1º BACHILLERATO (BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA)
Temas
Introducción
Criterios evaluación
Autoevaluación
Actividades
Complementos

 

El sistema Tierra. La investigación científica de la Tierra

 

    3. LA DINÁMICA DE LA GEOSFERA: LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
 


INTRODUCCIÓN

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

ACTIVIDADES PARA MANDAR AL TUTOR

INTRODUCCIÓN

Como hemos visto en la unidad anterior, el modelo dinámico de la Tierra nos presenta una litosfera rígida y una astenosfera más o menos fluida.

El modelo de la astenosfera fue propuesto por Joseph Barrell, quien, en 1914, dividió la Tierra sólida en dos zonas: una rígida la litosfera (esfera de roca) de unos 100 km de grosor y otra plástica la astenosfera (esfera débil) bajo ella.

La astenosfera de Barrell no tenía límite inferior, puesto que, a principios de siglo, el conocimiento del interior de la Tierra era muy limitado; hoy podríamos aplicarlo a todo el manto situado por debajo de la litosfera.

Posteriormente, Gutenberg y Anderson hablaron de un nuevo nivel de baja velocidad sísmica situada en el manto superior (entre los 100 y 200 km de profundidad). La mezcla de ambos conceptos hace que hoy en día, en los libros de texto, se hable de astenosfera refiriéndose a la capa de baja velocidad de Gutenberg y Anderson.

Por aquel entonces, sin embargo, algunos geofísicos pusieron en duda que la capa de baja velocidad de las ondas sísmicas fuera continua, porque detectaron que, en este nivel, tanto la astenostera como la litosfera presentaban una mezcolanza de zonas con diferentes velocidades sísmicas, unas con velocidades mayores y otras con velocidades menores que la media del manto. En otras palabras, las zonas más calientes (y por tanto más susceptibles de fluir) no formaban un nivel continuo, sino “islas térmicas” separadas entre sí por zonas rígidas.

Cómo ya mencionamos en la unidad anterior, la década de los 90 trajo enormes avances en Geofísica, en especial la tomografía axial por ordenador, que permitió radiografiar el interior de la Tierra y modificar profundamente el modelo clásico de la astenosfera.

El modelo actual que explica el desplazamiento de placas ha sido descrito por varios científicos, entre ellos Paul Tackley, uno de los pioneros de la tomografía del manto:

La convección en estado sólido del manto terrestre (2900 km de espesor) es el mecanismo motor de la tectónica de placas y de toda la actividad geológica asociada a ésta en la superficie de nuestro planeta, como son la deriva continental, la sismicidad, el vulcanismo y las orogenias. La convección en el manto y la tectónica de placas constituyen un solo sistema, en el que las placas oceánicas son la cubierta térmica superior, enfriada en la convección. El motor del lento movimiento de las placas y del manto es el calor radiactivo y el enfriamiento residual del planeta a través de sus 4.500 millones de años de historia.

Debes saber que en los trabajos científicos más actuales ya no hay menciones a la astenosfera, sino radiografías del manto en las que aparecen superpenachos (masas de material caliente que asciende desde el núcleo) y avalanchas o cascadas subductivas (aglomeraciones de material litosférico que “caen” hasta el núcleo).

Aunque, como es frecuente en la historia de la Ciencia, hay una enorme resistencia para cambiar ideas profundamente arraigadas en la tradición cultural y científica. El concepto de Astenosfera (la esfera débil) seguirá persistiendo unas décadas, por inercia, hasta su total desaparición.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Al finalizar el estudio de la unidad deberás ser capaz de:

  • Entender la teoría de la tectónica de placas y las pruebas que han permitido su comprobación.
  • Describir cómo se genera el fondo oceánico y el significado de los accidentes que se encuentran en él.
  • Diferenciar los tipos de convergencia entre las placas que dan origen a los distintos tipos de orógenos y explicar las estructuras geológicas que se originan en el interior de las placas.
  • Relacionar la existencia de terremotos y volcanes con la teoría de la tectónica de placas.
  • Describir los tipos de deformación de las rocas y clasificar el resultado de las deformaciones.

ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

  1. Explica la siguiente frase: «El movimiento de las placas litosféncas proporciona la energía necesaria para que ocurran los procesos geológicos de origen interno y para influir en los de origen externo».
  2. Explica las semejanzas y las diferencias entre los dos modelos, el astenosférico clásico y el más actual de avalanchas y penachos, sobre el mecanismo impulsor de las placas.
  3. Explica por medio de qué procesos se transforma la energía calorífica del interior de la Tierra en el movimiento de las placas tectónicas.
  4. ¿Por qué se dice que la litosfera terrestre se encuentra en un estado de equilibrio dinámico?
  5. Explica qué tipo de relación existe entre los procesos orogénicos y la formación de pliegues y de fallas.
  6. Tomando como base la teoría de la tectónica de placas, elabora una hipótesis sobre lo que ocurrirá dentro de algunos millones de años con la región de los valles de rift intracontinentales del este de África.
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ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN INTERACTIVAS

Actividad 1: Pruebas de la Deriva Continental
Actividad 2: El nombre de las placas
Actividad 3: El motor de las placas
Actividad 4: Características de los bordes de placa
Actividad 5: Resultados de la convergencia
Actividad 6: Ruptura continental
Actividad 7: La deformación de la litosfera
Actividad 8: Partes de un pliegue
Actividad 9: Tipos de pliegues
Actividad 10: Tipos de fallas
Actividad 11: Diferencias entre fallas y diaclasas
Actividad 12: Terremotos y vulcanismo

ACTIVIDADES PARA MANDAR AL TUTOR
  1. En el mapa adjunto:

    - Marca con diferentes colores las placas Euroasiática, Arábiga, Indoaustraliana y Norteamericana.

    - Señala con flechas cómo se mueven entre sí las placas:
    Africana – Arábiga, Africana – Antártica, Pacífica – Antártica y Euroasiática – Indoaustraliana.

  2. Describe brevemente las principales pruebas de que la litosfera es dinámica y de que se han producido desplazamientos continentales.
  3. ¿Cuáles fueron los dos fallos de la teoría de Wegener?
  4. Explica las diferencias entre los dos modelos propuestos sobre el mecanismo impulsor de las placas litosféricas.
  5. Cita y señala en el mapa las estructuras geológicas que coinciden con los límites de placas. Señala un ejemplo de cada una en el mapa
  6. Explica el modelo actual de avalanchas y plumas que explica la causa del movimiento de las placas litosféricas.
  7. Señala en el mapa dos zonas de bordes divergentes y explica qué fenómenos se producen en ellos ¿Cuál es la estructura geológica característica de estas zonas? ¿Cuál es al causa de la formación de magmas en esta zona?
  8. ¿Cuál es la principal fuente del calor interno terrestre según las hipótesis científicas actuales?
  9. Señala en el mapa tres tipos distintos de bordes convergentes y explica la diferencia entre ellos. Indica las estructuras y procesos geológicos que se dan en cada uno.
  10. ¿Qué es el bandeado magnético del fondo marino? ¿Qué se ha deducido de su estudio?
  11. ¿Dónde se encuentran las rocas más antiguas del fondo marino? Razona la respuesta.
  12. Señala en el mapa una zona de borde pasivo y explica en qué consiste.
  13. ¿De qué tipo de rocas estará formado el fondo del valle del Rift africano? ¿Cuál es la causa de que no existan sedimentos? ¿Cómo podría evolucionar esta zona?
  14. Imagina que se produce un terremoto en cada una de las zonas señaladas en el mapa como A y B. ¿Cuál de ellos tendrá el foco más profundo? Razona la respuesta. Para contestar realiza un dibujo esquemático de la estructura vertical de la zona.
  15. Señala en rojo en el mapa 3 zonas donde exista el plano de Benioff y explica por medio de un esquema que es y que datos se han podido obtener de su estudio.
  16. ¿Qué diferencia existe respecto al origen, entre las islas de Japón, Islandia y Hawai?
  17. Explica cuál es la causa de los terremotos ocurridos en San Francisco.
  18. Explica razonadamente el hecho de que la capa de sedimentos depositada en los fondos marinos sea más delgada cerca de las dorsales oceánicas que lejos de ellas.
  19. Describe los diferentes tipos de deformación de las rocas frente a los esfuerzos tectónicos.
  20. ¿Qué tipo de deformación sufre un pliegue? ¿Qué tipo de esfuerzos lo provocan? ¿En que se diferencia un anticlinal de un sinclinal?
  21. ¿En que se diferencia una falla de una diaclasa? Explica en qué diferentes situaciones se pueden producir las diaclasas.
  22. Dado un dibujo de dos fallas, señala de qué tipo es cada una y el tipo de esfuerzos que las producen.
  23. ¿Qué diferencia existe entre la escala de Mercalli y la de Ritcher?
  24. ¿Qué diferencia existe entre las erupciones efusivas y las explosivas?
  25. Con relación al siguiente mapa de Islandia contesta a las siguientes cuestiones: a) ¿Qué tipo de roca forma la isla? Razona la respuesta y b) ¿Cómo interpretas la disposición de las rocas en este esquema
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