1º bachillerato

BIOLOGÍAY GEOLOGÍABIOLOGÍAY GEOLOGÍA
1º BACHILLERATO1º BACHILLERATO
Tema 3. La tectónica de Placas

ÍndiceÍndice
1. Las placas litosféricas
2. Límites o bordes de placas
2.1 Dorsales oceánicas
2.2 Zonas de subducción
2.3 Fallas transformantes
1. Causas del movimiento de las placas
2. Ciclo de Wilson
3. Pruebas de la Tectónica de placas
4. Tectónica de placas hoy
5. Riesgos geológicos derivados de la dinámica interna
de la Tierra
7.1 Riesgo sísmico
7.2 Riesgo volcánico

1. Las placas litosféricas1. Las placas litosféricas
 La litosfera es la capa más superficial de la Tierra sólida (geosfera). Se comporta
como sólido rígido, es decir como frágil, fracturándose con facilidad y
transmitiendo esfuerzos en el mismo sentido en que se le aplican.
 Espesor entre 50 y 200 km, con toda la corteza y parte del manto superior. La
variación depende de la temperatura del interior: bajo la corteza oceánica es mayor,
lo que hace que los materiales sean más plásticos y se adelgace, mientras bajo los
continentes, más fríos, es más rígida y gruesa.
 El manto situado bajo la litosfera está más caliente, es más plástico y transmite los
esfuerzos en todas direcciones. Esto hace posible la existencia de corrientes de
convección que estarán implicadas en los movimientos de las placas.
 Las placas son fragmentos de litosfera de extensión variable y de forma irregular
que encajan entre sí. La mayoría son mixtas, pero algunas son sólo oceánicas como
la Pacífica y Nazca y otras sólo continentales, como la Arábiga y la Iraní.
 Se mueven interaccionando entre sí, estando en esos contactos las zonas más
activas del planeta desde el punto de vista geológico.
 A lo largo de la historia del planeta han cambiado en número, tamaño y distribución.
Actualmente hay 8 grandes y otras menores.

2. Límites o bordes de placas2. Límites o bordes de placas
2.1 Bordes constructivos: Dorsales2.1 Bordes constructivos: Dorsales
 Zonas en las que se producen esfuerzos de tensión, que tienden a
separar las placas. Esto hace que disminuya la presión en profundidad y
que se forme un magma basáltico, fluido.
 El magma tenderá a ascender entre las placas y al solidificarse formará
nueva corteza oceánica. Este crecimiento ocasiona una progresiva
separación de los continentes.
 Estos bordes se denominan dorsales oceánicas y forman tres grandes
cordilleras submarinas volcánicas (Atlántica, Pacífica e Índica), de
hasta 3000 m sobre el fondo marino, con 1500 km de ancho y hasta
60.000 km de longitud total.
• En ellas se ralentizan las
ondas S y aumenta el
gradiente geotérmico.
• Además de la actividad
magmática se da una
actividad sísmica frecuente
y de poca intensidad.

2.2 Bordes destructivos: Subducción2.2 Bordes destructivos: Subducción
 Se producen entre placas enfrentadas por esfuerzos de compresión. En
este caso la placa más delgada, generalmente oceánica, se sumerge bajo la
otra y se introduce en el manto plástico.
 Así se destruye litosfera oceánica, compensando lo que se crea en las
dorsales.
 Estos bordes forman las zonas de subducción, de las que existen tres
tipos:
◦ Colisión litosfera oceánica con litosfera continental.
◦ Colisión litosfera oceánica con litosfera oceánica.
◦ Colisión entre litosfera continental y litosfera continental
(obducción).

 La placa oceánica, más delgada y densa subduce bajo la
continental dando lugar a:
◦ Formación de una fosa oceánica, por flexión de la placa
subducida.
◦ Gran actividad sísmica por rozamiento entre las dos placas,
muy intensa y con terremotos superficiales, intermedios y
profundos de todos los tipos con hipocentro en un plano de
contacto entre ambas o plano de Benioff, de modo que a
mayor profundidad de hipocentro más interior es el epicentro.
◦ Gran actividad térmica, debida al calor producido por el
rozamiento, con formación de nuevas rocas, metamórficas y
magmáticas, tanto volcánicas como plutónicas.
◦ Formación de orógenos o cordilleras pericontinentales,
debido a la compresión de materiales unido a la creación de
rocas endógenas y a la acreción de los sedimentos de la
cuenca oceánica.
◦ El ejemplo más claro lo constituyen los Andes, en la costa
oeste de Sudamérica, originados por la subducción de la placa
de Nazca bajo la Sudamericana.
Colisión litosfera oceánica con litosfera continentalColisión litosfera oceánica con litosfera continental..

Colisión litosfera oceánica con litosfera oceánica.
 Dos placas oceánicas colisionan y
una de ellas subduce respecto a la
otra, generalmente la más
moderna y densa, frente a la otra
que puede estar más próxima al
continente.
 Se generan una fosa oceánica y
un arco de islas volcánicas.
 Este proceso ha ocasionado
archipiélagos como Indonesia,
Antillas o Kuriles.

 Colisionan en este caso dos
placas con litosfera
continental por cierre de un
océano que las separaba.
 Ninguna de las dos placas
subduce, de modo que los
materiales emergen y se
elevan formando una
cordillera
intracontinental, como es
el caso del Himalaya, formado
por colisión de la placa India
con la Euroasiática.
 Son frecuentes fenómenos
sísmicos, pero no volcánicos.
Colisión entre litosfera continental y litosferaColisión entre litosfera continental y litosfera
continental (obducción).continental (obducción).

2.3 Bordes neutros: fallas transformantes2.3 Bordes neutros: fallas transformantes
 Límites en los que las placas están
relacionadas por esfuerzos de
cizalla, moviéndose en sentidos
opuestos.
 El rozamiento ocasiona
numerosos terremotos, muchos
de ellos bajo el mar dado que
muchas fallas transformantes
cortan las dorsales oceánicas.
 En este caso no existe vulcanismo.
 Un ejemplo es la falla de San
Andrés, en California.
 En nuestro territorio, el riesgo
sísmico se sitúa en la zona de
prolongación de una falla
transformante procedente de la
dorsal Atlántica, que a su vez
constituye la zona de interacción
con la placa africana.

3. Causas del movimiento de las placas3. Causas del movimiento de las placas
 La causa fundamental del movimiento de las placas es la diferencia de temperatura que
existe en el interior de la Tierra, es decir la energía térmica es la que mueve las placas.
Este calor interno procede del calor primigenio, de formación del planeta y de la
desintegración de materiales radiactivos.
 En el manto, sólido y plástico, existe una diferencia de temperatura de más de 3000 ºC
entre la zona más profunda, limitante con el núcleo y la más superficial. Eso provoca
corrientes de convección. Los materiales profundos, calientes, se vuelven menos
densos y ascienden transportando materia y energía, los fríos, más densos, descienden.
 Esto se comprueba mediante tomografía sísmica computerizada, una técnica que refleja
con colores las zonas más calientes y la actividad dentro del manto.
La teoría más extendida afirma que la corriente
ascendente provoca la elevación de las dorsales
y el magmatismo, al calentar los materiales que
se encuentran bajo ellas.
El componente lateral de estas corrientes, desde
las dorsales hacia las zonas de subducción
arrastraría las placas en el mismo sentido.
Cuando la litosfera se introduce en el manto se
hace más densa y su volumen disminuye, tirando
del resto de la placa hacia el interior.

4. Ciclo de Wilson4. Ciclo de Wilson
 Tuzo Wilson propuso una evolución cíclica de las placas litosféricas.

5. Pruebas de la Tectónica de placas5. Pruebas de la Tectónica de placas
 Los continentes cambian de posición a una velocidad que podemos
medir gracias a la tecnología, pero se han ido dando pasos
sucesivos hasta llegar a afianzar esta teoría:
◦ Alfred Wegener y la deriva continental (1880-1930)
◦ Arthur Holmes y las corrientes de convección del manto (1929)
◦ Conocimiento de los fondos oceánicos gracias al sónar (1945)
◦ Conocimiento del magnetismo de las rocas
◦ Hermann Hess y la expansión del fondo oceánico (1960)

Alfred Wegener y la deriva continental (1880-1930)
Los continentes han estado juntos en el pasado
ocupando posiciones distintas de las actuales.
Pruebas:
• Geográficas. Coincidencia entre las formas de la
costa de los continentes, sobre todo si se tienen en
cuenta las plataformas continentales.
• Paleontológicas. Existen fósiles de organismos
idénticos en lugares que hoy distan miles de
kilómetros lo que hace pensar en puentes
continentales en el pasado (Sudamérica, Africa, India,
Australia).
• Geológicas y tectónicas. Existen rocas del
mismo tipo y edad a ambos lados del Atlántico, así
como coincidencia de cadenas montañosas.
• Paleoclimáticas. Existen zonas de la tierra cuyos
climas no coinciden con los que tuvieron en el pasado,
lo que se refleja por registros geológicos. En el
Carbonífero India y Australia estuvieron cubiertas por
hielo (tillitas), mientras Norteamérica y Europa eran
bosques cálidos (carbón) y zonas próximas a los
Polos tenían climas áridos (depósitos evaporíticos).
EL ORIGEN DE LOS CONTINENTES Y LOS OCÉANOS, 1915
 Problema: No pudo explicar qué fuerza era
capaz de mover los continentes miles de
kilómetros

Arthur Holmes y las corrientes de convección del manto (1929)
 Propuso que la deriva continental podía deberse a la actuación de
corrientes de convección térmica en el manto, explicación que más tarde
fue la más aceptada.
 Contribuyó con ello a afianzar las teorías movilistas sobre la historia de
nuestro planeta, frente a las fijistas que fueron descartadas en los años
sesenta.
Conocimiento de los fondos oceánicos gracias al sónar (1945)Conocimiento de los fondos oceánicos gracias al sónar (1945)
• El sónar permitió realizar mapas de la topografía del fondo marino,
descubriéndose las dorsales y las fosas oceánicas y su relación geográfica
con la distribución de volcanes y terremotos.
• Los sondeos permitieron conocer datos sobre la diferencia de espesor y
composición de ambas cortezas, así como de la mayor antigüedad de la
corteza oceánica en la proximidad de los continentes, aunque nunca supera
los 200 ma frente a la continental que en los cratones llega a 3.800 ma.

Conocimiento del magnetismo de las rocasConocimiento del magnetismo de las rocas
 Se debe al campo magnético terrestre. Los minerales de hierro como la
magnetita o el hematites poseen la propiedad de imantarse cuando son
sometidos a un campo magnético. Esta magnetización hace que el mineral
desarrolle su propio campo de modo que el extremo próximo al polo
positivo del campo terrestre se convierte en polo negativo de su imán y
viceversa.
 Cuando una roca magnética se enfría por debajo de 500ºC adquiere un
magnetismo intenso que permanecerá inalterable lo que permite
demostrar dos argumentos para la tectónica de placas:
◦ El movimiento de los continentes. Midiendo la magnetización de los minerales férricos
presentes en las rocas de edades conocidas se puede determinar la posición de los polos
magnéticos terrestres en esa época. Además, si estudiamos rocas de distintas edades se
deducen distintas posiciones para el mismo polo magnético que nos dibujan una curva de
deriva polar aparente, es decir, la trayectoria de los continentes en su movimiento hasta las
posiciones actuales.
Al conocer la posición de los polos a lo largo de la historia se observa un cambio en la
polaridad del campo magnético en varias ocasiones. Cuando una roca se ha magnetizado
bajo un campo magnético similar al actual se habla de anomalía positiva, mientras que
cuando se ha producido durante una inversión del campo, se trata de una anomalía
negativa.
◦ La expansión del fondo oceánico.

Hermann Hess y la expansión del fondo oceánico (1960)
 A partir del paleomagnetismo de las rocas volcánicas basálticas del fondo oceánico
se observó que las anomalías magnéticas formaban bandas paralelas, dispuestas
simétricamente a ambos lados de las dorsal.
 Hess formuló la hipótesis de la expansión del fondo oceánico al intuir que la
corteza oceánica se originaba en las dorsales y se separaba progresivamente a
medida que se formaba nueva corteza, y que se imantaba según la polaridad que
tuviera el campo magnético en ese momento.
 Así la corteza oceánica sería más joven en la proximidad de las dorsales y más vieja
cerca de los continentes, como se demostró después.
 Para poder conservarse el perímetro terrestre era necesario encontrar algún
mecanismo por el que se consumiera corteza oceánica. La respuesta fue el
descubrimiento de las zonas de subducción. Por eso la corteza oceánica no supera
la edad de los 200 ma.

6. Tectónica de placas hoy6. Tectónica de placas hoy
 Uno de los puntos controvertidos de la teoría global de la tectónica de placas
es la convección del manto y su relación con la dinámica de la litosfera. La
tomografía sísmica demuestra que la subducción abarca la totalidad del manto,.
 Sin embargo no se tiene tan clara la llegada directa de los penachos
ascendentes desde la base del manto a la superficie. Parece que quedaran
retenidos en la interfase entre manto inferior y superior, alimentando desde allí
zonas de fusión incipiente a unos 100 km de profundidad que equivaldrían a la
astenosfera.
 Así, la astenosfera no es una capa continua y global, sino local o regional, de
modo que la convección se realiza a través de todo el manto en estado sólido.
 Además la tomografía sísmica demuestra que las dorsales no se sitúan
indefinidamente sobre las raíces térmicas que las originan, procedentes del
manto profundo. Se empieza a creer que constituyen un sistema de fracturas
que se desplaza a medida que crecen las placas donde se sitúan, y que la fusión
de los materiales subyacentes puede producirse por bajada de la presión en la
base de la placa con aumento de temperatura.

¿Quién mueve las placas?¿Quién mueve las placas?
 Modelo 1: Corrientes de convección en la astenosfera.
◦ Los materiales calientes menos densos ascenderían hasta la
superficie donde se enfriarían, haciéndose de nuevo más densos
y hundiéndose en las zonas más alejadas de las dorsales.
 Modelo 2. Arrastre de las placas.
◦ El peso de la propia placa, al subducir, haría de arrastre de los
materiales hacia el manto.
 Modelo 3. Empuje de placas.
◦ El empuje de los materiales que aparecen continuamente en las
dorsales desplazaría la placa que, al colisionar con zonas
continentales menos densas se hundirían.

7. Riesgos derivados de la dinámica7. Riesgos derivados de la dinámica
interna de la Tierrainterna de la Tierra
 Riesgo geológico es toda condición, proceso, fenómeno o evento que debido
a su localización, severidad y frecuencia, puede causar daños a la salud o la
muerte de seres humanos, daños económicos y daños al medio ambiente.
 Derivados de la dinámica interna del planeta tenemos dos riesgos importantes:
volcanes y terremotos, cuya distribución en la superficie está ligada a los bordes
de las placas litosféricas y a los procesos que ocurren en ellas.
 Para valorar un riesgo hay que tener en cuenta tres factores:
◦ Peligrosidad, indica la probabilidad de que ocurra un determinado riesgo con una intensidad y
magnitud definidas. Se establece en base a la periodicidad y violencia del riesgo en una determinada
zona. Con ello se elaboran mapas de peligrosidad o riesgo muy útiles para la predicción.
◦ Vulnerabilidad, cuantifica la relación entre el porcentaje de víctimas o pérdidas con respecto al
total. El desarrollo económico de una región está en clara relación con este factor, dado que los
sistemas de construcción, evacuación, etc., lo disminuyen.
◦ Exposición, cantidad de personas y bienes susceptibles de ser afectados por un determinado
riesgo.
 El riesgo total se calcula como R = P.V.E

7.1 Riesgo sísmico7.1 Riesgo sísmico
 Un terremoto ocurre cuando se libera la tensión acumulada en un fractura y la
energía liberada se propaga desde el hipocentro en forma de ondas P y S hasta
el epicentro. A partir de allí las ondas superficiales, L y R son responsables de la
destrucción.
 Para valorar un terremoto se emplean dos escalas:
◦ Escala de Mercalli o MSK, con doce grados, de I a XII, cuantifica la intensidad del
terremoto, es decir, los daños que genera.
◦ Escala de Richter, con 10 grados, de 1 a 10, cuantifica la magnitud del seísmo, es
decir la energía liberada. Es una escala logarítmica de forma que el paso de magnitud
en un grado equivale a una energía 30 veces superior.
 La predicción se basa en:
◦ Historial de temblores y elaboración de mapas de riesgo que reflejan los daños
ocurridos en seísmos anteriores.
◦ Estudio de precursores sísmicos, como variación en las propiedades físicas del entorno
de la fractura.
 La prevención consiste en:
◦ Medidas estructurales: construcciones sismorresistentes
◦ Medidas no estructurales: protección civil, educación para el riesgo, ordenación del
territorio

 En nuestro territorio, el riesgo sísmico se sitúa
en la zona de prolongación de una falla
transformante procedente de la dorsal Atlántica,
que a su vez coincide con la zona de interacción
con la placa africana.

7.2 Riesgo volcánico7.2 Riesgo volcánico
 La mayoría de las erupciones volcánicas coinciden con las zonas de
subducción, (cinturón de Fuego del Pacífico, Antillas y cinturón del
Mediterráneo), y con los bordes divergentes en las dorsales
(Islandia). Existen, además, fenómenos volcánicos intraplaca, como
ocurre en las islas Hawai.
 Para cuantificar la peligrosidad de un volcán se establece el índice
de explosividad volcánica (IEV) que va del 0 al 8 en función de
las características de la erupción. Un factor importante es la acidez
de los magmas, ya que aumenta la viscosidad, retiene los gases y
provoca explosiones más violentas. Así los volcanes continentales
suelen ser más violentos que los submarinos.
• Hay cuatro tipo de erupciones:
• Hawaiana IEV=0-1 Lavas fluidas y edificio de pendientes suaves.
• Estroboliana IEV=1-2 Más explosivas, con piroclastos, columnas
eruptivas no muy altas y edificios formados por capas alternas de
coladas y piroclastos.
• Vulcaniana IEV=2-4 Expulsan fundamentalmente piroclastos, con
explosividad de moderada a violenta, y altas columnas eruptivas.
• Pliniana o peleana IEV=>5 Muy explosivas y violentas, con grandes
emisiones de piroclastos y nubes ardientes, columnas de más de 20
km de altura.

 Para predecir las erupciones se utilizan:
◦ Historia eruptiva de un volcán, con cálculo del tiempo de
retorno de la actividad (que varía entre décadas y miles
de años)
◦ Estudio de precursores volcánicos: movimientos sísmicos,
elevación del terreno, aumento del potencial eléctrico y
alteraciones del campo magnético local, emisión de gases,
cambios de temperatura en el agua de los lagos del
cráter, etc.
 Para llevar a cabo la prevención se pueden
tomar:
◦ Medidas estructurales: cambiar el curso de las coladas y
paralizarlas con agua fría, construcción de refugios
semiesféricos que resistan la lluvia de piroclastos, drenaje
de lagos o embalses próximos para evitar coladas de
barro y erupciones freatomagmáticas, altamente
explosivas
◦ Medidas no estructurales: ordenación del territorio,
protección civil, educación para el riesgo, evacuación de
la población

 El vulcanismo de las Canarias, es calificado por algunos como de
"punto caliente", aunque otras personas discuten esta adscripción. Es
probable que tenga relación estrecha con la zona de transición entre
el continente Africano y la litosfera oceánica del Atlántico, y que se
encuentre también afectada por los movimientos tectónicos que
levantaron la cordillera del Atlas en el Norte de Africa y, por
supuesto, por el lento movimiento (alrededor de 1 cm por año) de la
placa Africana. El resultado de todos estos fenómenos habría sido la
aparición del conjunto volcánico de las Canarias. Tenerife, La Palma,
Lanzarote y Hierro han tenido erupciones en los últimos siglos.
 En Tenerife se encuentra el Teide, que con sus 3,715 m marca el
punto más alto de la geografía española. Este volcán se encuentra en
la caldera de Las Cañadas que tiene unos 12 a 20 km de diámetro y
reúne diferentes cráteres. De la caldera salen, a modo de radios,
zonas de rift, en las que se formaron los valles de Orotava y Guimar
cuando grandes fragmentos de la isla fueron eliminados por
deslizamientos de tierras. Los volcanes de Tenerife han entrado en
erupción varias veces desde que se colonizó la isla en 1402. La más
reciente ha sido en 1909 y duró sólo 10 días, produciendo flujos de
lava que ocasionaron algunos daños.
 Más recientemente ha habido erupciones volcánicas en otras islas de
las Canarias, como la del volcán Teneguia, de la isla de La Palma, en
1971 y, actualmente, existe en el Hierro.
 Fuerteventura y Gran Canaria hace más tiempo que no han tenido
erupciones y el riesgo es menor y en La Gomera la actividad
volcánica puede considerarse extinta.

Bibliografía y materialesBibliografía y materiales
 Alfonso Cervel, F. y colab. Biología y Geología. Proyecto Tesela. Ed. Oxford Educación. 2008.
 Para estudiar estos contenidos de forma visual
http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1190
 Animaciones sobre la tectónica de placas
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/tectonica_animada/tectonanim.htm
 Deriva continental y tectónica de placas
http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/4a_ESO/02_placas/INDICE.htm
 Materiales de otros profesores http://nuestrorincondelasciencias.blogspot.com/2008/05/tarea-
final-fenmenos-asociados-la.html
 Vídeos cortos que muestran distintos procesos internos:
◦ Placas tectónicas http://www.youtube.com/watch?v=qF7wKnubg1w&feature=related
◦ Creación de corteza terrestre y cuencas oceánicas http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=2LSaLggiPaQ
◦ Creación de corteza y subducción http://www.youtube.com/watch?v=41VYn-RPqaw&feature=related
◦ Volcanes en zonas de subducción http://www.youtube.com/watch?v=N3avCIeujnk&feature=related
◦ Formación del relieve http://www.youtube.com/watch?v=grA9H3e1jM0&feature=related
◦ Modificación del relieve. Colisión de placas. http://www.youtube.com/watch?
v=7FiCqTcNbqE&feature=related
◦ Modificación del relieve. Terremotos http://www.youtube.com/watch?v=07n965Z-YfY&feature=related
◦ De Wegener y la deriva continental a la tectónica de placas http://www.youtube.com/watch?
v=nuq1Ux42DQg&feature=related
 Práctica de localización mundial de volcanes y terremotos y su relación con los bordes
de placas

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