BLOQUE I, LA TIERRA CAMBIA
Tectónica de placas ,#,,
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La teoría de la deriva continental que Alfred Wegener publicó a principios del siglo xx inició una gran revolución científica.
De una Tierra estátíca
a"
und" dinamica
Dwante slglos, hemo s dado diferentes explicacione.s a las continuas manifestacíones de Ia energía interna de Ia Tierra , aprecíables sobre Ia superfície d.el planeta. Terremotos, erupciones uolcdnicas ) orros fenómenos explicád.os,
friro,
en principio, mediante modelos fijistas , cc)n LLna ,t)isión estática de la Tierra. En Ia actualidad, se explican con teorías que considerrt¿n esros procesos como manifestaciones de que nuestTo planen es dinámico.
Ho1 día conocemos eI origen de los uolcanes, los mouímientos sísmicos, Ias cordillera.s ) otras manifestaciones dela energíainterna terrestre. Sabemos que Ia distribución geogrdfica de estos p?"ocesos no se debe al azar. Tenemos mucha información sobre Ia estructura interna de nuestro planeta. a pesar de que Ia rccnología actual sólo nos permite llegar, directamente, a unos pocos kilómetros de profundídad en Ia corrc7a rcrresffe. Fl.pionero de Ia concepción dindmica de laTierra fue eI geólogo alemán ( I BB0- I 9 30) autor de Ia teoría de Ia dériua-de los , conttnenrcs SegunWegener,Ios continentes actuales no están en eI mismo \usar que hace millones de años: se han mouido muy lentamente.
Alfred v/egener
Aunque V/egener
se equiuocó €n sr¿s planteamientos , acertó aI mostrar pruebas fehacientes del dinamismct del planeta.
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Para empezar, pieJlsa. .. Durante los siglos xvt y xvl se realizaron los primeros mapas del mundo. Los cartógrafos de la época se dieron cuenta de la asombrosa coincidencia que existe entre el perf il de algunos continentes, especialmente entre la costa occ¡dental de África y la oriental de Sudamérica. Sin embargo, nadie pudo dar una explicación satisfactoria a este hecho hasta comienzos del sislo xx. En 1915 Wegener retoma esta observac¡ón realizada siglos antes y da una explicación científica de la similitud geográfica de ambas costas. Esta observación supuso una de las pruebas en las que se basa su teoría de la der¡va continental. Piensa sobre este problema y responde:
o
¿Cómo podrÍas explicar la coincidencia entre el perfil de la costa este de América y la oeste de África? ¿Puedes observar parecidos similares en otros puntos del mundo?
Br¿sca las respuesta.s en las pág1nas finales del tema.
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úeÜes recardar? Trerra está estructurada en capas concéntricas. Podemos -r.:¡rngr-Li.r tres capas: lacorteza, el manto l e1 núcleo. .-
:-.,Lsten .1os tipos de corteza, la
continental y la oceánica.
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¡L tondo cle los océanos hay grancles llanr-rras, profundas fosas . ilrtrilr-tes cordilleras. En estas cordilleras, las dorsales oceánicas, .-. r,r n).lferirl basiltic.r. !i i.rndo oceánico está formado por rocas basálticas o de similares :...r.rcterísticas (rocas procedentes de la consolidación '. rrrrgrna há:ic,').
a
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energía interna de la Tierra pone en funcionamiento procesos que se manifiestan en la superficie.
l:-ir-rci-ros
¡
,r: terremotos
.v los volcanes son dos de las manifestaciones l:r energía interna de 1a Tierra. -i.'
[squema de la unidad TECTÓNICA DE PLACAS
La estructura
interna de la Tierra
Modelo mecán ico
Antecedentes de la teoría de la tectónica de placas
La deriva conti nenta
I
La expansión
Placas
del fondo
litosféricas
oceán ico Lím ites
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LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
Actividades ¿Qué diferencia hay entre
la corteza y la litosfera?
El interior de la Tierra tiene varias capas concéntricas. Su estructura se puede esrudiar atendiendo a dos puntos de vista distintos: las propie, dades químicas de los materiales y sus propiedades físicas.
o Estructura geoquímica de la Tierra.
¿Y
Resume las características de las siguientes capas: litosfera, astenosfera, corteza y endosfera. Indica si estas capas pertenecen al modelo del interior terrestre basado en la estructura geoquímica o al basado en la estructura mecánica.
Se pueden distinguir tres capas
según su distinta composición: corteza,
entre el manto y la mesosfera?
manto y núcleo.
o Estructura mecánica de la Tierra.
Las propiedades físicas, en concreto el comportamiento dinámico de los materiales, nos permiten dis-
ringuir cuatro capas: litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. No es posible estudiar directamente el interior terrestre, por 1o cual 1o que conocemos del interior de nuestro planeta se basa en investigaciones, llevadas a cabo mediante métodos geofísicos indirectos. Gran parte de la información de la que disponemos hoy día sobre el interior de la Tierra procede del estudio de la propagación de 1as ondas sísmicas (que se producen en
los terremotos) v del estudio de los meteoritos.
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CORTEZA: Densidad, 2.7 -3
100 km,
nica (fondo de los océanos) y 25-70 km en la codea Corteza continental (zonas emergidas y
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< Okm < 6-70 km
*
de los continentes).
< 800 MANTO: Densidad, 3,4-5,7
2.850 km. Tiene dos
Litosfera
Okm > 75 -100 km > 350 km >
ratura y la presión alcanzan va,:'=. nrp normiipn nlp qp fr rn¡:T - t' to dp lec rnneq Fqncqr¡ *.
km
Mesosfera
Manto
dio: 250 km.
inferior
< 2.900
km
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MESOSFERA: zona de contacl:
2,900 km >
zo-
nas, el manto superior
Núcleo externo
(750 km de espesor) y el manto inferior (de
_ < 5.000 km
2.100 km). NÚCLEO: Densidad,
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9,7-14 g/cm3. Ele-
6.371
km
5.000 km > _ 6.371 km
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líquido, con un espesor
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Endosferai núcleo externo
mentos abundantes: Fe, Ni, Si. 16,2%del volumen de la Tierra.
Fcnpsnr. dccdo
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ASTENOSFERA: Capa plástica. La te
!cm3
Elementos abundantes: S¡, 0, Mg y Fe. 82,25% del volumpn torroctro F cnocnr.
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LIT0SFERA: Capa rÍgida fo'mada por la cc':. ' terrestre y parte del manto superior. Espesor: --
!cm3. Elementos abun-
dantes: Si, 0, Al, Mg y Fe. 1,55% del volumen total de la Tierra Fsnesnr' 6-12km en la coÉeza oceá.
sumergidas
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ENDOSFERA: Com:'=de
2.100 km; y núcleo intemo, sólido, rlo 1 ?71 km dp ocnocnr
do ol nri¡lon infornr, r : -
nlon ovlprnn -^-^^^F<npqnr
3.471km.
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-
LA DERIVA CONTINENTAL
ff.á.
La teoría de la deriva continental de Wegener
En I9I5, el meteorólogo y geofísico alemán Alfred Wegener presenró en su libro El origen de los continentes J los océanos las bases de una teoría revolucionaria: la teoría de la deriva continental.
En esta teoría se pone de manifiesto la idea de una Tierra dinámica: \X/egener afirma que los continentes descansan sobre una capa plástica de la Tierra y se mueven cruzando la corteza oceánica a la .deriva,, alejándose o acercándose unos respecto de los otros (deriva continental).
La mayoría de los geólogos de la época rechazaron completamente esra idea, incluso algunos de ellos describieron la hipótesis que propuso Wege-
ner como un absoluto disparate. Tüvieron que transcurrir al menos 50 años para que pudieran ser aceptadas sus ideas.
Wegener no pudo, sin embargo, explicar el mecanismo responsable del movimiento de los continentes. Propuso que la fuerza del campo gravitatorio que ejerce la Luna sobre la Tierra y origina las mareas es la misma fuerza que causa la deriva continental. Támpoco acertó al considerar que los continentes nsurcaban" la corteza, como hace un barco rompehielos al atravesar los mares congelados.
Hoy sabemos que muchos argumentos de Wegener eran erróneos, pero sentó las bases para la revolucionaria teoría de la tectónica de placas, que permite explicar el dinamismo tenestre a escala elobal. Hace 255 millones de años los continentes estaban unidos,
formando el supercontinente Pangea. Hace 150 millones de años, Pansea se dividió en dos contrnentes: Laurasia (al norte) y Gondwana (al sur)
Hace 65 millones de años, los conti nentes estaban en una posición parecida
a la actual.
Gambios en los continentes durante la historia de la Tierra. Diversos estudios han permitido -,-:,.car cómo han cambiado las tierras
=-='a:as
::
de nuestro planeta a Io largo
: =-rpo. y que, en algunos momentos,
::--, aron unidas formando -- :-:ercontinente, llamado Pangea .,:¿
ia Tlerrao).
Hace 15 millones de años, la forma y posición de los continentes era la misma
que en la aciualidad.
,' .'
Las pruebas de la deriva continental
'Wegener
se basó en pruebas de
clistinta naturaleza para elaborar su teoría de la deriva continental. Las pruebas son geográf -
Zonas de corteza
continental de edad superior a 2.0OO millones de años
cas, p aleontoló gic as, geoló glcas y p aleoclimdtic as.
b) Pruebas paleontológicas.
Existen varios ejemplos de fósi-
les de organisrnos idénticos que se han en luga"r-r.or-rtr"do res que hoy distan miles de kilómetros, como en Sudamérica,
'l
África
a) Pruebas geográficas. \ü/egener sospechó que los conrinentes podrían haber estado unidos en épocas pasadas al observar una gran coincidencia entre las líneas de costa de los continentes, especialmente Áfri.a y Sudamérica. "r-rtr" Sugirió qr-re todos los continentes estuvieron reunidos en uno solo que denominó Pangea ("toda la Tierra,). Este supercontinente se fracturó hace unos 200 millones de años, y sus fragmentos oderiva¡6¡>, se movieron hacia las posiciones que tienen en la actualidac.
-'--' -/P aIa'c'-. cont r=-.:
Plataforma conti n enta
l
I
Pruebas geográficas. Coincidencia de las costas de Áf ric¿
y Sudamérica.
Africa, Inclia y Australia. Estudios paleontológicos indicari qlle estos organisrnos prehistóricos hubieran sido incapaces de recorrer ]'cruzar los océanos que hol qeparan es()s cuntinentes. Esta prueba indica que 1os continentes estuvieron reunidos en alguna época pasada.
c) Pruebas geológicas
y
tectónicas. Si se unen los continentes en uno solo, se puede observar que los tipos de
rocas, la cronología cle las mismas y las cadenas montañosas principales rendrían continr_ridad física, es decir, formarían un cinturón casi continuo. Por tanto, se puede dedr_rcir que muchas formaciones geológicas y cordilleras se originaron cuando todos los continentes estaban reunidos v que des. pi-rés se separaron.
d) Pruebas paleoclimáticas.
Este tipo de pruebas representaban para \ü/egener una de las nás importanres debido a sus conocimientos sobre meteorología. Descubrió que existían zonas en la Tierra cr-ryos climas actuales no coincidían con los que ruvieron en el pasado. Existen lugares hoy que tienen un clima tropical o subtropical, pero que estaban cubiertas de hielo hace 3OO rnillones de años. Tá-bi¿r, hay regiones donde reinaban condiciones climáticas semejantes a 1as que se dan en las actuales zonas tropicales, que favorecieron la formación de grandes yacimientos de carbón; hoy día estos lugares se encuentran, sin embargo, en climas muy fríos. Estas pruebas hacen suponer que loi continentes se localizaban en una latitud más al sur que la que ocupan actualmente.
Pruebas paleontológicas. Algunos restos fósiles, como
Glossopteris, se encuentran actualmente en Sudamérica
Africa, India, Antártida y Australia, lo que indica que, en el pasado, estos continentes estuvieron unidos de la forma que se muestra en el dibulo.
lndia
Area cubierta'.. por los h ielos en el pasado
Actividades
Antártida A rrcf
rali¡ '.:-.
ir'--€r
L,i:irli K€dltZa un esquema de las pruebas que avalan la teoría de la deriva continental.
Pruebas paleoclimáticas. Zonas que actualmente tienen
un clima tropical y subtropical estuvieron más al sur en el pasado, y tenían un clima mucho más frío.
,.,.r. ,,.,
EL FoND0 DE LoS 0cÉAN0S Y SU COMPORTAMIENTO DINÁMICO
Medianre el sonar se ha podido esrudiar la topografía del fondo oceánico. Se han establecido así sus rres unidades d""r"li"u*-ü, -á"g".r., continentales, las cuencas oceánicas y ras dorsales oceánicas.
'
Márgenes continentales
Llamamos márgenes continentales a los bordes sumergicl.s cle ros conti, nentes' En esta zona se distinguen ra prataformo ,orr¡rJr-,ror, er tarud. continental y los prlsma s de acrecíón
r
La plataformacontinental_es ra parte sllmergida.ler conrlnente, que extiende desde la línea de la cosia hasta el tll.,d conrinental. Es una estructura formada por corteza continental. se
t
El talud continental es un terreno inclinacro que separa ra correza continenral de la oceánica. La inclinación del t"lr_,d rru.i^ enfre 5 v 25o
y presenta una anchura de unos ZO km.
t iqLema del fondo marino y de sus formaciones ici:gicas más ímportantes.
En el talud continental se encuentran unas esrrLlcruras llamadas caño, nes submarinos. Estos cañones son excar.acios por ras corrientes de turbidez, sedimenros acumulados en el borde di la plaraforma continental qlre se deslizan a favor de ra gravedad por e1 taiud.
', -.-:--:::tfaemefgida plataforma conti nenta Talud
I
continental
prismas
de acreción son estrucruras formadas por la acumulación lor desordenada de sedimentos y corteza oceánica deformacla. Aparecen en márgenes continentales muy activos y dinámicos.
,,
Cuencas oceánicas
En el fondo de los océanos se distingr-ien clos fo'naciones inporranres: Ilanuras abisales y las fosas submarinÁ. Fosa submarina
Llanura abisal
Monte submarino
Carteza
continental Prisma de acreción
Dorsal oceánica
Falla
Salida de materiales del manto
ras
'
'. llanuras abisales son plataformas llanas que ocupan la mayor par:' ie I ti'r.lo. En ellas se encuenrran los ,ubmorino, ("I"u".ro.",
-'"icánrcas) y los gr.ryots (elevaciones ^ontri con volcánicas una cima plana). Las fosas submarinas.sol d.en-re-siones largas, profundas y estrechas, que ¿lcanzan la mayor profundidad de ros fo.ráo, marinos rr-,"ri" rr.ooo m, en ia fosa de las Marianas). La mayoría se halran en er océano pacífico.
Dorsales oceán¡cas :e trata de un sistema de cordilleras submarinas que están interconecta-
:as a
1o largo de la superficie del fondo marino y superan los 70.ooo km de -¡ngitud. Son esrrucruras de doble cresta, er"rrád", y ..,f fru.ruradas. Su ¡nchura varía entre los 3.000 y 4.000 km. Enrre .r"r,u, se encuen",oú", 'fa.yna profunda griera, elrift o valle de rift.El eje principal de ia dorsal rrift) está fractr-rrado en fcxma de zigzag, debido ui" de un gran ""irt"r-rcia número de fallas que desplazur-r dirtinto, segmenros de ra dorsal.
Actividades ¿Cuál es el límite topográfico entre la corl"eza oceánica y la corleza continental? ¿Qué estructuras del fondo marino se encuentrán por encima del nivel de la llanura abisal? ¿Y por debajo de la misma? Def ine: plataforma continental, cañón submarino, talud y corrientes de turbidez.
Describe las características de las fosas submarinas y de las dorsales oceánicas.
Expansión y destrucción der fondo oceánico El geólogo estadounidense Harry Hess (1906-1969) propuso la idea cle
que el fondo oceánico está en continua expansión: la correra oceánica se crea en zonas concretas de la Tierra, y se destruye en otras.
¡
La corteza oceánica se forma en las dorsales oceánicas. por ellas, a través del sistema de fracturas, surge material del manto. Este material, de naturaleza basáltica, se consolida al arcanzar la superfoi" d"l fondo oceánico. se va produciendo así corteza oceánica a ambos lados de la dorsal, es decir, simétricamenre respecto del eje principar de ésta. t La destrucción de la corteza oceánica tiene lugar en las fosas oceánicas. Allí, la corteza se destruye incorporándor" ,r t"t"riar der '.ur-r.o. El mecanismo de expansión del fondo oceánico y su desrrucción dan una explicación razonable a los estudios de datación de lu .ort"ro rerresrre. según estos estudios, la corteza continental es mucho más antigua que la oceánica. La antigüedad máxima de ra correza oceánica es de sólo 160 millones de años: esto da idea de que se está destruy"rdo .or-rtirruamen[e.
Llanura abisal
G
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Talud cont i nenta
Cañón submarino
Plataforma I
conti nenial
&
Corteza oceánica
+t
LA TEoRín oe LA TEcróucn DE PLAcAS
La teoría de la tectónica de placas, que surgió en 1968, permite ex plicar globalmente los procesos dinámicos que se producen en la Tierra formación de cordilleras, distribución geográfica de movimientos sísmi cos y volcanes, origen de grandes estructuras tectónicas, etc.
Esta teoría reúne las ideas sobre la deriva continental y los estudios sot
el fondo oceánico. Según la teoría de la tectónica de placas, la litosfe está dividida en fragmentos denominados placas litosféricas. Las plac litosféricas se desplazan sobre la capa inferior, la astenosfera, forma por material más plástico.
€. á . Las placas litosféricas
Las placas son las unidades en las que se divide la litosfera. Están en co a velocidad muy lenta (entre 1 y 20 cm al año), y su y maño forma cambian a 1o largo de millones de años.
tinuo movimiento
t
Las placas litosféricas se clasifican por su tamaño y slr estructura. Según tamaño, se distinguen las placas principales,las mediana.s y las microplaca:
¡
Placas principales. Son la placa africana, 1a euroasiática, la indoar traliana, la norteamericana, la sudamericana, la pacífica y la antártir o Placas medianas. Placas del Caribe, de Nazca, de las islas Filipin de las islas Kuriles, de Cocos, de Scotia, de Juan de Fuca y la arábiga . Microplacas o bloques litosféricos. Hay unas doce placas pequef como la microplaca ibérica, la adriática, la de Alborán, etc'
P
J
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LACA
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r.í.
DE FUCA" O'AJU PAcÍ FIcA N
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PLACAS LITOSFERICAS
4
Borde de placa
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Velocidad de desplazamiento 0e ras pracas en cm/an0
t , Ptace l2-
o RrEA'MERI
LACA DE
NAZCA,T
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++
48
Línea de col¡sión de placas
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PLACA
pnc i rl c¡
P\-ACA
SUo¡¡teruCnr.¡f
Fosa oceánica
Origen y dirección del desplazamiento de las placas
PLACA EUROASIATICA
PLACA ]NDOAUSTRALIANA
Según su estructura, distinguimos placas continentales, oceánicas y mixras.
o Placas continentales.
Formadas exclusivamente por litosfera continental. Só1o alsunas microplacas entrarían en esta ciasificación.
Placas oceánicas. Formadas exclusivamente por litosfera oceánica. La placa pacífica y la placa de Nazca son ejemplos de este tipo de placas. Placas mixtas. Formadas por lrtosfera oceánica y continental. La ma' yoría de las placas poseen esta estructura.
-, El mecanismo
Litosfera oceánica
del movimiento de las placas
El movimiento de las placas se debe a la energía interna de la
Litosfera continental
Esta energía está distribuida de forma desigual, y es la responsable directa del dinamismo que experimentan las placas litosféricas.
Tierra.
Hay tres modelos que explican el movimiento de las placas. a) Modelo de las corrientes de convección. Postula que existen corrientes cíclicas en el manto, formadas por material caliente q,-re, al ser menos denso, asciende (corriente ascendente) y qr.te al enfriarse y aumentar su densidad, se hunde hacia zonas más profundas (corriente descendenre). Allí vuelve a calentafse y se cierra el ciclo. El desplazamiento horizontal de este material en la corriente cíclica arrastra las placas.
b) Modelo del arrastre de las placas. Se basa en que la litosfera
Placa mixta Los tres tipos de placas. La mayoría
de las placas, entre ellas las más grandes e importantes, son placas mixtas.
oceá-
nica se enfría a medida que se separa de la dorsal oceánica (lugar de for' mación de la litosfera oceánica). Al enfriarse, aurnenta su densidad: cuando ésta es mayor que la densidad de |a astenosfera, la placa comienza a hundirse. Este hundimiento arrastra consigo el resto de la piaca.
La litosfera oceánica se forma en una zona elevada del fondo marino, 1a dorsal. La diferencia de altitud slrpone que la placa se desplaza a favor de 1a gravedad, separándose de la dorsal. A su vez, la incorporación de material procedente del manto para formar nueva litosfera oceánica ejerce un efecto de empuje.
c) Modelo del empuje de las placas.
Corriente de convección
Salida de materiales Desplazam iento
Descenso de
material frío
material caliente
Actividades Def ine placa litosférica.
z
Clasif ica todas las placas Densidad mayor
Los tres modelos que explican el movimiento de las placas. 1, corrientes de ::nvección. 2, arraslre de las placas. 3, empuje de las placas.
pri nci pales en continentales, oceán¡cas o mixtas.
..-
Los límites de las placas litosféricas
Las interacciones entre las placas, que dan lugar a manifestaciones co' mo terremotos, formación de cordilleras, r'ulcanismo, etc., se producen en los bordes o límites de las placas.
Se distinguen tres tipos de límites entre las placas, que se diferencian pi el tipo de movimiento que se da entre e11as. Lt¡s Lírnites pueden ser conue'
Rift de la dorsal: zona de salida de materiales de la astenosfera
gentes, diuergente s
,'
y transt'ormantes.
Límites divergentes
Los límites divergentes son aquellos en los que las placas se separan. Támbién reciben el nombre de límites constructivos, ya que son zonas de expansión de placas y creación de nueva litosfera' Los límites divergentes se pueden encontlar en el fondo del océano o
e
el interior de un continente.
o En el fondo oceánico
podemos identificar un límite divergente ent
placas por la existencia de una dorsal oceánica. El material fundic q.," ur.i..tde de la astenosfera fluye por las fracturas de la dorsal. Es Áaterial se consolida y se enfría, formando foca que se incorpora a la rosfera oceánica. se produce así la expansión del fondo oceánico. Las dorsales oceánicas no siempre se localizan en medio de los océant
como ocufre con la dorsal medio atlántica, que recoffe el centro d océano Atlántico de norte a sur, sino que pueden encontfarse en lug res próximos a los continentes, como sucede con la dorsal del océal pac?fico. Existen algunos ejemplos de dorsales que se han formado r cienremenre, como la del rnar Rojo y la del golfo de California.
¡
En el interior de los continentes hay límites divergentes que ori¡ nan una fractura en la litosfera, denominada rift. Los centros de expa sión dentro del continente provocan el abombamiento de la cortezi producen fallas y pfocesos volcánicos que, con el transcurso del tiel po, podría llegar a dividir la masa continental en dos fragmentos. esta situación se encuentra la zona de África oriental conocida como RiftValle^t o valle del Rift.
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Límite divergente: dorsal oceánica.
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Placa continental
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Límite divergente: esquema y localización del Rift ValleY alricano.
50
Placa conti nenta
Límites convergentes En los límites convergentes se produce el acetcamiento de dos placas litosféricas entre sí. Estos límites se llaman también límites destructi, vos, ya que en ellos se produce la destrucción de litosfera. Se distinguen tres tipos de límites convergentes entTe una plnca oceánica y otra continental, entre dos Dlacas oceánicas y entre dos continentales.
Límite convergente entre una placa oceánica y otra continental. produce el acercamiento de una placa oceá' e1 fenómeno de la subducción. Este fenómeno consiste en que la placa oceánica, más densa que la continental, se hunde por debajo de ésta. La placa oceánica va descendiendo así hacia la astenosfera y se va destruyendo.
En los límites en los que
de acreción
Prisma I
Placa oceán c¿
Litos Aste nosfera
Arco isla
Subducc Placa oceánica
se
nica y otra continental, tiene lugar
Parte n ca t^,.^^ uc uild ^l^^^ Pldud
ocea
I
mixta
Como consecuencia de la subducción de la placa oceánica, se producen manifestaciones características de este tipo de límite: la formación del prisma de acreción (adosado al borde de la corteza continental), la ac, tividad volcánica debido al material rocoso fundido que asciende, e importantes movimientos sísmicos causados por la fricción entre las dos placas.
Límite convergente entre placas oceánicas. En este caso colisionan dos placas oceánicas o porciones oceánicas de placas mixtas. Una de las
placas desciende por debajo de la otra.
Una estructura típica asociada a este límite convergente es el arco isla. Se trata de un archipiélago volcánico, constitlrido por una secuencia de islas dispuestas en forma de arco. La mayoría de estos arcos isla se encuentran en el océano Pacífico.
Tipos de límites convergentes. 1, entre una placa oceánica y una continental. 2, entre placas oceánicas. 3, entre placas conti nenta les. Falla transformante
Este tipo de borde porciones continense caracteriza porque existe una colisión entre las tales de distintas placas. Esta colisión se denomina obducción.
Límite convergente entre placas continentales.
Cuando 1as placas continentales o las partes continentales de placas mix' tas colisionan, se pliegan y deforman los materiales rocosos) 1o qr-re da lugar a una cordillera. Este proceso conlleva un engrosamiento de la litosfera continental. Así se formó la cordillera del Himalava, donde se encllentran los picos más altos de la Tierra.
Límites transformantes
Límite transformante entre placas continentalel
Actividades ¿Qué tipo de actividad se produce
en los límites divergentes? Se trata de límites donde no se destruye ni se crea nueva litosfera, sino que la interacción enÍe las placas es un movimiento de desplazamiento lateral debldo a la existencia de fallas transforrnantes.
La mayor parte de las fallas transformantes se encuentran en ei fondo oceá' nico. Sin embargo, existen algunos ejemplos de límites transformantes en los continentes, como la falla de San Andrés en California.
La actividad más importante asociada a este tipo de límites son los movimientos sísmicos producidos como consecuencia de la fricción entre las placas al desplazarse.
¿Qué es un rift?
lndica las características de un límite constructivo entre placas. ¿Qué manifestaciones se producen
en los siguientes contactos entre placas? Continental-continental, oceánica-oceánica y límites transformantes.
LAS PRUEBAS DE LA TEORIA DE LA TECTONICA DE PLACAS Existen hechos observables en nuestro planeta que se consideran pruebas de la teoría de la tectónica de placas: son el paleomagtetismo, la derion poIar, la edad del f ondo oceánico y la distribución global de terremotos y t o/canes. :É.
:.
El paleomagnet¡smo terrestre
La Tierra tiene un campo magnético intenso. Como cualquier imán,
tiene dos polos magnéticos, el norte y el sur. En la Tierra, estos polos están cerca de los Polos
+
Esquema del campo magnético terrestre. Los
:olos magnéticos coinciden aproximadamente : ¡n los geográf icos. El polo norte magnético se encuentra actualmente en el océano G acial Ártico, en territorio canadiense.
Eje de rotación
terreslre
-,
+-i i
i
campo
-ii
masnético
Rocas con polaridad uinvertidao
Norte y Sur geográficos.
,.r'Polo norte magnético
l
\\ \\ \..*
t
r
-;;/
Polo sur magnético Rocas con
polaridad onormal, :!
El paleomagnetismo tiene como objeto de estudio el campo magnético terrestfe a 1o largo de la historia de nuestro planeta. El conocimiento de cómo ha variado el magnettsmo teflestre aporta una prueba decisiva a la teoría de la tectónica de placas. Para comprender este hecho, tenemos primero que analizar las rocas volcánicas del fondo marino. oceánicas, encontramos focas volcánicas con (como la magnetita y el hematites). Cuando esminerales ricos en hierro tas rocas se forman, los minerales se magnetizan, con la misma polaridad que el campo magnético terrestre. Es decir, el polo norte magnético de cada roca apunta al polo nofie magnético de la Tierra.
A los lados de las dorsales
Podemos encontrar bandas de rocas cuya polaridad magnética es similar a la de la Tierra en la actualidad, y rocas con polaridad invertida: es decir, que su polo norte magnético apunta al polo sur magnético de la Tierra'
Bandeado magnético simétrico de las rocas a ambos lados de una dorsal oceánica. :s momentos reoresentados en los
-' : :,-ls. la polaridad del campo magnético :: l3mo la actual. Las bandas blancas ::'resoonden a rocas que se formaron
=- -cmentos de polaridad invertida. 52
Esto se debe a que, cuando se formaron estas rocas, el campo magnético terrestre estaba invertido: el polo norte magnético coincidía con el Poio Sur geográfico, y el polo sur magnético estaba próximo al Polo Norte geográfico. Los polos magnéticos terrestres han intercambiado entre sí sus posiciones en varias ocasiones a lo largo de la historia de la Tierra. Cerca de las dorsales oceánicas, las rocas con polaridad normal alteman con las de polaridad invertida y forman bandas simétricas: este bandeado mag, nético simétrico de la corteza oceánica indica que el fondo marino se ex' pande: de las dorsales surge material focoso, que se deposrta a ambos lados.
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La deriva polar El eje del campo magnético terrestre no siempre ha tenido la posición actual, sino que ha variado. En la actualidad, podemos observar que el polo
norte magnético terrestre está en territorio de Canadá, a 11" del Polo Norte geográfico. Pero en el pasado su situación era diferente. Si se representa cómo ha migrado el polo magnético en los últimos millones de años, se obtiene la curva llamada desplazamiento polar aparente (DPA), Existe una curva de DPA distinta para cada continente. Pero, estudiando la posición de los continentes en distintas épocas del pasado de la Tierra, se observa la coincidencia de las curvas de desplazamiento. Esto confirma que los continentes se han movido durante la historia de la Tierra, y se siguen desplazando en la actualidad.
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Curvas de
Amér¡ca dei
deriva polar
Norte
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aparente de Eurasia y América,
Cat¡ ¡!, 4f i.^l1f l aa
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Afr¡ca
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Estas curvas coincide:^ si tenemcs en cuenta Ia posictó'
de los continentes en el pasac:.
La edad del fondo oceánico La datación cronológica de los sedimentos del fondo marino permite confirmar la expansión y destrucción de la litosfera oceánica. Enme 1968 y 1983, el buque Glomar Challnnger tomó gran número de mues' tras de la capa de sedimentos situada sobre la capa basáltica que forma la litosfera oceánica. Se observaron tres hechos;
.
El grosor de la capa de sedimentos aumenta con la lejanía a las dorsales: cerca de las dorsales esa capa es más fina que en las regiones alejadas.
.
La edad de los sedimentos aumenta también con la distancia a las dor' sales. Son más recientes en zonas próximas a ellas, y más antiguos en los bordes continentales.
o No se encontraron
sedimentos marinos con edad superior a 180 millones de años, aunque en las zonas continentales se han hallado rocas cr-rya edad se acerca a los 4.000 millones de años.
Todos estos datos confirman que el fondo marino se expande: la litosfera oceánica se forma en las dorsales (por eso es más reciente cerca de ellas que en los bordes continentales), y se destruye en otros puntos del planeta. Este proceso de construcción-destrucción se produce continuamente. imentos modernos más Sed
Sedimentos más antiguos
.'\
Actividades
¿Qué indica la existencia de bandas
magnéticas en las rocas, disPues:a. simétricamente a ambos lados de una dorsal? ¿Qué signif ica el término polaridad Sedimentos más antiguos Sed
imentos
más modernos
Expansión del fondo oceánico
Los sedimentos del fondo marino son más antiguos conforme más lejos
están de la dorsal oceánica.
invertida cuando nos referimos al campo magnético terrestre? espesor de la capa de sedimentos es mayor a medida que nos aleiamos de las dorsales?
r:
-' La distribución geográf¡ca
de los
fenómenos sísmicos y volcánicos Los volcanes y los terremotos son manifestaciones de la dinámica interna de la Tierra. La mayoría de estos fenómenos se producen en los
bordes de las placas' Las regiones activas más importantes' en la actualidad, son:
.
El *Cinturón de fuego' o círculo circumpacífico. Se trata de zonas que corfesponden a bordes de placa, en especial, las que rodean a |a pl"ca p^.iflca. Afecta a las costas orientales de Asia, las occidentales áel continente americano y las de Oceanía. La actividad sísmica y vol' cánica se debe fundamentalmente a procesos de subducción' La franja mediterráneo,asiática. Afecta al mar Mediterráneo, al Him"l"ya y a indonesia. Los procesos que se dan en esta zona son de sub' ducción y obducción. El plegamiento de cordilleras tecientes, aún en actividad, ¡¿les como el Himalaya, los Alpes, los Cárpatos, el Cáucaso, etc., explica la producción de movimientos sísmicos.
.
o Las dorsales oceánicas. En todas
las dorsales se detectan procesos sís' micos y volcánicos. La separación de las placas por la intrusión de ma-
Vista aérea de las grandes fallas de Thinvellir, lslandia, consecuencia de la actividad geológica en la región. lslandia se encuentra una de las zonas más geológicamente ¿ctivas del planeta, en la zona :e seoaración entre las placas euroasiática ,' norteamericana.
terial procedente de la astenosfera explica la actividad volcánica y, el movimiento lateral en las fallas transfofmantes, produce teffemotos.
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Terremotos y volcanes en el mundo.
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Fue precisamente el estudio de la distribución geográfica de los epicentros de lós movimientos sísmicos y de la actividad volcánica 1o que permitió descubrir los contornos de las placas litosféricas.
No obstante, existen manifestaciones volcánicas y sísmicas que no oculfen en los límites de placa, como el vulcanismo continental, que se produce fuera de los márgenes activos de los continentes. Estas manifestaciones no asociadas a límites de placa se llaman fenómenos intraplaca.
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Las placas en la península lbérica A través del estudio de la distribución geográfica de los movimientos sísmicos en la península lbérica, se deduce que hay una especial conceniración de los mismos en dos ZOnás: una coincide con los Pirineos y otra comprende una amplia región donde se encuentran las cordilleras Béticas. A estas regiones hay que añadir una tercera que, por su proximidad, afecta también a la Península y que se sitúa en el norte de Africa, muv cercana al mar Mediterráneo. Esta distribución de terremotos, junto con la situación geográfica de las cadenas montañosas, permite deducir que existen tres límites convergentes que delimitan microplacas, situadas entre dos grandes placas litosféricas, las placas euroasiática v africana.
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Límite convergente en los Pirineos: contacto entre la placa euroasiática y la microplaca ibérica. Límite convergente situado en las cordilleras Béticas: contacto entre las microplacas ibérica y de Alborán. BLOQU
Límite convergente situado en el Atlas (norte de África): contacto entre la microplaca de Alborán y la placa africana.
En España existe riesgo sísmico especialmente en el sur (principalmente en Granada), sureste (Murcia y Comunidad Valenciana), noreste (Cataluña) y en los Pirineos. La única zona volcánica activa se encuentra en las islas Canarias, pero existen restos de actividad volcánica extinta en las regiones de La Garrotxa (Girona), Campo de Calatrava (Ciudad Real), Cabo de Gata (Almería) e lslas Columbretes (Castellón).
E
IBERICO
corteza oceánica
Estructuras
distensivas
Borde cornt':-.
Las placas en la península lbérica y alrededores,
Hipótesis para explicar la complejidad tectónica de la Península La abundancia de cordilleras, los fenómenos sísmicos y las evidencias de vulcanismo en el pasado dan idea de que la península lbérica es una zona con bastante complejidad tectónica. Hay dos hipótesis principales para explicar dicha complejidad. Convergencia hacia el este del Mediterráneo. Se ha demostrado que existe una mayor expansión del fondo oceánico en la zona meridional de la dorsal medio atlántica. Esto provoca un movimiento de rotación en sentido antihorario de la placa africana, y una convergencia hacia la placa euroasiática. Esta convergencia se traduce en esfuerzos
compresivos que son más intensos hacia el este del mar Mediterráneo. Como consecuencia, la microplaca de Alborán se desplaza hacia
el oeste y colisiona con la microplaca ibérica. Esto explicaría la formación de las cordilleras Béticas y del complejo sistema de fallas que existen en el sur de la Península. Existencia de una zona de subducción.Otros autores defienden la hipótesis de que existe una zona de subducción, de forma que la placa africana se hunde por debajo de la microplaca ibérica. Esta hipótesis explica el vulcanismo en el fondo del mar de Alborán y en el sureste de la Península. Sin embargo, esta hipótesis no explica satisfactoriamente la existencia de mavores esfuerzos compresivos hacia el este
del Mediterráneo.
Actividades Haz una lista de las zonas más geológicamente activas del mundo desde el ounto de vista de los fenómenos sísmicos y volcánicos. Escribe los nombres de todas las placas y microplacas de la zona de la oenínsula lbérica. Busca también el nombre de la placa en la que se encuentran las islas Canarias.
Redacta un texto sobre el mecanismo que podría explicar el vulcanismo encontrado en el fondo de una parte del mar Mediterráneo conocida como mar de Alborán.
ACTIVIDADES DE COMPRENSIÓN Y REFUERZO Cita dos de las fuentes de información de las que disponemos para estudiar el interior terrestre.
¡f
Copia el esquema en tu cuaderno y rotula las capas de la Tierra según los criterios geoquímico y mecá-
nico. Indica tanto los nombres de las capas como su y la profundidad aproximada a la que se en-
espesor
Asocia las siguientes formas de relieve del fondo oceánico con los márgenes continentales, las cuencas oceánicas o las dorsales oceánicas,
a) Cañones submarinos. d) b) Prismas de acreción. e)
c) Rift.
f)
Plataforma continental. Llanura abisal. Fosa submarina.
ntra n.
c ue
Q Obr"ru, el siguiente esquema de un perfil del fondo oceánico y escribe el nombre de las estructuras correspondientes,
\ --
Criterio ----.-----.--geoquímico
Criterio mecán ico
3 ¿gn qué se diferencian los dos modelos de estructura de la Tierra, el modelo geoquímico y el modelo mecánico?
Resume las características de las siguientes formas de relieve del fondo marino: llanura abisal, guyot y
,,-i\
prisma de acreción.
¡! f
Indica a cuál de las capas terrestres se refiere cada
rase.
a) b)
Capa rígida cuyo espesor varía entre 75
y 100
km. Capa f luida en cuya composición químrca son mayoritarios el Fe y el Ni.
c) Capa plástica de unos 25O km de espesor. d) Capa terrestre de menor densidad media. ._,: Explica en qué se basa la teoría de la deriva continental y por qué se considera actualmente errónea.
-*,,
¿Cómo explicaría Wegener los siguientes hechos?
a) b)
Encaje de los bordes de los continentes. Fósiles de la misma especie que se encuenrran en contrnentes hoy separados.
c)
Continuidad de rocas y de sistemas montañosos en d
d)
isti ntos conti nentes.
Rocas erosionadas por glaciares, encontradas en lugares con clima tropical.
/'T\ (!
Explica. ¿Por qué el fondo oceánico es más joven geológicamente que los continentes?
Q
Obr"ru, el siguiente esquema de una dorsal oceánica. Escribe en tu cuaderno los nombres correspondientes.
/'T\ (!
Realiza un pequeño informe sobre cómo se genera el fondo oceánico.
/,.¡\ (!
Realiza un esquema de los tipos de situacione distintas que se pueden producir en los límites conver gentes.
/'T\ (!
Indíca cuáles son las formas topográficas del relieve submarino que corresponden a los lugares de expansión y destrucción de la litosfera oceánica.
(!
Observa el siguiente mapamundi y escribe los nombres de las placas litosféricas que se señalan.
/'T\ (!
Observa la siguiente imagen sobre un tipo de lími te. Especifica de cuál de ellos se trata e indica el nor bre de cada una de las capas terrestres que puede
identif icar.
.T\ (!
Clasifica según su tamaño y su estructura las siguientes placas I itosféricas:
a) b)
lndica a qué tipo de límite entre placas se podríar asociar los siguientes lugares y accidentes geográficos
Placa pacífica.
a) b)
Placa antártica.
c) La cordillera
c) Placa arábiga. d) e)
Microplaca ibérica.
f)
Placa indoaustraliana.
El mar Rojo. El Rift Valley africano.
del H imalaya. d) La cordillera de los Andes.
e)
La Gran Dorsal Atlántica,
Placa de Nazca.
¿Por qué en lslandia se producen abundantes fenómenos sísmicos y volcánicos? Busca en un mapa de las placas la posición de esta isla y responde.
Q
explica. ¿Qué relación hay entre Ia teoría de li tectónica de placas y la teoría de la deriva continental ¿Cuál es su principal punto de desacuerdo?
o o
Redacta un párrafo sobre qué es
y dónde se en
cue ntra el llamado ucinturón de fuego,.
Realiza un esquema de los tres tipos de mecanismos propuestos que explican el desplazamiento lateral de las placas litosféricas.
Q
Exptica dónde se encuentra el nivel D" en la
Tierra. /'T\
úJ
¿Qué se entiende por corriente de convección? ¿En
Indica cuáles de las siguientes frases son correc tas. Explica por qué son incorrectas las restantes. a) Las rocas más modernas del fondo oceánico son la
oue están más oróximas a los continentes b) Las fosas oceánicas v los arcos isla son caracterÍst
cos de una dorsal.
qué parte del interior terrestre se producen?
c) En una dorsal las placas divergen.
.T\
.T\ (!
flJ
tipo o tipos de actividad se manifiestan en un límite divergente entre placas? Razona la respuesta. ¿Qué
Sugiere una hipótesis para explicar el desplaza
miento de las corrientes de turbidez.
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN /'l\
un mapa mudo de España, colorea las provincias de mayor peligrosidad sísmica. Explica cuál es Ia razón de esa distribución de los terremotos. -.5,- Sobre
Argumenta, aplicando la teoría de la tectónica de placas, por qué la superficie total de la Tierra se man-
Q!
tiene prácticamente constante, aunque se esté gene-
,\ I
rando continuamente litosfera.
Escribe el nombre de todas las placas que limitan con la placa sudamericana, indicando los tipos de límites existentes entre las más grandes. .-.'tj,-
@
Rrron, y responde.
a) ¿Es posible encontrar fósiles marinos en la cordille-
ra del Himalaya? b) ¿Puede haber fósiles marrnos en los sedimentos del fondo del océano? Si es así, ;cuál será su edad má-
xima? /'T\
Lee y busca información. Las dorsales oceánicas presentan un tipo de vulcanismo conocido como vulcanismo submarino. Las lavas almohadilladas son formaciones características de este tipo de vulcanismo. In-
Q!
vestiga acerca de este término ut¡lizando libros de consulta y redacta un pequeño informe. Investiga. El conocimiento sobre la estructura y la composición química de la Tierra resulta de la aplicación de distintos métodos indirectos, como el método sísmico y el estudio comparado de meteoritos. Investiga y describe otros métodos que también se hayan utilizado para el mismo propósito.
ACTIVIDADES PARA PENSAR Y TRABAJAR MÁS La imagen de la derecha represen-
Edad del terreno en función de la distancia a la dorsal
ta datos de algunos de los sondeos realizados en el fondo marino a ambos lados de una dorsal. Ob-
Edad del
80.
serva la gráfica de la edad de los sedimentos respecto de la dorsal y realtza las actividades:
a)
b)
Analiza la edad de los sedimentos a ambos lados de la dorsal oceánica y propón una hipótesis para explicar la distribución de edades. ¿En cuáles de los sondeos se puede esperar un mayor espesor en la capa de sedimentos? Explícalo.
c) ¿Se puede
AIF.;C&
DORSAL
ATLÁNTIcA
¿pi
Ér¡r¿
I}FL
5fn
conocer la velocidad de
expansión del fondo oceánico a partir de estos datos obtenidos en los sondeos? Si es así, calcula dicha velocidad.
e't
6,
1t 2)
PLACA AFRICANA
0 D
58
tef.eno
en millones de años
500
sta¡cia a la dors¿l en km
1.000