a terra o noso planeta
TRANSCRIPT
A TERRA: O NOSO PLANETA
Profesores : Mª Del Carmen Cerviño e Adán Gonçalves
“ A estirpe humana non é máis ca un substrato químico nun planeta pequeño, orbitando arredor dunha estrela mediana, nos suburbios dunha galaxia do centenar de miles de millóns que existen”
Stephen Hawking
1. A TERRA NO UNIVERSO
A teoría xeocéntrica, proposta polos antigos gregos e cuxo principal representante foi
Ptolomeo, defendía unha Terra inmóbil no centro do Universo, arredor da cal xiraban o
resto dos astros.
Nicolás Copérnico propuxo a teoría heliocéntrica, que desprazaba a Terra do centro do
Universo, situando nel ao Sol. Galileo Galilei foi tamén un importante defensor desta teoría.
Segundo a teoría heliocéntrica, o Sol está inmóbil e ocupa o centro do Universo, a Terra e os demais planetas xiran arredor do Sol, a Lúa xira arredor da Terra, mentres que as estrelas se atoparían fixas a unha lonxana esfera móbil. Cales destas ideas se consevan hoxe en día?
O noso lugar no Universo
Como empezou todo?
Nun principio toda a materia e enerxía do
Universo concentrábase nun punto: o ovo
cósmico ou átomo primixenio.
Tempo Cero: 13700 m.a.
Neste momento sucede a Gran explosión ou Big
Bang que da orixe ao Universo.
1. A inflación. Tras a gran explosión, o universo supercomprimido creceu e expandiuse a
enorme velocidade.
2. Formación da materia. Ese universo en expansión estaba formado por partículas
subatómicas: como electróns e quarks (compoñentes de neutróns e protóns). A
medida que a temperatura foi arrefriando, empezaron a formarse os primeiros
neutróns e protóns.
3. Formación dos primeiros átomos. Os primeiros átomos en formarse foron os de
Hidróxeno e Helio.
4. O acendido do Universo. A formación dos átomos permitiu aos fotóns (partículas de
luz) viaxar polo espazo.
5. A formación de estrelas e galaxias. As zonas máis densas do espazo comezaron a
atraer materia, formándose as nebulosas, planetas e estrelas. Pouco despois,
orixináronse as primeiras galaxias.
6. A enerxía escura. Suponse que é unha enerxía de natureza descoñecida que actúa
contra a atracción gravitatoria facendo que as galaxias se afasten.
Como empezou todo? O BIG BANG
Como empezou todo? O BIG BANG
PROBAS DO BIG BANG Desprazamento ao
vermello: A idea do
Big Bang xurdiu a
partir da observación
de que as galaxias
están afastándose
unhas de outras
(Hubble). Sabemos
que se alonxan
porque o seu
espectro desprázase
ao vermello polo
efecto Doppler.
… E se as galaxias se afastan unhas de outras cabe pensar que, ao principio,
todas estiveron xuntas.
PROBAS DO BIG BANG
Radiación cósmica de fondo: A. Penzias e R. Wilson traballando nun
novo tipo de antena comercial descubriron en 1964 que de todos os
puntos do Universo chegaba ata ela unha radación moi débil, pero
procedente de todos os puntos do mesmo e con igual intensidade.
Esta radiación é o “eco” do Big Bang.
O futuro do Universo
A cuestión esencial é saber se atracción gravitatoria, que depende da
densidade de materia do universo, sería quen de frear a forza de expansión.
O problema principal radica no cálculo desa densidade de materia. Fai xa unha
décadas este problema acrecentouse como consecuencia do descubrimento da
materia escura.
Chámase así porque non podemos vela, pero sí observar os seus efectos
gravitatorios sobre a materia visible.
Na actualidade os científicos pensan que un 90 % da materia do universo é
materia escura.
A finais dos anos 90 descubriuse a existencia dunha “enerxía escura”, que
parece acelerar a separación das galaxias, en contraposición á forza da
gravidade. A existencia desta nova enerxía parece condear o Universo ao
enfriamento (Big Chill, Gran enfriamento), ou incluso se esta enerxía é quen
de vencer as forzas de atracción dos núcleos atómicos levaría á destrución da
materia e un gran cataclismo (Big Rip ou “Gran desgarro”)
A distribución da materia no Universo non é homoxénea, de feito o
universo é, sobre todo, baleiro.
A materia concéntrase só nalgúns puntos formando galaxias.
As galaxias están formadas por estrelas, planetas, nebulosas,
satélites, asteroides...
A súa vez as galaxias agrúpanse formando cúmulos estelares e
supercúmulos.
A nosa galaxia é a Vía Lactea e forma parte dun cúmulo de trinta
galaxias, o Grupo Local, que pertence a súa vez ao supercúmulo de
Virgo.
Distribución da materia no Universo
Grupo Local (cúmulo de galaxias)
Supercúmulo de galaxias de Virgo
Vía Láctea (galaxia)
A orixe dos elementos químicos
Somos po de estrelas? De Cosmos (Carl Sagan)
As estrelas son fábricas de elementos químicos. No
Sol prodúcese Helio a partir do Hidróxeno nas
reaccións nucleares, pero en estrelas máis grandes
prodúcense carbono, silicio, aluminio ou ferro. O
resto dos elementos químicos orixínanse na
explosión das supernovas.
As estrelas, por estas reaccións de fusión, liberan
enormes cantidades de enerxía en forma de luz e
calor. Segundo a idade, cada estrela posúe unha cor
determinada: branca, azul, amarela, laranxa,
vermella…
A evolución das estrelas
Compoñentes do Sistema Solar
O Sol: é uha estrela de tamaño medio. Xira arredor do seu propio eixe e arredor do centro da galaxia.
Planetas: Son astros practicamente esféricos que xiran arredor do Sol.
•Interiores: son os máis próximos ao Sol, rochosos, de pequeño tamaño, con poucos ou ningún satélite.
•Exteriores: son os máis lonxanos ao Sol (máis aló do cinto de asteroides). Son xigantes gasosos con moitos
satélites.
Planetas ananos: son astros esféricos que xiran arredor do Sol, pero que non teñen un tamaño suficiente
para ter despexado a súa órbita doutros astros, polo que a comparten con eles.
Satélites: Son astros que xiran arredor dos planetas ou dos planetas ananos.
Corpos menores:
•Asteroides: Son fragmentos rochosos que orbitan arredor do Sol. Localízanse sobre todo no cinto de
asteroides e no cinto de Kuiper.
•Cometas: son fragmentos de xeo e po, procedentes do cinto de Kuiper e da nube de Oort.
•Os meteoroides son fragmentos de cometas ou asteroides que entran na atmosfera terrestre. Cando son
de pequeño tamaño, desintégranse ao entrar en contacto con ela e dan lugar a estrelas fugaces.
Cando son de gran tamaño impactan coa superficie da Terra e chámanse meteoritos.
A orixe do Sistema Solar
A teoría máis aceptada para explicar a orixe do Sistema Solar é a teoría nebular e respecto aos planetas a
da acrección de planetesimais, ás que se chegou observando lugares da nosa galaxia que se atopan en
diversos momentos da evolución, para conseguir así a secuencia completa de acontecementos.
O Sistema Solar formouse hai 4600 m.a. a partir dunha
nebulosa (nube de gas e po), cuxos compoñentes se
comprimiron debido, probablemente, ao estourido dunha
supernova próxima. No centro da nebulosa as partículas están
moi preto unhas de outras, chocan e o centro quéntase. A partir
de certa temperatura, os núcleos de H poden fusionarse
orixinando He e producindo enerxía. Nace así o Sol.
Os elementos máis lixeiros desprázanse a zonas alonxadas do
centro, mentres que os máis pesados quedan atraídos pola gran
masa central.
En cada zona do disco empeza a crecer un planeta, que atrae á
materia máis próxima a el.
Do material sobrante desa formación xeránronse os satélites
(excepto a Lúa), os asteroides (fragmentos rochosos de
tamaños diversos) e os cometas (restos conxelados da
nebulosa).
1. Acreción de planetesimais
2. Diferenciación por densidades
3. Enfriamento e formación de océanos
Saída de gases
Disco nebular
Hidrosfera Codia
Atmosfera
A formación da Terra
Orixe da Terra
Debido ás altas temperaturas, os materiais que compoñían a Terra estarían fundidos, e produciríase
unha distribución dos elementos que a formaban en función da súa densidade (os máis densos,
“caerían” cara ás zonas máis profundas). Esta é a razón de que aparezan a codia, o manto e o núcleo
terrestre. Envolvendo todo, estaría a atmosfera, formada por elementos gasosos.
Ao ir diminuíndo a temperatura, puido producirse a condensación de gases procedentes das erupcións
volcánicas, orixinando así a hidrosfera.
A formación da Lúa
Orixe da Lúa
A hipótese máis aceptada sobre a
orixe da Lúa sostén que nos
primeiros momentos de existencia
da terra un planeta cun tamaño
similar ao de Marte chocou con ela.
Formouse así unha nube de residuos
(procedentes do planeta que
impactou e da propia Terra) que
quedou orbitando arredor da Terra.
A acreción destes materiais
orixinaría a Lúa.
Que características debe ter un planeta para ser habitable?
A vida, tal e como a coñecemos, parece requerir enerxía, carbono, auga líquida e unha
atmosfera. Tamén é necesario moito tempo para evolucionar cara a formas de vida
complexas.
As circunstancias que favorecen o desenvolvemento de vida (similar á que coñecemos) nun
planeta son:
•A distancia do planeta á estrela (se é moi próxima ou moi lonxana non permite a
presenza de auga líquida).
•Unha gravidade suficiente para reter a atmosfera e a hidrosfera.
•Un núcleo metálico fundido que xere un campo magnético que protexa da radiación
estelar.
•A presenza dun satélite grande que equilibre o eixe de rotación (cambios no clima).
•Un tempo de vida da estrela suficientemente longo para permitir a evolución da vida.
•Existencia de planetas xigantes próximos que permitan desviar asteroides protexendo
ao planeta.
•Situación dentro da galaxia, lonxe das explosións de supernovas.
2. A TERRA UN PLANETA DINÁMICO
2.1. A ATMOSFERA CAMBIA
A composición da atmosfera cambiou ao longo da historia do noso planeta e segue a
cambiar.
Curiosamente algúns gases minoritarios son os que controlan o clima, e polo tanto a vida.
Por exemplo, a auga, o metano ou o dióxido de carbono, todos eles gases de efecto
invernadoiro. Estes gases “capturan” a radiación infravermella da superficie do noso
planeta impedindo que escape cara o espazo e permitindo unha temperatura máis morna
en superficie (15ºC en media) da que lle correspondería ao noso planeta pola súa posición
(-18ºC).
Pero ademais a atmosfera é dinámica. Cando o aire absorbe calor da superficie
terrestre, expándese e perde densidade, polo que se eleva. Ese espazo ocupano masas
de aire máis frío. O aire que ascende, ao facelo, enfríase e descende de novo e o que
está en contacto coa superficie quéntase e ascende orixinando correntes convectivas
que fan circular as masas de aire continuamente. Deste xeito orixinanse os ventos,
dende unha brisa a un furacán.
Como se produce o efecto invernadoiro?
1.- Durante o día a radiación solar atravesa a atmosfera e quenta a superficie
2.- O terreo quente devolve parte da calor absorbida (radiación Infravermella)
3.- Os gases da troposfera (CO2 e vapor de auga entre outros), absorben as radiacións Infravermellas e elevan a temperatura do aire
2.1. UN PLANETA DE AUGA LÍQUIDA
Como xa dixemos a presenza de auga líquida é esencial para a existencia da
vida. Hai satélites como Europa (de Xúpiter) que teñen auga en abundancia,
pero estos océanos están xeados.
Cal é a razón de que na Terra haxa tal abundancia de auga líquida?
Está máis “preto” do Sol
A maior masa do noso planeta posibilita o mantemento dunha atmosfera
debido a gravidade. A presión atmosférica limita a evaporación.
Os gases de efecto invernadoiro impiden a conxelación.
Ademais, nos océanos do mesmo xeito que na atmosfera hai correntes de
auga o que inflúe no reparto de nutrientes e no clima.
Por outra banda o ciclo da auga mantén un movemento continuo da auga do
planeta. Polo que atmosfera e hidrosfera sons sistemas dinámicos.
2. A TERRA UN PLANETA DINÁMICO
Correntes oceánicas
2. A TERRA UN PLANETA DINÁMICO
2.1. UN PLANETA DE RELEVO CAMBIANTE
A erosión levada a cabo principalmente pola auga dos ríos (entre outros axentes
externos) move materiais sólidos dende as zonas altas ata as máis baixas
(desembocaduras ao mar e lagos e lagoas) onde os deposita (sedimentación).
Estos materiales poden ir disoltos na auga (ións) ou arrastrados por ela
(fragmentos de rocha) orixinando ao depositarse sedimentos químicos e
detríticos respectivamente.
Estos procesos de erosión e sedimentación rebaixan e atenúan o relevo do
planeta co paso do tempo.
Sen embargo, o planeta non é plano, por que?
A resposta reside no interior terrestre...
3. O INTERIOR TERRESTRE
Hai uns 6378 Km de rocha ata chegar ao centro da Terra, o que a todas luces
é unha viaxe imposible.
Entón, como sabemos o que sabemos do interior terrestre?
Na actualidade dispoñemos de distintos métodos de estudo do interior
terrestre. Soense clasificar en:
Directos :Son os sondeos e os estudos de materiais arroxados por
volcáns. Só nos permiten coñecer materiais a pouca profundidade.
Indirectos : distintos métodos que nos permiten deducir características
dos materiais situados a grande profundidade. Os máis importantes para
coñecer o interior terrestre son: o estudo de meteoritos, os estudos de
densidade e o máis importante o estudo de ondas sísmicas.
3. O INTERIOR TERRESTRE
Estudo de meteoritos, foi esencial para deducir a composición do núcleo
terrestre que hoxe sabemos que é unha aleación de ferro-níquel (escaseza na
superficie terrestre-abundancia nos meteoritos)
Estudo da densidade terrestre, o basalto nos océanos e o granito en terra son
as rochas máis abundantes na superficie. Teñen 3 g/cm3 e 2,7 g/cm3
respectivamente. Sen embargo, a densidade media do planeta ronda os 5,5
g/cm3 o que nos indica que no interior terrestre ten que haber rochas dunha
maior densidade.
Estudo das ondas sísmicas, estas ondas orixinadas nos terremotos atravesan o
interior do planeta e modifican a súa dirección e velocidade dependendo dos
materiais que atravesen. Ademais un tipo de estas ondas, as ondas S, non son
capaces de viaxar nun medio fluído. Recollendo en sismógrafos os datos de
velocidade destas ondas somos capaces de deducir características estruturais
das rochas que integran o interior terrestre.
3. O INTERIOR TERRESTRE
As ondas sísmicas
Se observaramos unha gráfica da velocidade das distintas ondas sísmicas
veríamos o seguinte:
3. O INTERIOR TERRESTRE
Esta gráfica móstranos varios detalles importantes:
• As ondas varían a súa velocidade coa profundidade, polo tanto o interior
terrestre ten unha composición heterogénea.
• Hai cambios bruscos na velocidade das ondas o que pon de manifesto unha
variación importante da estrutura dos materiais.
En base a esos cambios bruscos establecéronse límites entre distintas capas
da Terra que se denominaron discontinuidades. As tres máis importantes son:
Discontinuidade de Mohorovicic: aumento na velocidade. É o límite entre a
litosfera e a mesosfera. (10 km zonas oceánicas/60 Km zonas continentais)
Discontinuidade de Gutenberg: disminúen as ondas P e as S detéñense o que
nos indica un medio fluído. Separa a mesosfera do núcleo. (2900 Km)
Discontinuidade de Lehman: as ondas P aumentan a súa velocidade (materiais
máis sólidos). Separa o núcleo externo do interno. (5100 Km)
3. O INTERIOR TERRESTRE
Todas as investigacións anteriores nos levan a unha serie de conclusións sobre
o interior do noso planeta:
O núcleo terrestre está constituído por unha aleación de ferro-níquel (moito
máis ferro que níquel) e outros elementos lixeiros.
O núcleo externo está fundido, o interno é prácticamente sólido.
A mesosfera (case todo o manto) ten materiais máis densos que a litosfera
(a codia e unha pequena parte do manto superior) e en contraposición ao
núcleo externo compórtanse como sólidos.
Entre os 100 e os 300 Km de profundidade hai unha zona de baixa velocidade
das ondas sísmicas que determina a existencia dunha capa denominada
Astenosfera cun papel primordial na dinámica interna.
Estrutura da Terra
3. O INTERIOR TERRESTRE
Despois de todo isto podemos respostar a nosa cuestión “por que a Terra non
é plana?”
O certo é que todavía non.
Imos ver primeiro que enerxía esta implicada na dinámica interna…
A enerxía interna da Terra
A medida que descendemos cara o interior terrestre aumenta a temperatura
(en media 3ºC cada 100 m) é o chamado gradiente xeotérmico. De onde
procede esta calor?
Cando a principio do século XX descubrimos a radiactividade considerouse que
toda esta calor debíase a desintegración dos elementos radiactivos, pero
sabemos que a maior parte deles atópanse lonxe do núcleo onde deducimos
que hai unha temperatura que podería chegar aos 5000ºC. Por tanto, tiña que
haber algo máis…
3. O INTERIOR TERRESTRE
Na actualidade sabemos que tres son os factores principais:
A mencionada desintegración dos elementos radiactivos localizados
basicamente na litosfera.
A calor latente da solidificación de materiais do núcleo (é un proceso
exotérmico)
A calor remanente ou enerxía residual da fusión de planetesimais que
orixinaron o planeta.
Como veremos esta é a enerxía que “move o planeta por dentro”, tentaremos
agora respostar a nosa cuestión de por que a Terra non e plana.
En 1492 Cristobal Colón chega a
América tras unha viaxe de dous
meses.
En total cruza 4800 Km.
Hoxe en día, o atlántico é 10
metros máis ancho.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
Así é, algúns océanos crecen...
… e outros redúcense.
Xurden montañas, aparecen illas e os continentes
elévanse ou afúndense
A TERRA ESTÁ EN MOVEMENTO!
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
O chan que pisamos móvese moi pouco a pouco. Agora
mesmo está a facelo.
Quizáis non o notedes porque o fai moi lentamente, máis
lento do que nos crece o pelo ou as unllas.
Pero ese movemento ao longo de millóns de anos (m.a.) é
suficiente para cambiar o aspecto da superficie da Terra.
Nalgunhas ocasións, sen embargo, pode haber
movementos bruscos: os terremotos.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
No marco dos movementos na superficie terrestre
centrarémonos na parte sólida da Terra que constitúe a
Xeosfera.
A Xeosfera pode dividirse, a su vez, en varias capas.
Esta división en capas pode facerse, como xa comentamos,
dende dous puntos de vista:
- Según a composición (Modelo xeoquímico-estático).
- Según a estructura ou estado dos materiais (Modelo
dinámico).
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
Capas da Terra segundo a composición
Codia: formada por osíxeno, silicio, carbono...; nela se
diferenza a codia continental (predominio de rochas
graníticas) e a codia oceánica (predominio de rochas
basálticas).
Manto: formado por rochas ultrabásicas. Diferenciamos
manto superior (predomina a peridotita) e inferior.
Núcleo: formado sobre todo por ferro e níquel.
Diferénciase un núcleo externo fluído e un interno sólido.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
Capas da Terra segundo a estrutura
Litosfera: capa sólida rochosa que constitúe o
exterior terrestre.
Astenosfera: capa fluída sobre a que se asenta a
litosfera. Fundamental para entender a dinámica
terrestre.
Mesosfera: equivale ao manto inferior e unha pequena
parte do superior. É sólida, pero rexistra fenómenos
convectivos.
Endosfera: equivale ao núcleo.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
Sen embargo, coñecer a estrutura e composición da Terra,
non implica coñecer o seu funcionamento.
Como xa dixemos, a Terra está lonxe de ser unha masa
rochosa inerte que ofrece sempre o mesmo aspecto dende
fai m.a., cambia debido á enerxía subxacente e que
perdura no seu interior.
A elo débense os fenómenos da dinámica terrestre:
terremotos, volcanismo, oroxénese, movemento de
continentes... E que o noso planeta NON SEXA PLANO
…Pero, como se produce ese movemento?
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
Durante a maior parte da nosa existencia como especie
consideramos a Terra como un planeta estático.
Pero este punto de vista non permitía explicar fenómenos tan
evidentes como os terremotos ou o volcanismo; nin aclaraba a
distribución das cordilleiras ó longo do planeta ou a
coexistencia na superficie de rochas de idades moi dispares.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
As primeiras teorías que pretenden explicar a formación
das cordilleiras e a existencia dos continentes xurden no
século XIX.
Estas primeiras teorías son denominadas como fixistas o
verticalistas porque tentan explicar a oroxénese só a través
dos movementos na vertical e non admiten movementos
horizontais.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
Unha destas teorías verticalistas é a teoría do enfriamiento-
contracción proposta a finais do XIX:
A grandes rasgos defendía que como a Terra estase a enfriar
dende os seus oríxenes, este proceso provoca fracturas ou
agretamentos que dan lugar ás faias e asemade, provoca
pregramentos que dan lugar ás montañas.
De forma similar á pel dunha mazá cando a asamos.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
Enfriamento e contración
Esta teoría mantívose
vixente ata mediados
do século XX.
A principios do S. XX xurde un novo enfoque para tentar
explicar a formación de cordilleiras e continentes.
Son as denominadas teorías mobilistas que establecen que non
só hai movementos na vertical, senón tamén na horizontal.
O maior problema para súa aceptación foi demostar este tipo
de movemento e explicar o seu mecanismo de desplazamento, é
decir, o motor que os provocaba.
Finalmente, como veremos conseguímolo nos 70 co
desenvolvemento da Teoría da Tectónica de Placas.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
A primeira teoría movilista importante é a Deriva
continental proposta polo meteorólogo e aventureiro
alemán Alfred Wegener en 1912.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
1. A Deriva Continental:
Na época de Wegener existían entre outros, diversos
enigmas científicos:
Enigmas Biolóxicos-Paleontolóxicos
Enigmas Xeológicos (Tectónicos e Paleoclimáticos)
Enigmas Xeográficos
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
Enigmas biolóxicos
¿Por qué especies moi similares viven
a miles de Km de distancia?
Marsupiais: América vs. Australia
Aves:
Ñandú (Sudamérica)
Emú (Australia)
Avestruz (África)
¿Por qué aparecen fósiles da mesma especie en lugares illados entre sí?
Mesosaurus, en América y África Lystrosaurus en Antártida, India
y África.
Os científicos falaban de pontes intercontinentais xa desaparecidos!
Enigmas biolóxicos
Enigmas xeolóxicos
1. Continuidade de cadeas montañosas.
2. Estruturas xeolóxicas análogas a ambolos dous lados do
Atlántico.
3. Restos glaciares en zonas de clima tropical.
4. Xacementos de carbón en zonas frías.
Enigmas xeográficos
Encaixe dos límites de África e Sudamérica
especialmente, pero tamén doutros continentes.
Ese encaixe é todavía moito maior se en lugar de
considerar as zonas emerxidas, considerase como límite
as plataformas continentales.
En 1915 A. Wegener publica o libro “A orixe dos
continentes e dos océanos” onde defende a súa idea da
deriva continental apoiándose en varias probas:
Probas paleontolóxicas.
Probas paleoclimáticas.
Probas xeolóxicas.
Probas xeográficas.
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
A distribución de fósiles
(sobre todo réptiles xa
extintos), en continentes
hoxe distantes como
África, Sudamérica, India o
Australia, induce a pensar
que nuotras épocas
estiveron unidos.
Probas paleontolóxicas
Probas paleoclimáticas
A existencia de depósitos
glaciares (tillitas) de idéntica
antigüedade en Sudáfrica,
costa este de Sudamérica,
Australia ou Nova Zelanda
mostran que son restos dun
antigo casquete glaciar que se
extendía por esos territorios,
entonces agrupados.
Probas xeolóxicas
- A continuidade das cordilleiras a ambolos
dous lados do Atlántico é outra proba da
unión en tempos pasados das dúas costas.
- Incluso, determinados xacementos
coinciden (diamantes do Brasil e Sudáfrica).
Probas xeográficas
A forma dos continentes é
tal que permite un encaixe
casi perfecto (sobre todo se
ademais do continente
consideramos a súa
plataforma continental) duns
noutros.
A deriva continental
Teoría proposta por Alfred
Wegener:
Todos os continentes estaban
unidos nun só: Panxea.
Fai 200 m.a. rompéuse Panxea.
Os continentes empezaron a
moverse: Deriva continental.
Aporta as probas dese
movemento.
O “efecto proa” deste
movemento levantaría as
cordilleiras.
A teoría non foi ben acollida, pois Wegener non
poido explicar o “motor” do movemento dos
continentes.
Sen embargo, anos máis tarde a la luz dos novos
coñecementos aportados principalmente polo
estudo dos fondos oceánicos (desenvolvemento do
sonar) levados a cabo nos anos 50 e 60 do século
pasado, a comunidad científica poido comprobar
que Wegener tiña razón:
Os continentes móvense!
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
Existe unha xigantesca cordilleira con alturas de entre 2.000 e 3.000 m,
que percorre o Atlántico de norte a sur, emerxendo nalgúns puntos como
Islandia e as illas Azores, e que no sur bifurcase cara o océano Índico e o
Pacífico. No Pacífico oriental existe outra cordilleira similar. Son as
chamadas dorsais oceánicas.
A nivel das dorsais oceánicas hai unha intensa actividade volcánica
que provoca a saída de materiais magmáticos de natureza basáltica cara
o exterior.
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
Os sedimentos mariños acumúlanse, fundamentalmente, nas
plataformas continentais e o seu espesor diminúe a medida que nos
achegamos ás dorsais.
Entre 1968 e 1983, o buque Glomar Challenger tomou grande número de
mostras da capa de sedimentos situada sobre a capa basáltica que forma a
litosfera oceánica. Observáronse tres feitos:
- Como acabamos de comentar o grosor da capa de sedimentos aumenta coa
distancia ás dorsais: preto delas esa capa é más fina que nas rexións
alonxadas.
- A idade dos sedimentos aumenta tamén coa distancia ás dorsais. Son máis
recentes nas zonas próximas a elas, e máis antigos nos bordes continentais.
- Non se atoparon sedimentos mariños con idade superior a 180 millóns de
anos, aínda que nas zonas continentais temos achado rochas cuxa idade
achégase aos 4.000 millóns de anos.
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
Estudos sísmicos e de volcanismo submariños permitíronnos completar un mapa sísmico e de actividade volcánica cunha distribución global destes fenómenos que non podemos explicar por simple casualidade.
Datos aportados polo estudo dos fondos oceánicos
2. ATeoría da Expansión do fondo oceánico:
A partir destes datos Harry Hess (1960) propón a súa
teoría de expansión do fondo oceánico que se reforza cos
estudos de paleomagnetismo de Vine y Matthews en 1963.
ANTECEDENTES Á TECTÓNICA DE PLACAS
A través de fendas no fondo dos océanos, por medio de correntes de convección,
suxeridas por Holmes en 1931, xurde magma fluído que, gradualmente, solidifica nas
marxes desas fendiduras e xera cristas montañosas.
Crease solo oceánico novo.
Pero o magma en fusión segue
derramándose continuamente,
empurrando os fragmentos da
antiga placa.
O fronte da placa, a súa
vez, baixa novamente cara o
manto, nas fosas oceánicas,
sendo destruida polo magma
en fusión e realimentando ás
corrientes de convección.
Teoría da Expansión do fondo oceánico:
Paleomagnetismo:
A Terra sofre inversións periódicas do campo magnético. Os elementos férricos das lavas solidificadas en cada un destes periodos sinalan cara o polo N nese momento. A ambolos dous lados das dorsais obsérvanse bandas alternas de lavas con polaridade normal alternándose con otras de polaridade invertida. Esto indica que a codia crease nos dous lados da dorsal apoiando a idea dunha expansión dos fondo oceánicos con orixe nas dorsais oceánicas.que tenía la Tierra en ese momento
Orixe da tectónica de placas
Non se pode citar a un, senón a varios, como os autores da
teoría da tectónica de placas.
Podemos destacar aos norteamericanos Dewey, Bird e
Holden; ao canadense T. Wilson ou ao inglés McKenzie
entre outros.
Estos científicos esbozaron as ideas básicas da teoría en
artigos publicados entre 1968 e 1971.
Hoxe, a Tectónica de placas é aceptada maioritariamente
por xeólogos e xeofísicos.
4. OS CONTINENTES EN MOVEMENTO
A Tectónica de Placas é unha teoría xeralista e
integradora que pretende explicar distintos fenómenos
xeolóxicos, que antes se explicaban mediante teorías
inconexas, en virtud a uns poucos principios básicos.
Nela podemos enmarcar os procesos xeolóxicos internos:
magmatismo, metamorfismo, sismicidade, volcanismo,
deformaciones tectónicas e oroxénese.
O seu papel equivale á teoría da evolución en Bioloxía ou ó
da relatividade en Física.
A teoría xurde de un xeito case espontáneo a finais dos
sesenta xa que se apoia nunha serie de precedentes
históricos que ao longo do século XX foron asentando as
bases: deriva continental, correntes de convección e
expansión do fondo oceánico.
Ademais destas teorías xa comentadas, houbo dous
aspectos da investigación xeolóxica que foron de gran
importancia:
O desenvolvemento do concepto de astenosfera.
Os datos de localización de volcáns e sísmos.
O desenvolvemento do concepto de astenosfera.
Obtido a partir dos estudos de ondas sísmicas. A dualidade
litosfera ríxida- astenosfera semifluida é un concepto
esencial da tectónica de placas.
Os datos de localización de volcáns e sísmos.
A coincidencia xeográfica destes fenómenos xa era coñecida
dende antes, de feito xa se falaba do “Cinturón de Fogo do
Pacífico”, pero dende mediados do XX recopílanse numerosos
datos que poñen de manifesto que esta coincidencia non é
atribuible a casualidade; e reflicte a existencia de zonas
activas e inactivas no planeta.
CINTURÓN DE
FOGO
Principios da tectónica de placas
A litosfera terrestre atópase dividida nunha serie de bloques máis
ou menos ríxidos denominados placas litosféricas ou placas tectónicas.
Estas placas experimentan un movemento continuo entre elas
deslizándose sobre a astenosfera plástica grazas ás correntes de
convección do manto.
Nalgúns puntos do planeta as placas tenden a separarse, noutros
colisionan e noutros interaccionan de modo pasivo.
Estas zonas de contacto entre placas, denominadas límites ou bordos
de placas, é onde se concentra a maior actividade xeodinámica do noso
planeta.
Tipos de placas
Existen tres tipos de placas:
Placas oceánicas
Só posúen codia oceánica.
Placas continentais
Só posúen codia continental.
Placas mixtas
Conteñen codia oceánica e continental.
Respecto ao tamaño podemos falar de grandes placas: Pacífica,
Nortemericana, Suramericana, Africana, Euroasiática, Australoíndica e
Antártica. Xunto a éstas hai un certo número de placas menores como a Nazca
ou a Caribe.
Tipos de placas
Os movementos de placas
En xeral, podemos falar de dous tipos de movementos:
Movementos verticais
Cando unha placa tectónica cárgase de peso, afunde p.e.
subsidencia dunha conca sedimentaria.
Polo contrario, cando libera peso, ascende p.e. pola
erosión ou as deglaciacións (Groenlandia, Escandinavia...)
Este equilibrio recibe o nome de equilibrio isostático ou
isostase.
Os movementos denomínanse epiroxénicos.
Os movementos de placas
Movementos horizontais
Son os que realizan á deriva as placas litosféricas sobre
a astenosfera.
Estos movementos determinan a colisión, a separación
ou o contacto pasivo entre as distintas placas.
Actualmente se determinou que a velocidade destes
movementos é en media duns cm/ano.
Límites ou bordos de placas
Os límites de placa poden ser de tres tipos:
Bordos construtivos, diverxentes ou de separación
Bordos destrutivos, converxentes ou de colisión
Bordos pasivos, transformantes ou neutros
Cada un deles ten a súa expresión topográfica:
Dorsais oceánicas e rifts continentais (construtivos)
Zonas de Subducción (fosas tectónicas) e de
Obducción (destrutivos)
Fallas transformantes (pasivos)
Límites ou bordos de placas
Dorsais oceánicas Fosas
tectónicas Fallas transformantes
Límites ou bordos de placas
Bordes construtivos, diverxentes ou de separación:
As dúas placas tenden a separarse.
Son as dorsais oceánicas e os rift continentais.
As dorsais presentan unha depresión tectónica central
(rift) onde a delgadez da litosfera é máxima o que facilita a
formación de magmas astenosféricos por descompresión.
Intensa actividade magmática.
A consolidación do magma orixina novo solo oceánico
(basalto).
Son zonas de alta actividade sísmica (fallas normales).
Bordos Diverxentes
Sitúanse nas dorsais oceánicas e nos rift continentais, como por exemplo no Rift
Valley en África e na dorsal atlántica.
A actividade volcánica que se produce nestas zonas, como consecuencia da súa
diverxencia, determina a formación de nova codia oceánica e provoca o
ensanchamento dos fondos oceánicos e a separación progresiva das placas
adxacentes.
Bordos Diverxentes
Rift-Valley africano.
A placa arábiga estase
separando do resto de
África.
Límites ou bordos de placas
Bordes converxentes, destrutivos ou de colisión:
Dos placas que converxen.
Esta colisión pódese resolver de dous modos:
- Zona de subducción: fosa tectónica, arcos illa e
oróxenos pericontinentais (tipo Andes)
- Zona de Obducción: oróxenos tipo Himalaia.
Destrúese placa e co tempo o límite queda selado
(desaparece).
Bordos destrutivos
Dúas placas chocan. Poden darse tres situacións: Choque de placa oceánica contra oceánica. Choque de placa oceánica contra continental. Choque de placa continental contra continental.
Bordos destructivos-Zona de Subducción
A medida que unha placa oceánica envellece (e se alonxa dunha
dorsal) vai adquiriendo maior densidade porque se adhire ás
capas superiores do manto. Este aumento de densidade provoca
a subducción, é decir, o afundimento da placa que pode ocorrer
de dous xeitos:
Subducción espontánea
Subducción forzada
Subducción espontánea
Cando unha placa oceánica ten máis duns 100 m.a. supera a
densidade da astenosfera, sobre a que se despraza, e tende a
afundirse.
Este proceso de subducción soe darse cunha gran inclinación
orixinando fosas moi profundas (Aleutianas, Marianas)
Ademais como as rochas que subducen están empapadas, a
auga rebaixa o seu punto de fusión e posibilita a formación de
magmas que afloran á superficie como illas volcánicas
(Filipinas, Xapón)
Bordos destrutivos-Zona de subducción espontánea
Placa oceánica contra placa oceánica: Arcos illa. A máis densa subduce por baixo.
Subducción forzada
Este tipo de subducción sucede cando a placa oceánica (máis
densa) colisiona con una placa continental (menos densa).
A diferenza de densidade provoca a subducción da placa
oceánica por baixo da continental.
Como o afundimento non é continuo, senón a saltos, estas
zonas son as de maior actividade sísmica do planeta.
Ademais hai tamén ascenso de magmas e volcanismo, debido
ao aumento de temperatura provocado polo rozamento entre
as placas e a fusión parcial da placa que subduce.
Bordos destrutivos-Zona de Subducción forzada
Placa oceánica contra placa continental: oróxenos pericontinentais (Tipo Andes). A placa oceánica que sempre é máis densa subduce por baixo da continental.
Obducción
Cando nun proceso de subducción forzada está implicada unha placa
mixta sempre conleva un proceso de obducción o selado do bordo de
placa.
Esto é así, porque unha vez que subduciu a parte oceánica da placa, a
parte continental da mesma, debido a súa menor densidade, non
subduce.
Prodúcese un cabalgamento (mesturado dos materiais) entre os dous
continentes que colisionan.
Neste tipo de colisión non hai actividade volcánica porque o grosor da
litosfera é moi grande e impide a saída de magmas ao exterior.
Deste modo orixínanse cordilleiras tipo Himalaia.
Placa continental contra placa continental: oróxenos tipo Himalaya. No hai subducción, os sedimentos entre as dúas placas mestúranse e elévanse. Non hai actividade volcánica.
Bordos destrutivos-Obducción
Subducción
forzada e
Obducción
continental
Límites ou bordos de placas
Bordos pasivos, transformantes ou neutros
Interacción entre dúas placas que se deslizan sen compresión nin
distensión (desprazamento lateral das placas).
Correspóndense topográficamente coas fallas transformantes
(orixe: diferenzas na velocidade de distintos puntos dunha
misma placa)
Non se crea nin se destrúe codia.
Intensa actividade sísmica.
A falla transformante máis famosa é a de San Andrés que
implica á placa Pacífica e á Norteamericana.
Bordos pasivos-Fallas transformantes
Ciclo de Wilson: A tectónica co tempo
J.T. Wilson propuso un modelo cíclico de evolución das placas:
1. Un punto quente (plumas convectivas) xera un rift
continental: límite diverxente incipiente. (Rift Valley
africano).
2. Fragméntase e provoca o nacemento dun océano (Mar
Vermello).
3. O océano exténdese consecuencia da formación continua
de codia oceánica con marxes continentais pasivos, e unha
xenuina dorsal oceánica. (Océano Atlántico).
4. Por unha obducción ou a aparición no interior da
placa dunha nova zona de rift invírtese a tendencia.
En consecuencia, a placa fragméntase pola zona máis
débil que é a marxe continental orixinándose unha
zona de subducción. (Océano Pacífico e oróxenos tipo
Andes).
5. A subducción e a redución do océano conducen
inexorablemente a unha obducción continental que
provoca a sutura entre as placas. (oróxenos tipo
Himalaia).
Ciclo de Wilson: A tectónica co tempo
O motor do movemento das placas
Xa nos anos 30, Holmes propuxo a existencia de correntes
convectivas no interior terrestre.
Parece que no manto terrestre prodúcese un movemento de
tipo convectivo en estado sólido.
As correntes veñen definidas pola diferenza de
temperaturas: o material máis quente ascende (menos denso)
e ao ascender enfríase (maior densidade) e de novo afunde.
Existen 2 modelos convectivos: dous sistemas separados ou
un que atravesa todo o manto.
CORRENTES DE
CONVECCIÓN
O motor do movemento das placas
A TECTÓNICA DE PLACAS
Os modelos actuais indican que esto non é exactamente así, e que hai dous
factores influíntes:
A enerxía térmica terrestre que xera as correntes de convección que
afectan a todo o manto. Sabemos da existencia dunha “capa D” na base
do manto (xusto enriba do núcleo externo) a alta temperatura
responsable do ascenso de materiais moi quentes (penachos térmicos) e
un descendo máis difuso en forma de cuña, pero sen constituir celdiñas
pechadas.
A enerxía gravitatoria, de dous xeitos:
Por deslizamento dende a dorsal, que está a maior altura favorecendo
a caída da litosfera oceánica.
Polo tirón subductivo, ao subducir a litosfera oceánica arrefría e
faise máis densa nesa zona tirando do resto.
A TECTÓNICA DE PLACAS
WEBGRAFÍA
www.comesanoycuidatumundo.com charomora.es docentes.educacion.navarra.es http://www.edu.xunta.es/centros/iesmendino/?q=node/31 http://www.slideshare.net/adaneco/dinmica-terrestre-35473911