martes, 16 de mayo de 2017

El Ciclo de Wilson animado

El esquema básico de la evolución de las placas es muy sencillo: un continente se fragmenta (por ejemplo, la zona de fosas tectónicas de África oriental), sus fragmentos se dispersan (por ejemplo, la zona del Mar Rojo y el Golfo de Adén), separados por un océano de tipo Atlántico (sus costas no son bordes destructivos de placa); luego vuelven a aproximarse cuando el océano se convierte en uno de tipo Pacífico (sus costas son bordes destructivos: arcos insulares y orógenos marginales), hasta que colisionan dos o más continentes o microplacas, formándose nuevas suturas: Animación en Cienciasnaturales.es y más información en:

Fuente


 
 
 

Esta evolución básica ha sido llamada ciclo de Wilson en honor del geofísico canadiense John Tuzo Wilson. El ciclo de Wilson representa actualmente la gran idea sintética de la dinámica terrestre.

El ciclo supercontinental o ciclo de Wilson, postula que cada 400-500 millones de años todas las masas de tierra emergidas se unen, formando un supercontinente. El desplazamiento de las placas se realiza sobre una superficie esférica, por lo que los continentes terminan por chocar y soldarse, formándose una gran masa continental, un supercontinente o pangea, como lo llamó Wegener.

El supercontinente impide la liberación del calor interno, por lo que se fractura y comienza un nuevo ciclo. Esto ha ocurrido varias veces a lo largo de la historia de la Tierra.

 Hay evidencias de la existencia de al menos cuatro supercontinentes:
1. Columbia (hace entre 1.500 y 1.800 millones de años)
2. Rodinia (hace aproximadamente 1.100 millones de años)
3. Pannotia o Gran Gondwana (hace unos 600 millones de años)
4. Pangea (entre 240 y 280 millones de años). Es el más actual.


sábado, 13 de mayo de 2017

La tectónica: deformaciones de las rocas

La tectónica es la especialidad de la geología que estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan. Es decir, una de las consecuencias más visibles de los movimientos de las placas litosféricas.

Unos conceptos básicos sobre este tema se verán en la siguiente presentación descargada de Internet, aunque algo completada, y espero que mejorada, para su uso en clase:


Otra presentación sobre la dinámica litosférica y sus consecuencias, con ejemplos prácticos:


Y, por último, una presentación muy completa ya que incluye, además de la tectónica, otras manifestaciones internas, como la sismicidad y el vulcanismo:

martes, 2 de mayo de 2017

Práctica de GIS (SIG) con Google Earth

Para completar de forma práctica el apartado sobre dinámica de la geosfera y tectónica de placas, podemos utilizar Google Earthun programa informático gratuito (aunque hay una versión de pago) similar a un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en su acrónimo inglés de Geographic Information System), con distintas capas de información que hay que activar (en el grupo Galería, activad las capas de terremotos y de volcanes),  y así hacer "méritos" cara a la tercera evaluación, tenéis que contestar, mediante un documento (con las capturas de pantalla correspondientes) donde figure vuestro nombre y apellidos, las siguientes cuestiones:
  1. Hay que localizar el punto caliente de las islas Hawaii y anotar la altitud y tipo de volcán del Mauna Kea.
  2. Desplazaros al Rift Valley africano e indicad el nombre de los tres volcanes de Kenia situados en el interior del lago Turkana.
  3. Averiguar la fecha, profundidad y magnitud Richter de un terremoto de grado mayor que 7 en el límite costero entre Perú y Ecuador.
  4. Indicar la situación geográfica (latitud y longitud de la zona central) del mayor glaciar de Islandia y nombrar el volcán  situado en la parte nordeste de dicho glaciar.
  5. Investigar si ha ocurrido algún sismo de magnitud Richter mayor que 9 en la costa este del Japón. Si lo hay, indicar fecha y profundidad en km.
  6. Investigar si ha ocurrido algún sismo de magnitud Richter igual o mayor que 7 en el golfo de California. Si lo hay, indicar fecha y profundidad en km.
Clic en la imagen para ampliarla
Además, hay que contestar esta cuestión:

¿Qué relación tiene cada una de las zonas geográficas anteriormente citadas con la Tectónica de placas? Os recomiendo descargar el fichero para Google Earth con los terremotos en tiempo real y los límites de las placas. Más información sobre volcanes en Google Earth Community.

Al instalar el fichero realtime_earthquakes_n.kmz

Tenéis de plazo para contestar hasta el 20 de mayo de 2017 (inclusive)

jueves, 20 de abril de 2017

Los pioneros movilistas

Continuando con las teorías orogénicas, ya hemos comentado en clase que, a principios del siglo XX, surgieron las primeras ideas movilistas gracias a varios científicos, como el prácticamente desconocido F.B. Taylor y el archiconocido A. Wegener.

Aunque yo creía que Taylor ya se había percatado de las semejanzas de las costas atlánticas de África y Sudamérica, parece ser que el punto de partida de su hipótesis, expuesta en su obra "Bearing of the Tertiary mountain belt on the origin of the Earth's plan", no es la coincidencia del contorno de los continentes que bordean el Atlántico, sino la disposición de las cadenas montañosas del Terciario en Eurasia: la geometría arqueada de éstas denotaría el sentido de tales desplazamientos. Además señala que la hipótesis convencional de la contracción no explicaba satisfactoriamente la distribución ni la juventud de las cadenas montañosas del Terciario.

Pensaba, entonces, en "grandes desplazamientos" de la corteza terrestre desde diversas posiciones previas hasta las posiciones que actualmente ocupaban las masas continentales. Para ello, invocaba la existencia de fuerzas impulsoras, de empujes tangenciales y de zonas de torsión. Por último, Taylor no atendió demasiado al mecanismo del desplazamiento continental en su monografía de 1910, pero en trabajos posteriores sugirió la acción de las mareas cuando la Luna fue capturada y no perdida durante el período Cretácico.

Para estudiar la importancia de la teoría de Wegener, os recomiendo la lectura de la siguiente web, ver el gif animado del movimiento continental y este vídeo:



Y, para relajarnos un poco de tanta teoría, este divertido vídeo sobre la teoría de Wegener:


Eso sí, si vuestro dominio del inglés (a pesar del bilingüismo imperante) es tan escaso como el mío, activad los subtítulos.

Inconvenientes de las teorías orogénicas fijistas

Rescato de mi blog de 1º de bachillerato este pequeño documento sobre los principales inconvenientes de las teorías orogénicas fijistas. Así, podréis comprender mejor la razón por la cual se impusieron las teorías movilistas, aunque con enormes reticencias al principio.

1. Respecto de la teoría del geosinclinal:
La transformación geosinclinal-orógeno se convirtió pronto en el gran problema de esta teoría. Para plegar las rocas hace falta una fuerza; para producir magmas hace falta calor. ¿Cuál era el origen de estas transformaciones? El americano J. Hall propuso que cuando los sedimentos alcanzaban grandes profundidades a causa de la subsidencia, podían fundirse parcialmente originándose así magmas, que al subir deformarían los materiales no fundidos.

Sin embargo, el también americano James D. Dana en 1873 observó que la fuerza que producía los plegamientos es generalmente horizontal o tangencial, como lo demostraba la asimetría del plegamiento, y en particular la existencia de mantos de corrimiento. Descartó la elevación del magma como causa del plegamiento y la sustituyó por una supuesta contracción de la Tierra, de ahí el nombre de teoría contraccionista con el que también se conoce esta hipótesis.

El argumento de la contracción terrestre se rechaza actualmente, ya que  se sabe que el volumen de la Tierra permanece más o menos constante. Además, el acortamiento producido en los Andes por ejemplo implica una disminución de 450 km, lo que requeriría un enfriamiento de unos 2.400 grados, algo imposible. Así, la transformación de geosinclinal a orógeno quedó sin explicarse de ninguna forma. Según palabras del mismo Dana, ésta era “una teoría sobre el origen de las montañas en la que se omite el origen de las montañas”.

2. Respecto de la teoría de las undaciones:
Postulada inicialmente por Arman en 1930. La escuela holandesa de la Universidad de Utrecht recogió sus ideas.

El principal problema que queda sin resolver en la teoría de las undaciones es precisamente el origen del astenolito o geotumor granítico, porque los magmas procedentes del manto suelen ser basálticos. Por otra parte, las pendientes necesarias para los deslizamientos gravitacionales requerirían geotumores de alturas enormes. En tercer lugar, los plegamientos parecen producirse en las cadenas montañosas antes que la elevación. Por último, un cálculo de la energía producida por las undaciones indica que ésta es muy pequeña, ya que no llega más que a la tercera parte de la energía que liberan los terremotos en todo el mundo.

3. Respecto de la teoría de la oceanización:
Desde el punto de vista teórico, el principal punto débil de la hipótesis de V. Beloussov reside en el principio de la isostasia (ver animación), ya que para poder hundirse en el manto cualquier material tiene que ser más denso que él. Además, el material granítico se fundiría al llegar al manto, recuperando rápidamente su posición superficial.

miércoles, 19 de abril de 2017

James Hutton y su famosa discordancia

James Hutton (Edimburgo, 14 de junio de 1726 – Edimburgo, 26 de marzo de 1797) fue un geólogo, médico, naturalista, químico y granjero experimental escocés, primer formulador de las ideas que conducirían a la corriente científica llamada uniformista y del plutonismo, en las que incluyó sus teorías de la geología y del tiempo geológico.

Su teoría de la Tierra, plasmada en dos conferencias en 1785, publicadas más tarde en 1788, y su obra Theory of the Earth en tres volúmenes (el último de los cuales no se publicó hasta más de 100 años después de su fallecimiento) cambiaron de forma significativa la percepción de la edad de la Tierra, el ciclo de las rocas y en general la geología. Su oposición a una edad de la Tierra de unos pocos de miles de años, basada en cálculos bíblicos, dio origen al tiempo profundo, o tiempo geológico. De igual forma negó el origen de las rocas por disolución, teoría conocida como neptunismo y propuso un origen basado en el calor, conocido como plutonismo (a veces, vulcanismo). Ambos términos fueron claves para el nacimiento de la geología moderna.

Arthur's Seat ("El asiento de Arturo (el rey, se supone)")
En 1785 Hutton encuentra granito penetrante en esquistos metamórficos, de forma que indicaba que el granito se había fundido en el momento de la incursión. Esto le mostró que ese granito formado por el enfriamiento de la roca fundida, no precipitó fuera del agua como se creía por aquel entonces, y que el granito debía ser más joven o posterior que los esquistos. Llegó a encontrar una inclusión similar de roca volcánica en la roca sedimentaria cerca del centro de Edimburgo, en Salisbury Crags, junto a Arthur's Seat, y ahora conocida como la Sección de Hutton.

Siccar Point es un entrante rocoso en el mar del Norte,condado de Berwickshire, en la costa este de Escocia
Siccar Point es famoso en la historia de la geología como resultado de un viaje en barco en 1788 en el que James Hutton, con James Hall y John Playfair, observó la discordancia angular que Hutton considera como una prueba concluyente de su teoría uniformista de la evolución geológica. Capas de grauvaca silúrica (de unos 425 millones de años) en los estratos inferiores de la pared del acantilado se inclinan casi verticalmente, y por encima de una capa intermedia de conglomerado se encuentran capas horizontales de Old Red Sandstone, una arenisca roja devónica (325 millones de años).

viernes, 7 de abril de 2017

Dinámica litosférica y sus consecuencias

Para comenzar el bloque temático de Geología veremos unas estupendas presentaciones (a pesar de que la primera es un tanto mareante por la abundancia de animaciones) que nos servirán para desarrollar los contenidos sobre la dinámica litosférica y sus consecuencias (parte del tema 6 y temas 7 y 8 del libro de texto de este curso).




Según la inevitable wikipedia:

 La isostasia es la condición de equilibrio que presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad de sus partes. Se resuelve en movimientos verticales (epirogénicos) muy lentos y está fundamentada en el principio de Arquímedes. Fue enunciada como principio a finales del siglo XIX.

El equilibrio isostático puede romperse por un movimiento tectónico o el deshielo de un glaciar, por ejemplo. La isostasia es fundamental para el relieve de la Tierra. Los continentes son menos densos que el manto, y también que la corteza oceánica. Cuando la corteza continental se pliega acumula gran cantidad de materiales en una región concreta. Terminado el ascenso, comienza la erosión. Los materiales se depositan, a la larga, fuera de la cadena montañosa, con lo que ésta pierde peso y volumen. Las raíces ascienden para compensar esta pérdida dejando en superficie los materiales que han estado sometidos a un mayor proceso metamórfico.