10/7/2014

1

La tradición física Paisajes

¿Qué es una roca?

▪ Una roca es un compuesto de minerales.

▪ Los minerales son compuestos químicos que pueden tener distinta composición y propiedades físicas.

▪ Existen tres tipos de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas.

Tipos de rocas

Rocas ígneas

Roca ígnea

▪ La roca ígnea se forma cuando la roca fundida (magma) se enfría y se solidifica.

▪ Este tipo de roca se puede formar a varios niveles de profundidad en la corteza y en la parte superior del manto: ▪ Roca intrusiva: se forma debajo de la tierra por

el enfriamiento del magma.

▪ Roca extrusiva: se forma por encima de la tierra con la solidificación de la lava.

Roca intrusiva

Roca extrusiva

10/7/2014

2

Roca ígnea

▪ La composición del magma y la lava y el tiempo de enfriamiento determinarán los minerales que la forman.

▪ El tiempo de enfriamiento determinará el tamaño de los cristales que la forman y origina dos tipos diferentes de rocas ígneas:

▪ las rocas plutónicas

▪ las rocas volcánicas

Roca plutónica (granito) Roca volcánica (toba)

Roca ígnea

▪ Rocas plutónicas: se producen por un enfriamiento muy lento del magma en zonas profundas de la Tierra, pero afloran a la superficie por medio de la erosión.

▪ A medida que el magma se va enfriando empiezan a formarse se ven minerales bien cristalizados e incluso cristales de gran tamaño. ▪ Ejemplo: granito

▪ Rocas volcánicas: se producen por un enfriamiento rápido (un ascenso muy rápido a la superficie) del magma al aflorar como lava durante una erupción volcánica

▪ Al enfriarse tan rápidamente la lava se forman rocas con cristales muy pequeños o rocas en las cuales no se observan cristales. ▪ Ejemplo: basalto, la roca más común en la superficie de la Tierra.

Rocas sedimentarias Rocas sedimentarias

▪ Algunas rocas sedimentarias están compuestas de gravilla, arena y arcilla procedentes de fragmentos de otras rocas preexistentes.

▪ Se forman como consecuencia de la erosión de otras rocas. Los sedimentos son depositados en océanos, lagos, pantanos y ríos. A este proceso se denomina sedimentación.

▪ La compresión de estos materiales por el peso de depósitos adicionales encima de ellos y el proceso de cementación por la reacción química de algunos minerales al contacto con el agua generan la creación de esta roca

10/7/2014

3

Rocas sedimentarias

▪ Durante la sedimentación suceden dos procesos diferentes que dan lugar a este tipo de rocas:

▪ la compactación de los sedimentos producida por el peso de depósitos adicionales encima de ellos

▪ la cementación de los mismos por reacciones químicas de algunos minerales (como el carbonato de calcio) al contacto con el agua.

▪ Ejemplos de rocas sedimentarias son los conglomerados, las arcillas, las areniscas, las calizas, etc.

Rocas sedimentarias

▪ Las rocas sedimentarias poseen diferentes “pisos” llamados estratos.

▪ Si las partículas son grandes y redondas se forman las rocas conglomeradas.

▪ Las rocas sedimentarias también se derivan de materiales orgánicos como corales, conchas y esqueletos de animales marinos.

▪ Si los materiales orgánicos proceden principalmente de material vegetal en descomposición forman carbón.

▪ El petróleo también es un material biológico formado durante millones de años .

▪ Las rocas sedimentarias varían considerablemente en color, dureza, densidad y resistencia a la descomposición química.

Rocas metamórficas Rocas metamórficas

▪ Son rocas formadas a partir de otras preexistentes que han sufrido un cambio debido a un aumento de presión, temperatura o reacciones químicas.

▪ Las rocas metamórficas no se originan en superficie, como sucedía con las rocas ígneas, sino debajo de la superficie de la tierra.

▪ Un ejemplo de roca metamórfica es el mármol, que se produce a partir del metamorfismo de las calizas.

10/7/2014

4

El ciclo de las rocas

▪ El ciclo de las rocas nos indica cómo un tipo de roca puede transformarse en los otros dos tipos.

▪ Por ejemplo, una roca sedimentaria puede transformarse en una roca metamórfica al aumentar la temperatura, incluso si aumentamos mucho la temperatura puede fundirse y al enfriarse dar lugar a una roca ígnea.

▪ Una roca ígnea cuando aflora a la superficie puede erosionarse, transportarse y sedimentarse dando lugar a una roca sedimentaria o puede aumentar la presión sobre esta roca sedimentaria dando lugar a una roca metamórfica.

El ciclo de las rocas

Ciclo de la Rocas

Tiempo Geológico

10/7/2014

5

Tiempo Geológico

▪ Las tierra se formó hace alrededor de 4,500 millones de años.

Escala de tiempo geológico

Eras Geológicas

La deriva continental

10/7/2014

6

La deriva continental

▪ Alfred Wegener propuso, en 1912, la hipótesis de que los continentes actuales proceden de la fragmentación de un supercontinente más antiguo, al que denominó Pangea.

▪ Su teoría se basa en una serie de pruebas o argumentos.

Fragmentación de la Pangea

Evidencias de Wegener

• Pruebas morfológicas: Coincidencia entre las costas de continentes hoy en día separados. ▪ Ejemplo: África y Sudamérica.

Evidencias de Wegener

▪ Similaridad de secuencia y edades de rocas

10/7/2014

7

Evidencias de Wegener

▪ Pruebas biológicas/paleontológicas: Continentes separados tienen floras y faunas diferentes, pero fósiles idénticos.

▪ Ejemplo: marsupiales en Australia.

Conexión de las montañas

▪ Sistemas de montañas que coinciden.

Pruebas climáticas

▪ Rocas indicadoras de climas iguales en zonas a distinta latitud en la actualidad.

▪ Ejemplo: depósitos glaciares de la misma época en la Patagonia y la India.

Separación del suelo marino

▪ Expansión del suelo marino. Se cree que aumenta 1 pulgada por año.

10/7/2014

8

Edad del suelo marino

▪ Aumenta al alejarse de dorsales oceánicas

▪ Cantidad de sedimento aumenta al acercarse a continentes

Rechazo a la teoría de Wegener

▪ La teoría de Wegener fue rechazada por la mayoría de los científicos de la época ya que no aportaba los datos necesarios para explica cómo los continentes se mueven.

▪ En los años 60, con los conocimientos geofísicos desarrollados durante el siglo XX, se consigue explicar dicho mecanismo y se reconoce la aportación de Alfred Wegener.

Estructura interna de la Tierra

Estructura interna de la Tierra

▪ La tierra posee diversas capas cuya estructura y composición varía.

▪ Estas capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento geológico.

10/7/2014

9

Núcleo

▪ El núcleo es la capa más profunda. Está formada por hierro y níquel principalmente, además de cobalto silicio y azufre en menores proporciones.

▪ El núcleo es la parte interna de la Tierra y en ella se registran temperaturas máximas (4 000 a 6 000º C).

▪ En el núcleo se distinguen dos zonas:

▪ Núcleo externo: su estado es líquido.

▪ Núcleo interno: su estado es sólido; aquí existen enormes presiones .

▪ En esta parte del núcleo se registra la temperatura mayor (6,000ºC).

Manto

▪ El manto es la capa intermedia entre el núcleo y la corteza.

▪ Tiene una composición química de silicatos de hierro y magnesio.

▪ Al manto se le llama también mesosfera.

▪ Se le divide en manto superior (externo) y manto inferior (interno).

Manto interno

▪ El manto inferior (o manto interno) está separado de la astenósfera, siendo una zona esencialmente sólida.

▪ La temperatura varía de 1,000º C a 3,000° C, aumentando con la profundidad.

▪ El manto superior (o manto externo) puede alcanzar una última profundidades superiores a 400 km en las zonas de subducción.

▪ Parte del manto superior llamada astenósfera podría estar parcialmente fundida.

Litósfera

▪ La litósfera es una capa sólida de la Tierra y en ella se encuentra la corteza terrestre.

▪ Está dividida en muchos fragmentos, cada uno de los cuales es una placa tectónica.

▪ Estas placas están en constante movimiento. Se cree que el movimiento se debe a la convección del manto.

10/7/2014

10

La corteza terreste

▪ Existen dos tipos de corteza terrestre: la corteza oceánica y la corteza continental. Una sola placa usualmente contiene corteza terrestre y corteza oceánica.

▪ La corteza oceánica es mucho más delgada que la continental y se forma cuando el magma del manto sale a lo largo de una grieta entre dos placas y se solidifica.

▪ La corteza continental es una capa rocosa que forma los continentes.

▪ Cubre aproximadamente un 35% de la superficie terrestre

La Teoría de las Placas Tectónicas

¿Qué es la Teoría de las Placas Tectónicas?

▪ Es una teoría que explica que la litósfera de la Tierra está dividida en pedazos de varios tamaños y espesor y que se mueven sobre la astenósfera.

▪ Se puede comparar la Tierra con un rompecabezas en movimiento.

▪ Se usa para explicar volcanismo, sismicidad, así como varios otros procesos terrestres.

Las Placas

▪ Las principales placas tectónicas son: ▪ Pacífica

▪ Norteamericana

▪ Sudamericana

▪ Euroasiática

▪ Africana

▪ Indo-australiana

▪ Antártica.

▪ Otras placas de dimensiones más reducidas son: ▪ La de Nazca

▪ Cocos

▪ Caribe

▪ Filipinas

▪ Arábiga.

10/7/2014

11

Las Placas tectónicas

Contacto entre las placas

▪ Los límites entre las placas tectónicas pueden ser:

▪ Divergentes: cuando una placa se aleja de otra.

▪ Transformantes: cuando las placas se deslizan una con respecto a la otra.

▪ Convergentes: cuando las placas chocan y una se introduce por debajo de la otra, sumergiéndose hasta el manto y fundiéndose en él.

Tipos de movimientos de las placas

Divergentes

▪ Las placas se separan.

Transformantes

▪ Movimiento paralelo en direcciones diferentes.

▪ Falla de San Andrés-California

Convergentes

▪ Las placas chochan entre sí. El choque produce:

▪ Cadenas de montañas

▪ Arcos de islas

▪ Deformación

¿Qué hace que se muevan las placas tectónicas?

▪ En la zona superior del manto se producen corrientes de convección, semejantes al agua que hierve en una olla, desplazándose de la porción inferior, más caliente, a la superior, más fría.

▪ Estas corrientes de convección producen el movimiento de las placas tectónicas.

10/7/2014

12

Fuerzas Tectónicas

Fuerzas Tectónicas

▪ La corteza terrestre es alterada por las fuerzas del movimiento de las placas.

▪ Las fuerzas tectónicas modifican la corteza terrestre.

▪ Disatrofismo: Son fuerzas internas que deforman la corteza terrestre . Pueden ser verticales u horizontales.

Fuerzas Tectónicas:Distrofismo

▪ Plegamientos: debido a una fuerte presión, las rocas se pliegan . Es decir, se amoldan a la presión así el relieve varia y se muestra ondulado.

Fuerzas Tectónicas:Distrofismo

Plegamiento de la roca de la base del Monte Perdido, Pirineo Aragonés

10/7/2014

13

Fuerzas Tectónicas:Distrofismo

▪ Fallas: Son grietas originadas por el fracturas de la corteza terrestre.

Fuerzas Tectónicas:Distrofismo

Falla de San Andrés

Fuerzas Tectónicas: Vulcanismo

▪ El vulcanismo es otra de las fuerzas tectónicas que modifican el planeta.

▪ Los volcanes son grietas u orificios por los que emerge al exterior el magma originado en el interior terrestre por la fusión de rocas preexistentes.

Cinturón de Fuego

10/7/2014

14

Extensión y bordes de las placas

▪ Frecuencia sísmica y de volcanismo

¿Qué son los terremotos?

▪ Un terremoto es el movimiento brusco de la Tierra, causado por la brusca liberación de energía acumulada durante un largo tiempo.

▪ En general se asocia el término terremoto con los movimientos sísmicos de dimensión considerable, aunque el término significa "movimiento de la Tierra".

Procesos Gradacionales

Procesos gradacionales

▪ Los procesos gradacionales son responsables de la cambios de la superficie de la tierra.

▪ Estos procesos permiten la remoción de material que es depositado en nuevos lugares formando nuevos paisajes.

▪ Los tres procesos gradacionales son: ▪ Meteorización

▪ Movimiento de masas

▪ Erosión

10/7/2014

15

Meteorización

▪ Rotura física (desintegración) y alteración química (descomposición) de rocas y minerales en la superficie de la tierra.

▪ Tipos de Meteorización ▪ Meteorización mecánica o física

▪ Meteorización química

Meteorización mecánica o física

▪ Rotura física sin cambiar la química del material

▪ Procesos físicos que causan meteorización mecánica ▪ Expansión y contracción termal

▪ Congelamiento

▪ Liberación de presiones (exfoliación)

▪ Actividad biológica

Meteorización mecánica o física

Expansión y contracción termal

▪ Las altas variaciones de temperatura entre el día y la noche imprimen a las rocas fuertes contracciones y dilataciones, que provocan fisuras y, con el tiempo, su fragmentación.

Meteorización mecánica o física

▪ El agua líquida o en hielo puede abrir fisuras en las rocas y exponerlas a una acción acelerada de otros agentes en pocas horas.

▪ Cuando el agua de lluvia o procedente de los deshielos penetra en el interior de estas grietas y la temperatura desciende por debajo de los 0 grados, se expande.

▪ Si la roca es muy porosa, su disgregación puede llegar a tener consistencia granular.

10/7/2014

16

Fragmentación por el hielo

Fragmentación por el hielo

Meteorización química

▪ Meteorización química ▪ Descomposición de los componentes

de las rocas y las estructuras internas de los minerales

▪ El agente más importante es el agua ▪ Responsable del transporte de iones

y moléculas implicadas en el proceso químico

▪ Alteraciones causadas por la meteorización química

▪ Descomposición de los minerales inestables

▪ Cambios físicos como el redondeado gradual de las de las esquinas y los bordes

Agentes de la erosión

Acción biológica:

▪ Los componentes minerales de las rocas pueden ser descompuestos por la acción de sustancias liberadas por organismos vivos, tales como ácidos nítricos, amoniacos y dióxido de carbono, que potencian la acción erosionadora del agua.

Movimiento de masas

▪ La fuerza de gravedad está atrayendo constantemente todos los materiales.

▪ El movimiento de masas es el movimiento de material pendiente abajo causado por la influencia de la gravedad

10/7/2014

17

Causas del movimiento de masas

▪ Natural ▪ Meteorización

▪ Sismos

▪ Lluvia

▪ Impacto humano ▪ Remoción de suelo/roca

▪ Construcciones

▪ Mal cálculo ▪ Puede ocurrir por la

combinación de varios factores.

Mameyes, Ponce PR (1985)

Deslizamiento Bayamón, 2013 La erosión

▪ La erosión es una serie de procesos naturales de naturaleza física y química que desgastan y destruyen los suelos y rocas de la corteza de un planeta, en este caso, de la Tierra.

10/7/2014

18

La erosión

▪ La erosión terrestre es el resultado de la acción combinada de varios factores, como la temperatura, el agua y el viento.

▪ Los materiales erosionados son transportados por el agua y el viento formando nuevos paisajes. Tipos de erosión

Erosión por agua (hídrica)

▪ Es la producida por el agua: lluvia, escorrentía, torrentes, arroyos o ríos, que golpean y separan los suelos desprovistos de vegetación.

▪ Los materiales erosionados se transportan hasta zonas más bajas donde se acumulan.

Pérdida de suelo por erosión hídrica

10/7/2014

19

Erosión por viento (eólica)

▪ Comparado con el agua, el viento resulta un agente erosivo menos intenso, pero en las regiones secas adquiere una importancia muy grande.

Erosión por viento

▪ La erosión eólica se produce en zonas áridas, como los desiertos.

▪ Estos tienen además otra característica imprescindible: las grandes diferencias de temperaturas.

▪ Esto hace que la roca se rompa y la erosión eólica pueda actuar con mayor eficacia.

Erosion glacial

▪ Se da en las montañas principalmente.

▪ Su erosión depende de en donde se encuentre, si se encuentra en un valle cuando el glaciar pase dejará un suelo liso y un valle con forma de U perfecta.

Erosión marina

▪ La costa es la zona limítrofe entre la tierra firme y el mar por lo que se encuentra constantemente sometida a la acción erosiva del agua.

▪ Esta acción erosiva hace que adquiere formas muy diversas, dependiendo del tipo de terreno y de la actividad de las olas, mareas y corrientes marinas.

▪ Las corrientes marinas se llevan parte del material erosionado hacia el mar en unos lugares y lo deposita, desgastado, en otros. Así se forma un acantilado en un lugar y una playa en otro.

10/7/2014

20

Erosión biológica

▪ Los seres vivos también modifican el paisaje, a veces, de forma lenta y casi imperceptible y, otras, de forma rápida y violenta.

▪ Las plantas superiores, que tienen raíces, ejercen una labor intensa se excavación mecánica del sustrato, en busca de agua.