La energía interna de la Tierra

UN PERSONAJE
UNA RECOMENDACIÓN
Charles Francis Richter
La formación de los continentes
Este físico estadounidense, nacido en 1900 y que
falleció en 1985, se interesó en los estudios sísmicos.
Junto con el sismólogo alemán Beno Gutenberg,
desarrolló una escala de medida de los terremotos,
denominada escala de Richter. Juntos investigaron
el interior terrestre y la localización de los grandes
terremotos que han ocurrido a lo largo de la
historia.
En este vídeo de la serie El Planeta Milagroso, de
RTVE-NHK, se explica cómo la actividad interna del
planeta se pone de manifiesto por el movimiento
de placas tectónicas, además de las consecuencias
que tiene dicho movimiento, como la formación de
cordilleras y el desplazamiento de los continentes.
También participó en programas de toma de
conciencia ciudadana para evitar el miedo a los
seísmos y aprender las medidas adecuadas para
hacerles frente.
dos WEBS
http://www.teideastro.com/volcanes.php
Las arterias del volcán
Información general sobre las causas, efectos,
distribución geográfica y medidas para hacer
frente a volcanes y terremotos. También contiene
información específica sobre el vulcanismo y los
Espacios Naturales Protegidos de Tenerife y de otras
islas Canarias.
http://www. geothermal.marin.org/geopresentation
GEO Geothermal Education Office
Página web californiana que contiene información
sobre energía geotérmica y otros procesos
geológicos internos.
5
La energía interna
de la Tierra
De la corteza terrestre obtenemos recursos,
como las rocas y los minerales. También
obtenemos energía geotérmica, que procede
del interior del planeta. Esta energía se pone de
manifiesto durante las erupciones volcánicas,
por las que sale el calor al exterior. Así mismo,
es capaz de producir el desplazamiento de los
continentes y los océanos, de originar montañas
y de desencadenar terremotos. Además, es
posible utilizarla para calentar el agua empleada
como calefacción o agua caliente en los hogares
y para generar energía eléctrica.
• ¿Qué entiendes por energía geotérmica?
¿De dónde procede?
• ¿En qué pruebas externas te basas para
demostrar la existencia de una energía
interna en la Tierra?
• ¿Para qué se puede utilizar la energía
geotérmica? ¿Es renovable o no renovable?
1
2
3
4
La energía interna de la Tierra
AAprovechamiento de la energía geotérmica
Los volcanes
A Partes de un volcán
B Materiales emitidos por un volcán
C Tipos de volcanes
D Beneficios de los volcanes
E Riesgos volcánicos
Los terremotos
A Escalas de medida de un terremoto
B Emergencia ante los seísmos
El movimiento de los continentes
A Constitución de la Tierra
B La dinámica terrestre
C El movimiento de las placas
D El desplazamiento de los continentes
5
1
La energía interna de la Tierra
La energía interna de la Tierra recibe el nombre de energía geotérmica
(del griego geo, que significa ‘la Tierra’, y thermos, que significa ‘calor’).
Al penetrar en el interior terrestre, la temperatura va aumentando progresivamente
hasta alcanzar 5 500 ºC en el centro de nuestro planeta. La energía térmica de la
Tierra o energía geotérmica procede de dos fuentes distintas:
Los géiseres son surtidores
naturales de agua calentada
mediante la energía geotérmica. Géiser Strokkur
(Islandia).
Fig. 5.1
•
La energía nuclear que se genera en ciertos lugares en los que existen rocas
con un elevado contenido en minerales de uranio.
Como vimos en la Unidad 3 (pág. 55), la energía nuclear procede de la desintegración o ruptura del núcleo de uranio para formar otros dos más pequeños.
Pues bien, en aquellos lugares en los que abunde este metal, además del calor
procedente del interior terrestre existirá otra fuente extra de energía térmica:
la derivada de ciertos procesos, similares a los que ocurren en las centrales
nucleares.
•
La energía térmica existente en el interior de nuestro planeta, que es debida
a la elevada temperatura a la que se encuentra y que aún conserva tras el proceso de enfriamiento al que se ha visto sometida desde su formación como
planeta.
La energía geotérmica se pone de manifiesto en los volcanes, en los
terremotos, en el desplazamiento de los continentes y en la elevación de
nuevas cordilleras.
A
Aprovechamiento de la energía geotérmica
Es posible utilizar la energía geotérmica para obtener vapor de agua y agua caliente,
con el fin de aprovechar la energía térmica contenida en ambos.
Se puede usar de dos maneras:
•
Para obtener agua caliente.
Esta agua puede proceder de la que de forma natural existe en el subsuelo (ver
Fig. 5.1) o inyectarse desde el exterior a través de unas tuberías hasta cierta profundidad, para conseguir que se caliente.
Una vez obtenida, puede aprovecharse directamente en los circuitos de calefacción de los hogares y de los invernaderos, como en el caso de Islandia.
Esta agua se puede emplear también como calefacción de los invernaderos
agrícolas, de forma que las plantas crecen mejor y más rápido. También se está
empleando en California para el calentamiento de lagunas de piscifactorías.
Al fondo se ve la central geotérmica
de Reikianes (Islandia) que genera
electricidad y cubre las necesidades de agua
caliente de la capital, Reikiavik. Además, antes
de ser vertida al mar, se desagua formando el
Blue Lagoon, lago de agua templada donde los
islandeses acuden a bañarse (en primer plano de
la imagen).
Fig. 5.2
100
•
Para obtener energía eléctrica.
El vapor de agua que sale a presión a través de las cañerías es capaz de mover
una turbina que, a su vez, hace girar un generador. Este último trasforma la
energía cinética en energía eléctrica (Figs. 5.2 y 5.3). Por lo tanto, consiste en
una transformación de energía térmica en cinética y eléctrica (ver de nuevo la
pág. 60).
Este sistema se comenzó a aplicar en Italia en 1904. Actualmente, los primeros
productores son EEUU, Filipinas, Islandia y México.
Central
eléctrica geotérmica
Extractor
de gas
Turbina
Generador
Ascenso de
agua caliente
Fig. 5.3
Descenso
de agua fría
inyectada
Esquema de funcionamiento de una central eléctrica de energía geotérmica.
MW 1995
Las perforaciones más modernas sólo han conseguido llegar
hasta los 3 500 m de profundidad y, como es lógico, cuanto
más abajo se llegue, mayor es la energía geotérmica.
MW 2000
MW 2003
3 000
2 500
2 000
Como ventaja tiene el que los residuos que produce son mínimos, por lo que causa menos daños ambientales y un menor
aumento del efecto invernadero.
1 000
Fig. 5.4
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El
Sa
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0
la
500
sta
Además, sólo se puede usar en ciertos lugares en los que se
produce (Fig. 5.4) y no se puede transportar.
1 500
Co
El problema de la energía geotérmica es que no es
renovable, pues la energía térmica de los pozos no dura
más allá de 15 años y, sin embargo, tardan millones de
años en regenerarse.
P otencia eléctrica de procedencia geotérmica
en el mundo, valorada en unidades de potencia
eléctrica (megavatios).
Actividades
1 ¿Qué dos procedencias tiene la energía geotérmica? Explica tu respuesta.
2 ¿Cómo ha evolucionado la potencia eléctrica
generada en cada país desde 1995 hasta 2003?
Mira el gráfico de la Figura 5.4 y explica qué lugares del
planeta tienen más energía geotérmica.
3 ¿Qué significa que la energía geotérmica sea
no renovable? (Repasa en la Unidad 3, pág. 66, qué
se entiende por energía no renovable.)
101
5
2
Los volcanes
Una de las formas más llamativas que se producen como consecuencia de la energía
geotérmica son los volcanes (Fig. 5.5).
Los volcanes son la manifestación más directa de la energía interna de la Tierra,
porque constituyen fracturas por las que el magma sale al exterior.
En total, hay en la Tierra unos 40 000 volcanes; sin embargo, únicamente la cuarta
parte de ellos se encuentra por encima del nivel del mar. De todos ellos, sólo unos
550 están en activo; los otros se encuentran inactivos, pero, con el tiempo, pueden
despertar y entrar en erupción.
Fig. 5.5
V olcán Arenal. Costa Rica.
(Cortesía, María José San
Bernardo.)
A
Partes de un volcán
En la Figura 5.6 vemos las partes de un volcán típico.
Viento
5
Vocabulario
Piroclastos
1
Magma es la roca fundida porque se encuentra sometida a una
temperatura superior a 700 ºC.
6
7
2
4
3
Fig. 5.6
Cráter volcánico transformado en
laguna. Volcán Irazú, Costa Rica.
(Cortesía, María José San Bernardo.)
Fig. 5.7
102
Partes de un volcán típico.
1. Cráter. Orificio por el que sale la lava al exterior (Fig. 5.7). Si tiene más de 1 km
de diámetro, se denomina caldera.
2. Cono volcánico. Montículo formado por la acumulación de los materiales emitidos por el volcán.
3. Cámara magmática. Lugar del interior terrestre en el que se almacena el magma
antes de salir al exterior.
4. Chimenea. Conducto por el que sale la lava desde la cámara magmática hasta
el cráter.
5. Columna eruptiva. Altura alcanzada por los materiales emitidos al aire durante
la erupción.
6. Colada de lava. Ríos de lava procedentes del desbordamiento de la acumulada
en el cráter.
7. Cono parásito. Cono secundario del volcán que suele despedir gases. Estas emisiones gaseosas, y también las grietas por las que salen al exterior, se denominan
fumarolas (Fig. 5.8).
B
Materiales emitidos por un volcán
Los volcanes arrojan tres tipos de materiales: gaseosos, líquidos y
sólidos.
B1
Gaseosos
Los gases (Fig. 5.8) que contiene el magma constituyen el motor
de las erupciones, pues, cuando comienza una erupción, se expanden y salen con rapidez al exterior, arrastrando con ellos otros
materiales. Los gases que emite un volcán son, mayoritariamente:
vapor de agua, dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2),
sulfuro de hidrógeno (H2S) y nitrógeno (N2).
Dependiendo de la dificultad o la facilidad del escape de los gases,
las erupciones serán, respectivamente, más o menos peligrosas.
B2
Los gases se comportan de forma similar a la salida del
líquido de un bote de refrescos si antes de abrirlo lo hemos
agitado. Volcán Poás, Costa Rica. (Cortesía, María José San Bernardo.)
Fig. 5.8
Líquidos
Es la lava, que fluye por las laderas del volcán formando coladas
volcánicas, una especie de ríos incandescentes.
La lava es el magma que sale al exterior y que ha perdido
gran parte de los gases que contenía.
Las lavas pueden ser de dos tipos:
1. Viscosas. Su color es claro y su aspecto es similar al de una taza
de chocolate cuando éste se enfría, por lo que se desplazan
muy lentamente y a corta distancia. Sin embargo, resultan muy
peligrosas, porque contienen muchos gases en su interior que
salen bruscamente, originando violentas explosiones.
2. Fluidas. Su color es oscuro, debido a su riqueza en minerales
de hierro y magnesio. Por ser fluidas, se desplazan con mucha
rapidez a largas distancias.
Los gases contenidos en ellas escapan con facilidad, razón por la
que producen la explosión de las lavas. Debido a ello las erupciones de este tipo suelen ser poco violentas.
B3
Fig. 5.9
Lapilli.
Sólidos o piroclastos
Si la lava expulsada por un volcán durante una erupción contiene
muchos gases, explota lanzando al aire multitud de fragmentos
de la misma de diversos tamaños. En su trayectoria aérea se solidifican por enfriamiento y caen sobre el suelo en forma de lluvia
de piroclastos.
Los diferentes piroclastos se diferencian por su tamaño en:
1. Cenizas. Los de menor tamaño (< 3 mm); debido a ello, pueden permanecer en suspensión en la atmósfera durante algún
tiempo y dificultar el paso de la radiación solar. Proceden de la
pulverización de la lava durante las explosiones volcánicas.
2. Lapilli. Son partículas de tamaño comprendido entre el de un
guisante y el de una nuez (entre 3 y 30 mm) (Fig. 5.9).
3. Bombas. Son los piroclastos de mayor tamaño (> 30 mm) y su
forma suele ser fusiforme, similar a la de un huso de hilar, como
consecuencia de las vueltas que han dado al ser lanzados al
aire (Fig. 5.10).
Fig. 5.10
Bomba volcánica.
103
5
C
Tipos de volcanes
Los volcanes se clasifican por la forma que adquiere su cono, que depende de la altura
de la columna eruptiva y del tipo y cantidad de los materiales emitidos. Si un volcán
emite muchas lavas, el cono será amplio y de pendientes poco pronunciadas, y su
columna eruptiva no existirá o alcanzará muy poca altura. Si emite muchos piroclastos, su columna eruptiva y su cono serán elevados y de pendientes abruptas.
Así, podemos diferenciar entre cuatro estilos de volcanes, recogidos en la Tabla
5.1.
Hawaiano o en escudo
Estromboliano
Vulcaniano
Vesubiano o pliniano
Dispersión
por el viento
Dispersión por
el viento
<1 km
100 m
Cono de
materiales
piroclásticos
(cráter)
1-20 km
Columna
eruptiva
Lava
Colada
de lava
• Emiten mucha cantidad
de lavas muy fluidas, por
lo que se acumulan en el
cráter hasta que éste se
desborda y las coladas
corren con rapidez por
las laderas del cono
volcánico.
• El cono está constituido
por coladas de lava;
en consecuencia, es
amplio de diámetro,
pero su cima es plana y
las pendientes, suaves
(parecen un escudo
invertido).
• Las lavas son pobres en
gases, por lo que no se
producen explosiones.
• No forma columna
eruptiva.
• Son los menos
peligrosos. Originan
daños por incendios
debido al avance de
la lava incandescente
y cortes en las vías de
comunicación.
• Ejemplos: Kilauea y
Mauna Loa (Hawai).
104
Tabla 5.1 Tipos de volcanes.
>20 km
Piroclastos
en suspensión
Piroclastos
en caída
Chimenea central rellena
con fragmentos de roca
• Lava más bien fluida y
con muchas burbujas
de gases, que dan
lugar a explosiones
intermitentes.
• No suelen formar
columna eruptiva y los
piroclastos caen sobre
el cono volcánico.
• Cono constituido por
piroclastos y escasas
coladas de lava.
• Son poco peligrosos.
• Ejemplos: Estrómboli
(Italia). En España
tenemos algunos
ejemplos de este tipo de
volcán, como el de la
Yezosa o Cerro Gordo.
Ambos se hallan
situados cerca de
Almagro (Ciudad Real)
y actualmente están
extinguidos.
• Lavas intermedias entre
viscosas y fluidas.
• Contienen gases que
provocan fuertes
explosiones.
• Columnas eruptivas
inferiores a los 10 km
de altitud.
• Son bastante peligrosos.
• Ejemplo: Vulcano (Italia).
• Lavas viscosas y ricas
en gases, por lo que
provocan fuertes
explosiones.
• Erupciones muy
violentas.
• Columna eruptiva muy
elevada (mayor de
10 km de altura) con
forma de paraguas
en su parte superior
(se extiende hacia
los lados al llegar a la
estratosfera).
• Las explosiones de la
lava originan muchos
piroclastos que afectan a
un territorio muy amplio
en torno al volcán.
• Cono elevado, con
fuertes pendientes.
• Son los más peligrosos.
• Ejemplo: Vesubio
(Italia). Sepultó las
ciudades de Pompeya
y Herculano en el año
79 a. C. Esta erupción
fue descrita por Plinio
el Joven, de quien viene
uno de los nombres de
este tipo de erupciones.
D
Beneficios de los volcanes
Los volcanes no sólo provocan problemas con sus erupciones. Entre sus beneficios, cabe citar:
•
•
•
•
•
•
•
•
E
Proporcionan energía geotérmica.
Los suelos derivados de cenizas o lavas volcánicas son
ricos para la agricultura debido a la gran cantidad de
minerales que contienen (Fig. 5.11).
Aportan rocas para la construcción de edificios o piroclastos que se mezclan con otros materiales para la
fabricación de bloques de gran resistencia.
Originan depósitos de minerales de hierro, cobre, zinc,
plomo, uranio, oro, plata, diamantes, etc., utilizables en
la industria o la joyería.
Pueden aportar aguas termales o barros burbujeantes (Fig. 5.12) de gran riqueza mineral que resultan de
utilidad médica y se emplean en los balnearios por sus
propiedades terapéuticas contra ciertas enfermedades, como la artritis o el reumatismo.
Son de interés turístico, ya que los volcanes forman
paisajes de extraordinario interés para su contemplación y para la realización de actividades diversas:
senderismo, deportes de invierno, observación de especies vegetales y animales, etcétera.
Los volcanes de gran altitud forman neveros y glaciares
en su cima, que pueden originar corrientes de agua
de las que surgen ríos, facilitando la vida vegetal y
aportando agua para el consumo humano por los lugares por los que circulan. Estos cursos de agua pueden
generar energía eléctrica si forman cascadas al caer
por un desnivel.
Generan nuevas tierras si un volcán emerge del
mar.
Fig. 5.11
Cráter volcánico aprovechado para la agricultura. Lanzarote.
Fig. 5.12
Barros burbujeantes de entre 75 ºC y 110 ºC. (Cortesía, María José
San Bernardo.)
Riesgos volcánicos
Los volcanes constituyen también un riesgo geológico natural que causa la muerte de cientos de personas, la destrucción de propiedades y grandes pérdidas económicas.
E1
Principales daños
Dependen del tipo de materiales emitidos por el volcán
y de si las erupciones son o no explosivas. Los principales
daños son los siguientes:
•
•
•
•
Los piroclastos al caer pueden causar la muerte por
impacto, el hundimiento de construcciones (cuando el
peso del material depositado es suficientemente grande) o destrozos en los cultivos.
Si el volcán lanza las cenizas a gran altitud dentro del
seno de la atmósfera, pueden permanecer allí durante
algunos meses y originar un enfriamiento de las temperaturas por ocultar la luz solar.
Las lavas viscosas son las más peligrosas, porque explotan al expulsar los gases. El resto de las coladas de
lava se desplaza por las laderas del volcán, lo que puede
originar cortes en las carreteras o incendios.
Los gases pueden causar la muerte por asfixia.
105
5
•
•
•
Los lahares son ríos de barro que se originan tras una erupción en la que se
funde el hielo o la nieve situados en la cima de un volcán. El agua de fusión
arrastra cenizas, terrenos blandos, grandes bloques e, incluso, árboles. Causan
la destrucción total, porque arrastran y entierran todo a su paso (Fig. 5.13).
Las nubes ardientes se forman a veces si, tras una fuerte explosión, los materiales
volcánicos, en vez de ser lanzados al aire, caen por las laderas del volcán, lo que
causa la destrucción total y la muerte instantánea por inhalación de polvo al rojo
vivo (Fig. 5.14).
Averías en los motores por acumulación de polvo y cenizas.
Nube ardiente
Desplome de la
columna eruptiva
Un voluntario ayuda a una niña
que quedó atrapada en el lahar
que sepultó bajo 40 m de barro a la ciudad de
Armero (Colombia) tras la erupción del volcán
Nevado del Ruiz en noviembre de 1985. Provocó
25 000 muertos y cuantiosas pérdidas económicas.
Fig. 5.13
Información adicional
En nuestro país las islas Canarias
constituyen un área de actividad
volcánica importante. El volcán
Teide (Tenerife) es, junto a otros
15 de alto riesgo de todo el mundo, uno de los volcanes laboratorio elegidos por las Naciones
Unidas para el estudio de los
riesgos volcánicos.
Todo el archipiélago canario es
de origen volcánico. Las erupciones se han ido sucediendo durante más de 20 millones de años y
continúan. La última fue la del
volcán Teneguía (Fuencaliente,
La Palma) en octubre de 1971.
Visita la página web: www.
volcanesdecanarias.com.
106
Fig. 5.14
E2
Formación de una nube ardiente.
Medidas ante las erupciones
Muchas veces los daños originados por una erupción volcánica dependen más de la
aglomeración de población en sus proximidades que del tipo de materiales emitidos.
Por ello es necesario adoptar una serie de medidas para su predicción y prevención.
•
Predecir consiste en anunciar con anticipación dónde y cuándo va a ocurrir una
erupción:
—¿Dónde? Sólo ocurren en los lugares de actividad volcánica. Los expertos
hacen un mapa de riesgo de cada volcán, en el que se representan todas
las erupciones ocurridas con anterioridad y se señala el tipo de depósitos
emitidos durante ellas.
—¿Cuándo? Para determinar el momento de la erupción es necesario instalar
sobre el volcán un equipo científico de vigilancia y unos instrumentos de
medida adecuados, capaces de detectar todas las variaciones en cuanto a la
liberación de gases, la frecuencia de seísmos o los cambios de altitud o de
forma del cono volcánico.
•
Prevenir es poner en práctica un conjunto de medidas que se adoptan para
reducir el riesgo volcánico. Implica actuaciones antes, durante y después de la
erupción.
Cualquier medida de prevención exige un conocimiento previo de los procesos
volcánicos y de los peligros derivados, que varían según las características particulares de cada área volcánica. Las recomendaciones generales se recogen en
el siguiente recuadro.
Recomendaciones frente a una erupción volcánica:
• Almacenar agua potable, y alimentos duraderos. Es necesario taparlos convenientemente.
• Tener a mano una linterna y una radio de pilas.
• Mantenerse informado con noticias únicamente oficiales sobre las instrucciones que hay que seguir ante la emergencia y sobre las posibles vías de
evacuación.
• Recoger a la familia y los documentos personales.
• Usar ropa que cubra el cuerpo: pantalones largos y camisa de manga larga.
• Colocarse un paño húmedo sobre la cara para facilitar la respiración. En el caso
de que se padezcan problemas respiratorios, evitar todo contacto con gases
y cenizas y permanecer en lugares cerrados.
• Alejarse de las inmediaciones del volcán, de los lugares por los que circulan las
coladas de lava y de aquella dirección hacia la que sopla el viento, porque indica
hacia dónde caen los materiales tras haber sido lanzados al aire.
• Mantenerse alejado de las posibles explosiones laterales o nubes ardientes,
ya que pueden recorrer un espacio de varios kilómetros.
• Eliminar las cenizas o las bombas volcánicas de los techos para evitar su derrumbamiento.
Información adicional
Ante cualquier catástrofe natural
se suelen establecer cuatro tipos
de alertas:
•Alerta verde: situación de
normalidad.
•Alerta amarilla: indica la
posible ocurrencia de un
evento peligroso. En el caso
de una erupción, se determina cuándo comienzan a registrarse movimientos sísmicos
frecuentes sobre el edificio
volcánico, o comienza la
emisión a una altitud considerable de gases, como vapor
de agua o dióxido de azufre
(SO2 ).
•Alerta naranja: indica la alta
probabilidad de ocurrencia
de un evento.
•Alerta roja: indica el comienzo de la ocurrencia del
mismo.
Actividades
4 Contesta a las siguientes preguntas de forma
razonada:
a) ¿Qué es un volcán? ¿Cómo se origina?
b) Enumera y describe los productos emitidos durante una erupción volcánica.
c) ¿Cuál es el motor de las erupciones? ¿Por qué?
d) ¿Qué tipo de lavas son las más peligrosas? ¿Por
qué?
e) Compara un volcán de tipo hawaiano con otro de
tipo pliniano. Explica las diferencias en cuanto a
los productos emitidos y en cuanto a la forma de
su cono.
f) Compara un volcán de tipo vulcaniano con otro de
tipo estromboliano.
5 Simulamos una erupción volcánica (con ayuda
de tu profesor u otro adulto).
Material:
•
•
•
Maceta de barro.
Una bolsa de tierra para plantas.
Un tubo metálico tapado por un extremo (como
los de medicinas).
• Una jeringuilla sin aguja.
• Productos químicos: dicromato amónico, permanganato potásico y glicerina.
Procedimiento:
•
Poner la maceta boca abajo y agrandar el agujero
de drenaje hasta que podamos encajar en el mismo
el tubo metálico (con la parte abierta para arriba).
• Recubrir la maceta con la tierra hasta formar una
especie de cono volcánico, sin tapar la boca del
tubo metálico situado sobre el cráter.
• Rellenar el tubo metálico situado en el cráter con
dicromato amónico.
• Colocar sobre la tierra que recubre todo el cono
volcánico pequeños montones de permanganato, comenzando por las proximidades del cráter y
siguiendo por las laderas.
• Cargar la jeringuilla con glicerina y echar un poquito sobre cada montón de permanganato.
• Prender fuego al dicromato amónico del cráter:
comenzará una erupción estromboliana con lanzamiento de muchos piroclastos de color verdoso
(no queman, porque caen ya fríos). Pasados unos
minutos, el permanganato y la glicerina comienzan
a arder y a formar coladas de lava que se deslizan
por las laderas del volcán.
107
5
3
Los terremotos
Se llama terremoto, sismo, seísmo o temblor de tierra a los movimientos
vibratorios, rápidos y violentos de la superficie terrestre, causados por la brusca
liberación de la energía acumulada durante un largo periodo de tiempo en los
materiales del interior de la tierra.
En la Figura 5.15 se observan las partes de un terremoto.
Epicentro
Ondas
externas
Foco
Fig. 5.15
Pl a
no
de
Frente de
ondas
fa l
Ondas
internas
la
Foco
Formación de un terremoto.
En dicha Figura podemos diferenciar:
•
•
•
Foco o hipocentro. Es el lugar del interior terrestre donde se produce la fractura
y a partir del cual se generan las ondas sísmicas.
Epicentro. Es el lugar de la superficie de la tierra situado justo encima del foco y
en su misma vertical. Por tanto, se trata de la zona de la superficie terrestre más
afectada por el seísmo.
Ondas sísmicas. Vibraciones de las rocas que se transmiten a partir del foco
en todas las direcciones. Las ondas que salen del foco viajan por el interior de
la tierra en todas las direcciones (ondas internas). A partir del epicentro parten
ondas sísmicas por toda la superficie terrestre (ondas externas).
Para medir los terremotos y localizar su epicentro se utiliza un aparato, llamado
sismógrafo (Fig. 5.16), que recoge las vibraciones del suelo y las dibuja en forma
de gráfico, denominado sismograma (Fig. 5.17). Cuanto más grande sea el seísmo,
más elevadas serán las curvas trazadas en el sismograma, que valoran su magnitud
y duración.
1 minuto
108
Fig. 5.16
Sismógrafo.
Fig. 5.17
Onda P
Onda s
Sismograma.
Ondas L y R
A
Escalas de medida de un terremoto
Los seísmos de pueden medir mediante dos escalas:
•
Escala de Richter, que valora la magnitud del seísmo o
energía liberada por él.
Esta escala abarca 10 grados según la magnitud del terremoto (el seísmo de la Figura 5.18, por ejemplo, alcanzó
una magnitud de 6,8 en esta escala).
•
Escala de Mercalli, que valora la intensidad de los daños
causados por el terremoto, es decir, su capacidad de destrucción y las sensaciones percibidas por las personas.
Se mide en números romanos, de I a XII grados, según los
destrozos originados (Fig. 5.19).
Fig. 5.18
R esultados devastadores de un terremoto ocurrido el 15 de julio de
2007 en Japón. Hubo 200 heridos y numerosos edificios afectados,
entre ellos una central nuclear. En la fotografía, la ciudad de
Kashiwazaki (prefectura de Niigata).
Grado I
No perceptible.
Pequeños seísmos.
Grado II
Perceptible por algunas personas
en reposo; se mueven algunos
objetos.
Grado III
Perceptible en los interiores. Se
mueven en la calle algunos coches
no frenados.
Grado IV
Perceptible en los interiores;
la gente se inquieta; vibran los
cristales de las ventanas.
Grado V
Perceptible por todo el mundo.
Caen algunas cornisas y se rompen
algunos cristales.
Grado VI
Perceptible por todo el mundo;
produce inquietud. Caen algunas
chimeneas. Se mueven los
muebles.
Grado VII
La gente sale a la calle, se percibe
en los coches en marcha. Se
producen algunos daños en las
estructuras de los edificios.
Grado VIII
Alarma general. Muy destructivo
en las estructuras ligeras; produce
algunos daños en las estructuras
sólidas. Caen algunas estatuas y
muros.
Grado IX
Pánico general. Destrucción
total de las estructuras ligeras
y parcial de las sólidas. Rotura
de conducciones subterráneas,
formación de grietas en el suelo.
Fig. 5.19
Escala de Mercalli.
Grado X
Grado XI
Pánico general. Sólo quedan en pie
Pánico general. Quedan en pie
los mejores edificios. Se produce pocos edificios. Se producen fallas
torsión de raíles.
en el terreno, con desplazamientos
sensibles.
Grado XII
Destrucción total. Aparecen
ondulaciones en el terreno.
Proyección de objetos y rocas
en el aire.
109
5
B
Emergencia ante los seísmos
La inmensa mayoría de los terremotos suelen ocurrir en determinadas zonas del
planeta que son propensas a padecerlos, como veremos en los siguientes apartados de esta Unidad. Sin embargo, existen ejemplos que impiden asegurar que es
imposible que ocurran en una zona concreta que, en principio, no es susceptible
de padecerlos.
Por otra parte, hoy por hoy resulta imposible anunciar con anticipación dónde
y cuándo ocurrirán; pero existen medidas preventivas para antes de que ocurran y
otras de protección civil para cuando esté sucediendo y en los momentos posteriores
(Tabla 5.2).
Antes
Las medidas preventivas son:
•Participar en simulacros de seísmo
y evacuación.
•Construir edificios antisísmicos.
•Instalar conducciones flexibles de agua,
gas y electricidad y, a ser posible, que se
cierren de manera automática; revisarlas
periódicamente.
Durante
Después
•Conservar la calma y tranquilizar a las
•No encender llama de ningún tipo, pues
•Salir con rapidez de la vivienda si
•Cerrar las llaves de agua y gas.
•Una vez pasado el terremoto, desalojar
personas que nos rodean.
es posible, no gritar, no correr y no
empujar.
•No usar los ascensores.
•Situarse lejos de muebles que puedan
deslizarse o caerse, así como de las
ventanas o espejos.
•Fijar a la pared armarios y otros muebles.
•Colocarse debajo de una mesa que no
•Tener disponible un botiquín de
sea de vidrio, cubrirse la cabeza con
emergencia, linterna y radio de pilas.
•Llevar siempre los documentos de
identificación.
ambos brazos y acercarla a las rodillas.
•Situarse junto a alguna columna o
esquina, o bajo el marco de una puerta.
•Si se va en automóvil, parar en un lugar
despejado, lejos de edificios, postes o
puentes y no bajarse.
•En la calle, alejarse de edificios, muros,
postes, cables y otros objetos que
puedan caerse.
puede haber fuga de gas.
la vivienda.
•No llamar por teléfono excepto en el
caso de emergencias; encender la radio
para enterarse de los daños y recibir
información.
• Colaborar con las autoridades.
•Avisar al servicio de emergencias 112 en
caso de incendio o de lesiones graves.
•Estar preparado para los terremotos
denominados réplicas del seísmo.
•Circular por el centro de las calles
controlando la caída de cornisas o
balcones.
•Si se queda atrapado, conservar la calma
y dar golpes para que nos oigan.
Tabla 5.2 Medidas frente a los seísmos.
Actividades
6 Mira la Tabla 5.3 y explica si, como creen en
algunas culturas, los terremotos son un castigo divino o si, por el contrario, son algo natural. Razona
tu respuesta.
Explica en tres renglones la información contenida en
la Tabla 5.3 y extrae alguna conclusión.
7 Mira la Figura 5.15 de la página 108 y explica
cómo se origina un seísmo, qué es foco, qué es epicentro y qué son ondas sísmicas.
110
•
•
¿Con qué aparato se registran los terremotos?
¿Cómo se registran?
Magnitud
(Escala
de Richter)
Categoría
Frecuencia
con la que
se producen
> 8
7-7,9
6-6,9
5-5,9
4-4,9
3-3,9
2-2,9
1-1,9
Catastrófico
Muy destructivo
Destructivo
Fuerte
Moderado
Ligero
Leve
Muy leve
1 cada año
18 por año
120 por año
800 por año
6 200 por año
49 000 por año
1 000 por día
8 000 por día
Tabla 5.3 Frecuencia anual de los terremotos.
Actividades
8 El 13 de agosto de 2007 tuvo lugar un terremoto de magnitud 5,1 cuyo epicentro se situó en
Pedro Muñoz (Ciudad Real).
•
•
•
•
•
¿El epicentro es el lugar donde se origina un seísmo? Razona tu respuesta.
El terremoto de Pedro Muñoz está valorado por su
magnitud. ¿Qué se entiende por magnitud de un
seísmo?
¿Qué otra escala hay para medir terremotos? ¿Qué
se mide con ella?
¿Cuál de las dos escalas empleadas para medir
seísmos depende de la cantidad de medios que
tengan las personas para hacerles frente? ¿Cuál
no depende de ello porque depende del propio
terremoto? Razona tu respuesta.
Enumera una serie de medidas para hacer frente a
un seísmo: tres previas, tres aplicables cuando está
ocurriendo y tres en los momentos posteriores.
9 Lee el siguiente texto y contesta a las preguntas que le siguen:
Aproximadamente, cada minuto, se producen dos terremotos ligeros en el mundo (ver Tabla 5.3). Sin embargo,
algunos son tan débiles que ni siquiera los percibimos.
La energía interna de la tierra origina una serie de
tensiones en las rocas que pueden acabar con la fractura
brusca del terreno.
Cuando sucede, tiene lugar un seísmo y, a partir del
lugar donde se ha producido la grieta, se originan una
serie de ondas expansivas, que producen el movimiento
de las rocas que se encuentran a su paso.
En ocasiones se puede producir un terremoto de una
considerable magnitud y causar víctimas mortales o
graves destrozos (Figs. 5.20 y 5.21), como el deterioro o el
derrumbamiento de los edificios y de las obras públicas
(carreteras, puentes, etc.), inundaciones por la rotura de las
cañerías de agua e incendios debidos a destrozos en
las vías de conducción del gas o de los cables eléctricos.
Los terremotos no se pueden predecir con certeza, pero sí poner las medidas oportunas para reducir sus daños.
Por ese motivo, en los países donde existe un mayor riesgo
de seísmos, se construyen viviendas resistentes, se instalan unas conducciones de gas y agua que sean flexibles
o que se cierren automáticamente.
Cuando la tierra tiembla, se avisa mediante sistemas
de alerta. También existen normas concretas para llevar
a cabo la evacuación de la zona y se recomienda evitar
las aglomeraciones.
Los niños son entrenados en los colegios de forma
que, cuando suena la alarma, cada uno de ellos se acurruca bajo su pupitre. Coloca las manos sobre la cabeza
con el fin de protegerla. Antes, enlaza sus brazos enganchándolos a la pata de su silla, que está fijada al suelo.
El resto de los muebles y de los objetos que se puedan
desplazar, se fijan también al suelo o a las paredes. Los
cristales se protegen con un plástico transparente para
evitar los daños originados por su rotura.
Edificios derrumbados y escombros en el
centro de la ciudad de Izmit (Turquía),
como resultado del terremoto de magnitud 7,4-7,8 grados
en la escala de Richter, ocurrido el 17 de agosto de 1999 en
una de las regiones más pobladas de aquel país. Murieron
17 000 personas.
Fig. 5.20
a) Según el texto de esta Actividad, ¿cuáles son los
principales daños originados por un seísmo?
b) El terremoto de San Francisco de 1906 causó más
de 700 muertos. Teniendo en cuenta que las construcciones eran de madera y que la gente tenía cocinas de carbón, ¿cuál crees que fue la causa real
del desastre?
c) De acuerdo con el texto de esta Actividad, ¿qué
métodos de prevención de terremotos se emplean
con más frecuencia?
d) Imagina que en una ciudad propensa a los seísmos
hay varias zonas residenciales y suburbios. ¿En qué
zonas causará más daños un seísmo? ¿Por qué?
e) Realiza con tus compañeros de clase un simulacro
de terremoto.
Estado de un paso elevado en una autopista
de Los Ángeles (California, EEUU) tras el
llamado «terremoto de Northridge» (1994), por haberse iniciado
en ese distrito de la ciudad. Esta autopista se hallaba sobre el
epicentro del seísmo (6,7 grados Richter). Causó 72 muertos,
11 000 heridos y pérdidas por valor de 12 000 millones de
dólares.
Fig. 5.21
111
5
4
El movimiento de los continentes
Otra de las consecuencias de la energía interna de la Tierra es el desplazamiento
de los continentes. Para comprender los principios básicos de dicho movimiento,
lo primero que hay que saber es cómo está constituida la Tierra desde un punto de
vista estructural.
Información adicional
Las diferentes capas terrestres
se han podido determinar observando la refracción de las ondas
sísmicas.
A
En la Figura 4.16 de la Unidad 4
vimos que la refracción es la desviación de su trayectoria que experimenta un rayo de luz al pasar
de un medio de una determinada
densidad a otro de densidad diferente, que se debe al cambio
de velocidad de las mismas.
Constitución de la Tierra
El pozo más profundo que se ha excavado en la superficie terrestre no ha llegado a
superar la docena de kilómetros. Frente a esto, el radio de la Tierra es de 6 371 km,
lo que quiere decir que nadie ha podido explorar directamente el interior terrestre.
No obstante, existen numerosos estudios científicos basados en la trayectoria que
siguen las ondas sísmicas internas (ver el cuadro de texto al margen) que nos explican
su estructura y constitución.
De la misma manera, cuando
las ondas sísmicas pasan de la
corteza al manto y del manto al
núcleo sufren una refracción, lo
que implica que, al pasar de una
capa a otra, se produce un cambio brusco en la densidad de los
materiales terrestres.
Nuestro planeta está constituido por una serie de capas superpuestas: la corteza,
el manto y el núcleo. Estas capas están formadas por diferentes tipos de materiales
rocosos, por lo cual presentan diversa densidad, soportan diferente presión y se
encuentran a distinta temperatura.
Analicemos las tres capas que constituyen el interior de la Tierra (Fig. 5.22):
•
Corteza
oceánica
Corteza
continental
Es la capa más superficial. Su profundidad es variable, ya que en
los continentes alcanza entre 30 y 70 km (corteza continental),
mientras que en los fondos oceánicos es más delgada, de tan
sólo 5 a 10 km (corteza oceánica), y se encuentra sumergida
bajo las aguas marinas.
•
Manto
2 900 km
5 150 km
112
El núcleo
Es la capa central de la esfera terrestre, de unos 3 486 km de
espesor. Está constituido por los materiales más densos, como
hierro y níquel.
Sabemos que los materiales más densos tienden a
hundirse y los menos densos a flotar. Por tanto, las capas
superiores de la Tierra son menos densas que las inferiores
y los materiales más densos, como el hierro o el níquel,
se acumularon en el centro de la Tierra cuando se formó
el planeta.
Núcleo
interno
Fig. 5.22
El manto
Es la capa intermedia y llega hasta los 2 900 km de profundidad.
Contiene rocas que se encuentran sometidas a temperaturas
muy elevadas. Ya hemos estudiado antes que la temperatura
aumenta a medida que se profundiza en el interior terrestre,
de modo que los materiales del manto se encuentran a más de
1 200 ºC y, si no se hallan fundidos, su estado es muy próximo
al de fusión.
•
Núcleo
externo
La corteza
Estructura de la Tierra.
En el núcleo se diferencian dos capas: el núcleo externo (desde
los 2 900 hasta los 5 150 km de profundidad), que contiene rocas
fundidas, y el núcleo interno (desde los 5 150 km hasta el centro
de la Tierra), que contiene roca sólida.
B
Corteza
La dinámica terrestre
Para comprender la dinámica terrestre, hemos de diferenciar
con claridad entre la corteza y la litosfera y entender el concepto de placa.
Litosfera
oceánica
Litosfera
continental
El término litosfera viene del griego litos, que significa
‘roca’. Se llama así a una capa rígida que está constituida
por la unión de la corteza terrestre y los 50 primeros
kilómetros del manto.
La litosfera es dinámica y sus movimientos son una
consecuencia directa de la energía interna.
Manto
Como ves, la corteza es la capa más superficial de la Tierra.
Sin embargo, la litosfera abarca una mayor profundidad que
la corteza.
Al igual que en el caso de la corteza, hay litosfera oceánica y
litosfera continental, siendo esta última más gruesa.
La litosfera terrestre no es una superficie continua,
como la piel de una naranja, sino que se halla partida en
diversos fragmentos denominados placas, que encajan
entre sí como las piezas de un rompecabezas o como los
huesos del cráneo (Fig. 5.24).
Las placas litosféricas están en movimiento, es decir, son
dinámicas, y van cambiando continuamente de forma y de
tamaño, a escala geológica, es decir, a lo largo de millones
de años.
Las placas pueden alejarse entre sí, acercarse o desplazarse
paralelamente.
Las placas se están desplazando a un ritmo, aproximado,
de 1 ó 2 cm al año, arrastrando consigo los continentes
que transportan y ampliando o cerrando los océanos
situados sobre ellas.
Núcleo
externo
Núcleo
interno
Fig. 5.23
Estructura de la dinámica de la Tierra.
Las placas de la
litosfera terrestre
encajan
como piezas
de un rompecabezas.
Estas placas pueden ser:
•
•
•
Oceánicas: formadas por litosfera oceánica.
Continentales: constituidas por litosfera continental.
Mixtas: constituidas por ambos tipos
de litosfera.
Como ves en las Figuras 5.24 y 5.25, la superficie de nuestro planeta está constituida
por siete grandes placas litosféricas (Pacífica, Sudamericana, Norteamericana, Africana,
Euroasiática, Indoaustraliana y Antártica). Hay
otras de tamaño mediano (Nazca, Cocos, Filipina, Caribeña, Arábiga) y más de una docena de
placas pequeñas (microplacas).
Fig. 5.24
Rompecabezas terrestre.
113
5
Placa
Euroasiática
Placa
Euroasiática
Placa Norteamericana
Placa de Juan
de Fuca
Placa del
Caribe
Placa
Filipina
Placa de
Bismark
Placa
Africana
Placa de
Cocos
Placa
de Irán
Placa
Arábiga
Placa
Pacífica
Placa de
Nazca
Placa
Indoaustraliana
Placa
Sudamericana
Placa
Antártica
Dorsales oceánicas
Fig. 5.25
Zonas de subducción
Límites sin confirmar
Dirección del movimiento
Las placas litosféricas.
En los bordes de separación entre las placas, por ser las zonas más débiles de las
mismas, tienen lugar todas las manifestaciones de la energía interna de la Tierra:
volcanes, terremotos (Fig. 5.26) y la formación de cordilleras.
Placa
Euroasiática
Placa
Eurásica
Placa
Arábiga
Placa
Norteamericana
Placa China
San Juan
de Fuca
Placa
del
Caribe
Placa Filipina
Placa
Pacífica
Placa
Africana
Placa de
Cocos
Placa
Sudamericana
Placa
Indoaustraliana
Fig. 5.26
114
Distribución de volcanes
( ) y terremotos ( ).
Placa
de Nazca
Placa Antártica
C
El movimiento de las placas
a)
Según algunos estudios científicos, el movimiento de las placas se debe a corrientes de convección (Fig. 5.27) originadas en el seno del manto terrestre a
consecuencia de la energía geotérmica. Daría comienzo de la siguiente manera:
la temperatura reinante en el manto hace que, en algunos lugares del mismo, las
rocas se fundan, convirtiéndose en un fluido incandescente, denominado magma.
Al ser un fluido, el magma es menos denso que las rocas sólidas que lo rodean,
por lo que tiende a ascender lentamente hasta alcanzar la litosfera, donde se
enfría y se hace más denso, debido a lo cual tiende a hundirse nuevamente. Estas
corrientes de convección originarían las fuerzas que provocan el desplazamiento
de las placas.
El movimiento de las placas sirve para explicar la formación de nuevas
cordilleras, el origen de los volcanes y de los terremotos y el desplazamiento
de los continentes. Todo ello se recoge en una teoría científica:
la tectónica de placas, que hoy está muy aceptada y que comenzó
a desarrollarse en 1968.
En los siguientes apartados estudiaremos algunos de los acontecimientos más relevantes que ocurren en los bordes de las placas, desde el punto de vista de la teoría
de la tectónica de placas.
C1
b)
Formación de litosfera oceánica: dorsales oceánicas
Las dorsales oceánicas son largas cadenas montañosas de origen volcánico, de
entre 1 500 y 3 000 m de altura, que atraviesan los océanos, recorriéndolos de parte
a parte (se pueden extender a lo largo de 15 000 km).
A veces son tan elevadas que sus cumbres sobresalen por encima del nivel del mar;
entonces se origina una isla; ése es el caso, por ejemplo, de Islandia.
Fig. 5.27
En medio de ellas se encuentra un surco o grieta, valle central denominado rift, por
donde sale al exterior el magma procedente del manto. Al salir, el magma se va depositando a ambos lados de la grieta y se va enfriando, formándose nueva litosfera
oceánica (Fig. 5.28.a).
Dorsal
Rift
Dorsal
a)
Litosfera oceánica
Dorsal
Rift
Dorsal
orrientes de convección:
C
a) en el interior de la Tierra;
b) en el seno de un líquido.
Litosfera continental
b)
Placa
Fig. 5.28
Placa
Expansión del fondo oceánico.
Posteriormente, la nueva litosfera oceánica empuja hacia los lados a la formada
con anterioridad, con lo que las dos placas situadas a ambos lados de la dorsal se
deslizan, desplazándose en sentido contrario. De esta forma, se produce la expansión del fondo oceánico (Fig. 5.28.b) por la que el océano se va haciendo
progresivamente más ancho y los continentes situados en el extremo de cada placa
se van alejando.
115
5
Las dorsales constituyen bordes de placas constructivos, porque en ellas se va
formando una nueva litosfera a partir del magma que sale por el rift.
El movimiento de las placas situadas a ambos lados de la dorsal es divergente,
lo que quiere decir que ambas placas se separan y se alejan la una de la otra.
C2
Destrucción de litosfera oceánica: zonas de subducción
Si sólo se creara nueva litosfera oceánica, el radio de la Tierra se haría cada vez mayor,
lo que no sería posible. Por lo tanto, es necesario que existan otros lugares en los que
se consuma litosfera oceánica, para poder contrarrestar la formada en las dorsales.
De esa forma, el radio terrestre se mantiene constante. Los bordes de placas en los
que ocurre esto se denominan zonas de subducción.
Información adicional
Las rocas que constituyen la litosfera oceánica son más densas,
debido a lo cual esta placa se introduce por debajo de la litosfera
continental.
En las zonas de subducción se introduce la litosfera oceánica bajo otra litosfera y
siempre aparecen fosas oceánicas.
Las fosas oceánicas son depresiones estrechas y alargadas de más de 6 000 m de
profundidad situadas en los fondos marinos (la de las islas Marianas llega hasta los
11 000 m), que se extienden miles de kilómetros de distancia a lo largo de las zonas
donde existe una subducción.
Vamos a explicar dos formas de subducción que dan lugar a dos estructuras diferentes: subducción de placa oceánica bajo placa continental y subducción de placa
oceánica bajo placa oceánica.
• Subducción de placa oceánica bajo placa continental
En la Figura 5.29 puedes observar cómo se produce la subducción de la placa
oceánica bajo la continental.
Cordillera pericontinental
Corteza oceánica
Fosa oceánica
Volcán
Corteza
continental
Litosfera
oceánica
Litosfera
continental
Sub
duc
ció
n
Fusión
Fig. 5.29
116
Subducción.
En las zonas de subducción se consume litosfera oceánica al introducirse una
placa oceánica bajo otra placa continental. El movimiento relativo de las placas
es convergente, lo que quiere decir que ambas tienden a acercarse y chocar.
Los fenómenos asociados a las zonas de subducción son los siguientes:
— Formación de volcanes. Si te frotas las manos durante un rato, observarás que
se calientan. Esto es debido a la transformación de la energía cinética en térmica
(ver pág. 59).
De igual modo, al ir penetrando en el manto la litosfera oceánica, el movimiento
produce un roce entre ambas placas, por lo que se eleva mucho la temperatura
de esa zona y las rocas se pueden llegar a fundir, transformándose en magma.
El magma que sale al exterior forma volcanes en la placa continental.
— Formación de terremotos. Los tirones producidos por el choque de las placas
acaban por ocasionar la ruptura en un punto determinado de una de ellas, lo
que da lugar a los terremotos.
— Formación de una cordillera pericontinental. El choque entre las dos placas
puede producir el plegamiento y la elevación de los sedimentos depositados
en la fosa, hasta originar una cordillera pericontinental, la cual, como su nombre
indica, es una cadena montañosa que bordea el continente en dirección paralela
a la fosa oceánica (ver de nuevo la Figura 5.26).
CD
En tu CD encontrarás actividades,
animaciones y enlaces acerca de
todo lo que estás estudiando en
esta Unidad.
Esto sucede de forma parecida a lo que ocurre cuando empujas un folio desde
un borde hacia el interior mientras sujetas con la otra mano el borde opuesto.
— Formación de una cordillera intracontinental. Puede ocurrir que la placa
oceánica que subduce lleve un continente, por lo que éste se irá acercando a la
zona de subducción.
Al final, el océano situado en medio desaparecerá y los continentes chocarán
formándose entre ellos una cordillera intracontinental, como en el caso del Himalaya, que se formó por el choque entre la placa de India y la de Asia (Fig. 5.30).
Corteza continental
Sedimentos depositados en
los márgenes continentales
a)
Cuenca oceánica
Litosfera
o c e á n i c a e n s u b duc
c
ió
n
Fusión
Manto
b)
Continente
Cordillera
intracontinental
Continente
Litosfera
continental
Choque de
continentes
Fig. 5.30
a) Cierre de un océano. b) Formación de una cordillera intracontinental por el
choque de dos continentes.
117
5
•
Subducción de placa oceánica bajo placa oceánica
Como vemos en la Figura 5.31, si una placa oceánica subduce bajo otra oceánica, también en este caso se origina una fosa oceánica, ocurren terremotos y se
produce la fusión de las rocas y la formación de volcanes.
Sin embargo, en este caso, se origina una serie de islas alineadas en paralelo con
la fosa, lo que recibe el nombre de arco de islas.
Fosa
Islas volcánicas (arco)
Corteza continental
Litosfera
oceánica
Sub
Litosfera
continental
duc
ció
n
Fusión
Corteza
oceánica
Fig. 5.31
Subducción de una placa oceánica bajo otra placa oceánica.
Actividades
10 ¿Qué diferencia hay entre corteza y litosfera?
11 ¿Qué espesor tiene la litosfera oceánica? ¿Y la
litosfera continental?
12 Mira en el mapamundi de placas (Fig. 5.25) y
señala si cada una de las siguientes es oceánica o
mixta: Atlántica, Sudamericana, Eurasiática, Nazca,
Cocos y Africana.
¿Qué es lo que recorre el centro del océano Atlántico de
norte a sur? ¿Cómo se puede haber formado la isla
de Irlanda?
13 ¿Dónde se crea nueva litosfera? ¿Cómo tiene
lugar?
14 ¿A qué se llama «expansión del fondo oceánico»? ¿Por qué?
15 Explica cómo y dónde se produce la destrucción de la litosfera oceánica.
16 ¿Qué es una cordillera pericontinental? ¿Cómo
y dónde se forma?
17 ¿Qué tiene que pasar para que se forme una
cordillera intracontinental?
18 ¿Qué es un arco de islas? ¿Cómo se forma?
19 Observa la Figura 5.26 y responde: ¿en qué lugares del planeta ocurren volcanes y terremotos?
¿Por qué?
20 Teniendo en cuenta su forma, ¿cuál puede
ser el origen de las islas Filipinas (Fig. 5.32)? ¿Por
qué?
118
Foto de satélite del archipiélago de las
Filipinas (cortesía, NASA), placa que subduce
a razón de 4 cm/año.
Fig. 5.32
1
4
2
3
4
2
5
1
5
6
Fig. 5.33
Actividades
21 Observa la Figura 5.33 y contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuántas placas se observan? ¿Cómo son?
b) Pon en tu cuaderno el nombre junto al número correspondiente de los que aparecen en el dibujo.
c) ¿En qué lugares se construye nueva litosfera? ¿Cómo se construye?
d) ¿En qué lugares se destruye la litosfera? ¿Cómo se
destruye?
e) En ese caso, ¿cuántos tipos de bordes de placas
hay? Explica si en cada uno de los bordes de placas representados el movimiento es convergente
o divergente.
22 ¿Cuáles son las diferencias y las semejanzas
entre la formación de arcos de islas y una cordillera
pericontinental? Haz una comparación.
23 El 15 de agosto de 2007 un terremoto de magnitud 7,9 sacudió el centro y sur de Perú provocando al menos 350 fallecidos y más de 1 000 heridos.
El epicentro del mismo se situó en las inmediacio-
nes de la ciudad de Pisco, donde más del 70 % de
los edificios quedaron reducidos a ruinas. Este país
es especialmente sensible a los terremotos porque
está situado en una zona donde la placa de Nazca
se desliza por debajo de la Sudamericana. Como
consecuencia de ello se eleva la cordillera de los
Andes y se producen algunas veces terremotos.
a) ¿Cómo se llama el tipo de borde que hay entre las
placas de Nazca y Sudamericana? ¿El movimiento
en él es convergente o divergente? ¿Es constructivo
o destructivo?
b) ¿Qué tipo de fenómenos se asocian a este tipo de
bordes?
c) Según la Figura 5.34, explica la causa del terremoto
que asoló Armenia (Colombia). ¿En qué está medido? ¿Qué se valora con dicha medida?
d) Frótate las manos durante unos instantes y explica:
¿por qué la fricción entre las placas puede dar lugar
a la formación de volcanes?
e) Busca en el mapamundi de las placas (Fig. 5.25)
otros lugares en los que tiene lugar un deslizamiento de placas similar al de este ejemplo.
Cordillera de los Andes
Epicentro
Océano
Pacífico
Corteza
oceánica
Ondas sísmicas
Corteza
continental
Manto
superior
Subducción
Manto superior
Fig. 5.34
Formación de seísmos en la zona de subducción de
la placa de Nazca bajo la de Sudamérica.
Hipocentro o foco
119
5
D
El desplazamiento de los continentes
Otra consecuencia de la energía de la Tierra y del deslizamiento de las placas litosféricas la constituye el movimiento de los continentes situados sobre cada una de
ellas.
1.º
2.º
3.º
Pangea
–225 m. a.
Pérmico
–180 m. a.
Triásico
4.º
5.º
–2 m. a.
Cuaternario
–65 m. a.
Cretácico
Fig. 5.35
–135 m. a.
Jurásico
Movimiento de los continentes durante los últimos 2 000 millones de años.
Información adicional
A principios del siglo xx el meteorólogo y geólogo Alfred Wegener observó el aparente encaje
de la costa sudamericana en la
africana y la aparición de fósiles idénticos a ambos lados del
océano Atlántico. Ello le llevó a
deducir que los continentes habían estado unidos en el pasado
y que se habían ido desplazando
hasta ocupar su posición actual.
A esta teoría se la conoce con el
nombre de deriva continental.
Según puedes ver en la Figura 5.35, hace unos 225 millones de años todos los continentes estaban unidos, formando un supercontinente, denominado Pangea (que
significa ‘toda la tierra’).
Posteriormente la Pangea se ha ido fragmentando en pequeños continentes, que
se han ido desplazando hasta alcanzar su posición actual.
La fractura del supercontinente se inició con la apertura de una dorsal por la que
salía el magma y, de esa forma, comenzó la formación de un océano y se continuó
con la expansión del mismo. A causa de esto, se separaron y se alejaron los continentales resultantes.
Algunos continentes también se han ido acercando si el océano que los separaba
ha ido decreciendo hasta desaparecer a causa de una subducción.
El movimiento de los continentes no resulta evidente en pocos años, ya que, como
vimos antes, el ritmo al que se desplazan las placas es de entre 1 y 2 cm por año.
Sin embargo, el «baile» de los continentes proseguirá en el futuro y, tras unos cuantos millones de años, la configuración actual de los continentes sufrirá drásticas
modificaciones.
Actividades
24 ¿Qué era la Pangea?
25 Explica paso a paso cómo se han podido llegar a separar los continentes teniendo en cuenta
la Figura 5.28, que representa cómo funciona una
dorsal oceánica.
120
26 Explica paso a paso cómo se han podido llegar
a unir dos continentes que se encontraban separados, teniendo en cuenta las Figuras 5.30.a y b de
página 117, que representan el cierre de un océano
y el choque entre dos continentes.
ACTIVIDADES DE rEpASo
1 Todas las frases siguientes son falsas. Explica por
qué.
•
•
•
•
•
Es lo mismo corteza que litosfera.
La expansión del fondo oceánico se produce en las zonas
de subducción.
Los piroclastos son productos líquidos emitidos por un
volcán.
La zona donde se produce un terremoto se denomina epicentro.
Las lavas fluidas son más peligrosas que las viscosas.
5
Cuando entró en erupción, el 13 de noviembre de 1985, se
derritió la nieve de su cumbre y se mezcló con cenizas, originando
un río de barro, denominado lahar, que cayó bruscamente por
sus empinadas laderas. De este modo, fue ganando velocidad
y arrastrando todo lo que encontró en su camino: escombros,
piedras, cantos y troncos. Al llegar a 50 km de distancia, su fuerza
era tal que arrasó la ciudad de Armero, sepultándola bajo 40 m
de lodo endurecido.
2 Señala las diferencias existentes entre una dorsal y
una zona de subducción.
3 Describe el modo mediante el cual se puede medir
la intensidad de un seísmo.
4 ¿Qué significado tiene que un volcán emita solamente fumarolas?
5 Explica el proceso de formación de un géiser. ¿Por
qué sale agua caliente de un géiser?
6 ¿En qué lugares de la Tierra existe una mayor probabilidad de que ocurran seísmos?
7 ¿Qué diferencia hay entre la magnitud y la intensidad
de un seísmo? ¿Y entre el hipocentro y el epicentro?
8 Enumera las medidas más adecuadas que se deberían seguir cuando está ocurriendo un seísmo e inmediatamente después.
9 Lee este texto detenidamente y contesta a las preguntas que le siguen:
A veces hay volcanes que poseen un elevado cono, por lo que se
pueden cubrir de nieve. Éste es el caso del Nevado del Ruiz, volcán
situado en los Andes colombianos.
Imagen del volcán Nevado del Ruiz (Colombia)
tomada mediante radar desde el espacio. En ella se
aprecia bien lo abrupto de sus laderas. (Cortesía de la NASA.)
Fig. 5.36
Fig. 5.37
Estado en que quedó la ciudad de Armero
(Colombia) tras el lahar proveniente del volcán
Nevado del Ruiz.
Además, originó 25 000 muertos y los cultivos quedaron sepultados.
Esta erupción había sido anunciada con anticipación.
Se había alertado a la población sobre la necesidad de evacuación; sin embargo, la mayoría no hizo caso porque se encontraban en plena cosecha de café.
a) Según lo estudiado en la presente Unidad, ¿en qué tipos
de bordes pueden aparecer volcanes? ¿Por qué?
b) Busca en el mapamundi de las placas (Fig. 5.25) el lugar
exacto donde se encuentra el Nevado del Ruiz. ¿Qué tipo
de borde es? ¿Cuáles son las placas implicadas en él?
c) El Nevado del Ruiz es un volcán de tipo vulcaniano. Explica las características de este tipo de volcanes según lo
descrito en la Tabla 5.1.
d) Realiza un dibujo del volcán colombiano Nevado del Ruiz
teniendo en cuenta que es un volcán vulcaniano.
e) ¿Qué son los lahares? No olvides representarlos en tu dibujo del volcán.
f) ¿Cuáles fueron los motivos que hicieron que esta erupción
causara más daños de lo previsto?
g) Enumera las medidas más adecuadas para hacer frente a
una erupción volcánica.
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5
LECTUrA
LA fRAgMENtACIÓN DE áfRICA
Como hemos visto en esta Unidad, el supercontinente Pangea comenzó a fracturarse
hace unos 225 millones de años en pequeños continentes que se han ido desplazando hasta alcanzar su posición actual.
En la actualidad, el continente africano está partiéndose por una fractura de casi
5 000 km de longitud, llamada el Valle del Rift (Fig. 5.38), que comenzó a formarse
hace unos 30 millones de años y que recorre la zona oriental de dicho continente
en la dirección norte-sur.
Aunque es un fenómeno geológico muy lento (tiene lugar a lo largo de millones de
años), un equipo de investigación del Reino Unido se ha instalado junto a la descomunal fractura para realizar las mediciones y ser testigo del proceso. Han podido
constatar que la ruptura actual del continente africano tiene lugar a un ritmo de
unos 16 milímetros anuales.
Fig. 5.38
El Valle del Rift africano es una gran depresión ocupada por los grandes lagos existentes en ese continente (Figs. 5.39 y 5.40). El área geográfica situada al este de dicha
grieta (Zona A) se está separando de la misma forma que lo hicieron en su día la
península Arábiga y la isla de Madagascar. Se estima que dentro de 10 millones de
años el continente africano se habrá fragmentado y comenzará a formarse un nuevo
océano entre los dos continentes resultantes de la fragmentación.
El Gran Valle del Rift africano.
Límites de placas
Volcanes
Placa Arábiga
Depresión
de Afar
Placa
Africana
A
Lago
Turkana
Lago
Alberto
Lago Victoria
Monte Kenia
Monte Kilimanjaro
Monte Meru
Lago
Tanganika
Lago
Malawi
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Fig. 5.39
Detalle del Valle del Rift.
Imagen desde satélite del Valle del Rift
(Cortesía de la NASA.) Con gafas 3D
(azul-rojo) apreciarás mejor la gran depresión de Afar.
Fig. 5.40
Se sabe que una gigantesca grieta también separa dos grandes placas: la Africana y la Arábiga, que se están alejando. El
mar Rojo ha nacido a consecuencia de dicha separación.
La fractura del supercontinente se inicia con la apertura de
una dorsal por la que sale el magma y, de esa forma, comienza
la formación de un océano y se continúa con la expansión del
mismo. A causa de esto, se separan y se alejan los continentales resultantes.
La serie de acontecimientos que ocurren para la fragmentación de un continente y la apertura de un nuevo océano
se pueden diferenciar en las tres fases que se explican en la
Figura 5.41.
Valle de rift
Ascensión
Corteza
continental
1.ª fase:
El ascenso de magma procedente del manto terrestre provoca el
abombamiento y fractura de la litosfera terrestre. El magma sale al
exterior por las fracturas originando volcanes.
El continente comienza a partirse en dos fragmentos que se
mueven en direcciones opuestas (movimiento divergente)
respecto a la zona de la fractura.
2.ª fase:
Las frecuentes emisiones de grandes cantidades de lava provocan
tensiones en la zona central, que acaba por hundirse formando una
especie de depresión o valle, el valle de rift, en cuyo fondo se pueden
formar lagos.
En la zona central sigue depositándose la lava, con lo que acaba por
formarse nueva corteza oceánica.
Mar
Nueva corteza oceánica
3.ª fase:
Si se continúan las emisiones de lava, la corteza oceánica se expande hacia ambos de la dorsal. Si la grieta
se prolonga lateralmente hasta entrar en contacto con un océano, el valle de rift, al encontrarse a una
profundidad inferior a la del nivel del mar, quedará inundado.
Si prosigue la salida de lava por la dorsal, los continentes se van alejando y el mar se encuentra en expansión.
Fig. 5.41
Fases de la fractura de un continente y de la apertura de un nuevo océano.
Ejercicios
a) ¿Qué es el Valle del Rift? Dónde está situado?
b) Observa el Valle del Rift en la Figura 5.40 con ayuda de
unas gafas 3D (azul-rojo). ¿Qué te llama la atención en
esta fotografía?
c) ¿Qué tipo de movimiento de la litosfera tienen lugar a
ambos lados del mismo? ¿Son convergentes o divergentes?
d) ¿Por qué si el Valle del Rift se prolonga puede ser inundado por el mar?
e) Mira la 2.ª fase de la Figura 5.41 y busca en el mapa de
la Figura 5.25 la posición y el nombre de los grandes
lagos. ¿Por qué junto a ellos hay volcanes?
f) Según las fases de la Figura 5.41, explica los acontecimientos que tuvieron lugar para su apertura. ¿Cómo
se encuentra este océano en la actualidad? ¿Qué consecuencias tiene para África y para América?
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