Tema 3 - Biokosmos

Biología y Geología
1º Bachillerato
Tema 3
Olga Pallol
TECTÓNICA GLOBAL
La tectónica global
La tectónica (del griego tektonicós, el que construye) es la especialidad de la geología que estudia las
estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre y los procesos geológicos que
originan las rocas.
Las orogenias (movimientos tectónicos que producen deformación, transformación y elevación de una
masa de roca) han sido explicadas a lo largo de la historia por dos tipos de corrientes de pensamiento que
coexistieron durante algún tiempo: contraccionistas y movilistasTEORÍAS CONTRACCIONISTAS
Teoría del geosinclinal (Dana (1873)): zonas lineales de acumulación de sedimentos que con la
contracción de la Tierra (compresión horizontal) se pliegan dando lugar a los orógenos.
La contracción terrestre (Suess, finales S.XIX): como consecuencia del enfriamiento del planeta, la Tierra
se contrae, causando los plegamientos.
La idea del enfriamiento progresivo se abandona tras descubrir la radioactividad terrestre y su posibilidad
como fuente de calor.
TEORÍAS MOVILISTAS
Teoría de la deriva continental (Wegener, 1910): meteorólogo alemán. Promulga la idea de un
supercontinente, Pangea (toda la Tierra), que se fracturó y fue desplazándose. Aportó muchos datos y
argumentos pero no un mecanismo para el movimiento.
Teoría de la tectónica de placas (Wilson, 1965): este geofísico canadiense justifica y complementa las
ideas de Wegener, aportando la idea de placas litosféricas y el movimiento de las mismas.
Esta teoría de la tectónica de placas o tectónica global explica los desplazamientos que se observan entre
las placas que forman la litosfera, la formación de las cadenas montañosas, la distribución los terremotos
y los volcanes y de las grandes fosas.
Ciclo geológico
El ciclo geológico o ciclo litológico (litos, piedra) expresa
la relación existente entre los diversos tipos de rocas y
los procesos geológicos que las originan y transforman.
Al ser un ciclo podemos empezar por cualquier punto del
mismo:
Recuerda los tipos de rocas
Magmáticas o ígneas: proceden del enfriamiento de
un magma (roca fundida)
Sedimentarias: proceden de la consolidación de
sedimentos (fragmentos de rocas o seres vivos)
Metamórficas: proceden de la transformación de
otras rocas (magmáticas, sedimentarias o
metamórficas)
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Las rocas en la superficie se meteorizan y erosiona dando lugar a sedimentos
Los sedimentos sufren un proceso de litogénesis o diagénesis que origina rocas sedimentarias.
Las rocas sometidas a altas presiones y/o temperaturas sufren metamorfismo originando rocas
metamórficas.
Cuando la temperatura es muy alta, las rocas se funden originando el magma.
El enfriamiento del magma origina las rocas ígneas o magmáticas.
SEDIMENTOS
METEORIZACIÓN, EROSIÓN,
TRANSPORTE Y
SEDIMENTACIÓN
DIAGÉNESIS
METEORIZACIÓN, EROSIÓN,
TRANSPORTE Y
SEDIMENTACIÓN
ROCAS
MAGMÁTICAS
ROCAS
ANATEXIA
METAMORFISMO
SEDIMENTARIAS
ROCAS
METAMÓRFICAS
METAMORFISMO
ENFRIAMIENTO
FUSIÓN
MAGMA
FUSIÓN
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La litosfera
La litosfera es l conjunto rígido de la corteza terrestre y oceánica y la capa superior del manto, que se
encuentra situada sobre la astenosfera sobre la que se mueve debido a un flujo plástico.
Placas litosféricas
La litosfera está dividida en placas litosféricas (12) del tamaño de un continente y con movimiento
independiente. Pueden ser de varios tipos:
CONTINENTAL: formada por un continente y la plataforma continental.
OCEÁNICAS: formadas por litosfera oceánica.
MIXTAS: formadas por corteza continental y oceánica.
Principales placas litosféricas:
Pacífica
Americana (Norte y Sur)
Indo-australiana
Africana (subplaca de Somalia)
Euroasiática (subplacas Pérsica, China)
Antártica
Nazca
Cocos
Filipina
Caribe
Arábica
Juan de Fuca
Para identificar y nombrar una placa, los límites deben de ser activos, es decir, que haya habido un
movimiento relativamente reciente entre la placa y las placas contiguas.
Imagen de Wikimedia Commons. Dominio publico.
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Límites de placas
BORDES CONSTRUCTIVOS: Límites de expansión o de dorsales oceánicas, límites divergentes.
Son zonas de formación de nueva litosfera por acreción y fusión. Zonas de separación de los
fondos oceánicos, expandiéndose al ascender los magmas por los huecos, subiendo a la superficie
y creando nueva corteza.
Las dorsales oceánicas son grandes cadenas montañosas submarinas de unos 1.500-2.000 m, que
en algunos casos emergen a la superficie (Islandia).
El Rift Valley es la fosa tectónica formada por la asociación de fallas paralelas (graven).
Los materiales que afloran son de origen volcánico (basaltos con magnetita). En el fondo del Rift
Valley no encontramos sedimentos, pero sí a ambos lados de la dorsal, siendo más espesos y más
antiguos a medida que nos alejamos de ella.
La placa oceánica se forma continuamente por lo que tiene una edad aproximada de 180 m.a.
BORDES DESTRUCTIVOS: límites de convergencia o de zonas de subducción o fosas oceánicas.
Son zonas de consumo o destrucción de litosfera. Se localizan cerca de los bordes continentales o
en el encuentro de dos placas oceánicas.
En estas zonas la corteza oceánica se destruye. Al ser más densa que la continental contra la que
choca, comienza a descender y los materiales que la forman se funden, ascendiendo en forma de
magmas.
Existen diferentes tipos de convergencia según las placas que chocan:
o Dos placas oceánicas: formación de islas volcánicas y obducción (una de las placas
oceánicas sube sobre la otra o sobre el continente). En algunos casos entre ambas placas
oceánicas se forma una fosa oceánica dando lugar al ascenso de magmas y vulcanismo
(islas Antillas).
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o
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Dos placas continentales: Orógenos de colisión tipo intercontinental (Himalaya, Pirineos),
en algunos casos formando un arco insular (Costa griega).
o Placa oceánica y placa continental:
- Formación de arco isla (Japón). Asciende los magmas en zonas cubiertas por el océano dando
lugar a una formación de islas cercanas a la costa continental y separada de esta por un mar
interior o cuenca marginal en la que se puede formar una nueva dorsal.
- Orógenos tipo andino: la placa oceánica subduce bajo la continental con la formación de una
fosa oceánica y produciéndose el cierre total de los mares interiores. Los magmas originados
ascienden por las grietas de la placa continental originando orógenos volcánicos.
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BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES: bordes pasivos con fallas transformantes. En estas zonas no
se crea ni se destruye litosfera. Entre las placas se produce un movimiento relativo (una placa se
desliza delante de otra).
Las fallas transformantes son las líneas de ruptura de las dorsales (perpendiculares a estas).
Causas del movimiento de las placas. Teoría de las corrientes de convección del manto
La Tierra tiene un sistema interno de flujo de energía. La fuente de esta energía se encuentra en el
fenómeno de radioactividad que produce un desprendimiento de calor constante. La energía atómica se
transforma en energía calorífica que se almacena en las rocas. Una parte del calor es conducido a la
superficie y se disipa, otra parte se transforma en energía cinética, dando lugar a convección térmica en el
manto. Las rocas calientes (menos densas) ascienden por las dorsales, se enfrían (más densas) y
descienden en las zonas de subducción. Estas células de convección producen el arrastre de las placas
litosféricas.
Los puntos calientes (Hot spot) son pequeñas células de convección interplacas.
La energía interna es limitada, por lo que el movimiento irá disminuyendo y con ella la actividad ígnea y la
formación de orógenos.
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Ciclo de Wilson
Pruebas de la tectónica de placas
GEOGRÁFICAS: la coincidencia de las líneas de costa de los continentes, ajustándolas a los límites
de las plataformas continentales (taludes).
GEOLÓGICAS: estudio de las orogenias. Las alienaciones montañosas del paleozoico de hace más
de 220 m.a. (Pangea) con igual estructura y series estratigráficas. Las cadenas alpinas (hace 25-30
m.a.) que son continuas (los continentes ya estaban separados), mientras que las cadenas
hercínicas (hace 300 m.a.) presentan interrupciones (los continentes todavía estaban unidos).
PALEONTOLÓGICAS: estudios de fósiles de flora y fauna coincidentes en continentes alejados hoy
en día, sobre todo teniendo en cuenta la dificultad de movilidad de los animales terrestres.
PALEOCLIMÁTICAS: estudio de los climas coincidentes que indican una posición pasada de los
continentes respecto al ecuador. Se observan las distribuciones de las morrenas y estrías
glaciares, de los sedimentos y de los yacimientos carboníferos).
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PALEOMAGNÉTICAS: estudio de la orientación de los minerales magmáticos al solidificarse. A
ambos lados de las dorsales oceánicas aparecen bandas magnéticas (anomalías magnéticas) con
polaridades invertidas debido a la inversión del campo magnético terrestre que ocurre 2 ó 3 veces
cada millón de años.
SISMOLOGÍA Y VULCANISMO: estudio de la distribución de los terremotos y volcanes en franjas
coincidentes con los límites de placas, como el Cinturón de fuego del Pacífico o la franja de
Mediterráneo.
TELEDETECCIÓN: el estudio mediante sensores situados en satélites permite comprobar el
movimiento de desplazamiento de los continentes varios centímetros al año.
Los riesgos geológicos
El riesgo es la probabilidad de que ocurra un suceso por el coste que causa ese suceso.
El riesgo geológico está causado por todos aquellos procesos, fenómenos y eventos relacionados con la
geología.
El tiempo de retorno es la periodicidad con la que se repite el suceso que causa el riesgo.
El peligro natural (condición del territorio, proceso o suceso, que puede ocasionar daños a la salud, la
seguridad o las propiedades) siempre ha existido en determinados territorios, pero el riesgo evalúa de
alguna manera su importancia. Los principales riesgos van unidos a la localización, la exposición, la
vulnerabilidad y las catástrofes mismas.
La peligrosidad (P) es la probabilidad de que suceda el suceso con una intensidad y magnitud definidas.
La exposición es la cantidad de seres humanos, animales o bienes que pueden verse afectados por el
suceso.
La vulnerabilidad relaciona el coste (humano, medioambiental y de bienes) con la exposición total.
El riesgo es por tanto también proporcional a estos tres factores:
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Riesgo sísmico
Al año se producen un millón de seísmos pero la
mayoría de ellos pasan desapercibidos. Actúan de
forma instantánea sobre una zona más o menos
extensa provocando fallas, desprendimientos de
tierras, aparición y desaparición de manantiales,
daños materiales y humanos.
Las zonas de mayor sismicidad se localizan
principalmente en los límites de subducción y
también asociadas al vulcanismo. Se establece el
Plano de Benioff (superficie resultado de ajustar
los hipocentros sísmicos y que coincide con la zona
de mayor fricción de las placas continentaloceánica) cuya inclinación es mayor cuanto mayor
es la velocidad de destrucción de las placas.
Los terremotos se clasifican según la profundidad
del hipocentro:
o
o
o
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En España se producen numerosos terremotos aunque espaciados
en el tiempo y la población no es consciente de su importancia (no
existe preparación ni construcciones adecuadas). Las zonas de
mayor probabilidad de padecer terremotos son:
- Zona pirenaica (oeste y este). El último terremoto con
intensidad VIII y magnitud 5,5 se produjo en 1967.
- Cordillera bética: es una de las más activas, con terremotos
históricos de magnitud superior a IX.
- Depresión del Guadalquivir: sismicidad moderada.
- Zona suroeste de la península: algunas zonas con sismicidad
alta (IX) como Benavente.
- Sistema Central y zona asturleonesa: baja sismicidad.
- Cadena costero catalana: existe una banda de unos 20 km de
ancho con máxima actividad sísmica.
- Cuenca del Duero, fosa del Tajo y campo de Montiel: sismicidad
baja (IV-V)
En las zonas marinas se producen terremotos que son los que más
afectan a la Península. Las zonas de mayor actividad son la
comprendida entre la dorsal Atlántica hasta las Azores, la zona
entre las Azores y los 12º de latitud (terremotos de gran magnitud
como el ocurrido en 1755) y la zona del Golfo de Cádiz.
Superficiales: profundidad 10-20 km. Asociados a las dorsales.
Intermedios: profundidad 70 km. Asociados a fallas transformantes.
Profundos: profundidad 700 km en el Plano de Benioff. Asociados a zonas de subducción.
Las zonas de mayor sismicidad del planeta son:
-
Zonas de subducción como Japón, Alaska, Chile y la cuenca oceánica del Pacífico.
Límite de transformación como la Falla de San Andrés.
Zonas de expansión: dorsal mediooceánica y sus ramificaciones.
Zonas intercontinentales: sur Asia (choques de las placas arábica e índica contra la euroasiática).
Norte de América (por el ascenso de la corteza tras el deshielo de la última glaciación).
ESCALA
Escalas de medida de la intensidad (medida subjetiva que indica los daños sobre suelos, personas y
bienes sin utiliza sismógrafos) de los terremotos:
o
o
Mercalli Modificada: tiene 12 grados de intensidad.
M.S.K.: tiene valores del I al XII. Oficial en España.
Escala de medida de la magnitud (medida objetiva de la amplitud de un sismógrafo a 100 km del
epicentro en escala logarítmica). Clasifica los terremotos en:
o
o
o
o
Terremotos grandes:
Terremotos moderados:
Terremotos pequeños:
Microterremotos:
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PREDICCIÓN DEL RIESGO SÍSMICO
En la prevención del riesgo sísmico es importante realizar mapas de riesgo en los que se reflejan las zonas
que podrían ser más afectadas en caso de producirse un seísmo, teniendo en cuenta factores geológicos,
infraestructuras existentes y ocupación del territorio, para planificar el urbanismo, los tipos de
construcciones (antisísmicas), las vías de evacuación de la población, las redes eléctricas y de conducción
de agua y gas (las consecuencias de explosiones e incendios son más dañinas en muchos casos que el
mismo terremoto), etc. Asociados a los terremotos pueden producirse deslizamientos, maremotos
licuefacción (saturación de terrenos blandos poco consolidados), inundaciones, incendios, epidemias y
daños materiales.
PREVENCIÓN DEL RIESGO SÍSMICO
Aunque los terremotos son difíciles de predecir, existen algunas medidas preventivas tales como:
o
Estudiar el historial de terremotos de una zona.
o
Estudiar los precursores sísmicos (elevaciones del terreno, cambios en la conductividad del
terreno, variaciones del campo magnético local, disminución de la relación v p/vs, incremento
del radón en pozos, microseísmos locales, variaciones del comportamiento animal...)
o
Ordenación del territorio.
o
Construcciones antisísmicas.
TSUNAMIS
Los tsunamis o maremotos son movimientos del agua del mar que dan lugar a olas gigantescas con
longitudes de onda de hasta 100 km y velocidades de 700-1000 km/h. Las olas al llegar a la costa pueden
alcanzar los 30 metros de altura y llegan cada 15-20 minutos. Tras la primera se produce un descenso del
nivel del mar que suele ser el causante de muchas víctimas. En España se detectó el último tsunami en
1941 (Canarias). En el Pacífico (Hawai) ocurren tsunamis catastróficos cada 25 años.
Riesgo volcánico
El vulcanismo es más fácil de predecir y por tanto es más sencillo poder evacuar a la población y aplicar
medidas paliativas del riesgo.
TIPOS DE ERUPCIONES
Las erupciones volcánicas también liberan gran cantidad de energía acompañada además del magma y
erupciones gaseosas. Tipos de erupciones volcánicas según el tipo de magma:
o
o
o
Magma básico (entre los componentes de las lavas no aparece sílice). Asociado a las dorsales
oceánicas.
Magma ácido (lava rica en sílice). Asociadas a las etapas finales de los plegamientos orogénicos.
Magma intermedio (la lava procedente de la fusión de la placa oceánica se mezcla al ascender
con las rocas continentales). Asociadas a zonas de subducción, como los bordes del Pacífico
(cinturón de fuego u orla andesítica circumpacífica).
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Las erupciones explosivas (magma viscoso y rico en gases que explotan como burbujas lanzando magma
incandescente y fragmentos de roca) son las más peligrosas por la velocidad de la lava y la vaporización
de masas de agua. Las erupciones efusivas (lavas fluidas y con pocos gases) son menos peligrosas porque
el magma fluye lentamente aunque se puede extender en grandes coladas que afecten mucha superficie.
La peligrosidad de un volcán se mide por un índice (índice de explosividad volcánica IEV) cuyo valor
fluctúa entre 0 y 8, según el tipo de volcán (ver tema 2):
o
o
o
o
Volcanes en escudo o hawaianos: IEV=0-1
Estromboliana: IEV=1-2
Vulcanianos: IEV=1-2
Peleanos: IEV>5
PREDICCIÓN DEL RIESGO VOLCÁNICO
La prevención y la vigilancia son factores decisivos para minimizar el riesgo. Antes de producirse una
erupción suele ascender el terreno (por el empuje del magma), se producen grietas con liberación de
gases, aumentan los movimientos de tierra y la temperatura superficial. En muchos casos es difícil
evacuar a las poblaciones y hay que tener en cuenta que son millones de personas las que viven en las
proximidades de volcanes peligrosos (Stromboli,
En España la mayor zona de riesgo volcánico está en las islas
Vesubio, Pinatubo, Monte St. Helens...)
Canarias, consideradas como un punto caliente o también
relacionadas con la transición entre la placa Atlántica y la
Africana. El Teide (3715 m) es el punto más alto del territorio
español y su última erupción se produjo en el S XV, aunque su
actividad sería peligrosa, es poco probable que se produzca su
erupción. Otros volcanes de las Canarias son de tipo efusivo y
por tanto menos peligrosos. La última erupción de las
Canarias se produjo en el volcán Teleguía (La Palma) en 1971 y
actualmente se está produciendo una erupción cercana a la
isla de Hierro (año 2011). Existe también el riesgo asociado de
deslizamientos de tierras formadas por acumulación de las
rocas volcánicas.
Las erupciones volcánicas alteran el entorno
creando nuevas elevaciones montañosas,
provocando incendios forestales y arrasando el
suelo (comienzo de una sucesión). Además las
cenizas originadas pueden permanecer en la
atmósfera durante meses siendo la causa de
cambios del clima a nivel mundial (bajada de las
temperaturas).
PREVENCIÓN DEL RIESGO VOLCÁNICO
Existen medidas preventivas tales como:
o
Estudiar el historial de vulcanismo de una zona.
o
Estudiar los precursores volcánicos (movimientos sísmicos, elevaciones del terreno, aumento
del potencial conductivo del terreno, variaciones del campo magnético local, incremento de
gases, aumento de la temperatura del cráter...)
o
Ordenación del territorio. Cambio del curso de coladas y lavas mediante zanjas y muros.
o
Construcciones antivolcánicas (tejados semicirculares o muy inclinados).
o
Drenaje de lagos.
o
Refugios para la población, información (seguros, mascarillas, planes de evacuación...)
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