EL ORIGEN DE LOS RELIEVES Y EL FIJISMO:
Hutton fue el primer científico que intuyó que el relieve de la Tierra era algo cambiante, y achacó estos cambios, como la formación de cordilleras, al calor interno de la Tierra, poniendo como ejemplo los volcanes, pero no sabía explicar el por qué del levantamiento de capas de estratos de sedimentos miles de metros sobre el nivel del mar, y la aparición de fósiles marinos en la cumbre de esas montañas. Fue el primero en intuir las teorías movilistas.
Hasta entonces predominaba el fijismo, que sostenía que los relieves han sido siempre los mismos, desde la creación, y que la aparición de fósiles en altas montañas, era debido al diluvio universal, y que la formación de cordilleras se había producido al arrugarse la corteza tras enfriarse lentamente la Tierra.
Las teorías fijistas argumentan su aparición debido a fuerzas verticales (teoría de la contracción, teoría del geosinclinal y teoría de la undación o geotumor), y las teorías movilistas, entre la que destaca la deriva continental de Wegener, que explican la formación de las cordilleras debido a movimientos horizontales de la corteza.
Las teorías fijistas argumentan su aparición debido a fuerzas verticales (teoría de la contracción, teoría del geosinclinal y teoría de la undación o geotumor), y las teorías movilistas, entre la que destaca la deriva continental de Wegener, que explican la formación de las cordilleras debido a movimientos horizontales de la corteza.
Actividad 1: Completa el siguiente cuadro de las teorías fijistas sobre el origen y la formación de las cordilleras.
Cómo se explica
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Qué no explica
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Teoría de la contracción
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Teoría del geosinclinal
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Teoría de la undación
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Tras analizar las diferentes teorías fijistas, pasamos a estudiar la teoría movilista de la deriva continental de Wegener, cuyos puntos principales son:
- Los continentes, hace 300 m.a. estaban unidos formando Pangea, rodeado por un único mar, Panthalassa.
- Hace 200 m.a. Pangea se fragmenta en diferentes continentes que comienzan su "deriva", su movimiento, hasta llegar a su posición actual.
- Los continentes se desplazan arrastrándose sobre el fondo oceánico.
- Al ir moviéndose los continentes arrastran materiales de sus márgenes, que se pliegan y se forman las cordilleras.
- El mecanismo causante del movimiento son:
- Fuerza de inercia provocada por la rotación terrestre.
- Fuerzas de atracción de la Luna y el Sol.
Actividad 2: Pero, ¿por qué no se aceptó su teoría? Responde a esta pregunta.
Aún no siendo aceptada, Wegener encontró una serie de pruebas que apoyan firmemente su teoría. Son las siguientes:
- Pruebas geográficas: ajuste de los taludes de las plataformas continentales de distintos continentes, como si fuesen piezas de un puzzle.
- Pruebas geológicas: existencia de formaciones geológicas (cordilleras,...) en continentes separados por un océano, que coinciden en el tipo de roca, edad, alineación y orientación.
- Pruebas paleoclimáticas: hallazgo en continentes separados de fósiles y tipos de rocas, característicos de climas determinados, que ya no se dan en esos lugares, lo que induce a pensar que esos lugares estaban juntos en la época en la que se formaron las rocas.
- Pruebas biogeográficas: observación de grupos de organismos localizados únicamente en ciertos lugares muy separados actualmente. No pudieron atravesar océanos y distancian tan enormes, por lo tanto debían vivir en el mismo lugar, y al separarse aunque hayan evolucionado por separado son organismos muy similares.
- Pruebas paleontológicas: hallazgo de los mismos fósiles en continentes muy alejados en la actualidad.
Joseph Barrell intenta dar una explicación al gran espesor de las capas de sedimentos que se encontraban en la corteza. Sugiere que a 100km, en el manto está la astenosfera, una capa con materiales más plásticos, que ante el peso de los materiales que se acumulan encima se va hundiendo, y a medida que se van erosionando materiales que están encima disminuirá el peso que soporta y tenderá a levantarlos. Este proceso de movimientos de ascenso y descenso de materiales se denomina isostasia.
Un ejemplo de esto lo tenemos en la Península de Escandinavia, ascenso de los Alpes, terrazas fluviales, rasas costeras.
EL DESARROLLO DEL MOVILISMO:
Un ejemplo de esto lo tenemos en la Península de Escandinavia, ascenso de los Alpes, terrazas fluviales, rasas costeras.
EL DESARROLLO DEL MOVILISMO:
A partir de los años ´40, ´50 y ´60 del siglo pasado se cartografió todo el fondo oceánico a través del sonar de barcos y submarinos descubriéndose las dorsales y fosas oceánicas. Un buen ejemplo de la importancia de la tecnología en los avances científicos.
Así se descubrió que los fondos oceánicos tenían relieves formados por grandes cordilleras, fosas de miles de metros de profundidad,..., además de percatarse que carecían de gruesas capas de depósitos sedimentarios que deberían haberse acumulado durante millones de años. Además con la recogida de muestras de los fondos se encontró que las rocas no tenían más de 185 m.a. de antigüedad.
Así se descubrió que los fondos oceánicos tenían relieves formados por grandes cordilleras, fosas de miles de metros de profundidad,..., además de percatarse que carecían de gruesas capas de depósitos sedimentarios que deberían haberse acumulado durante millones de años. Además con la recogida de muestras de los fondos se encontró que las rocas no tenían más de 185 m.a. de antigüedad.
LA EXTENSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO:
Harri Hess recogió todos los datos vistos en el apartado anterior y enunció su hipótesis de la expansión del fondo oceánico, basándose en lo siguiente:
- Materiales calientes del manto ascienden en el rift (depresión central) de las dorsales y se sitúan a ambos lados de ella, creciendo así el fondo oceánico, ese océano se expande.
- La edad de las rocas basálticas a los lados de la dorsal son más antiguas cuanto más nos alejamos de la dorsal. Edad máxima en la zona más próxima a los continentes y edad mínima en el eje de la dorsal.
- La corteza oceánica desciende al manto en las fosas, al enfriarse esos materiales.
- Este movimiento tipo "cadena transportadora" se debe a corrientes de convección del manto: materiales calientes ascienden en las dorsales y al irse enfriando aumenta su densidad y se hunden en las fosas.
No pudo probar su hipótesis, pero hay pruebas indirectas posteriores que la apoyan:
- La inversión del campo magnético terrestre.
- La antigüedad de los fondos oceánicos.
- El espesor de la corteza oceánica es mayor a medida que nos alejamos de la dorsal debido a que llevan mayor tiempo recibiendo sedimentos.
Actividad 4: Explica brevemente qué es la convección, y las tres pruebas que avalan la hipótesis de Hess sobre la expansión del fondo oceánico. Ayúdate de tu libro de texto, y de la siguiente página de Biosfera.
Para completar la anterior actividad, e incluso las anteriores entra en la siguiente animación de Webgeology.
Gran explicación de la deriva continental y las pruebas que la apoyan:
En 1968 se unieron las teorías de la deriva continental de Wegener, y la expansión del fondo oceánico de Hess, a la que se llamó teoría de la tectónica de placas.
Para comprender mejor esta teoría primero hay que conocer la estructura interna de la Tierra.
Para comprender mejor esta teoría primero hay que conocer la estructura interna de la Tierra.
Desde el punto de vista estructural distinguimos las siguientes capas:
Como podéis ver en el mapa los bordes de placa son de tres tipos:
En el siguiente vídeo se muestra cómo se ha formado el mar Rojo:
Actividad 6: Utilizando el mapa anterior indica qué placas se separan y, por tanto, son bordes constructivos.
Actividad 7: En el mismo mapa, sobre el continente africano hay dibujada una línea azul que lo divide casi por completo y que se corresponde con zonas de grandes lagos:
EL CICLO DE WILSON:
James Tuzo Wilson propuso en 1966 que la apertura y cierre de las cuencas oceánicas es un proceso cíclico y que cada vuelta de ciclo tiene una duración de unos 200 millones de años. Wilson establece una serie de fases dentro del ciclo en las que podemos identificar todos los procesos geológicos de la tectónica de placas y los bordes/límites entre placas.
- Corteza continental y corteza oceánica.
- Manto superior e inferior.
- Núcleo externo e interno.
Con diferente composición química y estado de las rocas de cada capa.
Desde el punto de vista dinámico, a la derecha del dibujo:
- Litosfera= corteza + 50km del manto.
- Mesosfera= resto del manto. Ascensos de materiales calientes y descenso de los fríos provocan el movimiento de la litosfera. A los primeros 150-200km se le denomina astenosfera, siendo más plástica al estar semifundida. Se duda de su existencia.
- Endosfera= núcleo.
La litosfera no es continua, está dividida en placas litosféricas.
Estas placas pueden ser:
Estas placas pueden ser:
- Continentales: sólo litosfera continental.
- Oceánicas: sólo litosfera oceánica.
- Mixtas: litosfera continental + litosfera oceánica.
Las placas litosféricas se desplazan sobre la mesosfera arrastrando a los continentes, a una velocidad de pocos centímetros al año (podéis ver la velocidad media de desplazamiento de las placas en el vídeo de más arriba, también en el mapa).
Actividad 5: observa el mapa con la distribución de las placas litosféricas y completa la siguiente tabla identificando cada placa con su tipo y colocando el nombre bajo la columna que le corresponde:
Placa continental
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Placa oceánica
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Placa mixta
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Como podéis ver en el mapa los bordes de placa son de tres tipos:
- Los de color azul son bordes constructivos. En ellos las placas se están separando, de ahí que tengan flechas que apuntan en direcciones opuestas. En ellos existe una dorsal oceánica donde se está generando nueva corteza oceánica. En el siguiente vídeo se representa el ascenso del magma en una zona del continente (rift), como comienza a separarse el continente en dos y como se forma un océano entre las dos nuevas placas.
En el siguiente vídeo se muestra cómo se ha formado el mar Rojo:
- Los de color rojo son bordes convergentes, una placa se desplaza hacia otra placa, pueden ser de dos tipos:
- Destructivo: se destruye litosfera oceánica al hundirse bajo litosfera continental, en lo que se denomina proceso de subducción, como por ejemplo en la zona de la costa sudamericana del Pacífico, originándose un orógeno, la cordillera de los Andes. También se puede producir subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica de otra placa, se forman...?
- De colisión: chocan dos bordes con litosfera continental que son de la misma densidad y uno no se va a hundir bajo el otro, sino que uno de los bordes se situará encima, cabalgará, sobre el otro, formándose una cordillera, como por ejemplo...?
- Bordes pasivos: cuando una placa se desliza lateralmente respecto a otra, o una parte de una dorsal se desliza en su avance sobre otra parte de la dorsal, el movimiento es de cizalla, no existe ni destrucción ni formación de litosfera, pero si que se forman fallas transformantes, de desgarre o transformación, con una gran sismicidad. Ejemplo: falla de ?
Actividad 7: En el mismo mapa, sobre el continente africano hay dibujada una línea azul que lo divide casi por completo y que se corresponde con zonas de grandes lagos:
- ¿Qué está sucediendo allí?
- ¿Cómo se llama la estructura geológica que se está formando?
- ¿Cómo crees que evolucionará toda la zona?
EL CICLO DE WILSON:
James Tuzo Wilson propuso en 1966 que la apertura y cierre de las cuencas oceánicas es un proceso cíclico y que cada vuelta de ciclo tiene una duración de unos 200 millones de años. Wilson establece una serie de fases dentro del ciclo en las que podemos identificar todos los procesos geológicos de la tectónica de placas y los bordes/límites entre placas.
- Enlace con la animación del ciclo de Wilson.
Origen de islas volcánicas no asociadas a límites de placa: el caso de los puntos calientes (Hot spots) como las islas Hawaii.
- The Geological Society, página con mucha información sobre las placas tectónicas (animaciones, mapas interactivos, explicaciones,...).
- Actividades Tectónica de placas IES Suel.
