Colegio El Valle

Departamento de Biología y Geología 4º ESO

TEMA 2: LA TIERRA REJUVENECE EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LAS TEORÍAS OROGÉNICAS 1. MODELOS OROGÉNICOS FIJISTAS Presentan los continentes en la misma situación geográfica durante toda la historia de la Tierra. 2. MODELOS OROGÉNICOS MOVILISTAS Explican el origen de las cordilleras a partir de grandes esfuerzos compresivos, como consecuencia de movimientos horizontales de grandes bloques de la superficie terrestre. 2.1. LA DERIVA CONTINENTAL 2.2. LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN 2.3. LA TECTÓNICA DE PLACAS 2.1. LA DERIVA CONTINENTAL - En el siglo XVII, algunos investigadores observaron que las costas del océano Atlántico correspondientes a África y América del Sur encajaban perfectamente entre sí. Se empezó a especular acerca del movimiento de los continentes a partir de la fragmentación de un supercontinente primitivo. - Alfred Wegener, a principios del siglo XX reunió pruebas que justificaban que los continentes que en la actualidad se encuentran separados, en el pasado estaban unidos. En 1915 publicó El Origen de los Continentes y Océanos, donde afirma que las cordilleras son estructuras formadas por el movimiento y choque posterior de los continentes a lo largo de la historia de la Tierra. Denominó este fenómeno como deriva continental. http://www.paleoastronautica.com/136_seti_seta_006.jpg

Pruebas de la deriva continental: Wegener se apoyó en una serie de pruebas para demostrar su teoría: Pruebas paleontológicas: - La flora y fauna de finales del Carbonífero fueron muy semejantes en Sudamérica, Sur de África y Australia. Son zonas que actualmente están muy separadas entre sí. - Observó que en los sedimentos del Pérmico, únicamente en Sudamérica y África aparecían fósiles de un reptil llamado Mesosaurus. Si hubiera sido capaz de nadar y cruzar el Atlántico, sus fósiles aparecerían en un área mucho más amplia. Pruebas geológicas y geográficas: En las orillas del Atlántico hay también una relación entre sus formaciones geológicas. Ejemplo: Los Apalaches, Escocia y Escandinavia forman una franja continua de rocas de edades y naturaleza semejantes. Se deduce que América de Norte y Europa estaban unidas en esta zona. Pruebas paleoclimáticas: La presencia de tillitas (rocas sedimentarias de origen glaciar) en África, Sudamérica, India y Australia demuestra que estuvieron unidos en una zona cercana al Polo Sur.

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Postulados de la Deriva Continental Con las pruebas de las que disponía, Wegener Propuso lo siguiente: Al final del Carbonífero todas las zonas de tierra que se elevaban por encima del nivel del mar estaban unidas en un continente único llamado Pangea. Los continentes se desplazan deslizándose sobre el suelo oceánico, con lo que Pangea se divide en varios fragmentos continentales. Los continentes, al moverse, chocan con los materiales que se localizan en sus márgenes, produciendo pliegues y originando cordilleras. En su desplazamiento se desprenden fragmentos que darán lugar a grupos de islas. Los continentes se desplazan hacia el Ecuador, fenómeno denominado fuga de los polos, debido a la acción de las fuerzas centrífugas que se originan por el movimiento de rotación que experimenta la Tierra, y hacia el Oeste, debido a la fuerza de atracción gravitacional del Sol y de la Luna. Críticas a la Deriva Continental Con esta teoría, Wegener no fue capaz de explicar adecuadamente el origen del movimiento de los continentes. La fuerza centrífuga debida a la rotación es mucho más pequeña que la fuerza de la gravedad, por lo que no es posible que pueda originar el movimiento de los continentes. Si los continentes se deslizan suavemente sobre los fondos oceánicos, no puede explicarse la deformación de sus zonas frontales, que es la causa de las orogenias costeras, la sismicidad (terremotos) o el vulcanismo asociado a los bordes continentales. 2.2. LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN - La teoría de la deriva continental no era capaz de explicar eficazmente el movimiento de los continentes. - Arthur Holmes demostró que el movimiento continental era debido a las corrientes de convección originadas por la transmisión de calor del manto terrestre. - Esta hipótesis se demostró con estudios de las dorsales oceánicas y la expansión de los fondos oceánicos. 2.3. LA TECTÓNICA DE PLACAS Integra diversas teorías, como la deriva continental, la expansión del fondo oceánico y el análisis de la distribución de terremotos y volcanes para explicar la dinámica terrestre. Considera que la litosfera (capa que constituye la parte sólida externa de la Tierra) se encuentra dividida en placas litosféricas. La expansión del fondo oceánico Los oceanógrafos pudieron cartografiar los fondos oceánicos gracias a los sónares. Se descubrieron las siguientes estructuras: Dorsales oceánicas: Son largas cordilleras que se elevan 2000 ó 3000 m sobre la llanura abisal. Poseen una hendidura central dispuesta longitudinalmente, de unos 1500 m de profundidad que recibe el nombre de Rift. Aquí tienen lugar movimientos sísmicos y hay un flujo térmico elevado. Volcanes submarinos: En el fondo oceánico aparecen grietas por las que salen materiales incandescentes, los cuales, al salir a la superficie forman islas volcánicas. Guyots: Son montes submarinos que tienen la cima plana y que están erosionados por la erosión. Fosas oceánicas: Son zonas muy estrechas de gran profundidad, pudiendo alcanzar los 11000 m bajo el nivel del mar. Normalmente se asocian a bordes continentales o a islas volcánicas. Son zonas donde son frecuentes los terremotos.

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Hipótesis de la expansión del fondo oceánico Los estudios oceanográficos desarrollados en la primera mitad del siglo XX demostraron lo siguiente:  La capa de sedimentos depositada en los océanos tiene poco espesor. Esta capa es más fina cuanto más alejada esté del continente.  Las rocas de los fondos oceánicos son más jóvenes que las de los continentes, y las más antiguas no superan los 200 millones de años. Por sondeos se ha demostrado que son más antiguas cuanto más alejadas se encuentren de las dorsales.  Los polos magnéticos de la Tierra se han invertido varias veces, y las inversiones quedaron registradas en las rocas del fondo oceánico. Quedan restos donde las rocas se orientan alternativamente en dos sentidos. Estos datos apoyan la hipótesis de la expansión del fondo oceánico, según la cual, el material fundido de las zonas profundas del planeta asciende por medio de corrientes de convección a través de los rifts de las dorsales. La nueva corteza oceánica desplaza a la antigua y la consecuencia es la creación de los océanos. Es necesario que exista un proceso compensador que mantenga constante la relación entre zonas oceánicas y continentales. Este proceso destructivo ocurre en los márgenes de los continentes. Distribución de volcanes y terremotos Al representar los epicentros de terremotos en un mapa, se observa que se localizan en unas bandas estrechas llamadas cinturones sísmicos, en las que se localizan la mayor parte de los volcanes. http://picses.eu/image/d0880583/

Las placas litosféricas La distribución de los volcanes y terremotos en la Tierra demuestra que la superficie terrestre es una capa rígida llamada litosfera que está fragmentada en una serie de placas litosféricas, cuyos límites coinciden con las líneas de inestabilidad que indican los mapas. Actualmente se aceptan ocho placas litosféricas principales: pacífica, norteamericana, sudamericana, euroasiática, africana, indoaustraliana, antártica y de Nazca.

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ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA 1. MODELO GEOQUÍMICO Se basa en el estudio de las ondas sísmicas. Cuando hay un cambio brusco en la velocidad y dirección de estas ondas significa que varía la naturaleza o el estado físico de los materiales. Esta área recibe el nombre de discontinuidad sísmica. Existen dos discontinuidades: Discontinuidad de Mohorovicic: Separa la corteza terrestre del manto. Discontinuidad de Gutenberg: Separa el manto del núcleo. 2. MODELO DINÁMICO Divide la Tierra en tres zonas: Litosfera Mesosfera Endosfera

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LITOSFERA Envoltura rocosa que constituye la parte exterior sólida de la Tierra. 1. LITOSFERA CONTINENTAL - Compone las tierras emergidas del planeta. Se extiende hasta los 200 m de profundidad. - Es menos densa y más gruesa que la oceánica. - Tiene una composición heterogénea y predominan los granitos. 2. LITOSFERA OCEÁNICA - Forma los fondos oceánicos. - Es más densa y fina que la continental. - Tiene una composición homogénea, donde el componente mayoritario es el basalto.

PLACAS LITOSFÉRICAS Según el tipo de litosfera, las placas pueden ser de tres tipos: 1. PLACAS CONTINENTALES: Formadas exclusivamente por litosfera continental. 2. PLACAS OCEÁNICAS: Formadas exclusivamente por corteza oceánica. 3. PLACAS MIXTAS: contienen litosfera continental y litosfera oceánica. Son las más frecuentes. 4

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Límites de placas litosféricas Son zonas de contacto entre las placas, y se clasifican según el tipo de movimiento que haya entre ellas. Bordes constructivos Las dos placas litosféricas se separan y aparecen fallas y terremotos. Estas roturas hacen disminuir la presión del magma presente en las capas internas, el cual aflora a la superficie en forma de erupciones volcánicas. Este material va a formar el nuevo fondo oceánico, y se acumula originando dorsales oceánicas.

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Bordes pasivos Las placas se deslizan horizontalmente a lo largo de fallas transformantes. En estas zonas son frecuentes los terremotos cerca de su superficie. En ellas no se crea ni se destruye litosfera.

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Bordes destructivos El suelo oceánico formado en las dorsales se destruye al incorporarse a la mesosfera en las zonas de subducción. La placa oceánica se introduce bajo una placa continental. Se va a originar una fosa oceánica.

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CAUSAS DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS En el interior de la Tierra hay temperaturas muy elevadas, debidas a la energía residual del proceso de formación del planeta y a la energía de desintegración de los elementos radiactivos.

Las corrientes de convección La diferencia de temperatura entre las distintas capas del planeta provoca movimientos ascendentes y descendentes que dan lugar a las corrientes de convección. Las columnas de material caliente surgen del límite entre el manto y el núcleo, zona llamada nivel D y ascienden hasta zonas cercanas a la superficie. La subducción tendrá lugar hasta este mismo límite, donde volverán a ascender, cerrando el ciclo de corrientes de convección.

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El ciclo de Wilson Las placas, además de moverse, pueden fracturarse y unirse entre sí. De ahí que los continentes no tengan una forma constante a lo largo del tiempo. Este ciclo nos explica el proceso de apertura y cierre de los océanos, y la fragmentación y posterior unión de los continentes, que provoca la formación de cordilleras, y resume todo lo que sucede en los bordes constructivos y destructivos sobre la litosfera. En el ciclo se pueden distinguir las siguientes fases: 1. El continente se fragmenta por acción de puntos calientes que abomban y adelgazan la corteza hasta romperla, originándose un rift continental (como el Rift africano). 2. En la línea de fragmentación se empieza a formar litosfera oceánica (borde constructivo) que separa los fragmentos continentales. Si continúa la separación el rift, es invadido por el mar y se va transformando en una dorsal oceánica. Los continentes quedan separados por una pequeña cuenca oceánica (como el actual mar Rojo). 3. El proceso continúa y los continentes se separan progresivamente. Entre ellos aparece una cuenca oceánica ancha, con una dorsal bien desarrollada (como el Océano Atlántico actual). 4. Cuando la cuenca oceánica alcanza cierto tamaño y es suficientemente antigua, los bordes de contacto con los fragmentos continentales se vuelven fríos y densos y comienzan a hundirse debajo de los continentes y se genera un borde de destrucción. En esta zona se origina una cadena montañosa que va bordeando al continente (orógeno tipo andino, como la cordillera de los Andes). La corteza oceánica se desplaza desde el borde constructivo al de destrucción como una cinta transportadora, por lo que la cuenca oceánica deja de crecer (como el Océano Pacífico). 5. Dada la forma esférica de la Tierra, otros bordes constructivos pueden empujar a los fragmentos continentales en sentido contrario, con lo que la cuenca oceánica se va estrechando (como en el Mar Mediterráneo).

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Finalmente al desaparecer la cuenca oceánica las dos masas continentales chocas (obducción) y se origina un continente único (supercontinente), y sobre la sutura que cierra el océano se forma una cordillera (orógeno tipo himalayo, como la cordillera del Himalaya). El desplazamiento de las placas se realiza sobre una superficie esférica, por lo que los continentes terminan por chocar y soldarse, formándose una gran masa continental, un supercontinente (Pangea como lo llamó Wegener). Esto ha ocurrido varias veces a lo largo de la historia de la Tierra. El supercontinente impide la liberación del calor interno, por lo que se fractura y comienza un nuevo ciclo. Así pues, las masas continentales permanecen y unen y fragmentan en cada ciclo, mientras que las cuencas oceánicas se crean y destruyen.

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