3. Geodinámica Interna

Geología estructural Estudio de la arquitectura terrestre La deformación (de=fuera; forma=forma) es un

término general que se refiere a todos los cambios de tamaño, forma, orientación o posición de una masa rocosa.

Fuerza y esfuerzo La Fuerza es lo que tiende a poner en movimiento

los objetos estacionarios o a modificar los movimientos de los cuerpos que se mueven.

Esfuerzo es la cantidad de fuerza aplicada sobre un área determinada.

Tipos de esfuerzo Esfuerzo uniforme: igual en todas

las direcciones. Esfuerzo diferencial: es un esfuerzo

aplicado en direcciones diferentes.

Tipos de esfuerzo y deformación La deformación (de=fuera; forma=forma) es un

término general que se refiere a todos los cambios de tamaño, forma, orientación o posición de una masa rocosa.

Deformación elástica Deformación dúctil Deformación frágil

Tipos de esfuerzo y deformación

Tipos de esfuerzo y estructuras

Estructuras geológicas Dirección (rumbo) el ángulo entre el norte magnético y

una línea obtenida mediante la intersección de un estrato inclinado, o falla, con un plano horizontal.

Buzamiento (inclinación) El buzamiento es el ángulo de

inclinación de un plano geológico, como por ejemplo una falla, medido desde un plano horizontal. El buzamiento incluye tanto el valor del ángulo de inclinación como la dirección hacia la cual la roca está inclinada.

Estructuras geológicas: pliegues








Estructuras geológicas: fallas Es una fractura en el terreno a lo largo de la cual hubo

movimiento de uno de los lados respecto del otro.

Estructuras geológicas: fallas






Horst y Graben


Cabalgamientos

Estructuras geológicas: cuidado!

No siempre vemos la estructura completa Afloramientos y erosión



Buzamiento aparente

Cartografía

http://ocw.innova.uned.es/cartografia/

Cartografía: potencia del estrato

Cartografía: estructuras geológicas

Cartografía

Cartografía: mapas topográficos



Cartografía: mapas geológicos









Ejercicio 1 En una campaña de muestreo en el campo se han

tomado datos en los siguientes cuatro puntos: A, B, C y D, y se han realizado las siguientes observaciones:

A: Contacto concordante horizontal entre lutitas amarillas y lutitas rojas de Mioceno inferior.

B: Afloramiento de lutitas amarillas horizontales C: Afloramiento de lutitas rojas del Mioceno inferior D: Contacto concordante horizontal entre lutitas rojas

de Mioceno inferior y calizas de Mioceno medio. Dibuja en el siguiente mapa topográfico la

disposición de los diferentes materiales.

Ejercicio 1

Ejercicio 1 (resolviendo 1/7)







Ejercicio 2 ¿Qué estructura geológica está representada

en este mapa? ¿Hacia dónde buza?

Ejercicio 3 Tomando como ejemplo los

bloques-diagrama de la derecha (A, B, C y D) y los de abajo (i.a, i.b y i.c), que representan la fracturación de un macizo geológico por actuación de una falla seguido de un posterior periodo de erosión, completa las series indicadas.

Ejercicio 3

Ejercicio 4 En la figura siguiente se muestra la orientación

y la ubicación en el plano horizontal de una falla y de un contacto entre los materiales geológicos A y B. ¿Qué tipo de falla es?

Ejercicio 5 ¿Cuál de los siguientes esquemas es

tectónicamente correcto?

Ejercicio 6 Si en la serie 1, 2, 3 el material más antiguo es 3

¿En cuál de los siguientes esquemas se representa un ANTIBCLINAL SINFORME?

Ejercicio 7 Realiza los siguientes cortes geológicos.

Deriva continental Mapa del mundo del siglo XIX

Deriva continental Alfred Wegener (Berlín, 1880 – Groenlandia,1930)

El origen de los continentes y océanos, 1915





Deriva continental ¿Por qué se mueven los continentes? HIPÓTESIS Geosinclinales Expansión Luna

Tectónica de placas Deriva continental Tectónica de placas (década 60)

Estructura de la Tierra Sondeos normales: 7 Km Sondeo de Kola (Rusia): 12,3 Km. Volcanes: 200 Km Ondas sísmicas

Estructura de la Tierra: Sísmica Ondas sísmicas

Estructura de la Tierra: Sísmica Se determina el tiempo que las ondas P y S necesitan

para desplazarse desde el origen hasta una estación sismográfica.

Estructura de la Tierra: Sísmica El tiempo que tarda una onda en registrarse en el

sismógrafo depende de su velocidad, que está condicionado por los materiales terrestres (su densidad y elasticidad).

Estructura de la Tierra: Sísmica

Estructura de la Tierra: Sísmica

Estructura de la Tierra Composición (modelo estático)

Corteza Manto Núcleo

Comportamiento (modelo dinámico)

Litosfera Astenosfera Mesosfera Endosfera

Estructura de la Tierra: Estático Composición

Corteza: capa externa fina cuyo grosor oscila entre 3 Km, en las cordilleras oceánicas, y 70 Km, en algunos cinturones montañosos. Compuesta por elementos ligeros como el oxígeno y el silicio.

Manto: una capa de roca sólida y compacta por la presión (rica en sílice y magnesio) que se extiende hasta una profundidad de unos 2.900 kilómetros.

Núcleo: una esfera rica en hierro con un radio de 3.486 kilómetros.

Estructura de la Tierra: Dinámica Comportamiento

Litosfera: Tiene unos 100 Km de espesor (aunque puede llegar a 300 Km). Formado por rocas rígidas y quebradizas, coincide con la corteza y la parte superior rígida del manto.

Astenosfera Astenosfera: Rocas del manto que

por la presión y temperatura tienen comportamiento plástico.

Mesosfera: Manto inferior. Cambio de fase en minerales y se vuelven más densos. Olivinoespinelaperovskita.

Endosfera: Capa externa liquida donde se producen flujos o corrientes y otra interna sólida y densa.

Tectónica de placas

Después de Alfred Wegener J. Tuzo Wilson (1965) Sugirió que grandes fallas

conectaban los cinturones móviles globales en una red continua que dividía la capa externa de la Tierra en varias «placas rígidas». Además, describió los tres tipos de bordes de placa y cómo los bloques sólidos de la capa externa de la Tierra se movían unos con respecto a los otros.

Tectónica de placas: Bordes

Bordes divergentes Son bordes constructivos,

donde dos placas se separan, lo que produce el ascenso de material desde el manto para crear nuevo suelo oceánico.

A lo largo de las crestas de las dorsales oceánicas.

Se genera litosfera oceánica.

Bordes convergentes Bordes destructivos donde

dos placas se juntan. Provocando el descenso

de la litosfera oceánica debajo de una placa superpuesta, que es finalmente reabsorbida en el manto.

O la colisión de dos bloques continentales para crear un sistema montañoso.

Bordes convergentes Océano-Continente

Bordes convergentes Océano-Océano

Bordes convergentes Continente-Continente

Bordes de falla transformante Son bordes pasivos

donde dos placas se desplazan lateralmente una respecto de la otra sin la producción ni la destrucción de litosfera.

La Tierra se está moviendo

Ciclo de Wilson

Ciclo de Wilson: ejemplos actuales

Convección A: Una capa de convección

delgada por encima de los 660 Km y otra gruesa por debajo.

B: Una única convección en todo el manto, la titosfera oceánica fría desciende a la parte inferior del manto mientras las plumas transportan el calor hacia arriba.

C: El calor de la Tierra hace que las células de convección crezcan y se encojan lentamente en modelos complejos, sin que se den mezclas sustanciales. Las plumas suben materiales.

Bordes de placa y riesgos naturales Bordes de placa

Bordes de placa y riesgos naturales Bordes de placa Terremotos Volcanes

Terremotos Vibración de la

Tierra producida por una rápida liberación de energía.

Mas de 300.000 al año en el mundo.

Terremotos Vibración de la

Tierra producida por una rápida liberación de energía.

Mas de 300.000 al año en el mundo.

Terremotos: escalas de magnitud Escala Mercalli: según el nivel destructivo 1 Gal = 1 cm s-2 1 Gal = 0,01 m s-2

Terremotos: escalas de magnitud Escala Richter: se basa en la amplitud de la mayor

onda sísmica (P, S u onda superficial) registrada.

Tsunamis o maremotos Tsunami: tsu=puerto y nami=olas Velocidad: 500-950 km/h

Volcanes Es una estructura geológica por la que emergen

magma en forma de lava, ceniza volcánica y gases provenientes del interior de la Tierra.

Volcanes: tipos de erupción Hawaiana: lava fluida, sin desprendimientos gaseosos

explosivos. La lava desborda del cráter y desliza fácilmente por la ladera. Volcanes de poca pendiente pero de mucha extensión. (Kilauea, Hawai)

Volcanes: tipos de erupción Estromboliana: la lava es fluida, desprende gases

abundantes y violentos con proyecciones de escorias, bombas y lapilli. No se producen pulverizaciones o cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter, desciende por sus laderas y barrancos, pero no alcanza grandes extensiones. (Estromboli, Italia)

Volcanes: tipos de erupción Vulcaniana: se desprenden grandes cantidades de

gases, la lava liberada es poco fluida y se consolida con rapidez. Explosiones muy fuertes y pulverizan la lava, produciendo mucha ceniza, esta es lanzada al aire acompañada de otros materiales fragmentarios. Cuando el magma sale al exterior en forma de lava se solidifica rápidamente. (Vulcano, Italia)

Volcanes: tipos de erupción

Volcanes: tipos de volcanes Dependiendo del tipo de lava, ceniza y piroclastos

que salgan de un volcán la forma que obtendrá el volcán variarán a lo largo del tiempo.

Volcanes: puntos calientes Galápagos La isla más antigua

hace unos 5 Ma. Plumas mantélicas

Volcanes: interés turístico

Riesgos naturales en la red Instituto geofísico nacional:

http://www.igepn.edu.ec/



Tormentas Solares

Tormentas Solares: Auroras

3. Geodinámica Interna

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