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LOS PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS
Biología y Geología, 1º de ESOFrancisco J. Barba Regidor
2016
¿QUÉ VAMOS A ESTUDIAR EN ESTA UNIDAD?
El relieve terrestre y su evolución
Procesos geológicos internos y externos
Manifestaciones de la energía interna terrestre
EL RELIEVE Y SU EVOLUCIÓN
• El relieve como conjunto de accidentes geográficos (montañas, valles, llanuras,…) que podemos contemplar en la superficie terrestre.
• El paisaje es el concepto donde se agrupa el relieve de una región con su vegetación y las diversas acciones ejercidas sobre él por el ser humano.
• La presencia de continentes y de océanos.• En los continentes hay corteza
continental sobre la corteza oceánica.• En los océanos hay sólo corteza oceánica
En los continentes y océanos hay grandes unidades de relieve:- Continentes: cordilleras, valles, mesetas, llanuras,…- Océanos: llanuras abisales, dorsales oceánicas, fosas
oceánicas, fallas transformantes,…
La superficie terrestre está distribuida en dos grandes unidades, cada una con sus formas de relieve característicos:- Áreas sumergidas: océanos y mares.- Áreas emergidas: continentes y zonas insulares.Además, algunas áreas de las anteriores están cubiertas por grandes extensiones de hielo.
Final del Cámbrico,514 m.a.
Final del Carbonífero,306 m.a.
La disposición de continentes y océanos ha cambiado a lo largo de la Historia de la Tierra.
La desmembración del Pangea hasta la disposición actual de los continentes y océanos.
La evolución del relieve terrestre
Desde la formación de la Tierra hace más de 4.500 m.a., su superficie ha sufrido una gran cantidad de transformaciones.
Los continentes, en principio insignificantes, fueron creciendo y cambiando de posición.
A medida que se acumulaba vapor de agua en la atmósfera, ésta participaba del ciclo del agua para, tras la precipitación, dar lugar a cursos de agua en la superficie de los continentes, que iban siendo erosionados y cambiando, igualmente, su aspecto.
La vegetación que hoy cubre la superficie de nuestros continentes apareció mucho más tarde (hace 370 m.a.) para dar lugar a una cubierta protectora frente a la erosión.
La velocidad de los procesos geológicos
Procesos rápidos o paroxísmicos: el
vulcanismo
Volcán Colima, México
Procesos lentos: la evolución de un
acantilado
Costa de Castro Urdiales
PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS E INTERNOS
La superficie terrestre está sometida a numerosos cambios y fenómenos que denominamos procesos geológicos. Estos procesos son originados por distintos tipos de agentes geológicos (el calor interno de la Tierra, el oleaje, el viento, etc.).
Según la energía que los origina se habla de:
1. Procesos geológicos internos.
2. Procesos geológicos externos.
Procesos geológicos internos- Se desarrollan por la acción del calor interno del planeta.- El principal agente es el movimiento de las placas litosféricas.- Como consecuencia de ello: volcanes, terremotos,
desplazamiento de los continentes, formación de cordilleras, apertura de océanos,….
- Son los procesos constructores de los relieves iniciales.
Procesos geológicos externos
- Actúan sobre la superficie y tienen su origen en la energía solar .
- Exculpen o modelan el relieve generado por los procesos internos.
- Los agentes fundamentales son el agua, el hielo, el viento, la atmósfera y los seres vivos.
- Estos procesos alteran y desgastan las rocas y depositan los residuos producidos en otras partes.
Los motores de los procesos geológicosTodos los agentes geológicos necesitan una fuente de energía que los ponga en marcha para poder desencadenar los procesos a realizar.Básicamente hay 3 fuentes de energía:- Calor interno de la Tierra (1).- Energía solar (2).- Gravedad (3).
(1)
(2 y 3)
La Tierra es una fuente de calor
¿De qué es responsable esta energía interna?
Es el calor interno de la Tierra
¿Qué es la energía geotérmica?
1. Movimiento
de los continentes
2. Volcanes
3.Formación de las cordilleras
4. Rocas
magmáticas y metamórficas
5.Deformación
geológica (fallas, pliegues
y diaclasas)
Origen del calor interno de la Tierra
1. Impacto de cuerpos estelares que chocaron con la Tierra cuando ésta se estaba formando
2. Radiación emitida por los elementos radiactivos de la Tierra
Ejemplos de elementos radiactivos
Uranio Torio Potasio
Fuentes
A medida de que nos adentramos hacia el interior del planeta, la temperatura varía inexorablemente.
Al principio, ese aumento es de 1ºC cada 33 m de profundidad bajo los continentes: 30ºC/km. Es el gradiente geotérmico.
Pero ese aumento no es constante, sino que se distribuye a “saltos” (ver gráfica al lado), no gradualmente.
El Sol y los procesos superficiales
El Sol activa los procesos superficiales a través del Ciclo hidrológico y los procesos meteorológicos.
El papel de la gravedad
La gravedad se asocia con muchos procesos geológicos:- con la formación de las corrientes
de convección del interior terrestre;
- con muchos agentes erosivos (la fuerza de la gravedad tiende a mover todos los materiales a favor de las pendientes);
- sin gravedad, los glaciares no se moverían hacia abajo, los arroyos no fluirían ni habría procesos de ladera (deslizamientos)…
Colada de barro. Ejemplo de movimiento de ladera.
Cataratas Detian, entre China y Vietnam, ejemplo de circulación del agua a favor de la gravedad.
LOS TERREMOTOS¿Qué es un terremoto?- Concepto.
- Sinónimos.
- Causas: el papel de las fallas.
- Hipocentro o foco sísmico.
- Ondas sísmicas.
- Epicentro.
- La duración de un seísmo.
- Las réplicas
El terremoto se origina en el Hipocentro.
Se propaga mediante Ondas Sísmicas.
Al llegar a la superficie por un punto se la llama Epicentro.
Por donde se rompen las capas para producir la perturbación sísmica se denomina Falla.
Explicaciones a los conceptos
El registro de los terremotos (1)SISMÓGRAFOS Y SISMOGRAMASUn sismógrafo es un aparato que detecta y graba las ondas sísmicas que un terremoto o una explosión genera en la tierra.
Un lápiz está en contacto con un tambor giratorio unido a la estructura. Cuando una onda sísmica alcanza el instrumento, el suelo, la estructura y el tambor vibran de lado a lado, pero, debido a su inercia, el objeto suspendido no lo hace. Entonces, el lápiz dibuja una línea ondulada sobre el tambor.
Información de un sismograma.
El registro de los terremotos (2)
21
3
1, Sismógrafo chino. 2, Esquema de un sismógrafo moderno mostrando sus estructura básica. 3, Sismógrafo portátil. Procedencia de las figuras: internet.
Los gráficos producidos por los sismógrafos se conocen como sismogramas, y a partir de ellos es posible determinar el lugar y la intensidad de un terremoto. Muchos sismogramas son muy complicados y se requiere una técnica y experiencia considerables para interpretarlos, pero los más simples no son difíciles de leer.
El registro de los terremotos (3)
Fuente: Terremoto virtual (G. Novak)
Magnitud e intensidad
Los terremotos se miden según:- las consecuencias materiales con la escala de Mercalli y - la intensidad del seísmo, con la escala de Richter.
La Escala Richter Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto. Es una escala que crece en forma potencial, de manera que cada punto de aumento puede significar un incremento de energía diez o más veces mayor. Una magnitud 4 no es el doble de 2, sino que es cien veces mayor. La miden los sismógrafos.
Escala de Mercalli No se basa en los registros sismográficos sino en el efecto o daño producido en las estructuras y en la sensación percibida por la gente. Oscila entre el grado I y el XII. Una versión actualizada en la escala MSK
La escala de intensidades o de Mercalli
I Perceptible sólo por sismógrafos
II Perceptible por personas en pisos altos
III Ligero balanceo de objetos
IV Balanceo ligero de muebles
V Caída de objetos, golpeo de puertas y ventanas
VI Rotura de objetos, daños leves en edificios
VII Deslizamiento de tierra, daños graves en construcciones
VIII Derrumbamiento de muros, grietas grandes en el terreno
IX Grietas en carreteras, derrumbamiento de algunos edificios
XDerrumbamientos de gran parte de los edificios, fractura de presas y caída de puentes
XIDestrucción total de construcciones y modificación seria del terreno
XII Derrumbe de montañas y desviación de ríos
La escala de magnitudes o de RichterEnergía
equivalente B.H.
2.0 Microseísmo. Imperceptible
3.0 Sólo sismógrafos
4.0 Sin riesgos de daños
5.0 Movimiento de objetos. No hay daños 1/33
6.0 Daños graves en construcciones débiles 1
7.0Destructivo en áreas habitadas próximas al foco
33
8.0 Graves daños en áreas alejadas del foco 1000
9.0 Graves daños en áreas muy alejadas al foco 33000
10.0Totalmente devastador en áreas próximas y muy alejadas al foco
12.0Destrucción total. Equivale a la fractura de la Tierra por el centro B.
H. B
omba
s tip
o Hi
rosh
ima
Imagen de A.M. Cabrera (2015): Biología y Geología, Vol: El relieve terrestre y su evolución. Oxford Educación
Distribución mundial de terremotos y volcanes (1)
Distribución mundial de terremotos y volcanes (2)
Distribución mundial de terremotos y volcanes (3)
Si estudiamos la distribución de volcanes y terremotos en el mapa terrestre, veremos que coinciden con los límites de placas: Límites convergentes. Son zonas de acumulación de
tensiones (terremotos) en zonas de choque de placas. Límites divergentes. Son zonas de separación de placas, ya
que ambos generando movimientos que pueden favorecer la formación de grandes fracturas que permiten el ascenso de materiales fundidos de la astenosfera.
Además de esto, hay que tener en cuenta que las erupciones volcánicas, pueden ir acompañadas de pequeños sismos, que se producen por el movimiento de magma en el interior y las presiones de gases en el interior de volcán.
LOS VOLCANES• Concepto de volcán.• La actividad volcánica: volcanes
activos, volcanes en reposo y volcanes apagados.
• Causas del vulcanismo: la fusión de las rocas en las profundidades terrestres y el calor interno del planeta.
• Los factores de que se desencadene el proceso volcánico:
a) El aumento de la temperatura;
b) La disminución de la presión;
c) La entrada de agua en la zona donde se encuentra la roca que se va a fundir.
El magma es el conjunto de materiales fundidos que hay en el
interior terrestre. Está formado por tres fracciones: líquida –dominante, y que da el carácter fluido al magma-,
sólida y gaseosa.La imagen corresponde a la erupción desde octubre a
noviembre de 1971 del volcán Teneguía, Isla de La Palma.
¿Cómo se produce una erupción?1. El papel de la fracción gaseosa.
2. La ascensión hacia zonas superficiales.
3. La acumulación en determinadas zonas del interior: la cámara magmática.
4. La salida al exterior del magma por:
a) La cantidad de magma acumulada y su presión interna;
b) La dilatación y fracturación de las paredes de la cámara magmática por el incremento de las presiones;
c) La tendencia a escapar de los gases del magma, que lo arrastran.
Fuente: Ciencias Naturales, 2º de ESO. Proyecto ENTORNO, Edic. SM
Generación de magmas
Manto superior
Corteza
Cámara magmática
Conducto volcánico
Erupción volcánica
¿Cómo se produce una erupción?El papel de la fracción gaseosa:
Desde el foco, el magma sube a la superficie de modo parecida a cuando agitamos y abrimos una botella de bebida gaseosa.
Productos volcánicosLos productos volcánicos son aquellos que salen del interior del volcán cuando entra en erupción. Éstos pueden ser:
A) Sólidos. Se denominan piroclastos (piedras ardientes). Son lanzados con fuerza al exterior por la acción de los gases que se acumulan en el interior del volcán. Peden ser pequeños, como las cenizas volcánicas, medios como el lapilli, o grandes, como las bombas volcánicas (figura superior).
B) Fundidos. El conjunto de materiales fundidos que expulsa un volcán se denomina lava. Este material se mueve por la ladera del volcán como un río ardiente. Este río se conoce como colada de lava. En la imagen se puede observar el trayecto de ese río de lava a través del valle.
C) Gases. Los gases que libera un volcán suelen ser vapor de agua, dióxido de carbono y compuestos azufrados, entre otros. Fu
ente
de
las
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graf
ías:
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Materiales que arrojan los volcanes
PiroclastosEstado sólido Cenizas volcánicas
Magma
Bombas volcánicas
Lapilli
Coladas de lava
ceniza
(“humo”)gases
Estado líquido
Fuente de las imágenes: internet
RELIEVE VOLCÁNICO
Estructura típica de un volcán.
Partes de un volcán:
• Cráter• Cono volcánico• Chimenea volcánica• Cámara magmáticaAdemás puede haber:• Conos parásitos o
secundarios
Estas partes configuran un relieve típico con topografías cónicas en cuyo entorno se forman otras morfologías superficiales debidas a los distintos tipos de erupciones.
Edificios volcánicos (2)
Los edificios volcánicos dependen de los materiales expulsados por el volcán:
1. Conos de piroclastos.
2. Volcanes en escudo.
3. Estratovolcanes.
4. Domos
2
1
3 4
Fuente de las imágenes: internet
TIPOS DE ACTIVIDAD VOLCÁNICAA veces, la actividad de los volcanes es muy violenta, mientras que en otras ocasiones es tranquila y la lava se desborda por el cráter, y se desliza ladera abajo. En general, se diferencian dos tipos de actividad volcánica la explosiva y la efusiva:
Volcán Tungurahua, Ecuador, 26 de mayo de 2010
Volcán Kilauea, Hawaii, 23 de enero de 2008
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Calderas volcánicasLas calderas volcánicas son depresiones circulares de tamaño muy superior al del cráter, pudiendo alcanzar varios kilómetros. Según su origen pueden ser:
• Caldera de explosión.• Caldera de erosión.• Caldera de colapso (ver figura).
FORMACIÓN DE UNA CALDERA DE COLAPSO. En la primera viñeta, a medida que avanza la erupción, la cámara magmática –poco profunda- se vacía progresivamente. En la segunda, se produce el hundimiento de la cúpula de la cámara magmática por su propio peso y por estar fuertemente agrietada. Finalmente se produce una gran depresión, en cuyo interior puede formarse un lago.
La explosividad y fluidez de una erupción volcánica
Un mismo volcán puede tener erupciones con características muy diferentes. Incluso a lo largo de una erupción puede presentar fases con distintos tipos de actividad. El grado de explosividad de una actividad volcánica aumenta en función de los siguientes factores:
• Contenido en gases. La acumulación de gases en la cámara magmática o en los conductos de salida porque incrementa la explosividad de la actividad volcánica.
• Forma y características del edificio volcánico. Si el edificio volcánico tiene una estrecha y profunda chimenea que se encuentra taponada, los gases se acumularán y provocarán explosiones.
• Viscosidad de la lava. La viscosidad de un líquido indica la resistencia que tiene al deslizarse. Si se desliza con facilidad decimos que es muy fluido, mientras que en caso contrario se considera viscoso. Es el factor que más influye en las características de la actividad volcánica. A su vez, la viscosidad está condicionada por:
- La composición de la lava. Las lavas ricas en sílice son las más viscosas.
- Su temperatura. A igualdad de otros factores, cuanto menor es la temperatura de la lava más viscosa será.
- El contenido en materiales sólidos. La presencia de cristales en suspensión aumenta la viscosidad.
Erupción efusiva.
Los volcanes hawaianos tienen interés turístico. Titular: Volcán hawaiano vierte lava al mar y se convierte en atractivo turístico.
Actividad explosivaEl 18 de mayo de 1980 se produjo la erupción del volcán Sta. Elena (Estado de Washington, EE.UU.). La enorme explosión lanzó por el aire buena parte del cono volcánico, produciendo una nube de gases y piroclastos que arrasó directamente unos 600 km2 del territorio circundante, pereciendo 59 personas. Estas erupciones se caracterizan por:
• La lava es muy viscosa (espesa), solidifica rápidamente, obstruyendo los conductos;• Los gases se acumulan, aumentando la presión interna y provocando grandes explosiones que proyectan al aire gran cantidad de piroclastos;• Se forman abundantes piroclastos junto con densas nubes bajas de cenizas y gases que se desplazan a gran velocidad sobre el suelo, arrasando cuanto encuentran a su paso: nubes ardientes…
Este tipo de actividad volcánica, en función de su explosividad pueden ser: estrombolianas, vulcanianas y plinianas.
Erupciones explosivas.
Nube ardiente de la erupción explosiva del Monte Unzen (Japón) en 1991.
Erupción explosiva del volcán Chaparrastique, en El Salvador,
durante el mes de mayo de 2014.
El volcán Mayón durante la erupción de 1984.
El Vesubio: ¡no aprendemos la lección!
Tomado de: http://www.taringa.net/posts/info/3873428/Volcanes_-Todo-sobre-ellos-1_-Parte.html
Las erupciones más explosivas son las plinianas. Deben su nombre al relato que de la erupción del Vesubio del año 79, hizo Plinio el Joven.
Vulcanismo en España En España hay dos áreas volcánicas bien diferenciadas: España insular:
Islas Canarias e Islas Columbretes (en el Mediterráneo).
España continental: La Garroxa
(Gerona). Campo de
Calatrava (Ciudad Real).
Cabo de Gata (Almería)-Jumilla (Murcia).
Vulcanismo canario: Teide.
Vulcanismo mediterráneo: Islas Columbretes.
Volcán Croscat, en La Garrotxa, es el volcán más alto de la Península Ibérica,
con 786 m sobre el n.m..
Volcán "Cabezo Pardo", junto al aeropuerto de Ciudad Real, en el Campo
de Calatrava.
EL RIESGO SÍSMICO
Ante la gravedad de las consecuencias que cada año tiene cualquier manifestación sísmica, cabe aplicar medidas de tres tipos:
1. Predicción. Esto es, establecer el momento y el lugar donde va a tener lugar un terremoto. De momento no existe ningún método que permita hacerlo. Sólo se puede hablar de probabilidades de ocurrencia.
2. Prevención. Se trata de aplicar medidas que permitan evitar o reducir los efectos de un terremoto: mapas de riesgo sísmico (diapositiva siguiente), establecimiento de normas para la construcción, educación frente a los terremotos.
3. Protección. Trata de aplicar los medios y dotaciones que son precisos para asegurar las construcciones de eventuales movimientos sísmicos.
Sismicidad en España
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Prevención y protección sísmicaLa educación de la población es una buena medida preventiva de los daños que pueden ocasionar los terremotos.
La aplicación de soluciones técnicas es un buen instrumento de protección
frente a la actividad sísmica.
Amortiguadores viscosos para
protección sísmica de
puentes
Riesgos volcánicos• Explosiones
volcánicas.• Nubes
ardientes.• Lluvia de
cenizas y/o de piroclastos.• Emisiones de
gases tóxicos.• Formación de
coladas de barro o lahares.
Defenderse de los volcanes…
Fuente: Ciencias Naturales, 2º de ESO. Proyecto ENTORNO, Edic. SM
Una vez que se conoce dónde hay volcanes y que estos pueden estar activos, conviene prevenir los posibles daños que pueden producir conociendo los denominados precursores de la erupción:- Temblores previos.- Cambios en la
topografía.- Emisión de gases.- Aumento de la
temperatura del agua de los pozos
La figura recoge sintéticamente algunos de estos precursores.
TEMA 11.LOS PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS
• …ESO ES TODO POR EL MOMENTO.
