Conceptos Fundamentales de Geología

Fósiles y Evidencias del Pasado

Fósil: Cualquier resto de organismo del pasado o de su actividad que ha quedado conservado (en ámbar, hielo, rocas). Los fósiles muestran:

• Que los lugares en los que hay rocas con fósiles de animales marinos estuvieron bajo el mar.
• Que las montañas no son tan antiguas como la Tierra.

Esto puede deberse a que ha bajado o subido el nivel del mar, el continente o ambos.

Cambios en el Nivel del Mar y Movimientos Verticales

Cambios Eustáticos: Son cambios en el nivel del mar. Estos se diferencian de las mareas porque son mucho más amplios (10-100 m) y más duraderos (miles-millones de años).

Estos se producen por dos procesos:

• La variación del volumen de los océanos (relacionada con el hielo).
• La variación en la forma de las cuencas oceánicas (elevar o hundir el fondo oceánico hasta 350 m).

Isostasia: Es la teoría que explica los movimientos verticales de los continentes y se basa en que la corteza terrestre se comporta como si flotase sobre los materiales más densos que se encuentran en el interior terrestre. Así, la corteza se eleva cuando se retira material y se hunde cuando se añade material.

Subsidencia: Hundimiento que se ha producido en una cuenca en la cual se están depositando materiales.

Equilibrio Isostático: Es el equilibrio que presenta un cuerpo terrestre debido a las diferentes densidades de sus partes.

Estructura Interna de la Tierra

Discontinuidades

Una discontinuidad es un cambio brusco en la velocidad de las ondas sísmicas. Indican cambios en la composición y/o el estado físico de los materiales.

Unidades Geoquímicas

Hacen referencia a la distinta composición de cada capa de la Tierra y se basan en el estudio del método sísmico:

• Corteza Continental: ~35 km, compuesta principalmente por granito.
• Corteza Oceánica: ~8 km, compuesta principalmente por basalto.
• Discontinuidad de Mohorovičić (Moho): Límite entre la corteza y el manto.
• Manto: Hasta ~2900 km, compuesto principalmente por peridotita.
• Discontinuidad de Gutenberg: Límite entre el manto y el núcleo.
• Núcleo: Hasta ~6370 km.

Unidades Geodinámicas

Se establecen en función del comportamiento dinámico o mecánico de las capas del interior terrestre:

• Litosfera: Corteza + parte superior rígida del manto. Espesor variable (continental 100-200 km, oceánica 50-100 km). Comportamiento sólido/rígido.
• Astenosfera: Parte del manto superior bajo la litosfera. Comportamiento plástico.
• Manto Sublitosférico: Bajo la astenosfera, hasta ~2900 km. Comportamiento plástico.
• Núcleo Externo: Hasta ~5150 km. Estado líquido.
• Núcleo Interno: Hasta ~6370 km. Estado sólido.

Teorías Geológicas sobre el Movimiento Continental

Teoría Movilista

Teoría según la cual los continentes se han desplazado a lo largo de la historia de la Tierra (propuesta por Wegener).

Teoría Fijista

Teoría según la cual los continentes se han mantenido sin movimientos horizontales a lo largo de la historia de la Tierra.

Teoría de la Deriva Continental (Wegener)

Propone que todos los continentes estaban unidos en Pangea, que se separó y sus fragmentos se fueron desplazando, dando lugar a los continentes actuales y a arrugas en los frentes de avance de los continentes (cordilleras).

Wegener explicaba este movimiento mediante la fuerza centrífuga, que debido a la rotación terrestre desplazaría los continentes hacia el ecuador, y mediante el frenado producido por la atracción de la Luna y del Sol. Esta teoría tuvo errores, principalmente porque no conocía los fondos oceánicos ni el interior terrestre en detalle.

Argumentos de Wegener:

• Geográficos: La forma de los continentes encaja como un rompecabezas (no perfecto debido a la erosión y el nivel del mar).
• Geológicos: Existencia de formaciones geológicas similares en continentes separados (ej: África y Sudamérica).
• Paleoclimáticos: Presencia de rocas indicativas de climas pasados muy diferentes a los actuales en esas zonas (tillitas – glacial, yeso – árido, carbones – tropical).
• Paleontológicos: Hallazgo de fósiles de organismos de la misma especie en sitios muy lejanos.

Tectónica de Placas

La actividad sísmica y volcánica no se distribuyen homogéneamente por la superficie terrestre, sino que se concentran en determinadas zonas. En muchos lugares coincide la actividad sísmica y volcánica, aunque a menudo hay una relación inversa (+sísmica – volcánica y + volcánica – sísmica), existen zonas donde coinciden.

Conceptos Clave

Dorsal Oceánica: Relieve submarino (2-3 km) sobre la llanura abisal. Su recorrido es de unos 65.000 km y es periódicamente interrumpido por fallas transformantes.

Fallas Transformantes: Fracturas que interrumpen la dorsal oceánica y que se desplazan lateralmente.

Rift: Surco central de la dorsal.

Tipos de Límites de Placa

• Límites Divergentes (Dorsales): Constructivos. Se forma litosfera oceánica. Asociados a volcanes y terremotos.
• Límites Convergentes (Zonas de Subducción): Destructivos. Se destruye litosfera oceánica. Asociados a volcanes y terremotos.
• Límites Conservativos (Fallas Transformantes): Ni se crea ni se destruye litosfera. Asociados principalmente a terremotos.

Principales Placas Tectónicas

• Placa Euroasiática
• Placa Africana
• Placa Indo-Australiana
• Placa Pacífica
• Placa Norteamericana
• Placa Sudamericana
• Placa Antártica
• Placa del Caribe
• Placa Arábiga
• Placa de Nazca
• Placa Filipina
• Placa Juan de Fuca
• Placa de Cocos

Mecanismo de Movimiento de Placas

Corrientes de Convección: Son los movimientos provocados por la subida y bajada de materiales debido a su distinta temperatura en el manto.

Las placas se mueven por la energía térmica del interior terrestre, ayudada por la energía gravitatoria.

Proceso de Formación de un Océano

1. La litosfera se levanta debido al empuje de los materiales calientes del manto.
2. Se forma el rift continental, una fractura provocada por la presión en la parte superior de la bóveda.
3. A través de las fracturas sale magma que se solidifica en el rift, comenzando a formar litosfera oceánica.
4. El valle se ensancha, los bloques continentales se separan y continúa formándose litosfera oceánica a partir de los materiales magmáticos. Así se forma un mar estrecho.
5. Si este proceso continúa, se acabará formando un océano.

Resumen de la Tectónica de Placas

La tectónica de placas nos permite explicar los movimientos de los continentes y océanos, así como procesos geológicos como el origen y distribución de volcanes y terremotos, o el origen de las cordilleras. Se resume en las siguientes ideas:

• La litosfera está dividida en un conjunto de fragmentos rígidos llamados placas litosféricas.
• Los bordes de las placas litosféricas pueden ser dorsales, zonas de subducción o fallas transformantes.
• La litosfera oceánica se renueva continuamente, mientras que la continental es más permanente.
• Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos del manto sublitosférico (astenosfera).
• Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la energía térmica del interior terrestre, ayudada por la energía gravitatoria.
• A lo largo de la historia de la Tierra ha cambiado la posición de las placas litosféricas, su forma, tamaño y número.

Pliegues

Elementos de un Pliegue

• Plano Axial: Divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles.
• Charnela: Zona de máxima curvatura.
• Eje del Pliegue: Intersección del plano axial con la charnela.
• Flancos: Laterales del pliegue situados a ambos lados de la charnela.
• Núcleo: Zona más interna del pliegue.

Tipos de Pliegues

• Anticlinal: Pliegue con el núcleo más interno (materiales más antiguos en el centro).
• Sinclinal: Pliegue con el núcleo más externo (materiales más modernos en el centro).