Tema 6

GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS internos

1.- DINAMICA DE LA GEOSFERA

La geosfera es un sistema terrestre de estructura rocosa que sirve de base al resto de los sistemas terrestres y además es fuente de recursos energéticos y minerales

La geosfera esta dividida en capas concéntricas que pueden clasificarse según dos métodos ; el método geoquímico ( corteza, manto, núcleo); y el método dinámico ( litosfera, astenosfera, mesosfera , nucleo externo y núcleo interno)

La geosfera se encuentra en continuo cambio donde operan simultáneamente procesos geológicos internos formadores de relieve y procesos geológicos externos destructores del relieve, que mantienen a la geosfera en un estado de equilibrio dinámico

1.1 PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

Tienen lugar en la zona más superficial de la litosfera gracias a la energía solar transformada en energía potencial.

Se produce por la actuación de agentes geológicos ( gases atmosféricos, agua, hielo, viento y seres vivos), realizando acciones o procesos geológicos como la meteorización, erosión , transporte y sedimentación cuyo resultado final es el modelado del relieve.

La fuerza de gravedad influye sobre dichos agentes, favoreciendo el transporte de los materiales desde las zonas más elevadas a las deprimidas

1.1 Procesos geológicos internos

Tienen lugar gracias a la energía geotérmica cuya manifestación más evidente es la existencia de un gradiente geotérmico. Las causas de este rápido aumento de la temperatura en las capas terrestres más externas no pueden atribuirse de forma exclusiva al calor residual procedente del interior del planeta que aun se conserva desde su formación, sino que la mayor parte del poder calorífico, se debe a la energía radiactiva liberada por el proceso de desintegración nuclear que sufren los elementos radiactivos

. La litosfera oceánica se forma en las dorsales por donde el magma aflora y se destruye en la zonas de subducción donde los sedimentos puede seguir dos caminos uno ascendente incorporándose de nuevo al continente en forma de rocas sedimentarias y otro descendente: Donde da lugar a dos

tipos de rocas: metamórficas donde la presión produce cambios estructurales y rocas igneas donde se produce una fusión y recristalización Las hay de dos tipos : si el enfriamiento es lento da lugar a rocas plutónicas y si el enfriamiento es brusco da lugar a rocas volcánicas

2.- IDEAS FUNDAMENTALES DE LA TECTONICA DE PLACAS La litosfera está dividida en un conjunto de fragmentos rígidos denominados placas litosféricas. Estas placas son de grosor y extensión variable y la mayoría contiene litosfera continental y oceánica. Existen 7 grandes placas litosféricas: Euroasiática, Africana, Indoaustraliana, Pacífica,Norteamericana, Suramericana y Antártica

Los límites o bordes de placa pueden ser de tres tipos- Dorsales o límites divergentes en los que se genera litosfera oceánica-Zonas de subducción o límites convergentes en los que se destruye litosfera- Fallas transformantes: desplazamiento lateral, en los que ni se crea no se destruye litosfera

Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos de la Astenosfera. Al no existir huecos el movimiento de cualquiera de ellas afecta a las demás, por ello son zonas de gran actividad geológicaLos desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la energía térmica existente en el interior terrestre ayudada por la energía potencial gravitatoria. Esta energía impulsa las corrientes de convecciónLa litosfera oceánica se renueva continuamente, mientras que la continental tiene un carácter más permanenteA lo largo de la historia de la Tierra las placas han cambiado de posición, tamaño, forma y número

3.- RIESGOS GEOLOGICOS

Cualquier condición del medio geológico o proceso geológico que puede generar un daño económico o social para el hombre, y en cuya predicción, prevención y corrección han de emplearse criterios geológicos

Clasificación:

1.- Internos: Volcanes, terremotos y diapiros

2. Externos: Movimientos de ladera, inundaciones, subsidencias y suelos expansivos

3.Mixtos: resultantes de alteraciones humanas en los procesos naturales de erosión y sedimentación

4.- VOLCANES

Son fracturas de la litosfera por las que el magma sale al exterior

Los volcanes se distribuyen principalmente en los límites de placa (cinturón de fuego del pacífico, dorsales)

También podemos encontrar volcanes en el interior de las placas o zonas intraplaca. Dichos fenómenos se pueden explicar por dos motivos:

a) Presencia de un punto caliente, es decir zonas de la litosfera encima de un pluma térmica ( columna de material caliente que asciende desde la base del manto inferior)

b) Presencia de fracturas o puntos débiles en la litosfera

Las partes de un volcán son:

-CRÁTER: Es el orificio de salida de los materiales del volcán. -CHIMENEA: Es el conducto por donde sale el magma

-CONO VOLCÁNICO: Montículo formado por los materiales que son expulsados. -CÁMARA MAGMÁTICA: Es el lugar donde se acumula el magma antes de salir al exterior-FUMAROLAS: Son emisiones de gases de las lavas en los cráteres.

-SOLFATARAS: Son emisiones de vapor de agua y ácido sulfhídrico. -MOFETAS: Son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono -GÉISERES: Son pequeños volcanes de vapor de agua hirviendo

-COLUMNA ERUPTIVA: Altura alcanzada por los materiales emitidos

-CONO PARÁSITO: Cono secundario del volcán

Los factores de riesgo en un volcán son:

a) Exposición: Suelen ser zonas superpobladas debido a que los volcanes proporcionan tierras fértiles, recursos minerales y energía geotérmica

b) Vulnerabilidad Depende la disponibilidad de medios adecuados para poder afrontarlos A menudo la escasa actividad de alguno de ellos lleva a la relajación en estas medidas con el consiguiente aumento de la vulnerabilidad

c) peligrosidad de los riesgos asociados a volcanes dependen del tipo de erupción, del área afectada y de su tiempo de retorno .

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1.- Los gases: salen muy rápidamente al comenzar la erupción. Son mayoritariamente : vapor de agua, dióxido de carbono. Dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno y nitrógeno

Pueden causar molestias respiratorias o la muerte por asfixia

Las manifestaciones de un volcán que pueden ser peligrosas son:

2.- Coladas de lava: su peligrosidad depende de la viscosidad de la lava que se clasifican en:

- Lavas ácidas: magmas de alto contenido en sílice; son muy viscosas y se desplazan muy lentamente, contienen muchos gases y pueden originar explosiones . Se producen sobretodo en volcanes asociados a los bordes destructivos

- Lavas básicas Son muy fluidas por lo que se desplazan con rapidez. Poco peligrosas

- Lavas almohadilladas o pillow-lavas: se originan en las erupciones marinas son extremadamente fluidas

En general las lavas originan daños en los cultivos, incendios, cortes en carreteras

4 .- Explosiones . Son muy graves cuando entra agua subterránea o marina en la cámara magmática, ya que al transformarse en vapor aumenta la presión y se produce una fuerte explosión ( erupción freato-magmática

5.- formación de una nube ardiente: Se origina cuando una columna eruptiva en vez de ascender cae bruscamente y desciende vertiginosamente como una nube de fuego constituida por gases y fragmentos incandescentes

3.- Lluvia de piroclastos: Son fragmentos lanzados al aire a consecuencia de la pulverización de la lava durante las explosiones. Se diferencian por su tamaño en cenizas, lapilli, y bombasPueden provocar destrozos en los cultivos, hundimientos de las viviendas por el sobrepeso, lluvias de barro afectan al cambio climático

Si los fragmentos se detienen y se solidifican se obtiene una colada piroclástica

La nube provoca una total destrucción por combustión

6.- Formación de un domo volcánico: Se produce al taponarse el cráter debido a la viscosidad de la lava. La brusca explosión puede ser muy peligrosa

Como peligros indirectos se pueden formar:Lahares: son ríos de barroTsunamis: olas gigantesMovimientos de laderas

Tipos de erupciones:

En función de la peligrosidad podemos clasificar las erupciones en.

a) Hawaiana

Peligrosidad nula, con lavas muy fluidas ( extensas coladas), cono de pendientes suaves y sin apenas explosiones. Ej Timanfaya

) EstrombolianaPoco peligroso, sin coladas , con explosiones suaves, cono simétrico , de pendientes empinadas Ej teneguía

c) vulcaniana: peligrosidad media, con explosividad producida al destaponarse la chimenea volcánica, coladas de lava de carácter intermedio y erupciones freato-magmáticas frecuentes: Ej nevado del ruiz

d) pliniana: Muy peligroso, con explosiones muy violentas de piroclastos, erupciones freato-magmáticas , altísima probabilidad de calderas de nubes ardientes, exploiones laterales y avalanchas. Ej vesubio y el Krakatoa

Métodos de predicción: Para utilizarlos debemos conocer un poco la historia del volcán

Se suelen instalar observatorios que analizan los precursores volcánicos: pequeños temblores, cambios producidos en la topografía, variación del potencial eléctrico de las rocas, anomalías en la gravedad, imágenes por satélite

Con todos los datos se pueden elaborar mapas de riesgo o de peligrosidad

Métodos de prevención y corrección:

- Desviar las corrientes de lava

- Realizar túneles de descarga de agua para evitar los,lahares

- Reducción de los niveles en los embalses

- Instalar sistemas de alerta y planificar la evacuación

- Prohibir o restringir las construcciones en lugares de alto riesgo

- restricciones temporales de uso del territorio

- Construir viviendas especiales

5.- Riesgos sísmicos: Un terremoto es la vibración de la Tierra producida por la liberación brusca de la energía almacenada en las rocas cuando se produce su ruptura tras haber estado sometida a grandes esfuerzos

Una parte de la energía es liberada en forma de ondas sísmicas y otra parte se transforma en calor debido a la fricciónLas ondas se transmite a partir de una zona del interior de la Tierra que denominamos foco o hipocentro. El epicentro es la zona de la superficie situada en la vertical del hipocentro y donde la magnitud es máxima

                                             

La transmisión de las ondas produce deformaciones en las rocas que son captadas por los sismógrafos

Las ondas sísmicas son de dos tipos:

a) Profundas: se forman a partir del hipocentro y se propagan en el interior de la Tierra. Se dividen en primarias y secundarias

1.- primarias : son las más rápidas las partículas vibran en el sentido de propagación de la onda

2.- Secundarias: son más lentas. Vibran en dirección perpendicular a la dirección de propagación. Sólo se propagan en medios sólidos

Existen dos parámetros para medir los terremotos:

a) La magnitud del seísmo: es la energía liberada en él y nos indica el grado de movimiento que ha tenido lugar en el mismo. Se mide utilizando la escala de Richter con la que se valora de 1 a 10 grados la energía elástica. Es la más utilizada y valora el factor de peligrosidad

b) superficiales: se transmiten en forma circular a partir del epicentroDos tipos: ondas L ( love) producen un movimiento horizontal, que es perpendicular a la dirección de propagaciónOndas R (Rayleigh) son más lentas que las L ,realizan un movimiento semejante a las olas del mar

b) Intensidad de un seísmo: capacidad de destrucción de un seísmo.Mide la vulnerabilidad es decir los daños causadoa por el terremoto. Se utiliza la escala de Mercalli valorado en grados (I-XII)

Los daños originados por un terremoto dependen:

- Magnitud

- Distancia al epicentro

- Profundidad del foco

- Naturaleza del suelo afectado

- Densidad de población

- Tipo de construcciones

Existen una serie de daños derivados son:

-Daños en los edificios y en las vías de comunicación

-Inestabilidad de laderas

-Rotura de presas

-Roturas de conducción de gas, agua y electricidad

•Tsunamis y seiches•Desviación de los cauces de los ríos y desaparición de los acuíferos•Licuefacción: Terrenos poco asentados ( arcillas, limos) se vuelven fluidas

Los terremotos no ocurren al azar ni en en el espacio ni a lo largo del tiempo; ya que están asociados a límites de placa y ocurren con una cierta periodicidad. Por lo que se pueden predecir a largo plazo

También se puede recurrir a:

- Elaboración de mapas de riesgo, peligrosidad y exposición. - Precursores sísmicos: comportamientos de algunos animales, disminución de la velocidad de las ondas P, elevación del suelo, disminución de la resistividad de las rocas, aumento de las emisiones de radón

- Localización de fallas activas: imágenes por satélite e interferometría por radar

Para prevenir los daños:1.- medidas estructurales que contribuyen a disminuir la vulnerabilidad. Aunque la exposición también es importante.Los materiales más resistentes son le acero, seguido de la piedra y la madera

- Normas de construcción sismorresistentes

· Construir sin modificar la topografía local

-Sobre suelos coherentes; los edificios deben ser simétricos, equilibrados, rígidos ( contrafuertes de acero en forma diagonal), flexibles ( cimientos aislantes que absorban las vibraciones y puedan oscilar), sin cornisas o balcones y con marquesinas que recojan los cristales rotos

-Suelos blandos: edificios bajos y poco extensos

-Instalaciones de agua y gas flexibles o que se cierren automáticamente -Evitar el hacinamiento de edificios , dejando espacios amplios entre los mismos y evitando las zonas próximas a taludes

2.- medidas no estructurales· ordenación del territorio · Planes de protección civil

· Educación para el riesgo

· Establecimientos de seguros

c) medidas en experimentación:

· Reducción de tensiones acumuladas en las rocas provocando pequeños seísmos

· Inyección de fluidos en las fallas para inmovilizarlas 6 DIAPIROS

Se produce por el ascenso hacia la superficie de estratos salinos situados a cierta profundidad debido a que son menos densos que los que le recubren. Este movimiento provoca abombamientos de la superficie u oquedades si se disuelven .Pueden provocar inestabilidad de construcciones y hundimientos del terreno