18/1/18

D.8 Repasa los movimientos de las placas con animaciones 17-18

Placas litosféricas y distribución de terremotos, volcanes y orógenos.


IDEA FUNDAMENTAL A RECORDAR: LAS FRONTERAS O BORDES DE LAS PLACAS SON ZONAS MUY INESTABLES. EN ELLAS SE LOCALIZAN LOS ORÓGENOS Y SE PRODUCEN VOLCANES Y TERREMOTOS. POR EL CONTRARIO, EL INTERIOR DE LAS PLACAS ES MÁS ESTABLE. 

http://www.fastswf.com/wzeGHeo

Opcional

http://www.cienciasnaturales.es/TECTONICAPLACAS.swf



 BORDES Y MOVIMIENTOS DE LAS PLACAS

En esta animación se observan los tipos de bordes y los movimientos de las placas (Prentice Hall)

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/PlateMotion.swf

Tipos de bordes y movimientos de las placas litosféricas
Opcionales

En la siguiente animación se representan los tres tipos de movimientos y los tres tipos de bordes o límites entre las placas, así como una visión global de los mismos.

http://www.fastswf.com/ftrHipM 

Recuerda que las placas se mueven arrastradas por las corrientes de convección que se originan en la capa D, como vimos en un desarrollo anterior.

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/29700230/helvia/aula/archivos/repositorio/0/26/html/animacion%20tectonica/tectonica_animada/tect_swf_files/53[1].swf

LOS BORDES DE LAS PLACAS UNO A UNO
A. BORDE DIVERGENTE: MOVIMIENTO DE SEPARACIÓN

Entre ambas placas hay una grieta denominada rift de donde surge material fundido del manto, debido a una intensa actividad volcánica fisural. Se denomina también borde constructivo porque en este tipo de bordes se construye litosfera oceánica.

La elevación del relieve que surge entre ambas placas se denomina dorsal oceánica y se extiende como una "cordillera" submarina a lo largo de miles de km. La acumulación de magma basáltico en el rift y el empuje de las corrientes de roca plástica del manto sublitosférico separan las placas provocando la extensión del fondo del océano y el desplazamiento de los continentes situados sobre las placas.

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/PlateMotion.swf 

Opcional: En esta animación se explica cómo se han formado las bandas magnéticas alternantes que configuran fondo oceánico, lo que confirma que este se extiende desde la dorsal hacia afuera, como predice la TEFO.



http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/SeafloorMagnet.swf 

Imagen del libro de consulta

B. BORDE CONVERGENTE: MOVIMIENTO DE ACERCAMIENTO


Pueden ser de dos tipos:

B.1) Bordes convergentes destructivos: Cuando dos placas chocan una contra otra, la placa oceánica (hecha de basalto), que es la placa más densa y fría, se introduce debajo de la más ligera y se destruye debido a las altas temperaturas reinantes en esta zona. Por eso se denominan también bordes destructivos.

Al hundirse la placa oceánica se forma una zona de subducción. Estas zonas suelen presentar alta sismicidad y en ella se originan muchos volcanes. Los materiales acumulados en este borde continental se elevan y forman, junto con los volcanes, orógenos térmicos.

Si las que colisionan son dos placas oceánicas, se originan archipiélagos de islas volcánicas denominados arcos  de islas volcánicas.

Debido al hundimiento de la litosfera oceánica, en estas zonas también se originan las fosas oceánicas.

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/PlateMotion.swf
Borde destructivo/ Movimiento convergente y formación de una cordillera perioceánica

Borde destructivo/ Movimiento convergente y arco insular





B.2) Bordes convergentes de colisión: Si la colisión se realiza entre dos placas continentales, constituidas por rocas graníticas, no se hunde una bajo la otra, sino que ambas placas se incrustan y los materiales se levantan formando relieves montañosos denominados cordilleras u orógenos de colisión.

En estas zonas también se producen terremotos de gran intensidad. En general, los materiales rocosos, al estar sometidos al empuje de las placas, se deforman, es decir, se fracturan y se pliegan, como puedes ver en la animación.




C. BORDE DE CIZALLA: MOVIMIENTO LATERAL

Se denominan también bordes PASIVOS o CONSERVATIVOS (coloquialmente "bordes NiNi" porque en ellos NI se destruye NI se forma litosfera oceánica). En ellos se localizan  las FALLAS TRANSFORMANTES (*), causantes de terremotos de gran magnitud.
(*) Una falla es una fractura en la roca en la que se produce desplazamiento de los bloques. Las fallas transformantes son grandes fallas situadas en los bordes pasivos, conectando las dorsales oceánicas.

http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/PlateMotion.swf 
http://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/animaciones/TransformFaultsV2.swf
Borde conservativo/ Movimiento de cizalla y fallas transformantes
Imagen del libro de consulta
ACTIVIDADSOBRE LA TTP


ANEXO (*): PROCESOS GEOLÓGICOS  ASOCIADOS AL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS.
  1. Sismicidad (terremotos)
  2. Vulcanismo en general.
  3. Formación de arcos de islas volcánicas.
  4. Hundimiento de la litosfera oceánica y formación de fosas oceánicas.
  5. Formación de litosfera oceánica, dorsales y crecimiento (expansión) del fondo de los océanos.
  6. Plegamiento y fractura de rocas
  7. Formación de relieves montañosos u orógenos, tanto en los bordes de los océanos (orógenos térmicos), como en el interior de los continentes (orógenos de colisión).
  8. Deriva continental (desplazamiento de los continentes)


MAPA MUNDI: LAS PLACAS Y SUS MOVIMIENTOS (Por M. Dolores Ariza Jaen/ C. Barbado)
Mapa mundi coloreado con las localizaciones para completar la tabla.

16/1/18

Soluciones actividades sobre isostasia (sin Templo de Serapis) 17-18

ACTIVIDADES DE APLICACIÓN

1. ¿Qué altura tendrá una montaña de 2800 m dentro de dos millones de años,  si se erosiona a un ritmo de unos 30 cm cada 1000 años, pero recupera, por reajustes isostáticos, el 75 % de lo perdido por erosión?


A un ritmo de erosión de 30 cm/ 1000 años, en 2 ma, la montaña se habrá erosionado 30*2*10e6/ 10e3= 60000 cm. O sea, 600 m.

Si recupera el 75 % por reajuestes isostáticos, enconces ascenderá 75*600/100= 450 m.

SOLUCIÓN: 2800-600+450=2650 m. La montaña tendrá una altitud de 2650 m dentro de 2 ma.

2.  "Las columnas de almejas en Puzzuoli", en el templo de Serapis.



Las columnas de Pozzuoli, en las cercanías de Nápoles, Italia,  sirven de ejemplo para explicar los movimientos verticales en la corteza terrestre. Las tres columnas de mármol, hechas de una única pieza cada una, miden 12 metros. En una altura de 3,60 m las columnas albergan colonias de almejas típicas del mar. J. Lippert describió, en 1778,  de una forma muy detallada, que realmente estos animales  no pueden vivir en el sector donde están actualmente los restos. Además, unió a sus investigaciones, los resultados de los estudios arqueológicos realizados en el templo, con el fin de encontrar una explicación a lo sucedido. Por ejemplo encontró que el piso actual en el que se encuentran las columnas estaba sobre otro ya piso inferior, con mosaicos a una profundidad de 1,50 m por debajo del piso actual.

El templo en un pantallazo Google Earth
Responde en tu cuaderno a estas cuestiones:

a) ¿Por qué crees que se construyó el templo actual encima de un piso inferior? R/ Por que el terreno se estaba hundiendo lentamente.

b) ¿Por qué presentan restos de colonias de almejas estas mismas columnas? R/ Por que el templo se hundió hasta el nivel que ocuparon las almejas.

c) En este lugar han ocurrido dos episodios de isostasia. Describe cada uno de ellos indicando, de forma razonada,  si son de ascenso o descenso (subsidencia) continentales. R/ El primero, hundimiento del continente en este lugar y su inundación por el mar. El segundo, levantamiento isostático, como prueba el hecho de que en la actualidad, el templo esté situado por encima del nivel del mar.

d) Dado que el templo se encuentra muy cerca del mar, ¿podrían explicarse estos hechos mediante subidas o bajadas del nivel del mar? ¿Cómo podríamos  probar que estos movimientos verticales corresponden al continente y no son subidas y bajadas del nivel del mar? R/ Obviamente, podría deberse a subidas o bajadas del nivel del mar. El nivel del mar ha subido y ha bajado en muchas ocasiones a lo largo de la Historia de la Tierra, pero sube y baja en todas las costas, por lo que deberíamos encontrar episodios semejantes al de Puzzuoli en diferentes regiones distantes en la misma época. Si fuese así, sería debido a las subidas y bajadas del nivel del mar. Si se trata de un episodio local, el movimiento se debe a la isostasia.

e.1) En la actualidad se piensa que el descenso (subsidencia)  y el ascenso de esta zona están relacionados con  la actividad volcánica del golfo de Puzzuoli, que es la parte submarina de los Campos Flégreos, un extensa área de origen volcánico.  ¿Cómo explicarías el hundimiento de esta  región debido a la actividad volcánica? R/ En la actualidad se piensa que el fenómeno dehundimiento  (subsidencia) fue causado por la acumulación en el fondo del mar de piroclastos procedentes de las erupciones volcánicas.

e.2) ¿Cómo explicarías el ascenso actual o el de unos 7 m que se produjo en 1538, dos días antes de la formación del volcán Monte Nuovo,  teniendo en cuenta la actividad volcánica de la zona? R/ R/ la elevación actual y la de 1538 se debe, probablemente,  a la presión que ejercen los gases del magma situado debajo.

El volcán Monte Nuovo, formado en 1538
    3. REPASO DE LA DERIVA CONTINENTAL: América del Norte y Eurasia distan entre sí 4000 km. Si la velocidad media de separación entre ambos continentes es de 2 cm/ año, ¿cuántos km se han separado  en los últimos 800.000 años, que es la antigüedad de los humanos de Atapuerca? ¿Cuánto tiempo hace que se separaron ambos continentes?

    Atención!! 10e3 equivale a 10 elevado a 3.

    a) En 800.000 años se han separado 8*10e5*2= 16*10e5 cm. O sea 16000 m o 16 km.

    b) A esta velocidad media,  América del Norte y Eurasia se separaron hace 4000*1000*100/ 2= 2*10e8. O sea, hace 200 ma.

    15/1/18

    D.7. Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico (TEFO) 17-18

    ACTIVIDAD DE INICIACIÓN:  APLICAMOS EL MCI 
    Imagina que eres un geólogo del siglo XX y que tienes delante de ti las siguientes ilustraciones, que has encontrado recogiendo datos en estudios de la época en la que vives.

    Relieve submarino, conocido gracias a los barcos y submarinos con RADAR. El fondo oceánico es relativamente reciente. Su antigüedad es inferior a los 185 ma aproximadamente.
    Islandia, es una isla volcánica formada en la dorsal medio-atlántica. En todas las dorsales hay un elevado flujo térmico y muchos volcanes fisurales y terremotos.
    Las dorsales están formadas por basalto, una roca volcánica.
    1.  Formula tres observaciones a partir de las imágenes.
    2. Plantea un problema científico a partir de las mismas.
    3. Formula una hipótesis que de respuesta al problema planteado.
    4. Seguimos con el proceso de investigación que hemos iniciado: ¿Qué pruebas buscarías para comprobar tu hipótesis? 
    FICHA DE TRABAJO

    https://drive.google.com/open?id=0B2HAzwIWxHk1elhvaTFEblBsZEU

    PRESENTACIÓN DIGITAL PARA CONSULTAR Y ACLARAR LAS IDEAS: LA  TEFO de Hess (1962)


    APUNTES PARA ESTUDIAR (EN LA FOTOCOPIA)

    LA EXTENSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO:

    Como sabes, a principios de los años 60 se tenían bastantes datos sobre el fondo de los océanos:
    • El fondo oceánico no es solo una gran llanura abisal tapizada por sedimentos, sino que en ella destacan los relieves elevados, con volcanes y guyots, así como profundas grietas y fosas.
    • Posee unas "cordilleras" denominadas dorsales oceánicas, de miles de km de longitud y unos 2000 m de altitud.
    • Las dorsales están formadas por volcanes de tipo fisural. Poseen además un elevado flujo térmico (mucho calor) y una alta sismicidad (con muchos terremotos).
    • Es relativamente joven: Su antigüedad es inferior a los 185 ma.
    • La corteza oceánica es de origen volcánico y está formada por basaltos.
    La abundante información existente sobre los fondos oceánicos  hizo que las teorías fijistas vigentes, que proponían un modelo de planeta en el que los continentes habían permanecido estáticos, quedasen desacreditadas y se empezara a aceptar la movilidad continental. 

    Pero aún habría que avanzar más hasta su aceptación total. Uno de estos avances fue la Teoría de la Extensión del Fondo Oceánico, propuesta inicialmente por Hess como hipótesis (1962) y aceptada posteriormente como Teoría en base a las pruebas aportadas por decenas de investigadores. Este desarrollo trata sobre ello.

    LA EXTENSIÓN DEL FONDO DEL OCÉANO

    Hess reunió los datos conocidos sobre el fondo de los océanos y se atrevió a formular una hipótesis muy atrevida sobre su formación: “El fondo de los océanos se extiende a partir de la dorsal”. En detalle y según su hipótesis, el material magmático del interior de la Tierra emerge por las dorsales y va consolidándose y extendiéndose a ambos lados de la misma. De esta forma se fabrica nueva litosfera oceánica a partir de la dorsal, alejándose del centro la corteza más antigua. Este proceso continuado, a lo largo de millones de años, trae como consecuencia el ensanchamiento de los océanos. El propio científico, por falta de pruebas, denominó a su idea “un ensayo geopoético”.

    PRUEBAS QUE CONFIRMAN LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO

    Como sabes, la Ciencia se construye a base de pruebas que confirman o rechazan las hipótesis propuestas. Así es como se establecen las Teorías que acaban siendo aceptadas por la comunidad científica. Aportemos las pruebas para confirmar la hipótesis de Hess.

    PRUEBA 1: ESTUDIO DE LAS ROCAS DEL FONDO OCEÁNICO

    Si la hipótesis es cierta, la edad de las rocas basalticas del fondo de los océanos iría aumentando a medida que nos alejamos de la dorsal, dado que el fondo se extiende desde la dorsal hacia los lados.  



    PRUEBA 1: ESTUDIO DE LAS ROCAS DEL FONDO OCEÁNICO: Si la hipótesis es cierta, la edad de las rocas basálticas del fondo de los océanos aumentará a medida que nos alejamos de la dorsal, dado que el fondo se extiende desde la dorsal hacia los lados. Y efectivamente esto fue lo que se encontró investigando el fondo oceánico (mira la presentación o la imagen superior de la p 174 de tu libro).

    Rojo= 0 ma/ Amarillo= 20 ma/ verde= 60 ma/ Azul claro= 120 ma y azul oscuro= 180 ma.

    PRUEBA2: ESTUDIO  DE LOS SEDIMENTOS DEL FONDO OCEÁNICO


    PRUEBA2: ESTUDIO DE LOS SEDIENTOS DEL FONDO OCEÁNICO: Si la hipótesis de Hess es cierta esperaríamos encontrar un mayor espesor de sedimentos a medida que nos alejamos de la dorsal, ya que el fondo es cada vez más antiguo. Se investigaron los fondos marinos en muchas regiones del planeta, con el fin de determinar el espesor de los sedimentos y su antigüedad. La tabla del blog representa los resultados de una de estas investigaciones oceanográficas, realizada en el océano Pacífico, al oeste de Centroamérica (ver imagen y tabla en el blog). Como puedes ver, el espesor de los sedimentos aumenta a medida que nos alejamos de la dorsal.

    PROCEDIMIENTOS MATEMÁTICOS PARA CASA



    LOCALIZACIÓN DE LA MUESTRA
    DISTANCIA A LA DORSAL DEL PACÍFICO ESTE (km)
    ESPESOR DE LOS SEDIMENTOS (m)
    EDAD DE LOS SEDIMENTOS MÁS PROFUNDOS  (ma)
    A
    3400
    480
    36
    B
    2100
    415
    22
    C
    1300
    410
    15
    D
    550
    215
    10
    E
    0
    0
    0

    ACTIVIDAD GRÁFICA: Representa los resultados de la investigación 2 en dos gráficas diferentes y pégalas en el hueco. 2 P.

    Responde.

    a) ¿Cuál es la variable independiente y dependiente en cada caso? Razona la respuesta. 1 P

    b) ¿Qué le ocurre al espesor de los sedimentos? 0,5 P

    c) ¿Qué le ocurre a la edad de los sedimentos más antiguos, localizados justo por encima del fondo oceánico? 0,5 P

    d) ¿Por qué los resultados de esta investigación confirman la hipótesis de la expansión del fondo oceánico? 1 P

     PRUEBA 3 : ESTUDIO DE LAS ANOMALÍAS PALEOMAGNÉTICAS  DEL FONDO OCEÁNICO (libro p 15)

    PRUEBA 3: ESTUDIO DE LAS ANOMALÍAS PALEOMAGNÉTICAS DEL FONDO OCEÁNICO: El F.O. se ha formado por solidificación del magma basáltico procedente de los volcanes de la dorsal. La lava contiene minerales magnéticos (magnetita) que se mueven libremente mientras la lava fluye. Cuando la lava se solidifica, los cristales de magnetita quedan inmovilizados, orientados en la dirección del campo magnético existente.
    El campo magnético ha invertido su polaridad a lo largo de la Historia de la Tierra cada 700.000 años, por término medio. Por tanto, si el fondo oceánico se extiende, los cristales magnéticos estarán orientados en direcciones opuestas alternantes, según el campo magnético existente en el momento en el que se consolidó la lava.
    Tras investigar el fondo oceánico, los geólogos encontraron que los cristales de magnetita están dispuestos en bandas paralelas, simétricas y alternantes (en cuanto a polaridad), a ambos lados de la dorsal, lo que confirma su extensión a partir de la dorsal.



    Animación sobre el origen de las anomalías paleomagnéticas del fondo oceánico.

    ACLARACIONES A LAS FOTOGRAFÍAS DEL LABORATORIO

    Experimento en clase: Si acercamos un imán a una brújula podemos simular la inversión del campo magnético terrestre.

    NOTAS

    1) Cada clip está forrado de papel, con una mitad roja (que mira hacia el norte) y otra blanca (hacia el sur). Los clips forrados representan los minerales magnéticos (con hierro) que se orientan según el campo magnético de la época, cuando el magma que sale por la dorsal se solidifica. 

    2) En las fotografías, la punta roja de la brújula señala el norte magnético. 

    3) El imán de la fotografía es el causante del campo magnético.

    a) Si el fondo oceánico no  se extendiese, los minerales magnéticos estarían "mirando" siempre hacia el mismo lado.

     En el pasado: Supongamos que los minerales magnéticos miraban  hacia el norte (punta de color color rojo de la brújula, por ejemplo).
     
    700.000 años después, tras la inversión del campo magnético, (polo norte magnético hacia abajo) los minerales magnéticos siguen "mirando" en la misma dirección en la que se consolidaron cuando se formó el fondo oceánico, ya que no ha habido nuevas aportaciones de magma.

    b) Si el fondo oceánico crece a partir de la dorsal, como suponía Hess, el magma va saliendo por la dorsal y los minerales magnéticos van consolidándose orientándose según el campo magnético de esa época.

     En el pasado: El océano era más estrecho y los minerales magnéticos "miraban" hacia el polo norte magnético de esa época, situado en la parte superior, como indica la brújula.

    700.000 años después  con el campo magnético invertido, los minerales  "están mirando " hacia el nuevo polo norte magnético, situado en la parte inferior de  la fotografía. El océano se ha extendido, pero los nuevos minerales, situados en el centro de la fotografía,  están orientados al revés que los que se formaron en el pasado, que están desplazados a ambos lados, por la extensión del fondo desde la dorsal.

    Como has podido comprobar, hemos aportado dos pruebas contundentes que corroboran o confirman la hipótesis de Hess sobre la extensión del fondo de los océanos. Por tanto, hemos sido testigos del nacimiento de una nueva teoría que explica de forma satisfactoria el nacimiento y la extensión de los océanos. 

    Pero no acaba todo aquí, aún hay más procesos geológicos por explicar, como el origen y la ubicación de los orógenos y la distribución de volcanes y terremotos en la superficie del planeta.

    Pero eso será el contenido de un nuevo desarrollo titulado: UNA TEORÍA GLOBAL PARA EXPLICAR LA ACTIVIDAD INTERNA DE NUESTRO PLANETA.


    VÍDEO FINAL

    Esta visualización recorre el fondo del océano desde las suaves laderas continentales a las trincheras más profundas a partir de datos analizados y archivados por la NOAA