El ciclo de las rocas y la tectónica de placas

El ciclo de las rocas

Hutton no le parecía que el relieve fuera inmutable. Lo dedujo observando los sedimentos del río. También dedujo que eran procesos realizados en millones de años.

El ciclo de las rocas: Los sedimentos se transforman en rocas y nuevamente en sedimentos gracias a los agentes geológicos.

• Superficie terrestre: meteorización y transformación en sedimentos.
• Interior corteza terrestre: sometidos a temperaturas elevadas, se transforman en rocas.

Interior de la corteza terrestre

Modificaciones en los materiales:

• La presión: aumenta rápidamente en la profundidad.
• La temperatura: 3 grados cada 100 m.
• Esfuerzos de compresión y distensión: comprimen y estiran los materiales de la corteza.

Cambios en los materiales:

• Diagénesis: transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias por la presión y la temperatura.
• Metamorfismo: cambios de las rocas sometidas a otras presiones y temperaturas. Rocas metamórficas.
• Magmatismo: fusión de las rocas, crea rocas magmáticas.

El gradiente geotérmico

Es el aumento de temperatura en el interior de la Tierra, a causa del calor residual. Hace 4.000 millones de años la Tierra estaba sometida a impactos de meteoritos, desintegración de elementos radiactivos y decantación de los materiales más densos.

Formación de las capas de la Tierra

Cuando la Tierra se calentó, los materiales se ordenaron por densidades:

• Núcleo (hierro)
• Manto (materiales rocosos pesados)
• Corteza (rocas poco densas)
• Atmósfera (capa de gases)
• Hidrosfera y océanos (vapor de agua)

La corteza

Capa rocosa delgada y sólida.

• Continental: 30 y 70 km de espesor, compuesta de granito, cubierta de rocas sedimentarias y sedimentos.
• Oceánica: 10 km de espesor, forma los fondos oceánicos, compuesta de basalto y gabro.

El manto

Capa rocosa, bajo la corteza, 2900 km de profundidad, compuesto por peridotita.

• Superior
• Inferior

El núcleo

Composición metálica (85% hierro, 5% níquel, 10% elementos no metálicos).

• Externo
• Interno (sólido)

Las discontinuidades sísmicas

Superficies de separación que se identifican y se localizan con estudios sismológicos (separación entre capa y capa de la Tierra).

Tipos:

• Mohorovičić: entre corteza y manto.
• Repetti: separa manto superior y manto inferior.
• Gutenberg: separa manto y núcleo externo.
• Lehman: separa núcleo externo y núcleo interno.

La litosfera

Parte más externa del manto superior, unida con la corteza. Se fragmenta en placas litosféricas.

• Continental: espesor 300 km en montañas y 100 km en planos continentales.
• Oceánica: grosor ~100 km en zonas más antiguas y ~20 km en zonas jóvenes de los océanos.

La tectónica de placas

Alfred Wegener

Teoría: los continentes podían desplazarse. Hace 300 millones de años estaban unidos: Pangea.

La astenosfera

Nueva capa del interior del manto (Joseph Barrell). Permitía que los fondos de las cuencas se hundieran a causa del peso de los sedimentos, y los relieves se alzaran por la erosión. Lo llamó isostasia.

La expansión del fondo oceánico

1960: la composición del fondo oceánico era basáltica (cadena de volcanes).

1962: Harry Hess decía que el océano iba aumentando de extensión. Los basaltos del fondo oceánico eran más antiguos cuanto más alejados estaban de la dorsal. El océano Atlántico se había abierto al desplazarse hacia el este (Europa y África) y al oeste (América del Norte y del Sur). Velocidad de expansión de varios mm al año. Estudios sísmicos mostraban que no era la corteza sino la litosfera la que deslizaba arrastrada por las corrientes de convección (Arthur Holmes, 1929).

Las bandas magnéticas de los fondos oceánicos

Siglo XX: el campo magnético de la Tierra es inestable, su polaridad se invierte cada cierto tiempo. Las inversiones del campo magnético quedan registradas en las rocas volcánicas (magnetita). Cuando la lava se consolida, los cristales de magnetita quedan orientados en dirección norte-sur.

Fred Vine y Matthews publican los resultados de las medidas del magnetismo remanente. Arrinconan las teorías fijistas.

El plano de Benioff

Los terremotos que tenían el foco sísmico menos profundo se situaban cerca de la línea de costa, y los que lo tenían más profundo, tierra adentro. Las cadenas montañosas son el resultado de la colisión de placas.

Las placas litosféricas

(Corteza + manto superior)

• Litosfera oceánica: rocas basálticas metamórficas, densa, desplazada por corrientes de convección.
• Litosfera continental: roca granítica, volcánica, metamórfica, sedimentarias. Poco densa. Desplazada por la litosfera oceánica o corrientes de convección.

Tipos de placas:

• Placas oceánicas: compuestas por litosfera oceánica.
• Continentales: compuestas por litosfera continental.
• Mixtas: (las dos, casi toda la superficie terrestre).
• Microplacas: fragmentos pequeños que se mueven.

Movimientos de las placas

• Divergente: crea borde constructivo (nueva litosfera oceánica), vulcanismo intenso, expansión del fondo oceánico.
• Convergente:
  • Borde destructivo (destruye litosfera oceánica, sismicidad intensa, vulcanismo).
  • Borde de colisión (colisión entre continentes, plegamiento de rocas, sismicidad).
• Cizallamiento: cerca pasiva, sismicidad.