Manifestaciones de la dinámica terrestre

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UNIDAD 9: MANIFESTACIONES DE LA DINÁMICA TERRESTRE Episodio I * Dinámica interna de la Tierra * Las manifestaciones de la convección * La convección del manto y los relieves

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Es un indicio de la gran actividad del interior terrestre DINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA La Tierra tiene un potente campo magnético Permite desviar las tormentas solares La actividad interna de la tierra se debe a la gran cantidad de energía térmica acumulada en el interior, lo que produce movimientos convectivos

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DINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA En el interior de un fluido se forman corrientes de convección cuando su parte inferior está más caliente que la superior. El fluido inferior al ser calentado, es expande y reduce su densidad. Por los que sube y forma corrientes ascendentes El fluido superior está más frío y aumenta su densidad. Por los que se hunde y forma corrientes descendientes

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LAS MANIFESTACIONES DE LA CONVECCIÓN Sedimentación CONVECCIÓN EN EL INTERIOR TERRESTRE La Tierra se asemeja a un recipiente calentado por debajo Placa fría Placa caliente Agua Aceite Pero con DOS FASES: tanto el núcleo metálico como el manto rocoso están en convección, pero ambos no se mezclan: MANTO  causa el movimiento de placas NÚCLEO  causa el campo magnético terrestre Manto Núcleo externo Núcleo interno Corteza

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LAS MANIFESTACIONES DE LA CONVECCIÓN Sedimentación ¿Qué fenómenos son manifestaciones de la convección? Sismicidad : Movimientos bruscos y breves de la litosfera al moverse Vulcanismo : Salida a la superficie de rocas fundidas en el interior. Sobre todo en dorsales y zonas de subducción Movimientos de los continentes : Desplazamientos horizontales lentos de los continentes empujados por el movimiento del manto Magnetismo terrestre : Por el movimiento del hierro líquido del núcleo externo Segregación de materiales por densidad : El movimiento del manto hace que suban los materiales menos densos. Corteza continental granítica, atmósfera e hidrosfera

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LA CONVECCIÓN DEL MANTO Y LOS RELIEVES ¿Dónde se encuentra el relieve más alto del Sistema Solar? En Marte. Es el Monte Olimpo (volcán de 21 km) Comparación de alturas: el Monte Olimpo (27 km) al fondo. Delante, a la izquierda el Monte Maxwell (11 km) en Venus y a la derecha el Monte Everest (8,8km) en la Tierra. Y sin embargo…en Marte no hay cordilleras. ¿Por qué? Porque no hay placas litosféricas, que son las causantes de las cordilleras

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LA CONVECCIÓN DEL MANTO Y LOS RELIEVES PENACHOS TÉRMICOS Y PUNTOS CALIENTES Punto caliente Penacho térmico LOS PENACHOS TÉRMICOS son columnas de material rocoso caliente que ascienden desde la base del manto hasta la superficie originando un punto caliente con intenso vulcanismo El manto es sólido y por lo tanto fluye lentamente como un fluido muy viscoso, en un proceso denominado solifluxión Hay tres tipos de relieves asociados a puntos calientes : dorsales oceánicas, mesetas continentales elevadas y archipiélagos volcánicos

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Conviene recordar: Conocer que son las corrientes de convección Saber los fenómenos que son manifestación de la convección del núcleo (campo magnético) y de la convección del manto (movimiento de los continentes, vulcanismo, sismicidad y segregación de materiales por densidad) Conocer el que son los penachos térmicos y los puntos calientes

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UNIDAD 9: MANIFESTACIONES DE LA DINÁMICA TERRESTRE Episodio II * Dinámica interna de la Tierra * Las manifestaciones de la convección * La convección del manto y los relieves * Las dorsales oceánicas y las mesetas continentales * Los archipiélagos volcánicos * La subducción * La formación de las cordilleras. Los orógenos

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LAS DORSALES OCEÁNICAS Y LAS MESETAS CONTINENTALES Puntos calientes

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LAS DORSALES OCEÁNICAS Y LAS MESETAS CONTINENTALES 1.- MESETAS CONTINENTALES La litosfera continental es gruesa y rígida Cuando se sitúa un penacho térmico bajo ella, las rocas se dilatan y el continente comienza a fracturarse y elevarse . Penacho térmico Placa continental Rifting Esta fractura origina la formación de un rift Se genera así una meseta elevada , extensa llanura levantada por la presión de un penacho térmico.

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LAS DORSALES OCEÁNICAS Y LAS MESETAS CONTINENTALES 1.- MESETAS CONTINENTALES Si el penacho térmico sigue activo, el rift se convertirá en una dorsal, separándose los continentes por un océano Si el penacho pierde actividad y se enfría, la litosfera continental comienza un hundimiento denominado subsidencia térmica y se convierte en cuenca sedimentaria 1.- MESETAS CONTINENTALES Este tipo de elevación se está dando en el oeste de Europa y en África, donde ya se ha generado un rift.

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LAS DORSALES OCEÁNICAS Y LAS MESETAS CONTINENTALES 2.- DORSALES OCEÁNICAS Cuando un penacho sigue activo bajo una meseta elevada, se produce un fenómeno denominado rifting , por la litosfera continental se fractura completamente y el magma asciende hacia la superficie Magma Se forma de esta manera una dorsal oceánica , que son cordilleras volcánicas de gran actividad: Están formadas por dos elevaciones paralelas con un valle central denominado rift Normalmente están cortadas por fracturas perpendiculares denominadas fallas transformantes A ambos lados de la dorsal, la corteza oceánica es muy fina

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LOS ARCHIPIÉLAGOS VOLCÁNICOS La litosfera oceánica es más delgada que la continental Cuando un penacho térmico se sitúa bajo ella, se abomba pero se manifiesta rápidamente el vulcanismo . Movimiento de la placa Kauai (3,8-5,6 M.a.) Oahu (2,2-3,3 M.a.) Molokai (1,3-1,8 M.a.) Maui (1<1,0 M.a.) Hawai (< 0,7 M.a.) Punto caliente Corteza oceánica Litosfera oceánica Islas Midway Se originan archipiélagos volcánicos como Hawaii o Azores No se llegan a formar volcanes gigantes porque las placas litosféricas se desplazan sobre el penacho, originándose un rosario de volcanes.

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LOS ARCHIPIÉLAGOS VOLCÁNICOS Litosfera Manto superior Manto inferior Flujo ascendente Penacho térmico Flujo descendente Los penachos forman columnas ascendentes que en la litosfera se abren en forma de seta, cambiando el flujo de ascendente a radial. 1 1 Parte del material abomba la litosfera, mientras otra parte sale a la superficie. Los penachos carecen de flujo descendente 2 2 3 3 Las corrientes descendentes tienen lugar en las zonas de subducción, de forma más desorganizada que los penachos ascendentes. Los fragmentos fundidos paran temporalmente en la disc. Repetti 4 4

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LA SUBDUCIÓN Placa cabalgante 1 La litosfera oceánica en las dorsales es delgada y no muy densa Al alejarse de la dorsal va volviéndose más gruesa y densa hasta que experimenta subsidencia térmica 1 2 2 El peso la puede empujar a hundirse en el manto formando una corriente convectiva descendente en una zona denominada zona de subducción 3 La litosfera continental (granítica) no puede hundirse en el manto porque es menos densa 3 SUBDUCCIÓN es la formación de corrientes convectivas descendentes constituidas por litosfera oceánica

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LA SUBDUCIÓN Fosa oceánica Placa subducente Placa cabalgante Fusión parcial CARACTERÍSTICAS Se encuentran en los océanos  subduce sólo placa oceánica Intervienen dos placas: Subducente : se dobla y forma una fosa oceánica profunda Cabalgante : no subduce. Puede ser oceánica o continental A la fosa oceánica llegan gran cantidad de sedimentos , parte de los cuales subduce pero la mayoría se unen a la placa cabalgante formando un prisma de acreción Intensa sismicidad (por el rozamiento) siguiendo plano de Benioff La placa subducente sufre fusión parcial, aportando magmas a la placa cabalgante produciendo vulcanismo e intrusiones plutónicas El empuje de la placa subducente sobre la cabalgante origina un orógeno volcánico

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LA FORMACIÓN DE LAS CORDILLERAS. LOS ORÓGENOS Proceso de formación de los orógenos OROGÉNESIS Se define como Cordilleras generadas en zonas de subducción que se acompañan de sismicidad, magmatismo, metamorfismo y deformaciones de las rocas TÉRMICO ARCO DE ISLA DE COLISIÓN TIPOS DE ORÓGENOS: RELIEVES INTRAPLACA

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LA FORMACIÓN DE LAS CORDILLERAS. LOS ORÓGENOS Arco de islas Litosfera oceánica Fosa oceánica Arco de islas Se localizan en los márgenes en los que la litosfera oceánica subduce bajo otra litosfera oceánica. Las islas se forman por el levantamiento del prisma de acreción al ser comprimido por las placa que subduce y por el vulcanismo. Se forman fosas oceánicas muy profundas (Fosas Marianas tienen 11 km de profundidad). La intensa actividad volcánica origina el arco de islas (archipiélago lineal de islas volcánicas como Japon). Es una zona de intensa sismicidad.

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LA FORMACIÓN DE LAS CORDILLERAS. LOS ORÓGENOS Orógenos térmicos Orógeno térmico Sedimentos Prisma de acreción Hipocentros de terremotos Se localizan en los márgenes en los que la litosfera oceánica subduce bajo la litosfera continental. Los sedimentos transportados por la placa oceánica se acumulan formando el prisma de acreción. Se forma también una fosa oceánica poco profunda. El calor generado por la fricción de las dos placas junto con la presencia de agua favorece la fusión parcial de las rocas. Parte del magma formado alcanza la superficie originando erupciones volcánicas. El resto se enfría y solidifica en el interior de la corteza contribuyendo a su engrosamiento.

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LA FORMACIÓN DE LAS CORDILLERAS. LOS ORÓGENOS Orógenos de colisión Placa continental Placa continental Orógeno de colisión Se localizan en los márgenes en los que hay convergencia de litosferas continentales. En una primera fase lo que subduce bajo el borde continental es litosfera oceánica y los continentes se aproximan cerrándose la cuenca oceánica. Puesto que las placas continentales son poco densas, ninguna puede subducir Tras la colisión de los bordes continentales se produce una incrustación y cabalgamiento de un continente sobre otro. Apenas hay vulcanismo. Predomina el plegamiento que genera grandes cordilleras.

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LA FORMACIÓN DE LAS CORDILLERAS. LOS ORÓGENOS Relieves intraplaca Placa Ibérica Europa Cordillera Ibérica Orógeno intraplaca Cuenca sedimentaria Al chocar dos continentes la compresión se transmite al interior y se forman fallas que causan terremotos (sur de China). Si en el interior hay una cuenca sedimentaria sus sedimentos se pueden plegar y levantar formando un relieve intraplaca. No son tan lineales, el plegamiento es menos intenso y el relieve de menor altura

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Conviene recordar: Las diferentes estructuras formadas por corrientes ascendentes: Mesetas continentales Dorsales Archipiélagos volcánicos Estructuras de las corrientes descendientes: Arco de islas Orógenos térmicos Orógenos de colisión

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UNIDAD 9: MANIFESTACIONES DE LA DINÁMICA TERRESTRE Episodio III * Dinámica interna de la Tierra * Las manifestaciones de la convección * La convección del manto y los relieves * Las dorsales oceánicas y las mesetas continentales * Los archipiélagos volcánicos * La subducción * La formación de las cordilleras. Los orógenos * La tectónica. Deformaciones de las rocas * La interacción de los procesos internos y externos * Los riesgos geológicos

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS ROCAS DE LA CORTEZA TERRESTRE soportan PRESIÓN PRESIÓN LITOSTÁTICA PRESIÓNES DIRIGIDAS Elástica Plástica Frágil TIPOS DE DEFORMACIONES: Tras el esfuerzo el material recupera la forma La deformación permanece tras el esfuerzo El material se fractura DEFORMACIONES EN LAS ROCAS depende de Tipo de roca Temperatura Presión litostática Presencia de fluidos Tiempo provoca

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS TIPOS DE DEFORMACIONES: Elástica Es reversible. Las rocas se deforman ante una sacudida brusca pero recuperan su forma inicial Típica del paso de ondas sísmicas Plástica Es irreversible. Las rocas se pliegan al estar sometidas a esfuerzos de compresión intensos durante años Frágil Es irreversible. Las rocas sufren rotura. Ocurre cuando están sometidas a un esfuerzo compresivo o distensivo mayor al que pueden soportar.

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS Flexiones que aparecen en rocas con comportamiento plástico tras un esfuerzo comprensivo PLIEGUES son Flanco Cresta Núcleo Plano axial Charnela: Flancos: Plano axial: zona de máxima curvatura. zonas a ambos lados de la charnela. divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles. Núcleo: la parte más interna del pliegue. Cresta: la zona más alta de un pliegue. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UN PLIEGUE Charnela

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS Por su simetría Según la posición de su plano axial Según la antigüedad de los materiales del núcleo SINCLINAL ANTICLINAL 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 En el núcleo tiene los materiales más modernos En el núcleo tiene los materiales más antiguos RECTO INCLINADO TUMBADO SIMÉTRICO ASIMÉTRICO

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS 0 2 4 6 8 10 10 20 30 40 RELACIÓN ENTRE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN Deformación (%) Esfuerzo (kbars) TIPOS DE DEFORMACIONES Elástica Plástica o dúctil Por rotura El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo pero recupera su forma y volumen cuando este cesa. La deformación permanece después de haber cesado el esfuerzo. PLIEGUES El esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura. Deformación elástica Deformación plástica Límite de elasticidad Límite de rotura

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS FRACTURA DIACLASA FALLA Se desplazan los bloques No se desplazan los bloques DIACLASAS Fracturas en las que los bloques no se desplazan uno con respecto al otro o lo hacen ensanchando la grieta entre ellos. FALLAS

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS DIACLASAS Se pueden producir por: Grietas de retracción: en los lodos y arcillas, al secarse Grietas de gelifracción : por el efecto cuña del agua al helarse Disyunción columnar : en las coladas de lava al enfriarse Lajamiento por descompresión: rocas originadas en el interior de la tierra que se fracturan al ascender a presiones menores.

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS FALLAS Fracturas en las que se produce el desplazamiento de un bloque con respecto a otro. ELEMENTOS DE UNA FALLA Plano de falla: superficie de fractura sobre la que se produce el desplazamiento. Labios de la falla: cada uno de los bloques en que queda dividido el terreno. Salto de falla: medida del desplazamiento relativo entre los labios. Labio levantado Plano de falla Salto de falla Labio hundido

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS TIPOS DE FALLAS Falla normal o directa Falla inversa Falla de desgarre Sistemas de fallas El plano de falla buza hacia el labio hundido. El plano de falla buza hacia el labio levantado. No hay labio levantado ni hundido. Se origina por fuerzas de tracción. Se origina por esfuerzos de compresión. Hay un desplazamiento relativo de los bloques. Horst Graben Bloque levantado limitado por fallas. Bloque hundido limitado por fallas. Se origina por esfuerzos de cizalla.

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LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS MANTOS DE CORRIMIENTO Labio alóctono Labio autóctono Frente del manto de corrimiento Es un falla inversa casi horizontal en la que el labio levantado (alóctono) se desplaza mucha distancia Típico de orógenos de colisión

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LA INTERACCIÓN ENTRE PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS Según el origen de la energía que los activa, los procesos geológicos se dividen en Procesos geológicos externos Procesos geológicos internos Se originan por la energía térmica del interior terrestre . Son los volcanes, los terremotos y la formación de cordilleras. Favorecen la elevación del terreno Se producen por la energía solar . Incluyen la erosión, transporte y sedimentación de ríos, glaciares y viento. Tienden a allanar el terreno

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LA INTERACCIÓN ENTRE PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS Los procesos geológicos internos hacen que el relieve se eleve Los procesos geológicos externos allanan el terreno El relieve es el producto de la “ lucha ” entre procesos geológicos externos e internos

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LA INTERACCIÓN ENTRE PROCESOS INTERNOS Y EXTERNOS

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DEBIDOS A PROCESOS EXTERNOS Inundaciones, avenidas torrenciales, sequía, erosión del suelo fértil, subsidencia por disolución cárstica, etc… DEBIDOS A PROCESOS INTERNOS Actividad sísmica (tsunamis, corrimientos de tierras…) Actividad volcánica (gases, explosiones, coladas de lava…) Un riesgo geológico es una situación en la que un proceso geológico puede ocasionar daños a personas o sus intereses. Es un concepto ANTROPOCÉNTRICO  sólo tiene en cuenta los intereses humanos. LOS RIESGOS GEOLÓGICOS

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LOS RIESGOS GEOLÓGICOS MEDIDAS DE PREVISIÓN Saber en qué consiste el riesgo, cómo puede materializarse y que zonas resultarían afectadas Se elaboran mapas de riesgos (procesos dañinos y gravedad)

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LOS RIESGOS GEOLÓGICOS MEDIDAS DE PREVENCIÓN Destinadas a evitar que se materialice el riesgo o a minimizar los daños si se materializa el riesgo Ante lluvias torrenciales, los árboles evitan daños, la construcción de diques los minimiza.

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LOS RIESGOS GEOLÓGICOS MEDIDAS DE PREDICCIÓN Destinadas a saber con la mayor antelación posible el momento y lugar en que se va a materializar un riesgo. Los terremotos no se pueden predecir, pero otros como volcanes sí.

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Conviene recordar: Conocer las principales deformaciones de las rocas (elástica, frágil y plástica) Saber los elementos y tipos de pliegues Diferenciar los tipos de fallas y sus elementos Conocer el concepto de riesgo geológico

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