trata de responder a preguntas como ¿de dónde viene el calor
que emite nuestro Planeta?, ¿cómo se han formado las montañas?,…
También se ocupa de resolver problemas más directamente relacionados
con las actividades humanas (Geología aplicada) y de dar respuesta, por
ejemplo, a estas otras preguntas ¿Dónde buscar recursos hídricos?, ¿Qué
sucederá si se coloca un vertedero de basuras en una cantera
abandonada? ¿Dónde es probable que se produzcan terremotos y cómo se
pueden reducir los daños?, ¿Cuál es la ubicación más adecuada para un
embalse?, etc.
Actividad 1: Realiza un listado de cinco objetos de los que se encuentran a tu alrededor que
sean fabricados con materia mineral y de cinco que sean fabricados con materia no mineral.
¿Cuál te ha resultado más fácil de completar? ¿Por qué?
El interés por estudiar este Planeta es muy antiguo, de hace más de
2.300 años. Hasta el siglo XVIII dominó el llamado catastrofismo, basado
en que la Tierra se ha formado por grandes catástrofes como el diluvio
universal recogido en los textos bíblicos.
Es en el siglo XVIII cuando se considera que nace la geología
moderna con James Hutton y el uniformismo, teoría que defiende que los
procesos que han ocurrido en la Tierra han sido uniformes y semejantes a
los que ocurren en la actualidad y además, que estos procesos son muy
lentos, produciéndose en escala de tiempo geológico (en millares y millones
de años).
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERESTRE
Hoy sabemos que la Tierra, planeta del sistema solar se encuentra a
1,5 x108km del Sol. Tiene unos 4.600 millones de años, y forma de esfera
achatada por los polos con un radio polar de 6.354Km y un radio ecuatorial
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
de 6.378km. Su superficie es de 510.000.000 km 2 repartidos en 149 x 106
km2 de continentes y 361 x 106 km2 de hidrosfera.
Nadie sabe exactamente cómo es la Tierra por dentro; las
perforaciones más profundas no son más que un rasguño sobre su
superficie, comparadas con el radio terrestre de 6.378 km. Sin embargo,
conocemos varias de las características principales de la estructura
interna de la Tierra gracias a distintos métodos de estudio:
las




A. Métodos directos
Se basan en el estudio de materiales que proceden directamente de
zonas menos profundas del interior terrestre. Estos materiales son:
Los que se extraen de las minas.
Los que expulsan los volcanes.
Los que se extraen de los sondeos profundos.
Los que forman las raíces de las cadenas montañosas.
B. Métodos indirectos
Analizan los datos proporcionados por las manifestaciones de la
energía de la Tierra y se utilizan para deducir la composición y estructura
de las zonas más profundas.
Se estudian:
 Los meteoritos.
 Las ondas sísmicas.
 Las características del planeta: campo magnético, flujo térmico y
campo gravitatorio.
Los métodos directos nos informan de la composición de las capas
superficiales de la Tierra. Los métodos indirectos proporcionan datos
acerca de la composición y la estructura interna.
Analizaremos un poco más uno de estos métodos, el que probablemente
haya aportado más información: el método sísmico
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Método sísmico
Un terremoto o sismo es la vibración de la Tierra producida por la
liberación brusca de energía. La mayoría de los sismos se producen por
ruptura y desplazamiento de materiales del interior terrestre. Cuando la
energía que se va acumulando en esos procesos se libera, se propaga en
forma de ondas sísmicas. Estas ondas se propagan en todas las
direcciones, atravesando la Tierra de un extremo a otro, y son
registradas por los sismógrafos. Por ello, se pueden utilizar para recabar
información acerca de la estructura de la Tierra.
La velocidad y propagación de las ondas sísmicas depende de las
características de los materiales que atraviesan y, especialmente, de la
rigidez de los mismos. Las ondas son más veloces cuando los materiales
son más rígidos, y más lentas, cuando tienen poca rigidez. Cuando las
ondas sísmicas atraviesan un determinado material y llegan a otro de
distintas características, cambian tanto su velocidad como su
trayectoria, es decir, se refractan.
Las ondas sísmicas son de dos tipos:
 Las ondas P o primarias son las que viajan a mayor velocidad y por
eso, las primeras en llegar a los sismógrafos. Se desplazan en sólidos y en
fluidos.
 Las ondas S o secundarias no se propagan en medios fluidos.
El estudio de la velocidad y dirección de las ondas sísmicas ha
permitido deducir que la Tierra está estructurada en capas concéntricas,
cada una de ellas con distinta composición o características físicas.
Se denominan discontinuidades a las zonas del interior de la Tierra en
las que se producen cambios bruscos en la trayectoria y velocidad de las
ondas sísmicas, debido probablemente a que separan regiones con
distintas características.
En la siguiente gráfica se representa cómo se propagan las ondas sísmicas
en el interior terrestre:
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
Estas zonas de discontinuidades han permitido diseñar un modelo de
la Tierra basado en la composición de sus materiales:
1. La capa exterior se llama corteza y es de dos tipos: la corteza
oceánica, que compone el fondo de los mares, es basáltica y tiene
espesores promedio de 5 a 7 km; y la corteza continental que forma los
continentes es primordialmente de granito, menos densa que la oceánica y
con un grosor promedio de 30 a 40 km, aunque bajo las grandes cadenas
montañosas, como el Himalaya, alcanza un grosor mayor de 60 km.
2. Bajo la corteza se encuentra el manto, que llega hasta los 2.870
km de profundidad. El cambio corteza/manto se conoce como
discontinuidad de Mohorovicic o Moho, en honor del científico que la
descubrió en 1909. El manto está compuesto por rocas parecidas al
olivino y la peridotita, que son silicatos y óxidos de magnesio y de hierro.
Dentro del manto se presenta la discontinuidad de Repetti, que lo divide
en manto superior que va de la base de la corteza hasta los 670 km de
profundidad, y manto inferior hasta los 2.900km. A estas profundidades,
la presión compacta los minerales haciendo que el manto inferior sea más
denso que el superior.
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Km.
Discontinuidad
de Mohorovicic
0
30 - 70
Discontinuidad
de Repetti
670
Discontinuidad
de Gutenberg
2 900
Discontinuidad
de Lehmann
5 100
6 370
3. Desde la base del manto, separado de éste por la discontinuidad de
Gutenberg, hasta los 5.100 km de profundidad, se encuentra el núcleo
externo. Éste se supone compuesto de hierro-níquel y se sabe que es
líquido porque no transmite las ondas S. Es posible que sean
corrientes del material de este núcleo líquido las que producen el
campo magnético terrestre. Debajo del núcleo externo, separado de
éste por la discontinuidad de I. Lehmann, hasta los 6 370 km de
profundidad se encuentra el núcleo interno, que es sólido a pesar de
tener temperaturas del orden de los 40.000º C, y se cree que está
constituido por compuestos de hierro.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
Actividad 2: Realiza una pequeña reseña biográfica de Andrija Mohorovicic y de Inge
Lehmann.
Actividad 3: Las siguientes gráficas representan la trayectoria de las ondas P y S de dos
planetas imaginarios A y B. Para cada uno de ellos:
a) Señala las variaciones de rigidez y estado físico en las distintas zonas del planeta y razona
si la estructura interna es homogénea o heterogénea.
b) Localiza a qué profundidad se encuentran las discontinuidades del planeta e indica
cuántas capas deduces.
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ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA
Una vez conocemos un poco la estructura interna del planeta nos
podemos peguntar cómo se comportan los materiales terrestres que
forman las distintas capas?
Haciendo un poco de historia nos podemos trasladar al siglo XVIII
cuando el geólogo Hutton con sus observaciones empieza a plantearse que
el relieve terrestre no es inmutable como se pensaba hasta entonces sino
que los materiales de la superficie se desgastan y se acumulan: Él plantea
que el planeta debe de tener millones de años, a lo largo de los cuales ha
tenido que cambiar e intuye que debe existir alguna relación entre el calor
interno del planeta y el relieve.
Hasta principios del siglo XX, los geólogos sólo admitían los
movimientos verticales de levantamiento y hundimientos de la corteza
terrestre, explicando de este modo la formación de cadenas montañosas.
Se pensaba que la distribución de los continentes y de los océanos siempre
había sido la misma.
Fue Alfred Wegener quien, en 1915, postuló por primera vez una
teoría coherente basada en la existencia de movimientos horizontales.
Según su teoría de la deriva continental, en el pasado los continentes
habían estado unidos en uno solo, la Pangea, que se fracturó y dispersó
posteriormente, por medio de grandes movimientos horizontales, hasta
dar lugar a la distribución que hoy en día presentan.
Las causas de la deriva continental se podían deber a distintas fuerzas
como: la fuerza centrífuga de la tierra, el efecto de las mareas y a la
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
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fuerza que hacía que las masas continentales se desplazaran desde los
polos hacia el ecuador.
Sin embargo, hoy día existen numerosas pruebas a favor de la deriva
continental:
Pruebas paleontológicas La presencia de flora y fauna fósiles idéntica en
continentes que actualmente están separados, es una prueba que confirma
la unión y posterior fragmentación de los continentes
Esta teoría fue rechazada y cayó en descrédito por dos motivos:
- No disponía de un mecanismo adecuado para explicar cual era el
motor que movía los continentes
- No encajaban bien las costas de los continentes en ciertas latitudes
del globo
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
Pruebas geológicas:
1. Las costas de los continentes se acoplan geométricamente entre sí: el
ajuste de los bordes de plataforma continental entre los continentes
africanos y sudamericanos
2. Continuación de orógenos: Al producirse la separación de los
continentes, se debieron de separar las cadenas montañosas ya formadas
anteriormente a la deriva. Se puede observar que si se unen los
continentes, las cadenas montañosas a ambos lados del Atlántico
coinciden. Como cabría esperar, también las rocas y minerales son del
mismo tipo y edad a ambos lados del Atlántico. Esto explica que en las
zonas antiguas de los escudos Africano y Brasileño existan importantes
minas de diamantes y piedras preciosas.
Pruebas Paleoclimáticas: El estudio de los sedimentos de hace 200 m.a.,
indica que hay zonas situadas actualmente en regiones polares que en
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otras épocas geológicas gozaron de un clima tropical y ecuatorial. También
se han descubierto en regiones tropicales sedimentos procedentes de
glaciaciones. Esto encuentra su explicación en la deriva continental.
Hess propuso, además, que las fosas oceánicas profundas, son lugares
donde la corteza oceánica vuelve hacia el interior del planeta. Según él en
esos lugares, las porciones antiguas del suelo oceánico se van consumiendo
de manera gradual a medida que descienden hacia el manto.
Durante los años cincuenta y sesenta del siglo XX, los grandes
avances tecnológicos permitieron cartografiar ampliamente el suelo
oceánico. De estos estudios llegaría el descubrimiento de las dorsales
oceánicas (grandes cordilleras submarinas) y de las fosas oceánicas. Los
estudios sobre terremotos llevados a cabo en la proximidad de las fosas
oceánicas profundas demostraron que se producían actividad tectónica a
grandes profundidades por debajo del océano.
A principios de los años sesenta, Harry Hess reunió estos hechos
recién descubiertos en una hipótesis que más tarde se denominaría
expansión del fondo oceánico.
Hess, proponía que las dorsales oceánicas estaban localizadas sobre
zonas de ascenso en el manto. A medida que el material que asciende
desde el manto se expande lateralmente, el suelo oceánico es
transportado de una manera parecida a como se mueve una cinta
transportadora alejándose de la cresta de la dorsal. Por tanto a medida
que el suelo oceánico se aleja de la cresta de la dorsal, va siendo
sustituido por corteza recién formada.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
La teoría de la expansión oceánica nos dice que el suelo oceánico se
expande, de forma que se crea nuevo suelo por aporte de material
procedente del manto. Este material aflora a la superficie separando la
corteza a ambos lados, de modo que crece el suelo oceánico. Esta
expansión es la que arrastra a los continentes, produciendo su movimiento.
Según esto, la deriva continental y la expansión oceánica son dos
aspectos de una misma teoría.
En 1968, se unieron los conceptos de Deriva continental y Expansión
del fondo oceánico en una teoría mucho más completa conocida como
Tectónica de Placas.
Actividad 4: Averigua qué circunstancias (poco relacionadas con el interés científico)
permitieron la elaboración de mapas de los fondos oceánicos.
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TECTÓNICA DE PLACAS
La Tectónica de Placas es un modelo actualizado capaz de explicar
toda la dinámica de la corteza terrestre. Estudia los bordes entre placas
y los esfuerzos que se producen, explicando numerosos procesos como el
origen y localización del vulcanismo y terremotos, las zonas de creación o
destrucción de placas litosféricas, el ciclo de formación y desaparición de
un océano, una cordillera, etc.
Cuando se analiza el comportamiento dinámico de los materiales que
componen la Tierra se habla de la litosfera, que comprende la corteza y
los primeros Kms del manto superior, unidos a la anterior formando un
conjunto rígido. Habría que distinguir entre litosfera continental, de unos
100km-300km de profundidad y litosfera oceánica, a partir de los fondos
oceánicos, con un grosor entre 20-100km.
La litosfera, al encontrarse sobre el resto del manto superior con T y
P tan altas que hacen que los materiales fluyan lentamente, es arrastrada
y se encuentra fragmentada en gigantescas piezas de gran rigidez,
llamadas placas litosféricas. El tamaño de las placas es variable, en
algunos casos son muy grandes (Placa Euroasiática) y en otros, muy
pequeñas (Placa del Caribe). La mayoría son en parte oceánicas y en parte
Continental (placas mixtas), otras son oceánicas y muy pocas,
continentales.
El desplazamiento de las placas se debe seguramente a la liberación
del calor de la Tierra. Las zonas calientes del interior de la Tierra evacuan
el calor hacia el exterior, y a su vez, las zonas frías de la corteza se
introducen en el manto, quizás de manera similar a la convección que se
produce en los fluidos al calentarlos
De esta manera se produce un movimiento de las rocas plásticas del
manto llamado corrientes de convección, que parece ser el causante del
desplazamiento de las placas,
Las placas se mueven como unidades coherentes en relación con las
otras placas. Aunque el interior de las placas puede deformarse, las
principales interacciones se producen a lo largo de sus bordes. El
movimiento de las placas somete a los materiales a grandes presiones. Una
manifestación de estas presiones son los terremotos.
Existen tres tipos distintos de bordes de placa, que se diferencian en
el tipo de movimiento que exhiben:
A. Bordes divergentes.
B. Bordes convergentes.
C. Bordes conservativos
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
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Son zonas relativamente anchas, de 200 a 2.000 Km con cumbres que
se elevan hasta 4 Km sobre los fondos oceánicos.
Esto provoca el ensanchamiento del fondo del océano y también la
separación de los continentes que están situados sobre las placas. Es el
caso de la dorsal atlántica, fenómeno que está provocando el alejamiento
entre el continente Americano y Europa y África.
La tensión que genera la separación entre placas hace que la litosfera
al ser rígida se fracture, lo que es causa de terremotos y la salida de
magma se manifiesta en una gran actividad volcánica.
A- Bordes divergentes (Dorsales oceánicas)
El movimiento relativo entre dos placas es divergente cuando las
placas se alejan una de la otra. Este movimiento produce un hueco en el
espacio entre las placas o Rift, por el cual puede ascender material
caliente del manto que se solidifica y forma una nueva corteza de tipo
oceánico. La nueva litosfera creada, de naturaleza basáltica, se expande
lateralmente varios centímetros por año, formando dorsales oceánicas.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
La topografía de todas las dorsales excepto la del Pacífico oriental es
una gran elevación con una fosa o valle de rift en el centro. Las dorsales,
que se extienden a lo largo de 70.000 Km a través de todas las principales
cuencas oceánicas, pueden ocupar posiciones centrales como es el caso de
la dorsal Atlántica, que divide al oceáno en dos mitades prácticamente
simétricas, o pueden ocupar posiciones más cercanas a los continentes,
como, por ejemplo, la dorsal del Pacífico.
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Las dorsales no presentan continuidad a lo largo de su eje (rift), sino
que están rotas por fracturas perpendiculares a su eje, que se denominan
fallas transformantes.
En los últimos años se ha observado la formación de una zona de rift
en medio del continente africano. Esta enorme grieta va desde la zona de
los grandes lagos africanos hasta el norte de Palestina. Los expertos
creen que, en el futuro, la placa africana puede romperse por esta zona de
modo que aparecerán dos placas, entre las que se abrirá un océano.
De hecho, casi todos los límites divergentes se han originado en
medio de un continente: las corrientes de convección rompen la litosfera,
se crea una fractura en medio del continente y se abre un océano entre
los dos fragmentos. El límite que se ha creado queda sumergido.
B- Bordes convergentes (Zonas de Subducción)
Como la Tierra no está creciendo, el hecho de que se esté creando una
nueva corteza implica que la corteza antigua debe estar siendo destruida
de alguna manera, pues de otro modo se encontraría como una persona que
ha adelgazado rápidamente y cuya piel, demasiado grande, cuelga en
pliegues. La corteza antigua está siendo continuamente consumida en las
llamadas fosas o trincheras oceánicas, donde el fondo del mar se
introduce bajo un continente o bajo otra placa oceánica, regresando al
manto. Este proceso es conocido con el nombre de subducción.
Las zonas de subducción son áreas de la superficie terrestre donde
tiene lugar la convergencia de dos placas litosféricas. En dicha
convergencia se desarrolla la mayor actividad tectónica, sísmica y
volcánica. Son además las únicas zonas donde se registran terremotos
profundos (hasta 700 Km). Se caracterizan, en general, por el
deslizamiento de grandes bloques de la litosfera oceánica hacia el interior
del manto. Existe generalmente una gran cantidad de sismos a lo largo de
la zona donde ocurre la subducción. La zona definida por esos sismos es
llamada zona de Benioff.
La convergencia de dos placas es diferente según sea la naturaleza de
sus bordes, bien sea oceánica o continental. De esta forma tenemos tres
tipos de convergencia:
B1-Convergencia entre placa oceánica y continental
En este caso, la litosfera oceánica (más densa) se hunde por debajo
de la continental. La fuerza del choque produce una fuerte compresión en
el margen del continente, que se pliega y se arruga formando una extensa
cordillera perioceánica o de borde continental. En este margen se forma
también una fosa oceánica y se producen terremotos. Al mismo tiempo,
las bolsas de magma originadas por la fusión del material que se hunde
provocan actividad volcánica en la cordillera. Es el caso del límite entre la
placa de Nazca y la Sudamericana, que ha dado lugar a la cordillera de los
Andes.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
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fenómenos volcánicos que dan lugar a archipiélagos o arcos de islas
volcánicas.
En este tipo de límites son muy frecuentes los movimientos sísmicos,
en ocasiones, de magnitud importante, debido a las fracturas que se
originan cuando la placa se dobla y hunde.
Es el caso del límite entre la placa eurasiática y la pacífica, donde de
esta forma se han originado, por ejemplo, las islas del Japón.
B3.-Convergencia de dos placas continentales
B2.Convergencia de dos placas oceánicas
El choque provoca el hundimiento de una placa (la más densa) bajo la
otra, lo que da lugar a una fosa marina que puede llegar a tener una
profundidad de hasta 11.000m. Mientras se hunde la placa, el material que
desciende se funde y, como contiene mucha agua porque estaba
sumergido, se forman bolsas de magma hidratado. Éste asciende a favor
de las fracturas que se han producido en la otra placa y provoca
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
Cuando se consume totalmente la litosfera oceánica, se produce el
encuentro de dos masas continentales. Esto provoca su colisión y
obducción. Al tener ambas una densidad semejante e inferior a la del
manto no subducen y chocan unas con otras (colisión de continentes). La
compresión entre ambas acaba por fusionarlas en un único bloque,
originando grandes cordilleras intracontinentales, en las que, a veces,
aparecen ofiolitas (restos de litosfera oceánica). Se originan terremotos
y magmas que no extruyen por lo que no son zonas volcánicas. Es el caso
del límite entre la placa indoaustraliana y la eurasiática que ha dado lugar
a la cordillera del Himalaya.
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importante actividad sísmica, como es el caso del Este de Andalucía.
CICLO DE WILSON
C- Bordes conservativos o Límites transformantes
Las corrientes de convección hacen que una placa roce contra la otra.
Ninguna de las dos placas se hunde, pero el continuo roce entre ellas hace
que se rompan las rocas de la litosfera y se produzcan grandes fallas
llamadas de transformación.
Esto origina una intensa actividad
sísmica producida por el desplazamiento
de los bloques.
Este
tipo
de
bordes
conservadores
se
asocian
fundamentalmente a las dorsales
oceánicas y casos como el de la falla de
San Andrés, en California y del límite
entre la placa euroasiática y la africana.
Este
último
límite
recorre
el
Mediterráneo. En torno a él, las placas
se desplazan lateralmente. Esto explica
que en sus proximidades exista una
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
La propia teoría de la tectónica de placas es cíclica. El geofísico
Wilson reunió los procesos de apertura de cuencas oceánicas debida a la
formación de dorsales y su cierre por colisión de continentes en un ciclo,
el cual lleva su nombre. Las seis etapas que Wilson identificó son las
siguientes:
1. El continente se fractura y empieza a formarse litosfera oceánica. Como
consecuencia se forman valles en rift.
2. La cuenca oceánica recién formada se ensancha.
3. La cuenca oceánica aparece ancha y desarrollada. Los continentes siguen
alejándose.
4. La placa oceánica se rompe y empieza a subducir. La cuenca empieza a
cerrarse. Se forman orógenos, según el tipo de litosfera afectada.
5. La cuenca oceánica se estrecha. El material comprimido se añade a los
continentes. Aparecen cordilleras a ambos lados.
6. Se produce la colisión de los continentes y la cuenca se cierra. Parte de
la litosfera oceánica puede cabalgar sobre el continente.
ACTIVIDAD EN LAS ZONAS DE INTRAPLACA
Aunque la mayor parte de la actividad geodinámica interna se localiza
en los límites de placas, también la podemos encontrar en las zonas de
intraplaca, en los siguientes casos:
- Como resultado de las colisiones continentales: si es una colisión
importante, como en la India, la deformación puede afectar a zonas muy
alejadas de la colisión, incluso a toda la placa, creando fallas directas,
mantos de corrimiento, pliegues, desgarros,...en zonas situadas a muchos
kms al interior del continente
- Por la existencia de focos térmicos independientes de las placas
(puntos calientes) que provocan el ascenso de un penacho de material
caliente o pluma que termina en un volcán activo. Estos puntos calientes
mantienen su posición aunque continúe el movimiento de la placa, por lo que
pueden originar cadenas de islas volcánicas (Islas Hawai).
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Mapa de puntos calientes
Resumen de la teoría de la tectónica de placas
- La litosfera es la capa externa de la Tierra, hasta 100 km
aproximadamente, y se caracteriza por ser rígida.
- La litosfera es diferente en continentes y océanos: hay una litosfera
continental y una litosfera oceánica, esta última más delgada y más densa.
- La litosfera está dividida lateralmente en placas: los límites de las placas
coinciden con dorsales, fosas y fallas transformantes.
- Las placas litosféricas se comportan como bloques rígidos que se mueven
entre sí, desplazándose sobre el resto del manto.
- La generación de litosfera oceánica por intrusión de lavas provoca la
expansión del fondo oceánico a ambos lados de las dorsales y la deriva
continental.
- En las fosas o zonas de subducción se produce compresión de placas
siendo consumida una de ellas, destruyéndose litosfera oceánica y
generándose una cordillera perioceánica tipo Andes (o un arco de islas
volcánicas).
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
- Cuando se consume toda la litosfera oceánica entre dos continentes se
produce la colisión y la formación de una cordillera intracontinental tipo
Himalaya.
-Los movimientos de las placas son los responsables de que en los bordes
de éstas se produzcan manifestaciones sísmicas, volcánicas, etc.
LA TIERRA CAMBIA DE ASPECTO
La Tierra se encuentra en un proceso continuo de transformación,
como resultado de fuerzas antagónicas, externas e internas, que
respectivamente tienden a destruir el relieve y a originar nuevos
materiales.
Debemos distinguir entre:
 Procesos geológicos internos debidos a la energía interna y que
determinan los movimientos de la corteza y fenómenos asociados a
estos: magmatismo, metamorfismo, que permiten la creación de
nuevas rocas, fenómenos volcánicos y procesos orogénicos que
forman nuevas montañas.
 Procesos geológicos externos, que comprende la erosión o
destrucción de las rocas superficiales, su transporte y
sedimentación de los materiales resultantes en los fondos marinos.
Su origen radica en la energía solar y la gravedad y actúan la
atmósfera, la hidrosfera y los seres vivos modelando o
destruyendo el relieve
PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS
La energía solar que recibe la Tierra calienta las grandes masas de
agua y aire que existen en la hidrosfera y atmósfera. Se produce una
transformación de la energía solar en energía potencial que participa
activamente en el modelado del paisaje y en el transporte de materiales
hasta las cuencas sedimentarias.
La atmósfera, con los agentes meteorológicos ejerce una acción
permanente sobre la superficie sólida, alterando los materiales a través
de:
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Meteorización. mecánica o disgregación (cambios de T, raíces de las
plantas, etc.) o química (hidrólisis, oxidación, disolución, etc.).
Transporte: Los materiales resultantes de la meteorización no quedan en
el mismo lugar sino que son trasladados, son transportados por los agentes
geológicos externos. El tipo de transporte depende del agente y del tipo
de material: disuelto, en suspensión, por rodadura, por arrastre.
Erosión, cuando un agente realiza un transporte de materiales
simultáneamente está llevando a cabo otro proceso: la erosión o desgaste
de la superficie.
Sedimentación, cuando los agentes geológicos externos pierden energía y
con ello, capacidad de transporte, los materiales que arrastran se van
depositando por gravedad, los materiales acumulados reciben el nombre
de SEDIMENTOS. Van a rellenar las zonas más bajas, siendo los fondos
marinos las cuencas sedimentarias por excelencia.
Tanto agentes geológicos como meteorológicos realizan acciones
sobre las rocas que alteran el relieve, modelándolo. El relieve es irregular
y se tiende a nivelar, rebajando las zonas elevadas y rellenando las zonas
deprimidas.
El modelado del relieve depende de las condiciones climáticas de cada
lugar, que determinan el tipo de agente geológico que actúa, de la
topografía y del tipo de roca que se encuentre en superficie,
distinguiéndose por ejemplo, modelado fluvial, modelado glaciar, marino,
de ladera, eólico.
Hay una “lucha” entre los procesos geológicos internos, creadores de
relieve, y los externos que lo nivelan. El relieve de determinado lugar es el
resultado actual de esa “lucha”.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
Información complementaria
El mar siempre ha tenido un papel muy importante en las guerras. Los barcos
transportaban armas y suministros, se bloqueaban los puertos, se asediaban
ciudades y se atacaban barcos enemigos en el mar.
Durante la Primera Guerra Mundial se vio la necesidad de buscar algún
método que permitiese detectar y eludir o atacar las amenazas submarinas. Así, el
sonar se desarrolló gracias a la investigación militar. Inglaterra y EEUU lo utilizaron
por primera vez en 1927. El sonar emite un sonido y calcula la distancia al fondo
marino a partir del tiempo que tarda el sonido en reflejarse en el fondo y volver a la
superficie
La oceanografía moderna no llegó a despegar de verdad hasta la Segunda
Guerra Mundial, cuando la Marina Estadounidense decidió aprender más de los
océanos con el fin de aumentar sus ventajas en el ámbito militar, especialmente en
el ámbito submarino.
En 1927 una comisión de la Academia Nacional de las Ciencias concluyó que
era hora de "considerar la participación de los Estados Unidos de América en un
programa mundial de investigación oceanográfica". Las recomendaciones de la
comisión llevaron a la fundación en 1930 de la Institución Oceanográfica Woods
Hole. Esta Institución creció considerablemente para la realización de
investigaciones significativas relacionadas con la defensa durante la Segunda
Guerra Mundial.
Las investigaciones que realizaron los países involucrados en el conflicto
fueron a marchas forzadas. El desarrollo de nuevas y más poderosas armas exigía
profundizar en la física, pero también se requerían más recursos minerales:
petróleo, hierro, carbón, etc., por lo que la geología también hizo progresos. El
tendido de cables y el desarrollo de los submarinos exigió conocer mejor el relieve
del fondo del océano.
La litosfera oceánica se crea en las dorsales y a partir de ellas se va
extendiendo a uno y otro lado. No todas las dorsales son igualmente
activas. En el Atlántico Norte, la dorsal se extiende a cada lado 1 cm por
año, mientras que en algunas zonas del Pacífico el ritmo es diez veces
mayor.
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ACTIVIDADES E INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
5. Lee atentamente:
El final de Wegener
Alfred Wegener nació en Berlín el 1 de noviembre de 1880. Ya en la
adolescencia había demostrado interés por las ciencias de la Tierra y un gran
deseo de visitar Groenlandia, donde se llevaban a cabo los más interesantes y
avanzados estudios en geofísica.
Decidido a ir algún día a tan inhóspita tierra, pasó sus años estudiantiles
preparándose físicamente para resistir la dura prueba: realizaba largas marchas,
escalaba montañas y esquiaba con entusiasmo. Estudió
astronomía
en
la
Universidad de Berlín, doctorándose en 1904.
Mientras tanto, Wegener había quedado prendado de la recién nacida ciencia
de la meteorología. Los trabajos meteorológicos más avanzados en Alemania se
realizaban en el observatorio aeronáutico de Tegel, y allí acudió en cuanto terminó
sus estudios en la Universidad de Berlín. No tardó en promover la utilización de
globos para determinar la trayectoria de las corrientes de aire.
Llevaba dos años fuera de la universidad cuando se le presentó la oportunidad
de realizar el sueño de su niñez: explorar Groenlandia. En 1906 le invitaron a
unirse como meteorólogo a una expedición danesa a la isla. Aceptó encantado y
pasó los dos años siguientes viviendo y trabajando en las más duras y rigurosas
condiciones. Wegener escribió: «Nos sentíamos como tropas de choque de la
humanidad en guerra con las tremendas fuerzas de la naturaleza. ¡La ciencia
contra las gélidas ventiscas de nieve!».
En 1930 partió, de nuevo, hacia aquellas tierras, esta vez al frente de un
grupo de 21 científicos y técnicos, donde pasarían 18 meses en el casquete glaciar
recogiendo informaciones climatológicas, glaciológicas y geofísicas.
Pretendían instalar tres campamentos: uno en el límite occidental del
casquete, otro en el límite oriental y un tercero en una estación que se llamaría
Eismitte (que significa «en medio del hielo»), situada a 400 km en el interior.
Ninguna expedición había intentado antes pasar el invierno tan al norte ni tan en el
interior. El equipo llegó a Groenlandia en abril de 1930, y mientras Wegener
supervisaba la instalación del campamento occidental, dirigiendo desde allí los
trabajos, varios destacamentos se dispusieron a instalar los otros dos
campamentos. Entre los que se dirigieron hacia el remoto lugar de Eismitte se
encontraba su ex alumno Johann Georgi y un glaciólogo, Ernst Sorge. Las
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
condiciones atmosféricas eran tan adversas que hubo que cancelar algunos envíos
al campamento de Eismitte, uno de ellos con un radiotransmisor.
Dos meses después de haber instalado el campamento de Eismitte, dos
miembros de una expedición de aprovisionamiento regresaron al campamento de
Wegener para informar de que Georgi y Sorge necesitaban urgentemente
provisiones y combustible para pasar el invierno.
Wegener partió para Eismitte el 21 de septiembre con 13 guías
groenlandeses, 15 trineos de perros y un colega suyo, Fritz Loewe.
Los 400 km de trayecto fueron una pesadilla de tormentas de nieve y de
ventiscas que pusieron a prueba la resistencia de los más fuertes. Uno tras otro,
los groenlandeses fueron abandonando y regresando al campamento base; al final
solamente Rasmus Villumsen se quedó con Wegener y Loewe. Hasta la mañana del
30 de octubre no llegaron a la cueva de hielo que Sorge y Georgi habían excavado
para protegerse del espantoso frío de Eismitte. Pese al viaje agotador, durante el
cual Loewe sufrió una congelación tan grave que sus colegas más tarde se vieron
obligados a amputarle todos los dedos de los pies, Wegener llegó, como recordaría
Sorge, «fresco, feliz y tan en forma como si regresara de un paseo». Wegener
exclamaba una y otra vez: «¡Qué confortables estáis aquí! ¡Qué confortables estáis
aquí!». No se le había agotado la energía tras 40 días de durísimo viaje en trineo;
por el contrario, estaba lleno de entusiasmo y dispuesto a emprender cualquier
misión.
Wegener permaneció en Eismitte dos días, recogiendo y anotando datos
meteorológicos. En la mañana del 1 de noviembre, día de su quincuagésimo
aniversario, los hombres celebraron una fiesta en la cueva de hielo, comiéndose
cada uno una manzana —manjar extraordinario, considerando que su dieta consistía
básicamente en comida enlatada o seca—. Cuando acabó la fiesta, Wegener y
Villumsen se pusieron en camino para regresar al campamento occidental, dejando
allí a Loewe con Georgi y Sorge para que se recobrara durante el invierno.
Sus amigos no volverían a ver con vida al gran científico. Quienes habían
permanecido en el campamento occidental pensaron que había decidido pasar el
invierno en Eismitte. En abril, al ver que no regresaba, enviaron a un grupo para
asegurarse de que se encontraba allí.
A mitad de camino encontraron los esquís de Wegener plantados en la nieve a
tres metros uno de otro, con un bastón de esquiar roto en medio. Intrigados pero
no inquietos, cavaron en la nieve, pero solo encontraron un cajón de provisiones
vacío. Cuando llegaron a Eismitte y supieron lo ocurrido, volvieron rápidamente
junto a los esquís abandonados.
IES “Saulo Torón”
Cavaron frenéticamente en la nieve y el hielo y encontraron el cuerpo de
Wegener. Estaba completamente vestido sobre una piel de reno y un saco de
dormir, envuelto entre dos fundas de saco de dormir cosidas y tapadas por otra
piel de reno. «Tenía los ojos abiertos —dijo uno de los testigos— y la expresión de
su rostro era de calma y paz… casi sonreía». No parecía haber muerto ni de
hambre ni de frío, y sus amigos concluyeron que la causa más probable de su
muerte había sido un ataque cardíaco, quizá producido por el cansancio del viaje.
Villumsen, el fiel groenlandés que le había acompañado, le había enterrado con
gran cuidado y había señalado su tumba —desapareciendo luego en la inmensidad
del hielo—. Los compañeros de Wegener colocaron su cadáver en la nieve, tal como
lo habían encontrado. Colgaron unas banderas negras en sus esquís, levantaron un
montón de bloques de hielo y, con el palo de esquí roto, improvisaron una pequeña
cruz. De este modo, los hielos de Groenlandia dieron sepultura —muy
apropiadamente— a Alfred Wegener.
Los artículos necrológicos fueron pródigos en alabanzas y elogios a los logros
conseguidos por Wegener como meteorólogo y explorador. Se escribió mucho
sobre sus expediciones a Groenlandia, su distinguida carrera como científico y
profesor, su capacidad como dirigente y su brillantez académica. Apenas si se
mencionó su teoría sobre la deriva continental, que por entonces no pasaba de
parecer una extraña fantasía, un extravío en una vida, por lo demás, ejemplar.
R. MILLER Continentes en colisión (Adaptación)
¿Qué aspectos de la personalidad de Wegener crees que no encajan con la
idea que a menudo se tiene sobre los científicos?
6. Pese a su apariencia actual, la Antártida no siempre ha sido un paisaje
tan desolado: en sus rocas podemos encontrar fósiles de helechos,
árboles, antiguas mamíferos e incluso dinosaurios.
Sugiere una explicación (hipótesis) para la desaparición de la vida que
hubo en la Antártida y la existencia en la actualidad solo de organismos
nadadores, llegados de los continentes próximos
7. Iberia es el nombre que dieron a la Península los antiguos geógrafos e
historiadores griegos. La primitiva Iberia era muy distinta en forma,
tamaño y situación de la actual Península Ibérica. Busca información y
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redáctala de forma clara y breve sobre los cambios geológicos que se han
producido en Iberia.
8. Según la tectónica de placas y ayudándote de un dibujo o esquema,
justifica las siguientes afirmaciones:
 La edad de las rocas basálticas que forman el fondo oceánico es

menor a menos distancia del eje de la dorsal.
La capa de sedimentos que recubre el basalto es más delgada
cuanto más cerca estemos del eje de la dorsal.
9. A pesar de la gran cantidad de sedimentos que se acumulan en las fosas
oceánicas, éstas no se llenan nunca ¿por qué?
10. Busca una explicación para la producción de terremotos en los países
de la Cuenca del Mediterráneo (España, Italia, Turquía, Irán,..)
11. En 1963 el volcán Agung (Indonesia) entró en erupción cuando se
celebraba una ceremonia religiosa. Como consecuencia murieron más de
1500 personas. Los supervivientes rechazaron la ayuda internacional
porque creían que su sufrimiento era necesario para aplacar la fuerza de
los dioses.
¿Qué diferencia hay entre el pensamiento científico y las creencias como
esta?
12. Lee el siguiente texto, subraya las ideas más importantes que
desarrolla y resúmelo en no más de diez líneas.
“Las colinas y las montañas son producidas por dos fuerzas: el poder del agua
y el poder del viento. Hay tres fuerzas que golpean y van demoliendo las montañas,
pues en este caso, además del poder del agua y del poder del viento, tenemos que
añadir el fuego que hay en el interior de la Tierra.
Ahora podemos ver claramente que una gran cantidad de agua produce
montañas, pues en primer lugar los torrentes arrastran la tierra blanda, después
se llevan la tierra dura y finalmente, hacen rodar las rocas hasta la parte baja.
Esto puede verse en las regiones montañosas incluso por observadores no
expertos.
IES “Saulo Torón”
Al ir excavando grandes profundidades a través de los tiempos, una inmensa
prominencia, la tierra, minada por la lluvia corriente, corroída por el hielo, se
hunde y las rocosidades se precipitan en la excavación situada más abajo – a menos
que sean extremadamente sólidas-, dado que sus capas se han ido reblandeciendo
también por la humedad. Este proceso continúa hasta que una pendiente escarpada
se convierte en pendiente suave. Cada lado de la excavación se llama montaña y el
fondo se denomina valle…
“Pero estos cambios de situaciones, que pueden ser numerosos e importantes,
no son fechados por el pueblo en el momento exacto en que han ocurrido ya que a
causa de la antigüedad, el tiempo, el lugar y la forma en que ha comenzado son muy
anteriores al recuerdo de los hombres”.
¿Recuerdas el nombre de algunos de los procesos geológicos que se citan
en el texto?
13. Utilizando el mapa de las placas tectónicas y con ayuda de un mapa
geográfico, contesta las siguientes cuestiones:
¿Qué diferencias ves entre las placas Pacífica y:
a)
b)
c)
19. ¿Cómo se llama el límite entre la placa de Nazca y la placa Pacífica?
20. ¿Cómo se llama el límite entre la placa de Nazca y sudamericana?
21. Define dorsal oceánica y zona de subducción.
22. Enumera y pon ejemplos de los seis accidentes más notables que
observas en los fondos oceánicos.
23. Nombra varios archipiélagos que bordeen fosas oceánicas
24. Cita alguna isla que se encuentre sobre una dorsal oceánica.
25. Observa el dibujo y pon nombre a las zonas Indicadas por las flechas:
De Nazca.
Norteamericana.
Iraní.
14. Haz un esquema que represente la estructura vertical de la placa
Pacífica. ¿Que otras placas litosféricas son también exclusivamente
oceánicas?
15. Haz otro esquema que represente la estructura vertical de una placa
litosférica continental. ¿Qué placas son exclusivamente continentales?
16. ¿Cuáles son las placas mixtas?
17. ¿Qué movimiento relativo se da entre las placas de los casos a) y b)?
a) Pacífica y de Nazca.
b) De Nazca y Sudamericana.
18. Indica qué placas se aproximan entre sí y cuáles se separan.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA. 4ºESO
26. Realiza un corte esquemático que represente la estructura de la
litosfera entre la placa de Nazca y el continente africano.
27. Averigua cuál es la velocidad media de separación entre América del
Norte y Europa, según los cálculos realizados en la actualidad con satélites
y radiotelescopios.
IES “Saulo Torón”
28. ¿Por qué el Océano Pacífico es cada vez menos extenso?
29. En su tercera etapa de exploraciones, el buque oceanográfico Glomar
Challenger realizó durante la década de 1960 una serie de sondeos —siguiendo la
línea imaginaria que cruza la dorsal Atlántica a unos 30° de latitud sur— que
atravesaron la capa de sedimentos hasta alcanzar el nivel de las lavas
almohadilladas. Estudiando los microfósiles de la capa inmediatamente superior a
este nivel se pudo averiguar la edad de estas lavas, que supuestamente se
formaron en la dorsal y se desplazaron posteriormente hacia ambos lados
conforme afloraban nuevos materiales
por su eje.
30. Los siguientes esquemas muestran perfiles oceánicos obtenidos en el
Atlántico (entre Norteamérica y África) y en el Pacífico (entre China y
Sudamérica). Se muestran, así mismo, los hipocentros de terremotos.
a) Sitúa las siguientes estructuras geológicas en los lugares indicados con
flechas: mar interior, dorsal, isla volcánica, fosa, plataforma
continental, arco de islas, guyot (monte submarino de cima plana),
monte submarino.
b) Señala las diferencias entre ambos tipos de océanos.
c) ¿Cuál puede ser la causa de los terremotos profundos que se producen
en los bordes del océano Pacífico?
La siguiente tabla muestra los valores de edad y la distancia al eje de la
dorsal obtenidos en una serie de sondeos.
a) ¿Observas algún tipo de relación entre la edad y la distancia al eje de la
dorsal?
b) ¿Cuál sería la edad que cabría esperar para un material que estuviera a menos
de 10 Km. del eje? ¿Y a más de 2 000 Km?
c) Representa en el recuadro los datos de la tabla en un diagrama de
coordenadas, colocando en el eje X la distancia al eje de la dorsal en Km., y en
el eje Y la edad en millones de años. ¿Observas alguna relación? En caso
afirmativo, ¿es de tipo lineal, exponencial o parabólico?
d) ¿Qué conclusión se puede extraer de estos valores?
e) Trata de dibujar una recta que se ajuste a los puntos representados.
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