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Bloque 10 Historia de la Tierra y la vida

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El relieve terrestre. Factores determinantes del mismo El relieve es el conjunto de las diferentes formas que se pueden observar en la superficie terrestre: montañas, valles, acantilados, playas, etc.

Se entiende por relieve al conjunto de formas (elevaciones, hundimientos, pliegues y deformaciones) que presenta tanto las tierras emergidas como bajo los océanos. El relieve junto con la vegetación forman el paisaje. Estas formas de relieve no son definitivas, sino transitorias. Se modifican por la acción de agentes externos, por la dinámica externa del planeta. Las montañas se desgastan, los rios excavan valles, etc. El relieve que hoy aparece en la superficie terrestre no es el mismo que existía apenas hace unos miles de años. Han cambiado por procesos que se llevan a cabo en periodos de tiempo muy cortos a escala geológica, aunque pasan desapercibidos en una vida humana. El origen del relieve responde a la acción combinada de las fuerzas tectónicas, que crean el relieve terrestre elevando y plegando el mismo y los agentes erosivos, que modelan y desgastan el relieve creado por las fuerzas tectónicas.

Figura 1: procesos externos e internos 1

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Los agentes que cambian la superficie terrestre Los agentes externos son aquellos capaces de producir cambios sobre los materiales geológicos. Son: • El agua en sus tres estados (líquido, hielo y vapor) • El viento • Los cambios de temperatura • Los gases de la atmósfera • Los seres vivos Su acción da lugar a las diferentes formas del relieve observables en el entorno, a través de cuatro procesos geológicos externos: meteorización, erosión, transporte y sedimentación. a. Meteorización. Consiste en la desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos. Se pueden distinguir los siguientes tipos: ◮ Física: produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a su composición química o mineralógica. En estos procesos, las rocas no cambian sus características químicas pero sí las físicas. La causa es la adaptación a las condiciones ambientales (agua, calor, sal ... ) ◮ Química: produce una transformación química de la roca provocando la pérdida de coherencia y alteración de la roca. Los responsables más importantes son los atmosféricos, el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono. ◮ Biológica: algunos seres vivos contribuyen a alterar las rocas. Así, las raíces de las plantas se introducen entre las grietas actuando de cuñas. Al mismo tiempo segregan sustancias que alteran químicamente las rocas. También algunos animales, como las lombrices de tierra, las hormigas, los topos etc., favorecen la alteración. A ese tipo de alteración, a veces química, que realizan los seres vivos la llamamos meteorización biológica. b. Transporte. Es la transferencia de masa de un punto a otro. Los materiales fragmentados, rotos, disueltos por la meteorización pueden ser transportados por los agentes geológicos externos desde las zonas altas a las más bajas, aprovechando la energía de la gravedad. c. Erosión. Es el desgaste o la destrucción de la corteza terrestre, especialmente las capas más fértiles, por la acción de agentes como el agua, viento, glaciares, hielo y deshielo, calor y frío, actividad del mar y el hombre. Los terrenos rocosos resisten mayormente el desgaste, mas no así los arenosos y calcáreos, que son más endebles y resultan víctimas de los agentes erosivos. d. Sedimentación. Es el proceso por el cual el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo del río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Las partículas sedimentan más fácilmente cuado mayor es su diámetro, su densidad comparada con el del líquido, y cuando menor es la viscosidad del líquido. Se denominan sedimentos a los materiales transportados, erosionados y depositados. El proceso de sedimentación puede ser benéfico, cuando se piensa en el tratamiento del agua, o perjudicial, cuando se piensa en la reducción del volumen útil de los embalses, o en la reducción de la capacidad de un canal de riego o drenaje. La sedimentación es un proceso que forma parte de la potabilización del agua y de la depuración de aguas residuales.

Las formas de relieve creadas por los procesos internos o endógenos son modificadas por los procesos externos o exógenos, llamados así porque las fuerzas provienen del exterior de la corteza y actúan sobre su superficie, a través de sus agentes (agua, el viento, los cambios de temperatura, los gases de la atmósfera y los seres vivos). ACT - Nivel II ESA

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Se denomina ciclo geológico al conjunto de procesos geológicos que se suceden de forma cíclica, modelando el relieve de la superficie terrestre. Los responsables de este ciclo y de este modelado son los agentes geológicos externos e internos. Los agentes externos transforman lo originado por los agentes internos. Por eso hablamos de ciclo geológico.

Figura 2: ciclo geológico ilustrado a partir de la geografía

Figura 3: ciclo geológico ilustrado a partir de la rocas

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La energía Para que un agente externo actúe sobre las rocas y las altere, es necesario energía que lo impulse y mantenga en movimiento. Las fuentes de energía de los agentes externos son: la radiación solar, la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol, y la gravedad terrestre. • La radiación solar actúa sobre la atmósfera y la hidrosfera, y da lugar al clima y los movimientos de las aguas marinas. • La atracción gravitatoria de la Luna y el Sol ocasiona las mareas. • La gravedad terrestre hace que los materiales de las zonas elevadas del planeta tiendan a desplazarse a zonas más bajas.

Actividades 1. ¿A qué se llama relieve? ¿Y paisaje? 2. Explica las diferencias que existen entre: a) meteorización química y física b) agente geológico y proceso geológico. 3. La formación de hielo en las altas montañas puede fragmentar una roca. ¿Qué tipo de proceso externo ha tenido lugar? 4. ¿Qué es la erosión? ¿Y el transporte? 5. ¿Qué tipo de meteorización actuará con más intensidad en un clima extremado? ¿Y en un clima templado-húmedo? 6. Actividad de investigación. Explica los conceptos de: diagénesis y orogénesis. 7. Actividad de investigación. ¿Qué es un canchal? ¿Cómo se ha formado? 8. Actividad de investigación. El karst: un paisaje originado por la meteorización química. Estalactitas y estalagmitas. 9. ¿Qué energías son las responsables de que actúen los agentes geológicos externos? 10. ¿Qué procesos intervienen en la construcción del relieve? ¿Y en la destrucción? Cita ejemplos que aclaren cada uno. 11. ¿Qué son los sedimentos? ¿En qué zonas de la Tierra se producirá de forma mayoritaria la sedimentación? 12. ¿Cuáles son los agentes y procesos externos más importantes en las altas montañas? ¿Y en los desiertos? 13. ¿Cuál es el proceso geológico predominante en el curso alto de un rio? ¿Y en el curso medio? ¿Y en el curso bajo? 14. Completar el siguiente texto: La destrucción de las rocas por la acción de la se llama meteorización. No debe confundirse con la que implica el desplazamiento de los materiales alterados de unos sitios a otros, generalmente hacia las partes más bajas. Existen dos tipos de meteorización. Si la roca simplemente se fractura, el proceso se llama meteorización física o ; esto suele ocurrir cuando el agua de las grietas se congela y deshiela repetidamente, fenómeno típico de los climas . La meteorización , en cambio, produce una alteración en la composición de la roca: estos cambios casi siempre son facilitados por la acción del , por lo que la meteorización química es más intensa en los climas . ACT - Nivel II ESA

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Rocas sedimentarias En geología se llama roca a cualquier material constituido como un agregado natural de uno o más minerales, entendiendo por agregado, un sólido cohesionado. Las rocas son los materiales de los que de manera natural están hechos el manto y la corteza de la Tierra. Un mineral es un material sólido inorgánico de origen natural, con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables, una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina. Suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra. La mineralogía es la ciencia encargada de la identificación de minerales y el estudio de sus propiedades, origen y clasificación. Los minerales aparecen con una amplia variedad de colores y estructuras, incluyendo tipos tan diversos como la obsidiana negra vítrea, el jaspe joya, los diamantes claros y duros y el talco blando y blanquecino. Los minerales son la fuente de los metales valiosos, extraídos como menas. Entre los minerales se encuentran algunos con estructuras internas que siguen patrones geométricos. Se les denomina cristales. Por su brillo, color y propiedades algunos son considerados como piedras preciosas. Las rocas sedimentarias son rocas construidas con fragmentos diminutos de otras, rocas que aparecen cuando el aguas se evapora, o partir de restos de seres vivos.

Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a un material de cierta consistencia. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos y mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos. Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales: • Presentan una estructura estratificada, con capas producidas por el carácter a la vez progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Se llaman estratos esas capas. • Contienen generalmente fósiles, cuando no están directamente formadas por fósiles. Los procesos magmáticos destruyen los restos de los seres vivos, lo mismo que los procesos metamórficos, salvo los más suaves. Las rocas sedimentarias pueden clasificarse por su origen o por la formación de los materiales que componen las rocas en: detríticas ⇒ Las rocas sedimentarias detríticas se forman por meteorización, erosión, transporte, sedimentación y litificación de rocas preexistentes de cualquier tipo. Litificación es el proceso, generalmente a través de cementación o compactación, de conversión de los sedimentos en rocas. La litificación es un proceso por lo cual un sedimento depositado en un determinado medio se convierte lentamente en una roca sedimentaria de características estables, casi siempre más coherente (dura) que el sedimento de partida. Ocurre principalmente cuando los sedimentos se encuentran en las cuencas sedimentarias, por efecto de la presión y de la circulación de fluidos. Las rocas sedimentarias detríticas se clasifican, según la medida de sus partícula, en tres grupos: lutitas, arenitas y ruditas. no detríticas ⇒ En la formación de las rocas sedimentarias no detríticas intervienen procesos químicos. El más sencillo de ellos es la precipitación; es decir, la formación de un compuesto sólido a partir del soluto de una disolución saturada; así se forma, por ejemplo, la caliza. En otros casos se producen complejos procesos en los que intervienen la descomposición y transformación de restos de seres vivos, como ocurre en el caso del carbón. Los tres grandes grupos de rocas sedimentarias no detríticas son las carbonatadas, las evaporíticas y las organógenas. ACT - Nivel II ESA

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Figura 4: procesos que intervienen en la formación de rocas sedimentarias

Actividades 1. Diferencia entre composición química y estructura cristalina. 2. ¿Qué es un fósil? ¿En qué rocas se pueden encontrar los fósiles? ¿Tienen estas rocas alguna otra característica que las distinga fácilmente? 3. ¿Dónde suelen formarse las rocas sedimentarias? 4. Diferencia entre sedimento y estratos. 5. ¿Cómo se originan las rocas detríticas? ¿Cuál es el criterio de clasificación de las rocas sedimentarias detríticas? 6. ¿A qué llamamos litificación? 7. Actividad de investigación. Realizar un esquema donde aparezca los diferentes tipos de rocas detríticas y sus características. 8. Actividad de investigación. Podemos hacer dos grupos dentro de las rocas detríticas del tipo rudita y son las brechas y conglomerados. ¿Qué distingue un conglomerado de una brecha? ¿Cuál crees que ha podido ser la causa de esta diferencia? 9. Ordena de menor a mayor tamaño de partículas los sedimentos y las rocas sedimentarias: gravas, arenas y arcillas. 10. ¿Cómo se originan las rocas no detríticas? 11. Actividad de investigación. Realizar un esquema donde aparezca los diferentes tipos de rocas no detríticas y sus características. 12. Actividad de investigación. Realizar un informe acerca de la formación del carbón y el petróleo.

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Manifestaciones de la energía interna de la Tierra. Volcanes y terremotos. Rocas ígneas y metamórficas La geosfera La geosfera corresponde a la porción sólida del planeta. Técnicamente, la geosfera sería la Tierra misma (sin considerar la hidrosfera ni la atmósfera). De modo práctico y sencillo, diremos que la geosfera está formada por tres grandes zonas diferentes: Corteza ⇒ Es la parte más superficial de la tierra. Las rocas que la forman estan compuestas principalmente oxigeno, silicio, aluminio y hierro. Se pueden distinguir dos tipos de corteza: • La corteza continental: tiene un espesor de unos setenta kilómetros aproximadamente y su roca más abundante es el granito. • La corteza oceánica: tiene un espesor de unos diez kilómetros arpoximadamente y su roca más abundante es el basalto. Manto ⇒ Es la capa que esta situada debajo de la corteza. Las rocas que la constituyen son ricas en oxigeno, magnesio, sicilio y hierro. Se encuentra a temperaturas situadas entre los mil quinientos y los tres mil grados centigrados. Núcleo ⇒ Ocupa el centro de la tierra. Las rocas que lo constituyen fundamentalmente son de hierro y níquel. Sus temperaturas son aproximadamene de unos seis mil grados centigrados. Está claro que el interior terrestre está formado por varias capas, y en esto coinciden todos los modelos. Pero las investigaciones sobre el interior de la tierra se han centrado en dos aspectos: La composición de materiales que forman distintas capas del planeta y en el comportamiento mecánico de dichos materiales (su elasticidad, plasticidad, el estado fisico...) Por eso se distinguen dos tipos de modelos que presentan diferentes capas aunque coinciden en muchos puntos: el modelo estático y el modelo dinámico. La división anterior corresponde al modelo estático, en cambio, el modelo dinámico tiene en cuenta el hecho de que la Tierra “está viva”, es decir, si consideramos que en sus orígenes la Tierra fue una esfera incandescente podemos pensar que todavía mantiene parte del calor original. Esa energía fluye lentamente por estar parcialmente retenida por las capas más externas de la Tierra, sólidas y mal conductoras. El calor primordial, originado en la colisión de los planetesimales que conformaron la Tierra, continúa siendo una fuente de calor pero hay otra fuente: el calor liberado por elementos radiactivos que se descomponen espontáneamente. El desprendimiento de calor, también llamado flujo térmico, no es uniforme en toda la Tierra, o sea, la distribución del calor terrestre es irregular encontrándose a una misma profundidad zonas calientes y zonas frías. Como consecuencia se establece una circulación de materiales calientes hacia arriba y fríos hacia abajo, es decir corrientes de convección. Las corrientes de convección del manto son las responsables del movimiento de las placas litosféricas. Capas en el modelo dinámico La capa más externa es la litosfera, que comprende la corteza y parte del manto superior. Es una capa rígida. La litosfera descansa sobre la astenosfera, que equivale a la parte menos profunda del manto. Es una capa plástica, en la que la temperatura y la presión alcanzan valores que permiten que se fundan las rocas en algunos puntos. A continuación se encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto. En la zona de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada zona D, en la que se cree que podría haber materiales fundidos. La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo externo. La astenosfera es la zona del manto terrestre que está inmediatamente debajo de la litosfera, aproximadamente entre 100 y 240 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. La litosfera mide unos 100 km de espesor bajo los océanos y alrededor de 150 bajo los continentes. ACT - Nivel II ESA

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En la astenosfera existen lentos movimientos de convección que explican la deriva continental. Además, el basalto de la astenosfera fluye a lo largo de las dorsales oceánicas, lo cual hace que se renueve constantemente el fondo del océano. El borde opuesto, cuando se enfrenta con el obstáculo representado por un continente, se hunde bajo éste, volviendo así la materia del fondo a asumirse en la astenosfera, fenómeno conocido como subducción.

Figura 5: capas de la Tierra según el modelo estático y el dinámico Actividades 1. ¿Por qué decimos que la Tierra está viva? Atendiendo a está consideración, ¿cuáles son las capas de la geosfera? ¿Como denominamos dicho modelo? 2. ¿Cuál es el origen del calor interno de la Tierra? 3. Actividad de investigación. ¿Qué son las placas litosféricas? ¿Cuántas existen? 4. ¿Han tenido siempre la misma localización los continentes? Explicar. 5. ¿Qué diferencias existen entre corteza y litosfera? ¿Y entre astenosfera y manto? 6. ¿Por qué se producen las corrientes de convección? 7. ¿Qué se deduce de la existencia del campo magnético terrestre? 8. ¿Qué consecuencias tiene la existencia de la energía interna de la tierra? 9. Ordena, desde más a menos superficial, las siguientes capas: núcleo externo, manto litosférico, corteza, núcleo interno, manto inferior o mesosfera, astenosfera.

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Volcanes y terremotos Las placas litosféricas se mueven y chocan, o rozan, unas con otras, o se separan. Debajo de ellas existen materiales a grandes temperaturas, en un estado semisólido, lo que permite que sus componentes tengan movilidad. Las zonas más conflictivas de La Tierra se encuentran en los bordes de las placas. Allí están situados la mayor parte de los volcanes y donde se localizan la mayor parte de los terremotos. El vulcanismo lejos de constituir un incidente secundario de la historia de la Tierra resulta uno de los fenómenos más importantes, no sólo para dar lugar a la fisonomía actual del planeta, si no también para la composición actual de la atmósfera y las aguas marinas y por tanto, como no, para la vida. Todo ello gracias a los millares de millones de toneladas de productos volátiles que los volcanes han ido emitiendo a lo largo de la historia.

Un volcán es una formación geológica que consiste en una fisura en la corteza terrestre sobre la que se acumula un cono de materia volcánica. En la cima del cono hay una chimenea cóncava llamada cráter. El cono se forma por la deposición de materia fundida y sólida que fluye o es expelida a través de la chimenea desde el interior de la Tierra. El estudio de los volcanes y de los fenómenos volcánicos se llama vulcanología. La mayoría de los volcanes son estructuras compuestas, formadas en parte por corrientes de lava y materia fragmentada.

Las erupciones volcánicas son uno de los fenómenos más espectaculares que ofrece la Tierra, son una prueba evidente de la energía interna de nuestro planeta. El volcán clásico o volcán central tiene forma de cono cuyo vértice corresponde al cráter que es lugar de salida del magma que asciende por la chimenea volcánica procedente de una cámara volcánica. Otros volcanes son fisurales, es decir, la salida de magma no se produce en un punto sino a lo largo de una fisura o grieta que puede tener kilómetros de longitud. Los materiales expulsados por los volcanes se pueden clasificar atendiendo a su estado físico en sólidos, líquidos y gaseosos. Los productos volcánicos sólidos se llaman piroclastos y, a su vez, se clasifican por su tamaño de grano: cenizas que son las partículas más finas (del tamaño del polvo), lapilli que es del tamaño de la arena o de una grava fina y bombas que son las partículas de mayor tamaño. Los productos líquidos se denominan lavas y pueden ser muy diferentes en su viscosidad: las lavas más fluidas originan superficies suaves, ligeramente arrugadas (lavas cordadas) mientras que las lavas viscosas dan lugar a terrenos muy irregulares (malpaís). Los productos volcánicos gaseosos (H2 O, H2 , CO, CO2 , SO2 , H2 S ...) pueden emitirse con violencia durante la erupción o en forma de fumarolas durante períodos de calma; algunas emanaciones son muy tóxicas como las de azufre (solfataras). Actividades 1. Explica la formación de un volcán

3. Distingue entre volcán, cono volcánico y cráter.

2. ¿Qué es el magma? ¿Y la lava?

4. ¿Qué tipos de productos arroja un volcán?

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Riesgos volcánicos y sísmicos Vulcanismo Las erupciones volcánicas son uno de los fenómenos más espectaculares que ofrece la Tierra, son una prueba evidente de la energía interna de nuestro planeta. El volcán clásico o volcán central tiene forma de cono cuyo vértice corresponde al cráter que es lugar de salida del magma que asciende por la chimenea volcánica procedente de una cámara volcánica. Otros volcanes son fisurales, es decir, la salida de magma no se produce en un punto sino a lo largo de una fisura o grieta que puede tener kilómetros de longitud. El magma es un fundido de roca que se encuentra a unos 1000 o C. La variedad de volcanes es grande y un mismo volcán se puede comportar de formas muy diferentes a lo largo de su historia. Por eso, es más práctico considerar los tipos de erupción que se pueden resumir en dos: actividad efusiva y actividad explosiva. En la actividad eruptiva efusiva o no explosiva predomina la salida de lavas que salen del cráter a modo de una fuente, y fluyen ladera abajo con calma, sin lanzamiento de piroclastos y sin explosiones porque no hay gases. El edificio resultante es un cono muy amplio (volcán en escudo) porque las lavas son muy fluidas y se alejan mucho del cráter, sobre todo cuando la colada avanza bajo las costras volcánicas de erupciones previas. Este tipo de erupción se denomina hawaiana porque es frecuente en los volcanes de Hawai. La actividad explosiva se caracteriza por la violencia de sus erupciones y su carácter imprevisible. Esto se debe a la presencia de gases que se acumulan en el interior de la cámara magmática hasta que su presión abre vías de salida para el magma. Además de gases se desprenden piroclastos y lavas. Se pueden diferenciar, de menor a mayor explosividad: erupciones estrombolianas, erupciones vesubianas y erupciones plinianas. Las erupciones plinianas son muy peligrosas porque se libera una gran nube de gases a altas temperaturas, una nube ardiente, que recorre las laderas de volcán a gran velocidad arrasándolo todo a su paso. Eso fue lo que le ocurrió a la ciudad romana de Pompeya que fue arrasada, hacia el año 50 d.C., por una nube ardiente procedente del Vesubio que mató a todos sus habitantes; a continuación una lluvia de cenizas enterró toda la ciudad que quedó oculta durante siglos. Muchos de los fenómenos descritos son peligrosos para las personas y sus bienes materiales. Algunos peligros se deben directamente a los volcanes como las lluvias de piroclastos, las coladas de lava, los gases tóxicos, la formación de calderas y las nubes ardientes. Otros peligros son derivados como los tsunamis que originó el Krakatoa (Indonesia) en 1883 que provocaron miles de víctimas en costas alejadas muchos kilómetros del volcán. También son riesgos derivados los lahares, corrientes de lodo producidas por la fusión de hielo o nieve de la cumbre de un volcán que entra en erupción; 25.000 habitantes de la ciudad de Armero (Colombia) murieron por los lahares procedentes del Nevado del Ruiz. Otro riesgo derivado de un volcán es el desarrollo de deslizamientos y avalanchas como consecuencia de los temblores que acompañan a la erupción. La energía de un volcán es incontrolable. A lo más que podemos aspirar es a predecir la catástrofe y a aplicar las medidas preventivas que reduzcan los daños. Es importante conocer el pasado de la región: la historia nos informa de los lugares de mayor peligro, del tipo de erupción más frecuente y nos permite calcular el período de retorno, es decir cada cuanto tiempo se produce el evento catastrófico. Actividades 1. Enumerar y describir los riesgos derivados de la actividad volcánica. 2. ¿Cómo mitigar la erupción de un volcán? Ver los siguientes enlaces: • http://waste.ideal.es/volcan.htm • http://waste.ideal.es/volcanes.htm

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Sismicidad Los terremotos, sismos o seísmos son temblores de tierra que suceden repentinamente y que según su magnitud pueden ser más o menos destructivos. Los daños que originan son mucho mayores que los debidos a riesgos volcánicos: todos los años la actividad sísmica provoca millones de víctimas mientras que las víctimas de los volcanes se cuentan por miles. La causa de la mayoría de los sismos es un movimiento brusco en una zona de falla. Una falla es una fractura en la que hay un movimiento relativo de los bloques que quedan a ambos lado. Las zonas asísmicas son aquéllas en las que nunca suceden terremotos mientras que se llaman zonas sísmicas las que sufren terremotos frecuentes porque tienen fallas activas. Éstas coinciden con los límites de placas ya que el movimiento en los bordes de placas suele producir fracturas. La intensidad de un terremoto nos indica los destrozos que origina. La escala de intensidad fue ideada por Mercalli y abarca desde terremotos de grado I, difícilmente perceptibles, hasta terremotos de grado XII que corresponde a la destrucción total. Pero el grado de destrucción no depende sólo del terremoto, también influye el que se trate de una zona más o menos poblada, que las construcciones sean más o menos resistentes, etc. Así pues la escala de intensidad incluye el concepto de exposición. En la actualidad se maneja una escala de Mercalli modificada conocida como MSK. Si queremos conocer la energía liberada por un terremoto, independientemente de los destrozos, debemos usar la escala de Richter que se basa en el registro realizado por los sismógrafos, los aparatos que detectan los terremotos. Con los sismógrafos se obtienen los sismogramas, unas gráficas en dientes de sierra en las que una mayor altura de los picos indica una mayor magnitud. Antes y después de un terremoto importante suele haber otros de menor intensidad: a los sismos que suceden después del terremoto principal se les denomina réplicas El punto de la superficie terrestre en el que un terremoto se manifiesta con la máxima magnitud es su epicentro; no se debe confundir con el hipocentro o foco que es el punto del interior terrestre en el que se origina el sismo. Conforme nos alejamos del epicentro el terremoto se deja notar con menor magnitud de manera que podemos dibujar, en torno al epicentro, una seria de líneas más o menos concéntricas y de magnitud decreciente. Estas líneas se llaman isosistas y unen puntos en los que el terremoto se registra con igual magnitud. Los efectos de un terremoto conllevan una serie de riesgos directos entre los que destacan los daños a edificios por agrietamiento o desplome de los mismos. También pueden verse dañadas infraestructuras como carreteras, líneas férreas, tendidos eléctricos, conducciones... A esto hay que añadir una serie de riesgos derivados, es decir, no debidos directamente al terremoto, como por ejemplo: • Un temblor puede iniciar avalanchas, desprendimientos y deslizamientos que originen muchos daños en los cultivos, carreteras o asentamientos existentes en las laderas afectadas. • Se pueden producir incendios por rotura de conducciones de gas. A principio del siglo XX la ciudad de San Francisco fue devastada por los incendios que siguieron a un terremoto ya de por sí destructivo. • Inundaciones debidas a la rotura de presas como consecuencia de terremotos. • Olas gigantes o tsunamis que se inician por un terremoto que afecta a zonas marinas. Actividades 1. Definir los siguientes conceptos: intensidad de un terremoto, escala Richter, sismógrafo, sismogramas. 2. Diferencia entre epicentro e hipocentro. 3. El riesgo sísmico. Ver: http://www.angelfire.com/nt/terremotos/factoresagravantes.html ACT - Nivel II ESA

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Rocas ígneas y metamórficas Rocas ígneas Las rocas ígneas son originadas por procesos geológicos endógenos, a partir del enfriamiento de un fundido esencialmente silicatado denominado magma. De acuerdo al modo de enfriamiento presentan distintos tipos de cristalización, yendo desde cristales visibles a simple vista en las rocas de enfriamiento más lento (plutónicas), hasta la estructura vítrea de la obsidiana, producida por una violenta reducción de temperatura en el curso de una erupción volcánica (volcánicas). Ejemplos de rocas ígneas son la diorita, la riolita, el porfido, el gabro, el basalto y el granito. • Rocas plutónicas o intrusivas ⇒ Si el magma cristaliza a grandes profundidades, se enfría lentamente y origina rocas cristalinas con cristales de tamaño medio o grande. Por ejemplo: el granito, diorita, porfido y el gabro. • Rocas volcánicas o extrusivas ⇒ Si el magma cristaliza cerca o sobre la superficie terrestre, se enfría rápidamente y origina rocas con: cristales microscópicos (textura afanítica); cristales relativamente grandes, rodeados de una matriz de microcristales o de vidrio (porfídica), o solo vidrio (vítrea). Ejemplo: el basalto y la riolita. Rocas metamórficas Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y textura originales han sido alteradas por calor y presión. A este proceso se le llama metamorfosis de la roca. Los ambientes con calor y presión suficientes para causar metamorfismo se encuentran frecuentemente donde las placas tectónicas de la Tierra se están uniendo. Allí, las placas que chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a grandes profundidades por el magma. La transformación puede ser producida por: • Aumento de temperatura • Aumento de presión • Aumento combinado de presión y temperatura Cuando una roca sufre metamorfosis, sus cristales minerales cambian. Usualmente, el mismo ingrediente químico se usa para formar nuevos cristales durante el metamorfismo. Algunos nuevos tipos de minerales, como la mica y el granate, se forman dependiendo de la cantidad de metamorfosis. Algunas veces las rocas se han metamorfeado ligeramente. Otras veces, las rocas son alteradas intensamente. El grado como cambian las rocas debido al metamorfismo depende de cuánto calor y presión reciben, y por cuánto tiempo están sujetas a estas condiciones. La cantidad de metamorfismo se llama grado metamórfico. Millones de años después que un mineral ha estado sujeto al metamorfismo, los geólogos pueden indicar a cuánto calor y presión estuvieron sujetos. Ejemplos de rocas metamórficas son las pizarras, los esquistos, los gneis, el mármol, la cuarcita... Las rocas metamórficas se clasifican según sus propiedades físicas. Los factores que definen o clasifican estas rocas son dos: los minerales que las forman y las texturas que presentan dichas rocas. Las texturas son de dos tipos: • Textura foliada ⇒ Algunas de ellas son la pizarra (al romperse se obtienen láminas), el esquisto (se rompe con facilidad) y el gneis (dentro tiene minerales claros y oscuros). • Textura no foliada ⇒ Algunas de ellas son el mármol (aspecto cristalino y se obtiene de calizas y dolomías), la cuarcita (es blanca pero puede cambiar por las impurezas), la serpentinita (que al transformarse origina el asbesto) y la cancagua.

Los tres tipos de rocas se hallan relacionados entre sí, pues unas se pueden transformar en otras al variar las condiciones ambientales a las que se encuentran sometidas, por lo que podemos hablar del ciclo de las rocas o ciclo geológico. Dentro del ciclo geológico, los materiales pueden viajar desde lo alto de una montaña hasta las profundidades del manto y regresar de nuevo a la superficie.

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Actividades 1. Actividad de investigación. Condiciones básicas para que un material sea considerado un mineral. Diferencia entre mineral isomorfo y polimorfo. 2. Enumera qué procesos geológicos, externos e internos, participan en la formación de las rocas. 3. Comenta esta frase: “las rocas no se crean ni desaparecen, solo se reciclan” 4. Actividad de investigación. Indica a qué tipo de rocas (ígneas, sedimentarias o metamórficas) pertenecen las siguientes rocas: caliza, mármol, arenisca, basalto, conglomerado, esquisto, diorita, filita, carbón, granito, piedra pómez y yeso. 5. ¿Cuáles son los criterios que nos permiten clasificar a las rocas ígneas? 6. Relaciona los términos de ambas columnas:

Se solidifican en el interior terrestre

Presentan textura granuda A - plutónicas

Se solidifican en la superficie

B - volcánicas

Son ejemplos el basalto o la andesita

Presentan textura porfídica

Son ejemplos el granito o el gabro

7. En qué consiste la compactación? ¿Y la cementación? 8. ¿Por qué las rocas magmáticas nunca tienen fósiles? 9. ¿Qué procesos se tienen que producir para que una roca sedimentaria se transforme en una roca ígnea? 10. ¿Qué procesos se tienen que producir para que una roca volcánica se transforme en una roca sedimentaria? 11. ¿Tienen un basalto y una caliza el mismo origen? Explicar 12. El granito y el basalto son prácticamente idénticos respecto a su composición química, por tanto ¿qué diferencia hay entre ellos? 13. ¿Cuáles son los agentes metamórficos? ¿Qué tipos de rocas se producen tras su actuación? 14. Define grado metamórfico y metamorfosis. 15. Actividad de investigación. Relaciona las siguientes rocas metamórficas: cuarcita, mármol, pizarra, esquisto, con las siguientes rocas sedimentarias de las que proceden: arcilla, arenisca de cuarzo, arenisca, caliza. 16. Completar el texto, con las siguientes palabras: anatexia erosión magmáticas magma metamórficas sedimentación sedimentarias superficie temperatura Las rocas que aparecen en la terrestre, pueden sufrir , transporte y en una cuenca sedimentaria. La presión de los sedimentos pueden hacer que estos se transforman en rocas . Si continúa aumentando la presión y la estas rocas se transformarán en rocas . Si la roca sufre (fusión), el originado puede ascender y al enfriarse, originar rocas . ACT - Nivel II ESA

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Introducción a la tectónica de placas Una placa tectónica es un fragmento de litósfera que se desplaza como un bloque rígido sin presentar deformación interna sobre la astenósfera de la Tierra. Este movimiento se produce por corrientes de convección en el interior de la Tierra que liberan el calor original adquirido por el planeta durante su formación.

La tectónica de placas es la teoría que explica de manera elegante y coherente la estructura, historia y dinámica de la superficie de la Tierra. Establece que la litosfera (la porción superior más fría y rígida de la Tierra) está fragmentada en una serie de placas o baldosas que se desplazan sobre el manto terrestre fluido. Esta teoría también describe el movimiento de las placas, sus direcciones e interacciones. La litosfera terrestre está dividida en 12 grandes placas y en varias placas menores o microplacas. En los bordes de las placas se concentra actividad sísmica, volcánica y tectónica. Esto da lugar a la formación de grandes cadenas de montañas y cuencas.

Tipos de placas Las placas litosféricas son esencialmente de dos tipos: • Placas oceánicas. Son placas cubiertas íntegramente por corteza oceánica, delgada y de composición básica. Aparecerán sumergidas en toda su extensión. Los ejemplos más notables se encuentran en el Pacífico: la placa Pacífica, la placa de Nazca, la placa de Cocos y la placa Filipina. • Placas mixtas. Son placas cubiertas en parte por corteza continental y en parte por corteza oceánica. Valen como ejemplos de placas mixtas la placa Sudamericana o la placa Euroasiática.

Límites de placa Las placas limitan entre sí por tres tipos de situaciones: 1. Límites divergentes o constructivo. En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta de esta separación es rellenado por material de la corteza, que surge del magma de las capas inferiores. En estos casos, se junta material de la astenósfera cerca de la superficie y la energía cinética es suficiente para hacer pedazos la litósfera. Los bordes constructivos son zonas de intensa concentración de calor, debido al ascenso de magmas a altas temperaturas, unos 1000 o C, y de una alta actividad sísmica. Un ejemplo típico de este tipo de límite son las dorsales oceánicas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica) y en el continente por las grietas, fosas tectónicas, como el Gran Valle del Rift.

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2. Límite convergente o destructivo. Allí donde dos placas se encuentran. Las características de los bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que chocan. Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental (menos densa) la placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en tierra. Las fosas son enormes surcos de hasta 11.000 m de profundidad (fosa de las Marianas), que corren a lo largo de arcos de islas o de cordilleras costeras. Cuando dos placas continentales colisionan, se forman extensas cordilleras. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática. Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japón) 3. Límite transformante o conservativo. El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación consiste en un desplazamiento lateral sin que las placas se separen ni converjan. Debido a la fricción, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento, la energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos de mayor o menor intensidad. Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, ubicada en el Oeste de Norteamérica, que es una de las partes del sistema de fallas producto del roce entre las placa Norteamericana y la del Pacífico.

Bordes de placa Son las zonas de las placas contiguas a los límites, son las regiones de mayor actividad geológica interna del planeta. En ellas se concentran: • El vulcanismo. La mayor parte del vulcanismo activo se produce en el eje de las dorsales, en los límites divergentes, pero al ser submarino y de tipo fluidal, poco violento, pasa muy desapercibido. Detrás vienen las regiones contiguas a las fosas por el lado de la placa que no subduce. ACT - Nivel II ESA

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• La orogénesis, es decir, el levantamiento de montañas. La orogénesis acompaña a la convergencia de placas, tanto donde hay subducción, donde se levantan arcos volcánicos y cordilleras, como los Andes, ricas en volcanes; como en los límites de colisión, donde el vulcanismo es escaso o ausente, pero la sismicidad es particularmente intensa. • La sismicidad. Existen terremotos intraplaca, originados en fracturas en las regiones centrales y generalmente estables de las placas; pero la inmensa mayoría se producen en bordes de placa. Las circunstancias del clima y de la historia han hecho concentrarse una buena parte de la población mundial en las regiones más sísmicas de los continentes, las que forman los cinturones orogenéticos, junto a límites convergentes. Algunos terremotos importantes, como el que destruyó Lisboa en 1755, se originaron en límites de fricción, generalmente en el océano.

Actividades 1. ¿Cuál es la causa del movimiento de las placas litosféricas? 2. ¿Qué es lo que provoca un terremoto? 3. ¿Por qué en los bordes constructivos se da esa intensa acumulación de calor? 4. Diferencias entre fosa tectónica y fosa oceánica. 5. ¿Qué es una zona de subducción? 6. ¿Qué formaciones geológicas se originan en el empuje de placas y procesos de subducción? 7. Indica a qué se debe la ausencia de sedimentos en las dorsales oceánicas. 8. Donde se producen terremotos más profundos, en las dorsales o en las zonas subducción? 9. ¿Por qué crees que los terremotos y los volcanes se suelen producir en los mismos lugares? 10. ¿Qué ocurre cuando se produce subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica? ¿Y cuándo subduce litosfera oceánica bajo litosfera continental? 11. Actividad de investigación. ¿Por qué se pueden encontrar fósiles marinos en los Alpes? 12. ¿Cómo se forman las dorsales y las fosas oceánicas? 13. De las siguientes cuestiones, dí cuáles son verdaderas y cuáles son falsas: a) Las corrientes de convección son la causa del movimiento de las placas litosféricas. b) las dorsales oceánicas son las zonas donde se destruye litosfera. c) Las zonas de subducción son los lugares donde se produce la expansión del fondo oceánico. d) Las cordilleras intracontinentales son el resultado del alejamiento entre dos placas. e) Los arcos de islas volcánicas se dan en zonas de colisión o choque entre placas litosféricas. 14. La popular falla de San Andrés (California, EE.UU.) es un ejemplo de borde de placa: divergente, convergente o conservativo. 15. ¿Qué tipo de límite o borde de placa predomina en las zonas de contacto de la placa del Pacífico con las demás placas? 16. Contesta con las siguientes respuestas: borde divergente, borde pasivo o borde convergente. a) A partir de ellos se produce la expansión del fondo oceánico b) También se llaman bordes constructivos

c) En ellos no se crea ni se destruye litosfera d) Poseen fosas oceánicas ACT - Nivel II ESA

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Rocas Sedimentarias





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Figura 6: rocas sedimentarias detríticas

Figura 7: rocas sedimentarias no detríticas

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Figura 8: capas de la Tierra según el modelo estático y el dinámico

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