Tema 5 tectonica de placas

Tema 5

TECTÓNICA DE PLACAS

1. El calor interno de la Tierra

• Las altas temperaturas del núcleo hacen que la Tierra presente un gradiente geotérmico muy notable, que es el causante de la convección en el manto, lo que a su vez se relaciona con:– El reciclado de la corteza basáltica que forma los fondos

oceánicos– El vulcanismo que evacua hacia el exterior grandes

cantidades de calor y aporta gases a la atmósfera– Los movimientos de los continentes, que cambian sus

posiciones relativas, reuniéndose y dispersándose.

Procesos debidos al calor interno

Reciclado de la corteza basálticaTerremotos

Isostasia

Deriva continentalVulcanismo

Tipos de placas litosféricas

• Algunas placas están formadas solo por litosfera oceánica o solo por litosfera continental, pero la mayoría de las placas tienen ambos tipos de litosfera, como la placa norteamericana, que forma el continente norteamericano y parte del fondo oceánico atlántico, o la placa índica, que contiene el continente australiano y parte de los océanos Pacífico e Índico.

Tipos de placas litosféricas

PLACA PACÍFICA

PLACA NORTEAMERICANA

PLACA EUROASIÁTICA

PLACA AUSTRALIANA

PLACA AFRICANA

PLACA ANTÁRTICA

PLACA SURAMERICANA

PLACA DE NAZCA

Dorsal oceánica Zonas de subducción y colisión continental

PLACA ÍNDICA

PLACA ARÁBIGA

PLACA NORTEAMERICANA

PLACA FILIPINA

PLACA DE NAZCA

PLACA DE COCOS

Tipos de bordes de placa• Los contactos entre las placas pueden ser de

tres formas:– 1. Las zonas de subducción son zonas de

hundimiento de la placa oceánica en el manto sublitosférico.

– 2. Las dorsales oceánicas son bordes de placa constructivos

– 3. La falla transformante bordes de placa pasivos

IDEAS SOBRE DINÁMICA TERRESTRE HASTA 1960

• Desde el siglo XVIII hasta la década de 1960 la comunidad científica compartía la idea de que la Tierra, que no poseía fuentes de energía interna se estaba contrayendo debido a la lenta disminución de temperatura a partir de su origen fundido.

Las ideas fijistas sobre el origen de los relieves

• Las teorías fijistas explicaban el origen de los relieves suponiendo que los continentes siempre habían estado en las posiciones que ocupan actualmente, no proponían movimientos horizontales de la corteza terrestre, ya que contemplaban solo los movimientos verticales de ascenso y hundimiento (isostasia).

• En estas cordilleras se encontraban rocas sedimentarias, elevadas a altitudes de varios miles de metros, con fósiles de organismos marinos en su interior. Este era un hecho enigmático al que se le habían buscado diversas explicaciones.

Las ideas fijistas sobre el origen de los relieves

• Leonardo da Vinci (siglo XVI) reconoció el origen marino de estos fósiles, explicando su presencia por antiguas invasiones del mar sobre los continentes.

• Abraham G. Werner (siglo XVIII) desarrolló la teoría neptunista, por la cual la Tierra había estado cubierta por un océano primigenio, los sedimentos que recubrían el irregular fondo afloraban a la superficie según se evaporaba el agua. El problema es que no dudó en atribuir un origen sedimentario al granito e incluso a rocas volcánicas como el basalto.

Las ideas fijistas sobre el origen de los relieves• La teoría contraccionista (siglo XIX y comienzos del XX) fue la

primera que relacionó el calor interno terrestre con un movimiento de la corteza capaz de originar las cordilleras. Postulaba que al enfriarse el interior de la Tierra se había perdido volumen, como resultado la corteza terrestre se había ido arrugando como la piel de una manzana al secarse su pulpa. Las cordilleras serían las arrugas resultantes de la contracción de la corteza terrestre.

• James D. Dana observó que todas las cordilleras en las que había fósiles marinos compartían la característica de ser zonas alargadas, con una zona central en la que el espesor de los sedimentos marinos era máximo, disminuyendo el grosor de estos hacia los extremos. Introdujo el concepto de geosinclinal, como una zona alargada y deprimida de la corteza, similar a una enorme trinchera sumergida bajo el mar en la que se habrían depositado aquellos sedimentos a medida que el fondo se hundía. En un momento determinado, el movimiento se habría invertido pasando del hundimiento al levantamiento, pero no explicó este mecanismo.

Las teorías movilistas. La deriva continental• En 1915 el meteorólogo Alfred Wegener publicó El origen de

los continentes y océanos.• Postuló que hace unos 300 millones de años todos los

continentes habían formado una única masa continental, a la que llamó Pangea, y que posteriormente se había fragmentado y dispersado. Esta teoría de la deriva continental fue la primera teoría movilista.

• Tuvo una fuerte oposición, ya que resultaba inimaginable un mecanismo capaz de mover continentes enteros.

• Tanto el mecanismo como las fuerzas motrices propuestos eran inverosímiles.

• Para Wegener, las causas de la deriva continental se podían deber a diversas causas como: la fuerza centrifuga de la tierra, el efecto de las mareas y a la fuerza polar

TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL

La deriva continental• Aunque la teoría fue rechazada, Wegener aportó cuatro tipos

de pruebas, aun hoy vigentes.

La deriva continental• Pruebas geográficas. Los bordes de los continentes casi

encajan entre sí como las piezas de un puzle. La precisión era mayor si se tomaba el borde de la plataforma continental en vez de la actual línea de costa.

Encaje de los continentes, tomando comolímite el borde de la plataforma continental.

Los bordes de los continentes encajan entre sí como las piezas

de un puzle. Aunque en una primera aproximación el encaje

parecía muy imperfecto, si se tomaba el borde de la

plataforma continental en vez de la actual línea de costa, el encaje

era prácticamente perfecto.

La deriva continental• Pruebas geológicas. La edad de las rocas graníticas que se

encuentran en África, Suramérica y la Antártida son coincidentes, al igual que las cadenas montañosas existentes entre los continentes australiano y antártico.

• Pruebas paleoclimáticas. Los depósitos glaciares de tillitas de Suramérica, África, la India, la Antártida y Australia corresponderían al casquete glaciar formado en el Carbonífero.

Wegener analizó los depósitos glaciares, las tillitas*, y las estrías dejadas por el paso de los glaciares en

Suramérica, África, la India, la Antártida y Australia. Si se disponían los continentes juntos formando una

Pangea, aquella distribución de las tillitas se correspondía con un casquete glaciar que se habría

formado en el hemisferio sur durante el Carbonífero.

Posición del casquete glaciar que había ocupado el hemisferio sur a finales del Carbonífero. Con la posición actual de los continentes era imposible explicar las huellas de la erosión glaciar.

La deriva continental• Pruebas paleontológicas. El conocimiento de

especies fósiles encontradas a ambos lados del Atlántico, como el helecho Glossopteris, o los reptiles Mesosaurus y Cynognathus.

Desde el siglo XIX se conocían especies fósiles que se encontraban a ambos lados

del Atlántico, como Glossopteris, Lystrosaurus, Mesosaurus y Cynognathus. Al reunir

los continentes, formando Pangea, estas extrañas distribuciones biogeográficas

dejaban de ser un enigma.

Especies fósiles cuya distribución biogeográfica resultaba inexplicable a menos que los continentes hubieran estado unidos hace entre 350 y 250 millones de años.

Glossopteris

Lystrosaurus

Cynognathus

Mesosaurus

NUEVAS SOSPECHAS DE MOVILIDAD CONTINENTAL

• El científico A. Holmes y posteriormente J.Y. Wilson, basándose en la hipótesis de la expansión del fondo oceánico, aportaron una idea que revolucionó las ciencias de la Tierra: el suelo oceánico no es una formación inmutable, sino que se crea nueva corteza oceánica constantemente en las cordilleras submarinas y termina por hundirse y reciclarse en el manto en las fosas. El motor de esta circulación está en las corrientes de convección en el manto.

NUEVAS SOSPECHAS DE MOVILIDAD CONTINENTAL

La expansión oceánica: las dorsales• En los fondos oceánicos existen grandes cordilleras que son

zonas de fractura donde las placas se alejan y queda entre ellas un hueco que se llena con magma basáltico procedente del manto. En cuanto llega a la superficie sufre cambios físicos y químicos al perder gases y entrar en contacto con el agua del fondo del mar, transformándose en nueva corteza oceánica.

• Al continuar separándose las placas, esta nueva corteza oceánica es arrastrada hacia los lados de la cresta y deja lugar para que ascienda más material fundido del manto, originando un bandeado paralelo a la cordillera. Con el tiempo, el océano crece y la cadena de volcanes separa dos placas oceánicas en expansión: se ha formado una dorsal oceánica. Los basaltos más antiguos, al alejarse de la dorsal, se enfrían, se contraen y aumentan su densidad, descendiendo topográficamente a medida que se alejan de la dorsal.

Separación de las placas litosféricas. dorsales

El aumento de densidad produce un hundimiento progresivo de la litosfera

oceánica, llamado subsidencia térmica.

Al alejarse, el manto litosférico se enfría y se engrosa con más

material del manto sublitosférico.

A medida que se aleja de la dorsal, la litosfera va aumentando su densidad, al estar el manto

litosférico más frío y contraído.

Cerca de la dorsal la litosfera es delgada y está caliente, por lo que

su densidad es baja.

1 2

3 4

Pruebas de la expansión oceánica en las dorsales

• a) La naturaleza y actividad volcánica de las dorsales. Comprobadas por los sondeos del fondo marino y por la presencia de islas volcánicas que se presentan en muchos puntos donde emerge la dorsal.

• b) La edad de la corteza oceánica. Mediante técnicas de datación radioisotópica se han analizado muestras de sondeos obtenidos de los basaltos de la litosfera oceánica. Los resultados siempre demuestran que las edades de las rocas aumentan conforme se alejan de la dorsal.


• c) Edad y espesor de los sedimentos pelágicos. El estudio de los sedimentos y rocas sedimentarias depositadas sobre la litosfera oceánica denota que la cantidad de los sedimentos disminuye a medida que nos aproximamos a la dorsal. Respecto a las edades, en los bordes oceánicos situados cerca del continente encontramos series que comprenden capas antiguas y modernas. Conforme nos aproximamos a la dorsal, las capas más antiguas dejan de encontrarse, y cerca de la dorsal, sólo aparecen sedimentos muy recientes.


• d) El paleomagnetismo. Los óxidos de hierro y titanio de las lavas basálticas se comportan como brújulas al enfriarse por debajo del punto de Curie. El estudio de las posiciones de los minerales magnéticos en las rocas suministra información acerca de la dirección, el sentido y la inclinación del vector intensidad del campo magnético, lo que da información de la situación de los polos. Se ha demostrado que el polo norte ha cambiado de posición desde el Precámbrico al Terciario. Se han comparado los caminos de la deriva polar para Europa y para América del Norte; y se ha constatado que los caminos seguidos por los polos norte están desplazados unos 30º de longitud, que aproximadamente equivalen a la anchura del océano Atlántico. Después del Triásico desaparece paulatinamente la diferencia.


• d) El paleomagnetismo. La anomalía desaparece si se supone cerrado el Atlántico norte. Ello implica que los continentes se han separado entre el Triásico y el momento actual. Hoy se sabe que el campo magnético terrestre no sólo ha experimentado cambios en la posición de los polos, sino que ha sufrido también cambios de polaridad a lo largo del tiempo, es decir, en numerosas ocasiones el polo N. magnético se ha convertido en el polo S y viceversa, y estos cambios han quedado registrados en las rocas. Estas anomalías se suelen ordenar en bandas largas, estrechas, simétricas y paralelas al eje de la dorsal (con longitud de varios cientos de Km. y anchuras de hasta 30 Km). La edad del suelo oceánico confirma la disposición indicada, dado que las rocas más recientes se encuentran en las crestas y aumentan en edad a medida que nos separamos de las mismas.

Pruebas de la expansiónDorsal oceánica

Materiales más modernos

Materiales más antiguos

Bandas con magnetismo remanente normal

Bandas con magnetismo remanente invertido

Expansión del fondo oceánico

• A la luz de estos resultados, a finales de 1950 Harry Hess (1906 - 1969), de la Universidad. de Princeton, tras integrar e interpretar los descubrimientos más importantes de la década de los años 50 (límites de las placas, naturaleza del fondo oceánico y el manto, diferencias entre las cortezas oceánica y continental, etc.) presentó la hipótesis que R.S. Dietz denominó "Hipótesis de la expansión de los fondos oceánicos": suponía que los fondos oceánicos se creaban en las crestas oceánicas, se extendían hacia las fosas oceánicas y luego se introducían debajo de ellas hasta el manto.

• Los continentes eran transportados en el mismo proceso, que era originado por las corrientes de convección del manto.

Expansión del fondo oceánico

Dorsales. Zonas más recientes Zonas más antiguas

Zonas de subducción

• Si se está creando continuamente nuevo fondo oceánico y el volumen de la Tierra no está creciendo, la creación de nueva superficie debe ser compensada mediante la destrucción de superficie antigua.

• Simultáneamente al hallazgo de las dorsales, se descubrieron las fosas oceánicas, enormes trincheras lineales (entre 40 y 120 Km de anchura y entre 500 y 4500 Km de longitud) donde la profundidad del agua alcanza hasta 12 kilómetros. Se da la paradoja de que la mayoría de las fosas se encuentran bordeando continentes, y en concreto orógenos marginales repletos de volcanes activos.


• La subducción es el hundimiento de la placa oceánica en el manto sublitosférico. La placa oceánica, según se aleja de la dorsal donde se formó, se hace más densa, ya que se va engrosando y enfriando, este hecho favorece su hundimiento y desaparición de la superficie terrestre.

• Las zonas de subducción reciben el nombre de bordes de placa destructivos.


En la dorsal se produce nueva corteza que queda adherida al manto superior y forma una litosfera inicialmente

delgada, caliente y poco densa.

La litosfera oceánica se separa de la continental y comienza a subducir en el manto. Esta subducción

incrementa la velocidad de la placa oceánica.

Al alejarse, la litosfera oceánica se hace más densa y se produce subsidencia. Aparecen fracturas en la zona de

contacto entre la litosfera oceánica y la continental.


Dorsales oceánicas• Son zonas donde la actividad volcánica produce nueva

litosfera oceánica a partir del magma basáltico que escapa por la presión. Son, por tanto, zonas de creación de litosfera, y por ello reciben el nombre de bordes de placa constructivos.

• Recorren el fondo oceánico, con una altitud de entre 2000 y 3 000 m sobre las llanuras abisales.

Falla transformanteDorsal

Los bordes de placa: dorsales oceánicasDorsal oceánica

Materiales más modernos

Materiales más antiguos

Bandas con magnetismo remanente normal

Bandas con magnetismo remanente invertido

Dorsales oceánicas

• Las dorsales presentan las siguientes características:– Son relieves de origen volcánico donde la actividad

volcánica es intensa y continua.– No están cubiertas de sedimentos, pero al alejarse de su

eje aumentaba el espesor.– Presentan un bandeado paleomagnético simétrico. A

ambos lados del eje de la dorsal, el registro formaba bandas paralelas con respecto al eje, y simétricas a ambos lados.

– La edad de los basaltos oceánicos aumenta con la distancia a la dorsal. Los más antiguos están situados cerca de los continentes, en ningún caso la edad supera los 190 M.a.

• Separación de placas ---- construcción de litosfera oceánica ---- aumento de la superficie marina

• Separación de las placas ----- menor Presión -------- creación magma -------- erupciones

* “DORSALES MEDIOCEÁNICAS” (algunas zonas “islas”) * “RIFT” * “FALLAS TRANSFORMANTES”

• Consecuencias: erupciones volcánicas (en los rift) y a terremotos (en las fallas transformantes).

LÍMITES DIVERGENTES o CONSTRUCTIVOS

Los bordes de placa: falla transformante

• Se produce a partir de una zona de fractura, cuando dos tramos de la dorsal están separados entre sí, produciéndose una zona de falla en la que hay un movimiento de cizalla.

• Dado que en estas fallas no se produce ni creación ni destrucción de litosfera, estos bordes de placa se llaman también bordes de placa pasivos.

• En ellos se dan procesos geológicos como: sismicidad, actividad volcánica e hidrotermal, o deformaciones de materiales.

Falla transformante

Falla transformanteDorsal

LÍMITES PASIVOS

Deslizamiento lateral de placasFALLAS TRANSFORMANTES

submarinas (perpendiculares a las dorsales medioceánicas) emergidas

Consecuencias: terremotos.

FALLA DE SAN ANDRES

Los movimientos de las placas litosféricas

• El manto superior sublitosférico se comporta de forma plástica como un fluido muy viscoso.

• Esta fluidez permite que las placas litosféricas presenten movimientos en vertical y desplazamientos horizontales.


• La isostasia explica los movimientos verticales de hundimiento o levantamiento de la corteza terrestre, que podía hundirse cuando se sobrecargaba con un peso, como es la acumulación de sedimentos; o levantarse al despojarse de la carga por la erosión.

• Este modelo de equilibrio isostático era simplemente la aplicación del principio de Arquímedes a la corteza y al manto terrestre.

• El concepto de isostasia sigue aplicándose, aunque hoy sabemos que la litosfera es la que se hunde o levanta, siendo el manto el que ejerce el empuje de Arquímedes.

Movimientos verticales de las placas litosféricas

Movimientos verticales

SubsidenciaAscenso isostáticoEl peso de los sedimentos

produce subsidencia

Los agentes geológicos erosionan y quitan peso a la litosfera


• Los movimientos horizontales de las placas determinan que en sus bordes se puedan establecer tres tipos de desplazamientos relativos:– Movimiento divergente. Las dos placas tienden a

separarse: son bordes constructivos.– Movimiento convergente. Las dos placas se aproximan:

son los bordes destructivos.– Movimiento de cizalla. En las fallas transformantes: ocurre

en los bordes pasivos.

Movimientos horizontales

Movimiento de cizallaMovimiento convergenteMovimiento divergente

Motor de las placasExtensión de fondo oceánico. Los magmas basálticos ejercen

presión al salir por la dorsal, y obligan a las placas oceánicas a separarse. Los continentes

son empujados pasivamente por las placas oceánicas a medida que el océano se hace más

ancho.

Deslizamiento gravitatorio de las placas oceánicas. La dorsal oceánica está levantada

por la presión que ejerce el manto sublitosférico, mientras que las

zonas más alejadas de la dorsal están hundidas debido a la subsidencia térmica.

Esto facilita el movimiento de las placas oceánicas a favor de la gravedad.

Subducción. El aumento de densidad que experimenta una placa oceánica al

subducir, tira de ella y facilita su deslizamiento desde la dorsal.

Motor de las placas

Motor de las placas

La actividad geológica en los bordes de placa

• Los bordes de placa son las zonas de la litosfera donde la actividad geológica es más intensa.

• Esta actividad se manifiesta en forma de vulcanismo, sismicidad, deformaciones de las rocas, metamorfismo, magmatismo y la formación de relieves.


Sismicidad en zonas de rozamiento de placas

Fallas transformantes

Deformaciones de las rocas

MagmatismoMetamorfismo

Formación de relievesVulcanismo en zonas de subducción

Dorsales oceánicas con vulcanismo intenso


Zonas volcánicas

Sismicidad baja

Sismicidad moderada

Sismicidad alta

Mapa de riesgos sísmicos publicado por el Instituto Geográfico Nacional

en su página web.

Convergencia entre dos placas oceánicas

• La corteza oceánica se aleja de la dorsal y se enfría, la subsidencia térmica produce la ruptura a una cierta distancia del continente, y finalmente, la subducción espontánea de la litosfera oceánica bajo litosfera oceánica (la placa Pacífica subduce bajo la placa Filipina).

Convergencia de dos placas oceánicas

Posible situación del archipiélago japonés dentro de pocos millones de años

Parte de la litosfera oceánica que formaba

las islas volcánicas puede quedar

cabalgada sobre la litosfera continental

El prisma de acreción se hará

más grueso y denso

La zona de subducción se establecerá en el borde del

continente asiático

La cresta de la placa asiática tendrá vulcanismo y

sismicidad

Océano Pacífico

Fosa de Japón(pocos sedimentos y mucha

profundidad)

Arco de islas de JapónMar de JapónChina

Corteza continental

Manto litosférico

Manto sublitosférico

Corteza oceánica

Situación del archipiélago japonés en la actualidad

Fusión parcial de la corteza

oceánica subducida

La corteza subduce con

una pendiente muy acusada

Convergencia entre dos placas oceánicas

• Estas zonas de subducción presentan las siguientes características:– La placa subducente se hunde en el manto con una gran inclinación– El intenso magmatismo origina un rosario de islas volcánicas (arco de

islas como Japón y Filipinas) en la placa cabalgante– La erosión tectónica se produce por el roce de la placa subducente

que arranca trozos de la cabalgante– La fusión parcial de la placa subducente es la que alimenta las cámaras

magmáticas que, al ascender, se manifiestan en superficie como actividad volcánica

– La presión que ejerce la placa subducente sobre la cabalgante no es muy grande, lo que determina que no se forme un prisma de acreción de gran tamaño, ya que los sedimentos también subducen. Las fosas oceánicas son muy profundas, como la fosa de Japón (10 554 m) o la de las islas Marianas (11 032 m).

Choque de dos bordes de litosfera oceánica subducción (penetración) de una placa oceánica ------- fricción (aumento T + posible agua contenida) ----fusión placa subducente (magma)

ZONA DE SUBDUCCIÓN PLANO DE BENIOFF FOSAS OCEÁNICAS

ARCOS DE ISLAS Consecuencias: erupciones volcánicas y terremotos.

LÍMITES CONVERGENTES o DESTRUCTIVOS

Convergencia entre litosfera oceánica y continental

• Las zonas en que una placa oceánica subduce bajo una placa continental se caracterizan por subducir con un ángulo menor en el manto sublitosférico; el magmatismo origina vulcanismo, que produce la intrusión de rocas graníticas en la corteza continental.

Choque de un borde de litosfera oceánica con otro de litosfera continental subducción (penetración) de la placa oceánica ------- fricción (aumento T + posible agua contenida) ----- fusión placa subducente (magma)


ORÓGENOS DE BORDE Consecuencias: erupciones volcánicas y terremotos.



• La obducción se origina cuando la placa subducente arrastra un arco de islas u otro relieve submarino, el conjunto queda cabalgado sobre la litosfera continental. Los fragmentos de litosfera oceánica que aparecen cabalgados sobre un continente se llaman ofiolitas.

• La placa subducente ejerce mucha presión sobre la cabalgante, al no subducir los sedimentos se desarrolla un extenso prisma de acreción sobre la fosa oceánica, que no es muy profunda. Se produce un engrosamiento de la placa continental que origina un orógeno como los Andes.

• La sismicidad permite catalogar a estas zonas como las de mayor riesgo del planeta.


Fusión parcial de placa subducenteLos terremotos tienen el

hipocentro más profundo hacia el interior del continente, y más

somero hacia el bordeManto litosférico

Corteza oceánica


Litosfera oceánica

Placa de Nazca

Océano Pacífico

Los sedimentos del prisma de acreción están muy plegados en la zona de contacto con el

continente, al ser comprimidos contra este por la placa subducente.

Cordillera de los Andes

Volcanes activos

Corteza continental

Manto litosférico

Convergencia entre dos placas continentales

• Cuando la litosfera oceánica que hay entre dos continentes subduce por completo, estos colisionan entre sí. Esta convergencia interrumpe la subducción, y da lugar a la colisión continental. Las dos litosferas continentales se incrustan y cabalgan una sobre otra.

• Se forma un orógeno debido al aumento de grosor de la litosfera y al apilamiento de los sedimentos que se habían acumulado entre ambos continentes antes de la colisión.

• La colisión produce la rotura de la litosfera continental con la formación de grandes fallas que pueden provocar sismicidad, como los terremotos de India y del interior de Asia.


La placa oceánica se desprende y termina

de subducir

Manto litosférico

Corteza continental

Los sedimentos depositados entre ambas placas antes de la colisión

quedan plegados y apilados, formando relieves

Llanura elevada del TibetHimalaya

La colisión rompe y disloca la litosfera continental, produciendo sismicidad a

ambos lados del orógeno

La litosfera continental no puede subducir



• Debido al rozamiento y la compresión entre las placas se produce una intensa deformación y metamorfismo de las rocas, si se funde la corteza continental se formarán rocas graníticas.

• La colisión entre el continente africano, la placa Ibérica y Europa dio origen a los Pirineos, que presentan las rocas sedimentarias plegadas procedentes de los sedimentos acumulados en aquel mar, que estaba situado entre Iberia y Europa. Aunque los Pirineos y las Béticas han terminado su movimiento convergente, aún perdura el proceso de reajuste isostático.

• Los esfuerzos distensivos producen fallas y, ocasionalmente, pequeños terremotos.


Choque de dos bordes de litosfera continental. No subducción (no fusión, no magma): obducción

ZONA DE OBDUCCIÓNORÓGENOS DE COLISIÓN


Ordenamiento cronológico: 1. zonas de subducción con arcos de islas 2. zonas de subducción con orógenos de borde3. zonas de obducción con orógenos de colisión



-Acercamiento de placas ---- destrucción litosfera oceánica o acortamiento litosfera continental

Orógenos de colisión en España

Pirineos

Sierra NevadaPlaca ibérica

Río GuadalquivirSierra Nevada

Placa de Alborán

Mar Mediterráneo

Continente europeoPlaca ibérica

Pirineos

La dinámica sublitosférica

• Las placas oceánicas que subducen representan corrientes de material frío que se hunden en las profundidades del manto.

• Las altas temperaturas y presiones del manto producen sobre la placa subducente la deshidratación y la fusión parcial de los minerales más fácilmente fusibles, como el cuarzo, las micas y algunos feldespatos, el magma tiene una composición parecida al granito, que, debido a su baja densidad, tiende a ascender hacia la superficie.

La dinámica sublitosférica

• Al aumentar la densidad de los minerales, la placa subducente puede quedar apoyada sobre la discontinuidad de Repetti, o incluso, hundirse hasta el manto inferior.

Dinámica sublitosférica

La presión aumenta la densidad del material hasta que puede hundirse

en el manto inferior

La placa subducente queda apoyada sobre la discontinuidad

de Repetti

Discontinuidad de Repetti

Ascenso de magmas

Punto caliente

Núcleo externo

Manto Penacho térmico

Capa D’’

Capa D y penachos térmicos

• En la base del manto inferior la temperatura puede superar los 3 000 °C. Es en esta zona donde los restos de la placa subducida se acumulan formando la capa D”.

• Periódicamente, debido a su actividad, se desprenden columnas de material que ascienden atravesando el manto inferior formando penachos térmicos. Cuando llega a la base de la litosfera, la calienta y se manifiesta como un punto caliente, en el que se produce vulcanismo.

Mesetas basálticas

• En la historia de la Tierra ha habido momentos en que el manto ha estado agitado por penachos térmicos muy activos, que han arrojado gigantescas cantidades de lava al exterior, recubriendo áreas muy extensas. Estas zonas recubiertas de lava reciben el nombre de provincias basálticas o mesetas basálticas.

Los procesos geológicos intraplaca

• Cuando el punto caliente está situado en la litosfera oceánica, que es delgada, flexible y fácil de atravesar por los magmas que ascienden atravesando la corteza, se inicia el vulcanismo; gracias al desplazamiento de la placa se originan islas volcánicas que según se alejan del penacho pierden su actividad. Cuando el penacho térmico es de gran magnitud, puede dar lugar a una meseta basáltica.

ACTIVIDAD EN EL INTERIOR DE LAS PLACAS

Puntos calientes. lugares manto interno donde la temperatura elevada (elementos radiactivos) ---- flujo de calor (plumas) ---- corteza (magma)

• Volcanismo en litosfera continental: Parque de Yellowstone --- fuentes termales• Volcanismo en litosfera oceánica: Islas Hawaii, Canarias? --- erupciones origen islas

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Vulcanismo intraplaca ligado a fallas

• El archipiélago de las Canarias fue considerado un punto caliente más. Sin embargo, hoy la hipótesis más aceptada es que el vulcanismo canario se ha producido a favor de un conjunto de fallas que recorren la litosfera del Atlántico. Estas fallas tienen su origen en la zona de colisión entre la placa Africana y la Magrebí. Finalmente, el vulcanismo terminó por construir las islas Canarias.

Procesos intraplaca en la litosfera continental

• La rotura de un continente (rifting) comienza con un penacho térmico situado bajo la litosfera continental, sus características le impiden perforarla fácilmente. El ascenso de los magmas hacia la superficie es lento, y el calor se acumula bajo el continente. La litosfera continental pierde densidad al dilatarse y comienza a abombarse. El levantamiento puede ser de cientos de metros y produce una distensión de la corteza, que inicia su fractura. En la zona fracturada o rift, pronto empiezan a inyectarse magmas basálticos, que forman corteza oceánica. El rift se transforma en un océano incipiente que comienza su proceso de extensión.

Procesos intraplaca

Procesos geológicos intraplaca en la litosfera continental

Procesos geológicos intraplaca en la litosfera oceánica

Ciclo de Wilson

• John Tuzo Wilson propuso que el rifting era en realidad la primera fase de un ciclo que se iniciaría con la rotura de un continente y la formación de un océano entre sus fragmentos; concluyendo con la desaparición del océano al comenzar la subducción por sus bordes, y la colisión de nuevo de los fragmentos del continente que lo flanqueaban.

Ciclo de Wilson

El ciclo termina con la colisión continental.

Subducción de los bordesy aproximación de continentes.

Apertura de un océano y separación en dos nuevos continentes.

Rifting. Comienzo del proceso de rotura de un continente.

CICLO DE WILSON

Dinámica litosférica:

CICLO DE WILSON

-Origen: ENERGÍA GEOTÉRMICA (part. radiactivas)

- Localización de su acción: manto y litosfera, efectos en la litosfera.

-Tipos de procesos:

MOVIMIENTOS OROGÉNICOS (horizontal) pliegues (ondulaciones del terreno por compresión) fallas (fracturación del terreno por distensión o compresión)

MOVIMIENTOS EPIROGÉNICOS (vertical)

TECTÓNICA DE PLACAS

- Resultado: APARICIÓN DE NUEVOS RELIEVES: formación de montañas

2. PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS

¿De qué depende, definitivamente, el tipo de relieve?

AGE AGI

2. PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS

Tipos de placas tectónicas

Motor de las placas

Motor de Placas

Hipótesis actual del empuje y arrastre Movimiento originado por el peso de la litosfera oceánica. Las placas son las responsables de su propio movimiento.

ORIGEN DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS

Hipótesis clásica de las corrientes de convección del manto- Un solo nivel convectivo en todo el manto- Dos niveles convectivos, cada uno independiente del otro

Borde destructivo

TIPOS DE BORDES DE PLACAS

• Bordes constructivos o divergentes: las placas se separan y hacen que los continentes se separen.

• Bordes destructivos o convergentes: las placas chocan y una placa se introduce bajo la otra.

• Bordes pasivos: las placas se deslizan horizontalmente, y puede generar terremotos.

• Separación de placas ---- construcción de litosfera oceánica ---- aumento de la superficie marina

• Separación de las placas ----- menor Presión -------- creación magma -------- erupciones

* “DORSALES MEDIOCEÁNICAS” (algunas zonas “islas”) * “RIFT” * “FALLAS TRANSFORMANTES”

• Consecuencias: erupciones volcánicas (en los rift) y a terremotos (en las fallas transformantes).


LÍMITES DE LAS PLACAS



LÍMITES PASIVOS


-Acercamiento de placas ---- destrucción litosfera oceánica o acortamiento litosfera continental

Choque de dos bordes de litosfera oceánica subducción (penetración) de una placa oceánica ------- fricción (aumento T + posible agua contenida) ----fusión placa subducente (magma)


ARCOS DE ISLAS Consecuencias: erupciones volcánicas y terremotos.


Choque de un borde de litosfera oceánica con otro de litosfera continental subducción (penetración) de la placa oceánica ------- fricción (aumento T + posible agua contenida) ----- fusión placa subducente (magma)


ORÓGENOS DE BORDE Consecuencias: erupciones volcánicas y terremotos.



Choque de dos bordes de litosfera continental. No subducción (no fusión, no magma): obducción

ZONA DE OBDUCCIÓNORÓGENOS DE COLISIÓN


Ordenamiento cronológico: 1. zonas de subducción con arcos de islas 2. zonas de subducción con orógenos de borde3. zonas de obducción con orógenos de colisión


LÍMITES PASIVOS

Deslizamiento lateral de placasFALLAS TRANSFORMANTES

submarinas (perpendiculares a las dorsales medioceánicas) emergidas


ACTIVIDAD EN EL INTERIOR DE LAS PLACAS

Puntos calientes. lugares manto interno donde la temperatura elevada (elementos radiactivos) ---- flujo de calor (plumas) ---- corteza (magma)

• Volcanismo en litosfera continental: Parque de Yellowstone --- fuentes termales• Volcanismo en litosfera oceánica: Islas Hawaii, Canarias? --- erupciones origen islas

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RELIEVE OCEÁNICO

RELIEVE OCEÁNICO

CUANDO DOS PLACAS CHOCAN PUEDEN FORMAR…

• Una cordillera.• Una cordillera y una

fosa.• Una fosa y una isla.

FALLA DE SAN ANDRES

El magmatismo está relacionado con los bordes o límites entre las placas y con el vulcanismo intraplaca.

Bordes constructivos o dorsales. 80 % del magmatismo terrestre por disminución de la presión y cierto aumento de la temperatura. Se produce magma basáltico del que el 65 % consolida en profundidad y forma gabros, y el resto en superficie, formando basaltos. Son las rocas de la corteza oceánica.

Bordes destructivos o zonas de subducción. 12 % del magmatismo por aumento de temperatura debido al rozamiento de las placas y al agua introducida por deshidratación de la placa que subduce. Los magmas más superficiales son basálticos y formarán rocas volcánicas. Los más profundos son graníticos y formarán rocas plutónicas como el granito. Los intermedios darán volcánicas como las andesitas y plutónicas como las dioritas.

Vulcanismo intraplaca. Debido a puntos calientes del manto. El magma es basáltico en casos como Hawai y Yellowstone. En otras zonas, formadas por distensión con grandes fracturas, como Canarias, también se forman

rocas volcánicas.

Magmatismo y tectónica de placas

Clasificación según el lugar de formación

• Plutónicas: solidificación lejos de la superficie terrestre. Enfriamiento lento, formación de grandes minerales.

• Volcánicas: Rocas formadas a partir de lavas y piroclastos en la superficie de la tierra.

• Filonianas: Solidificación en grietas o fracturas.

TIPOS DE METAMORFISMO

•CONTACTO O TÉRMICO (ALTA Tª)

•REGIONAL (ZONA EXTENSA)

- ALTA P Y BAJA Tª

- BAJA P Y ALTA Tª

•DINÁMICO (ALTA P) (FALLAS)

•DE IMPACTO (METEORITOS)

(ALTA P Y ALTA Tª)

• DE ENTERRAMIENTO. (ALTA P Y

MEDIA Tª)

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Tema 5 tectonica de placas