Tectónica global I
Créditos
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio
Noriega Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:
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Biología y Geología – Proyecto ECOSFERA – 4ESO
Autores: Emilio Pedrinaci Rodríguez, Concha Gil Soriano.
Editorial: SM
Madrid, 2003
ISBN 84-348-9275-8
Excepto las siguiente imágenes, propiedad de Juan Ignacio
Noriega Iglesias: diapositiva 2.
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en
Internet.
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
Como los fósiles fueron seres
vivos, ocuparon un determinado
hábitat, por lo que su hallazgo
indica algo sobre los ecosistemas
en que vivieron
Los Picos d’Europa desde Les Arriondes
Conocida la facies de la
caliza que forma los Picos,
podremos saber qué tipo
de sedimentos eran, cómo
y cuando se convirtieron
en roca sedimentaria
Facies: conjunto de características
paleontológicas (fósiles) y
litológicas (forma, tamaño,
disposición de los granos,
composición mineralógica) que ayuda
a conocer dónde, cómo y cuando se
originó un estrato o conjunto de
estratos de rocas sedimentarias
Conocida la facies de un estrato o
de un conjunto de estratos de
roca sedimentaria, podemos
conocer qué tipo de sedimentos y
en que ambiente se convirtieron
en esa rocas o rocas
Si encontramos fósiles de
seres vivos marinos en los
Picos d’Europa, esto quiere
decir que antiguamente
fueron sedimentos marinos
La presencia de fósiles
marinos en zonas
continentales indica
que fueron zonas
sumergidas
Una zona marina puede
llegar a ser continental o
viceversa porque…
…ha bajado o subido el
nivel del mar
…ha subido o
bajado el continente
…han ocurrido
ambos procesos
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
Cambios en el nivel del mar
Hace 10 m. a. la línea
de costa estaba
mucho más lejos que
la actual
Cambios en el nivel del mar en tiempo
geológico (miles o m. a.): movimientos
eustáticos producidos por…
…variación en el volumen de
agua de los océanos,
producida, a su vez, por…
…glaciaciones, que convierten
parte del agua del mar en hielo,
disminuyendo el volumen de
agua líquida (descensos
eustáticos de hasta 100 m con
respecfto a nivel acutal)
…variaciones en la forma de las cuencas
oceánicas (cuencas de sedimentación)
(variaciones en el nivel del mar de hasta 350 m)
…interglaciaciones, que
producián un incremento en al
agua líquida (ascensos de
hasta 80 m con respecto al
nivel actual)
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
Cambios isostáticos (I)
Rasa costera (antigua plataforma de abrasión)
Actual plataforma
de abrasión
Ría de Vigo: valle fluvial invadido por el mar
Rasa costera de Gran Canaria (costa norte)
Hay litorales en los que el mar ha penetrado
en los valles fluviales, formando rías o
fiordos: costas de hundimiento
Hay litorales en los que el mar se ha
retirado, formándose rasas costeras y
playas levantadas: costas de emersión
Estas situaciones no pueden ser explicadas sólo desde el punto de
vista eustático, pues la comunicación entre todos los mares causaría
iguales procesos en todo el planeta
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
Cambios isostáticos (II)
La existencia simultánea de costas de emersión y de hundimientos se explica por la teoría de la isostasia
Materiales más densos que
los bloques continentales
Materiales más densos que
los bloques continentales
Los bloques se hundirán o elevarán en función de su masa (efecto iceberg)
Si el bloque sufre erosión o está
cubierto de hielo y éste se derrite,
pierde masa y se eleva
Si el bloque recibe materiales procedentes de
la erosión de otra zona o sobre él se forma un
casquete glaciar, se hunde (subsidencia)
Para que esto suceda, los bloques han de estar “flotando” sobre materiales más densos
El resultado de estos movimientos es el equilibrio isostático
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
Cambios isostáticos (III)
Estas curvas de nivel representan el ascenso
en cm/siglo que está teniendo lugar en la
península de Escandinavia en los últimos
10.000 años, aunque los antiguos valles
glaciares han sido invadidos por el mar,
originándose fiordos
Esta península estuvo cubierta por
un casquete glaciar de considerable
espesor. Hace poco más de 10.000
años el hielo comenzó su fusión y la
península está aún recuperando su
equilibrio isostático
Los cambios eustáticos y los isostáticos
modifican la distribución de tierras y
mares en el planeta
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
¿Dónde será más profunda la corteza terrestre? (I)
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La corteza terrestre no tiene el
mismo grosor en todos los
lugares. Esta ilustración muestra
dos posibles situaciones según se
alcance la máxima profundidad:
Bajo la cordillera (A)
Bajo la llanura (B)
¿Qué situación es la más
correcta? ¿Por qué?
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
ACTIVIDADES (I)
• 2.-¿Qué han debido analizar los geólogos para reconstruir el mapa
que podría haber tenido la península Ibérica hace 10 m. a?
• 3.-¿Por qué decimos que los cambios eustáticos afectan a todo el
planeta de manera similar, mientras que los cambios isostáticos no?
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (I)
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A comienzos del siglo XX, los científicos ya
sabían que los continentes sufrían
movimientos de ascenso o descenso (la
teoría de la isostasia es de fines del siglo
XIX)
La idea de que los continentes se podían
haber movido ya estaba en mente de muchos
científicos al observar la semejanza entre las
costas del oeste africano y del este
suramericano y la continuidad de algunas
formaciones rocosas en ambos continentes
Humboldt, 1801)
Frank Taylor ya había propuesto (1910) la
hipótesis de la movilidad continental
El meteorólogo alemán Alfred Wegener
publicó en 1915 Die Entstehung der
Kontinente und Ozeane (El origen de los
continentes y los océanos), obra en la que
proponía que los continentes sufrían también
otros movimientos de deriva y que
anteriormente habían constituido una única
masa continental denominada Pangea. Este
movilismo encontró una fuerte oposición en
geofísicos ilustres como Harold Jeffreys
Alfred Wegener en la Antártida
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (II)
Reconstrucción de Pangea II
elaborada por Snider en 1858
Reconstrucción de Pangea II elaborada
por Baker entre 1911 y 1928
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (III) Argumentos de Wegener (I)
Argumentos geográficos: la coincidencia
imperfecta entre los litorales de los continentes
al final del Carbonífero (hace 290 m. a.) 
Pangea
El supercontinente Pangea II propuesto por Wegener
La mayor oposición de Jeffreys fue precisamente por los
importantes errores (de hasta 600 km) que se daban en el
acoplamiento de los continentes propuesto por Wegener
Versión actual de Pangea según el
ajuste informático de Bullard (1964) con
las líneas de plataforma continental.
Nótese la ausencia de Islandia (círculo)
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (IV) Argumentos de Wegener (II)
Argumentos petrológicos: Wegener utilizó
los datos sobre distribución de rocas que
ya eran conocidos, distribuciones que se
continuaban al encajar Suramérica y África
Estudios más actuales han confirmado la correlación
entre determinados espesores de rocas
sedimentarias en Suramérica y África hasta que se
separaron (bifurcación superior)
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (V) Argumentos de Wegener (III)
Argumentos paleoclimáticos: Wegener utilizó
rocas sedimentarias como indicadores
climáticos: tillitas (glaciarismo), yesos y halitas
(clima árido), carbones (clima tropical húmedo)
Reconstrucción de Gondwana en el
Permo-Triásico, donde se aprecian las
áreas afectadas por la glaciación
(Windley, 1978).
¿Se mueven los continentes?
Cambios en la distribución de tierras y mares
El rompecabezas continental (VI) Argumentos de Wegener (IV)
Argumentos paleontológicos: Wegener estudió
la distribución de restos fósiles de organismos
cuya presencia en lugares muy distantes resulta
difícil de explicar, salvo que en la época en que
vivieron estuviesen próximos
Reconstrucción paleográfica del Pérmico,
mostrando un gran mar epicontinental que cubre
parte de Sudamérica y África (apud Cooper y
Kensley, 1984). CO: conexión oceánica.
¿Se mueven los continentes?
Teoría de la deriva continental
Con los argumentos vistos hasta ahora,
Wegener elaboró su Teoría de la Deriva
Continental, con los siguientes postulados:
En el pasado todas las tierras
emergidas estuvieron unidas
formando un gran continente
denominado Pangea
Otro de los dos errores
básicos de Wegener
Pangea se fracturó en
varias partes que se
desplazaron sobre los
océanos y hoy constituyen
los continentes
En el frente de avance de
estos fragmentos se formarían
unas arrugas, que serían las
cordilleras
Pero Wegener desconocía cuál era la
causa de los movimientos de estos
fragmentos, aunque propuso…
…la fuerza centrífuga debida a la
rotación terrestre, que desplazaría a
estos fragmentos hacia el ecuador
Uno de los dos errores
fundamentales de Wegener
…el frenado producido por las
atracciones de Sol y Luna
Wegener murió en 1930, en la Antártida, sin que su teoría fuese aceptada y sin saber
que había sentado las bases para la actual Teoría de la Tectónica de Placas
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo son los fondos oceánicos? (I)
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Aunque en la década de 1940 no se sabía casi nada sobre los fondos oceánicos,
pronto cambiaría la situación. A los intereses militares por tener mapas topográficos
del océano y a los económicos (se sospechaba que había importantes yacimientos
de petróleo en el subsuelo marino), se sumó el interés científico.
Dos razones científicas destacaban:
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Los océanos cubren el 71 % de la superficie del planeta. No es posible comprender lo que
ocurre en él desconociendo lo que hay bajo las aguas.
Se esperaba encontrar, capa sobre capa, depósitos de materiales desde hace 4000 m. a.
hasta la actualidad.
Parecía razonable que así fuera. Si desde el principio de los tiempos los ríos, los
glaciares y el viento habían transportado sedimentos al mar, deberían encontrarse
estratos correspondientes a todo el pasado terrestre, cada uno de los cuales
contendría fósiles de la época en que se depositó. Serían como las páginas de un
libro en las que estuviese escrita la historia del planeta.
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo son los fondos oceánicos? (II)
El estudio de los fondos oceánicos dio buenos resultados
La existencia de la dorsal oceánica
La relativa juventud de los fondos oceánicos en
comparación con las rocas de los continentes
(nada más antiguo de 200 m. a.)
La escasez de sedimentos y su extraña distribución
(encontrándose espesores 15 veces menores y
ausencia total en la zona de la dorsal)
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo son los fondos oceánicos? (III) Actividad
•
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Según el principio de superposición de
los estratos, los materiales más
modernos se depositan sobre otros
más antiguos.
En la imagen se observa un detalle del
fondo oceánico representado en el
dibujo superior.
A) ¿Qué edad tendrá el estrato 3?
B) ¿Qué edad tendrán los sedimentos
más superficiales que se encuentran
en los fondos oceánicos?
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo es el interior terrestre? (I)
Algunos datos
La densidad media de las rocas
continentales es = 2,7 g/cm3 y como se
conoce la masa y el volumen de la Tierra, su
densidad media es = 5,5 g/cm3, lo que implica
que el interior terrestre tiene densidades entre
9 y 13 g/cm3
Hay certeza de que la Tierra tiene su
propio campo magnético (brújula) dipolar,
de lo que se deduce que debe haber un
núcleo metálico que produce este campo
magnético
Las profundas galerías de las
minas están a mayor temperatura
que la superficie y el magma que
sale en los volcanes está a unos
1000 ºC
La Tierra está distribuida
interiormente en capas, lo que
se ha demostrado mediante el
estudio de la propagación de
las ondas sísmicas por el
interior del planeta
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo es el interior terrestre? (II)
Composición de la Tierra (I)
Cambios bruscos en la velocidad de las ondas
sísmicas por el interior del planeta se
interpretan como discontinuidades, es decir,
cambios en la composición y estado de los
materiales que forman las diferentes capas
Discontinuidad de Mohorovicic:
separa la corteza del manto
Discontinuidad de Gutenberg:
separa el manto del núcleo
externo
Discontinuidad de Lehman:
separa el núcleo externo
del núcleo interno
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo es el interior terrestre? (III)
Composición de la Tierra (II) Modelo geoquímico
La corteza continental tiene un espesor
medio de 35 km, con dominio de granitos y
gneisses cubiertos de sedimentos
La corteza oceánica tiene un espesor
medio de 8 km, con dominio de
basaltos cubiertos de sedimentos
El manto tiene un espesor
de casi 2900 km, con
dominio de peridotita
El núcleo es la esfera central,
compuesto por una aleación
de hierro y níquel
Nombres de las capas consideradas
en el modelo geoquímico
¿Se mueven los continentes?
¿Cómo es el interior terrestre? (IV)
Composición de la Tierra (III) Modelo geodinámico
Litosfera = corteza + parte
superior del manto superior
Litosfera continental:
espesor de 100-200 km
Litosfera oceánica:
espesor de 50-100 km
Astenosfera: capa plástica, de irregular espesor y
en estado de semifusión, situada bajo la litosfera,
que llega hasta los 670 km de profundidad
Mesosfera: comprende el resto del manto
situado bajo la astenosfera. Es también una capa
plástica y llega hasta la discontinuidad de
Gutenberg
Núcleo externo: situado bajo la mesosfera,
llega hasta la discontinuidad de Lehman. Es
una capa fluida
Nombres de las capas consideradas
en el modelo geodinámico
Núcleo interno: comprende el resto
del núcleo y es sólido
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¿Se mueven los continentes? Cambios en la