Manifestaciones de la energía interna (I): Los Terremotos

Los sismos o terremotos son vibraciones del terreno que se producen cuando se libera de forma instantánea la energía acumulada en el interior de la Tierra. El punto del interior de la Tierra donde se origina el terremoto se denomina foco, o hipocentro. El punto de la superficie situado encima del foco y en la vertical se denomina epicentro (el primer punto al que llegan las ondas sísmicas).

Las ondas generadas en los terremotos, ondas sísmicas, son captadas por unos instrumentos denominados sismógrafos y se registran en los sismogramas. Cuando un terremoto tiene lugar en el mar se denomina maremoto y se puede producir una ola sísmica llamada tsunami. Cuando el tsunami se produce en el continente se llama Seiche.

• La escala de Richter mide la magnitud del terremoto, ya que relaciona la magnitud con la energía liberada en el hipocentro. Se mide del 1 al 10.
• La escala de Mercalli indica la intensidad del terremoto, ya que mide los efectos producidos por la sacudida. Tiene 12 grados.

Los daños causados por un terremoto no solo dependen de la energía liberada, hay otros factores: la proximidad al epicentro, la naturaleza del terreno o de las construcciones.

Métodos de estudio del interior de la Tierra

• Métodos directos:
  • Observar directamente los materiales de la superficie terrestre.
  • Observar sondeos o perforaciones.
  • Minas, perforaciones subterráneas; donde podemos ver los materiales del interior de la Tierra.
• Métodos indirectos:
  • Estudiar mediante la observación indirecta, o interpretación de propiedades físicas y/o químicas.
  • Estudio de magma.
  • Estudiar los meteoritos, fragmentos que vienen de otro planeta o del exterior de la Tierra.
  • Estudiar los impactos de meteoritos.
  • Método gravimétrico.
  • Método eléctrico.
  • Método sísmico; consiste en el estudio y la interpretación de la propagación de las ondas sísmicas que se producen en un terremoto.

Tipos de ondas sísmicas

• Ondas internas:
  • Ondas primarias (P):
    • Son las primeras que se registran en los sismógrafos. Son las más veloces.
    • Se propagan en medios sólidos o líquidos.
    • Su velocidad de propagación es mayor en los medios sólidos que en los líquidos.
    • Las partículas viajan en la misma dirección en que se propaga el frente de las ondas (movimiento longitudinal).
  • Ondas secundarias o transversales (S):
    • Son las segundas que se registran en el sismógrafo. La velocidad de propagación es menor que las ondas P.
    • Se propagan en medios sólidos.
    • Las partículas vibran en sentido perpendicular, con respecto a la dirección de propagación (movimiento transversal).
• Ondas externas o superficiales:
  • Ondas Love (L):
    • Son transversales, es decir, hacen vibrar el terreno de un lado para otro.
  • Ondas Rayleigh:
    • La velocidad de propagación es menor a la de las ondas L.
    • Hacen vibrar a las rocas con un movimiento que recuerda al de las olas.

Modelos del interior de la Tierra

Manifestaciones de la energía interna de la Tierra (II): Los Terremotos según su origen

• Los terremotos tectónicos:
  • Debido al movimiento de masas rocosas a desgarres y fricciones. Son los que provocan más catástrofes ya que son los de mayor intensidad.
  • Tras la sacudida principal, le siguen muchas secundarias, llamadas réplicas (que son vibraciones del terreno que se producen después del terremoto principal).
  • Pueden producirse debido a:
    • Al movimiento de dos bloques a lo largo de una falla. (T. foco somero) Su hipocentro se sitúa a poca profundidad. Son los de mayor intensidad, los más catastróficos.
    • Lugar en las zonas de subducción, cuando una placa oceánica se introduce en el manto. Los hipocentros pueden estar a diferentes profundidades a lo largo del plano de subducción. (foco somero, intermedio y profundo).
• Los terremotos volcánicos:
  • Se deben al movimiento del magma del subsuelo y a las erupciones explosivas. Se producen cerca de los volcanes y son menos frecuentes y de menor intensidad que los tectónicos.

Distribución de los terremotos en relación con los límites de placas

Se distribuyen en tres grandes regiones:

• Un cinturón de alta sismicidad que rodea el Pacífico.
• El segundo cinturón de actividad sísmica intensa.
• El tercer cinturón de alta sismicidad.

Los Volcanes

La distribución de los volcanes

Situados en zonas activas. Hay que destacar la existencia de volcanes en el interior de una placa, en los puntos calientes, donde asciende magma desde el manto profundo.

Los volcanes se disponen en las siguientes zonas:

• Límites constructivos, (dorsales centrooceánicas).
• Límites destructivos, (zonas de subducción).
• Límites neutros, (deslizamiento lateral).
• Límites calientes, (archipiélago de Hawái).

¿Cómo es un volcán?

Los volcanes son estructuras geológicas por las que los magmas ascienden a la superficie. Cuando el material volcánico es expulsado por grandes fracturas, forma volcanes fisurales; por un único punto, da lugar a un volcán central.

• En los volcanes fisurales, el magma surge a través de fracturas. Expulsan lavas basálticas procedentes del manto, calientes y fluidas. Estas grandes formaciones se denominan mesetas basálticas.
• En los volcanes centrales, el magma acumulado en la cámara magmática asciende por una fractura, la chimenea, y sale por un orificio central, el cráter.

Las erupciones volcánicas

• Erupciones volcánicas terrestres:
  • Violentas, dependiendo de:
    • Si el magma es fluido, los gases se liberarán fácil y lentamente y no se produce actividad explosiva.
    • Si el magma es viscoso, dificulta la salida de los gases. Cuando se liberan bruscamente, se producen fuertes explosiones.
• Erupciones volcánicas submarinas:
  • Diferentes de las terrestres:
    • Cuando son superficiales, son muy violentas, pues la lava produce explosiones submarinas.
    • Si se producen a más de 300 m de profundidad, la lava solidifica al entrar en contacto con el agua y forma las lavas almohadilladas o pillow-lavas.

Los volcanes

Son grietas u orificios por los que emerge al exterior el magma originado en el interior terrestre (en el manto o en la corteza profunda) por la fusión de las rocas preexistentes. Además de materiales fundidos, el magma contiene materiales sólidos y gases disueltos.

• Cámara magmática: Lugar donde se acumula la lava.
• Chimenea: Es el conducto por el que sale la lava magmática a la superficie o al exterior, comunica la cámara magmática con el cráter.
• Cráter: El orificio por el que sale la lava al exterior.
• Los gases permiten al magma salir al exterior.

Materiales o productos que arrojan los volcanes

• Salen al exterior:
  • Lava: Magma desgasificado que sale formando «ríos» o coladas.
  • Gases: Por la desgasificación del magma y evaporación de aguas subterráneas.
  • Piroclastos: Materiales sólidos que arroja el volcán. Tipos de piroclastos de menor a mayor tamaño: cenizas, lapilli y bombas volcánicas (estado sólido).

Tipos de rocas y edificios volcánicos

De la composición del magma dependen aspectos como el tipo de roca y de erupción o la forma del edificio volcánico resultante:

• Magma ácido: Son viscosos.
  • Volcanes con explosiones.
  • Se denominan así porque tienen mucho contenido en sílice (SiO₂) y originan rocas como las riolitas. (Piedra pómez o pumita).
• Magmas básicos: Son más fluidos.
  • Sin explosiones violentas.
  • Son pobres en sílice y originan rocas como el basalto.
• Magmas intermedios: Suelen alternar coladas de lava y piroclastos.
  • Tienen un contenido intermedio en sílice (Andesita).

Magmas básicos, magmas intermedios, magmas ácidos.

Volcanes tipo compuesto o estratovolcanes

Suelen alternar en ellas capas de coladas de lava con piroclastos.

Vulcanismo y tectónica de placas

Lugares donde hay vulcanismo: las dorsales, zonas de subducción, los rift, «puntos calientes».

La procedencia del magma determina el tipo de rocas que se forman:

• Zonas de subducción.
• Dorsales.
• Rift Valley.
• Puntos calientes.

El magma procede de material profundo.

El vulcanismo en España

Zonas:

• Islas Canarias (Mar reciente).
• Cabo de Gata (Almería).
• Isla de Alborán (Mar Mediterráneo).
• Campo de Calatrava (Castilla-La Mancha).
• Islas Columbretes (Mar Mediterráneo).
• Zona de Olot.

Islas Canarias

Ni se han generado por puntos calientes, ni se han generado en la dorsal atlántica, ni están asociadas a un límite de placas. Su origen se debe a una fractura en el Atlas en dirección este-oeste, que en épocas de distensión permitía que ascendiera el material procedente del manto formando las islas.

Cabo de Gata

Hace 5 millones de años.

La formación de las cordilleras

• Orógeno: Es un conjunto de cordilleras que se ha formado durante un periodo de tiempo denominado orogénesis.
• Orogénesis: Son los periodos de tiempo en los que se forman los orógenos.
• Orogenia: Es el tiempo geológico que dura la formación de un orógeno.

A lo largo del tiempo hemos tenido 3 orogenias: Caledónica, Hercínica, Alpina.

¿Qué es una cordillera?

Una cordillera son cadenas montañosas continentales alargadas de dimensiones kilométricas. Las cordilleras se forman en los límites destructivos de placas.

• Cordilleras pericontinentales o de tipo andino:
  • Los Andes: se forman en los bordes de subducción.
• Cordilleras intracontinentales o de tipo alpino:
  • Himalaya: se forman por colisión continental, se generan cuando 2 placas continentales chocan.
  • Los Himalayas se formaron cuando chocó la placa de la India con la Euroasiática.
  • Los Andes se formaron cuando chocó la placa Africana con la Euroasiática.

Comportamiento de los materiales ante los esfuerzos

Debido a la dinámica de las placas se somete a las rocas a esfuerzos que pueden ser de compresión, distensión y cizalladura. Ante ellos las rocas sufren plegamientos, roturas o dislocaciones. Cuando esto ocurre se dice que la roca se ha deformado.

Comprensión, cizalladura, distensión o tracción.

• Material elástico: Se le aplica un esfuerzo, se deforma y al cesarlo vuelve a su posición original.
• Material plástico: Al aplicarle el esfuerzo se deforma y al cesar el esfuerzo el material deformado no vuelve a su posición original.
• Material rígido: Al aplicarle un esfuerzo, se rompen al alcanzar el punto de fractura.

Los pliegues

Tipos de pliegues

Según su forma se dividen en sinclinales y anticlinales:

• Anticlinales: Aquellos con forma de A y presentan los materiales más antiguos en el núcleo.
• Sinclinales: Presentan forma de V, y presentan los materiales más modernos en el núcleo.

En función de cómo sea la posición del plano axial:

• Inclinado: Cuando el plano axial está inclinado.
• Recto: Cuando el plano axial está vertical.
• Tumbado: Cuando el plano axial está horizontal.
• Simétrico: El plano axial divide al pliegue en dos partes iguales.
• Asimétrico: El plano axial divide al pliegue en dos partes desiguales.

Deformaciones que se producen por fractura: diaclasas y fallas

Al someterse a grandes esfuerzos, los materiales frágiles de la corteza terrestre pueden sufrir fractura o rotura en bloques.

• Las diaclasas y las fallas se producen cuando tenemos esfuerzos sobre materiales frágiles.
  • Las diaclasas: Son fracturas en las que no hay desplazamiento entre los bloques de rocas.
    • Dependiendo del origen:
      • Tectoclasas: Se originan por esfuerzos de naturaleza tectónica.
      • Diaclasas: Se originan durante la formación de las rocas.
  • Las fallas se forman cuando los bloques resultantes de la rotura se desplazan uno con respecto a otro.

Elementos de una falla

• Plano de falla: Fractura a lo largo de la cual se desplazan los bloques o labios de falla.
• Labios de falla: Son los bloques desplazados según el plano de falla.
• Salto de falla: El desplazamiento entre dos puntos que estaban unidos.
• Dirección: Ángulo que forma la línea horizontal del plano con la línea Norte-Sur.
• Buzamiento: Ángulo entre la línea de máxima pendiente del plano de falla con la horizontal.

Tipos de fallas

• Desplazamiento vertical:
  • Fallas normales: Se forman por fuerzas distensivas. El bloque hundido se sitúa sobre el plano de falla.
  • Fallas inversas: Se producen por fuerzas de compresión, y se caracterizan porque el bloque elevado está sobre el plano de falla.
  • Fallas verticales: Tienen el plano de falla vertical.
• Desplazamiento horizontal:
  • Fuerzas transformantes: Se forman por fuerzas de cizalladura. Se caracterizan porque existe un desplazamiento horizontal de los bloques.