Resumen: Tectónica global y dinámica terrestre

📋 Esquema del Curso

1. Métodos y estructura interna terrestre
2. Deriva continental de Wegener
3. Expansión oceánica y pruebas globales
4. Placas litosféricas y su movimiento
5. Tipos de límites entre placas
6. Ciclo supercontinental de Wilson
7. Orogénesis y formación de montañas
8. Orógenos andinos y alpinos
9. Ciclos tectónicos y origen de Cataluña
10. Geodinámica, riesgos y recursos

📖 1. Métodos y estructura interna terrestre

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Métodos geofísicos indirectos: Aplican principios matemáticos y físicos para interpretar datos instrumentales y estudiar la estructura interna y la composición química de la Tierra.
• Terremoto: Ocurre cuando las rocas de la corteza se rompen porque no soportan las fuerzas que las comprimen o estiran, liberando vibraciones que sacuden súbitamente la superficie.
• Discontinuidad sísmica: Un lugar donde cambia la velocidad de las ondas sísmicas al pasar entre capas de distinta composición o naturaleza.
• Litosfera: Comprende la corteza y parte del manto superior, y está fragmentada en placas litosféricas.

• Astenosfera: Una parte del manto superior con rocas parcialmente fundidas y más fluidas que las de la litosfera, donde se originan corrientes de convección que mueven las placas suprayacentes a pocos centímetros por año.

★ Imprescindible

• El método sísmico estudia las ondas producidas por terremotos: sus velocidades y características varían según los materiales que atraviesan, y su registro en sismógrafos permite inferir la estructura y las propiedades de las capas internas.

📌 El hipocentro es el punto subterráneo donde se rompen las rocas, mientras que el epicentro es el punto de la superficie situado en la vertical del hipocentro y donde las vibraciones llegan con mayor intensidad.

📌 El modelo geoquímico divide la Tierra según la composición química y el comportamiento sísmico en corteza, manto y núcleo; el modelo geodinámico la divide según las propiedades físicas y mecánicas en litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera.

Complementos

• La perforación más profunda mencionada, en la península de Kola, alcanzó 12,262 km, mientras que en el fondo marino se llegó a 3,6 km.

• Los métodos indirectos incluyen:

  • el gradiente geotérmico
  • las rocas de explotaciones mineras profundas
  • las anomalías de gravedad
  • el campo geomagnético
  • las rocas volcánicas y plutónicas
  • las muestras de meteoritos
  • el cálculo de la densidad terrestre

• Si el epicentro de un terremoto está en el mar, puede originarse un tsunami.

📌 Las discontinuidades de primer orden corresponden a cambios bruscos de velocidad sísmica, mientras que las de segundo orden corresponden a cambios más graduales.

• Las discontinuidades principales separan: la de Mohorovicic, la corteza del manto, la de Wiechert-Gutenberg, el manto del núcleo externo, la de Lehmann, el núcleo externo del núcleo interno

• La mesosfera comprende parte del manto superior y todo el manto inferior, y presenta comportamiento rígido.

• La endosfera corresponde al núcleo, y la capa D, entre el núcleo y el manto, se encuentra fundida y tiene composición desconocida.

• La discontinuidad de Repetti separa el manto superior del manto inferior.

💡 Truco mnemotécnico

El modelo geoquímico clasifica materiales; el geodinámico, comportamiento mecánico.

📖 2. Deriva continental de Wegener

★ Imprescindible

• Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental, según la cual los continentes estuvieron unidos en Pangea hace 200 millones de años, rodeada por Panthalassa, y Pangea se fracturó en Lauràsia y Gondwana.

📌 La deriva continental sostiene que los continentes se mueven, mientras que la tectónica de placas explica que se desplazan sobre placas litosféricas que se mueven sobre la astenosfera.

Complementos

• La evidencia geográfica de la deriva continental es el encaje de los continentes como piezas de un rompecabezas, especialmente en los límites de las plataformas continentales.

• La evidencia tectónica incluye la coincidencia entre continentes hoy separados de rocas, plegamientos y cadenas montañosas de más de 200 Ma.

• La evidencia paleontológica consiste en la coincidencia de fósiles anteriores a la separación continental y en fósiles diferentes posteriores a ella.

• La evidencia paleoclimática comprende restos fósiles tropicales en latitudes altas y restos glaciales en el ecuador.

💡 Truco mnemotécnico

Pangea como un rompecabezas que se fractura en dos grandes bloques.

📖 3. Expansión oceánica y pruebas globales

★ Imprescindible

• Los fondos oceánicos se expanden desde las dorsales: las rocas más modernas están junto a la dorsal y su distribución presenta simetría a ambos lados.

Complementos

• En la década de 1960, las campañas militares de cartografía de los fondos marinos aportaron pruebas de la separación continental y contribuyeron a la teoría moderna de la tectónica de placas.

• La plataforma continental es la prolongación submarina de pendiente suave desde la costa y alcanza una profundidad máxima de 300 m.

• El talud continental es el declive acusado que marca el límite entre la corteza continental y la corteza oceánica.

• La llanura abisal pertenece a la corteza oceánica y tiene una profundidad media de 4000 m.

• Las fosas oceánicas son depresiones de las llanuras abisales que pueden alcanzar los 11 km de profundidad.

• La capa de sedimentos sobre las rocas volcánicas es nula en la dorsal y más gruesa lejos de ella.

• Al solidificarse las rocas volcánicas, sus minerales férricos quedan orientados según el campo magnético terrestre, que invierte su polaridad en intervalos más o menos regulares de unos 100.000 años; a ambos lados de las dorsales aparecen materiales con orientaciones opuestas.

• Las principales zonas de concentración incluyen:

  • el cinturón circumpacífico o Anillo de Fuego
  • el cinturón mediterráneo y transasiático
  • las dorsales

• Marie Tharp y Bruce Heezen elaboraron conjuntamente un mapa del fondo oceánico; Tharp no podía embarcar por ser mujer y trabajaba con los datos que Heezen recogía en los barcos.

• Harry Hess elaboró la teoría de la expansión del fondo oceánico.

💡 Truco mnemotécnico

En la dorsal, rocas jóvenes y sin sedimentos; lejos, rocas más antiguas y sedimentos gruesos.

📖 4. Placas litosféricas y su movimiento

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Placas tectónicas: Bloques rígidos en los que se divide la litosfera, encajan entre sí y se desplazan sobre la astenosfera unos centímetros por año.

★ Imprescindible

📌 Entre las hipótesis sobre el movimiento de las placas se encuentran las corrientes de convección del manto y las fuerzas que actúan en los propios márgenes de las placas.

Complementos

• El grosor medio de las placas tectónicas es de 100-150 km; la corteza tiene un grosor medio de 35 km y el resto corresponde al manto.

• Se distinguen ocho grandes placas, placas menores y microplacas, y no todas están confirmadas ni tienen límites precisos.

• La clasificación distingue placas:

  • oceánicas
  • mixtas
  • continentales

• Las placas no son permanentes: pueden crecer, reducirse, desaparecer o romperse; algunas placas actuales incluyen partes que fueron placas independientes, como la placa ibérica dentro de la euroasiática.

• 🔄 La circulación convectiva ocurre así:

  1. El material más caliente y menos denso asciende.
  2. El material se enfría en zonas menos calientes.
  3. Al aumentar su densidad, el material desciende.
  4. Las placas se desplazan según el sentido de las corrientes.

• El calor interno que impulsa la convección se atribuye a la desintegración de elementos radiactivos y al calor residual de la formación terrestre; teorías recientes extienden las corrientes al conjunto del manto.

📖 5. Tipos de límites entre placas

★ Imprescindible

📌 Los márgenes constructivos o divergentes separan placas y forman nueva corteza; los destructivos o convergentes las aproximan y suelen destruir corteza; los conservadores o transformantes desplazan placas lateralmente sin crear ni destruir corteza.

• Los márgenes constructivos corresponden a dorsales oceánicas y, cuando ocurren en un continente, forman un rift; son ejemplos el rift africano y la dorsal atlántica.

📌 En una convergencia oceánica-oceánica se forma un arco de islas en una fosa; en una convergencia oceánica-continental, la placa oceánica subduce y causa vulcanismo y plegamiento continental; en una convergencia continental-continental hay poca subducción y se forman cordilleras.

Complementos

• Los márgenes transformantes producen intensa actividad sísmica por el deslizamiento lateral de las placas, aunque no generan ni destruyen corteza.

💡 Truco mnemotécnico

Constructivo crea corteza; destructivo la consume; transformante la conserva.

📖 6. Ciclo supercontinental de Wilson

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Ciclo de Wilson: John Tuzo Wilson - La reunión periódica de las tierras emergidas en un supercontinente y su posterior separación, aproximadamente cada 400 o 500 Ma.

📝 Puntos esenciales

• El ciclo de Wilson ofrece una visión dinámica y global de los distintos tipos de márgenes entre placas.

📖 7. Orogénesis y formación de montañas

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Orogénesis: El conjunto de procesos que origina grandes cordilleras, llamadas orógenos.
• Movimientos isostáticos: Reajustes del manto que elevan el relieve y pueden provocar simetría en los orógenos.

★ Imprescindible

• Las cordilleras más altas coinciden con límites de placas, y la orogénesis comienza cuando se activa un margen antes inactivo entre corteza oceánica y continental.

• La formación de una gran cordillera puede comenzar con acumulación de sedimentos y subsidencia; los cambios convectivos activan el margen, la subducción produce vulcanismo, la compresión acorta y engruesa la corteza y se forman estructuras tectónicas y rocas metamórficas y magmáticas.

Complementos

• Los niveles estructurales de un orógeno son zonas donde predominan los mismos tipos de rocas metamórficas y los mismos mecanismos de deformación.

💡 Truco mnemotécnico

Sedimentación, activación, subducción, compresión y formación de rocas.

📖 8. Orógenos andinos y alpinos

★ Imprescindible

📌 Los orógenos andinos se forman en la convergencia de una placa oceánica y una continental, mientras que los alpinos se forman tras la subducción oceánica y la colisión de dos continentes.

• En los orógenos alpinos, dos placas continentales gruesas y ligeras se deforman por presión sin que ninguna sufra subducción completa; el magmatismo es escaso y los sedimentos se apilan en pliegues tumbados y mantos de corrimiento.

Complementos

• En los orógenos andinos, la subducción produce plegamiento, fuertes gradientes geotérmicos y abundante magmatismo; el vulcanismo se sitúa hacia el interior y su origen se hace más profundo al alejarse del océano.

• En los orógenos andinos, los magmas pueden proceder de la fusión parcial de la placa subducida y, si incorporan materiales continentales, originan magmas secundarios asociados a erupciones violentas.

• En los orógenos andinos, las masas de magma forman grandes cuerpos de rocas plutónicas y metamorfismo, mientras que el rozamiento y la compresión favorecen las rocas metamórficas.

• Las cordilleras de tipo andino se localizan alrededor del Pacífico e incluyen los Andes, las Rocosas y las cordilleras de América Central.

• Los arcos de islas volcánicas, como Japón, Filipinas y las Aleutianas, son procesos semejantes a los orógenos andinos.

• En las rocas metamórficas de los orógenos alpinos, la presión puede orientar los minerales y producir esquistosidad, que facilita el rompimiento en superficies planas.

• Las cordilleras alpinas incluyen:

  • Alpes
  • Pirineos
  • Béticas
  • Apeninos
  • Cáucaso
  • Zagros
  • Elburz
  • Himalaya y cordilleras de Birmania

💡 Truco mnemotécnico

El orógeno andino subduce una placa oceánica; el alpino comprime dos continentes.

📖 9. Ciclos tectónicos y origen de Cataluña

★ Imprescindible

• A lo largo de la historia terrestre se reconocen el ciclo Cadomiense (750-480 Ma), asociado a la formación de Gondwana; el Hercínico o Varisco (380-280 Ma), asociado a Pangea; y el Alpino, todavía actual.

• El relieve actual y la situación geográfica de Cataluña son resultado de procesos geodinámicos internos del ciclo alpino; la orogenia alpina produjo pliegues y fallas en el Prepirineo y afloramientos de materiales antiguos.

Complementos

• La fragmentación de Pangea y las interacciones posteriores entre placas tectónicas determinaron los relieves y la geografía terrestre actuales.

📖 10. Geodinámica, riesgos y recursos

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Geodinámica interna: Comprende los procesos geológicos provocados por el movimiento de las capas terrestres, que determinan el relieve y afectan a los seres vivos.
• Riesgo ambiental: La interacción de los procesos del medio con las personas, sus bienes o sus recursos; puede ser una catástrofe o un fenómeno lento, como la pérdida de playas.
• Peligrosidad: La probabilidad de que ocurra un fenómeno destructivo, expresada en términos de cada cuánto sucede.
• Exposición: El número de personas y bienes que pueden verse afectados por un fenómeno.
• Vulnerabilidad: La proporción de personas y bienes afectados respecto del total de personas y bienes expuestos.

★ Imprescindible

📐 Fórmula - El riesgo se calcula como $R = P \times E \times V$, donde P es peligrosidad, E es exposición y V es vulnerabilidad.

📌 Un riesgo natural ocurre sin intervención humana, mientras que un riesgo inducido aparece cuando las personas alteran el equilibrio natural y desencadenan procesos peligrosos.

📌 La predicción anticipa dónde y cuándo ocurrirá un riesgo mediante el conocimiento de su formación y evolución; la previsión usa antecedentes para elaborar modelos, delimitar áreas de riesgo y crear mapas; la prevención aplica medidas para minimizar sus efectos, como planes de evacuación.

Complementos

📌 Los recursos naturales se clasifican según su velocidad de renovación en renovables y no renovables, y según su uso en energéticos y no energéticos.

💡 Truco mnemotécnico

El riesgo natural no requiere intervención humana; el inducido surge al alterar el equilibrio del medio.

📊 Tablas de síntesis

Modelos de estructura terrestre

Tipos de límites de placas