Tema 3 Estructura y dinámica de la Litosfera PDF

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Estructura y dinámica de la Litosfera...

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ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA LITOSFERA: LOS COMPONENTES LITOLÓGICOS Y TECTÓNICOS DEL RELIEVE.   La Litosfera constituye la parte sólida del planeta y en ella interactúan la hidrosfera, la atmósfera y se desarrolla la biosfera. La forman la corteza y la astenosfera.  La astenosfera es la capa superior del manto, es viscosa y sobre ella flota la corteza terrestre. Trasmite los movimientos procedentes de la desintegración radiactiva de las capas inferiores y provoca el movimiento de la corteza.  Las fuerzas procedentes del interior de la Tierra que se trasmiten hasta la corteza se denominan fuerzas tectónicas.  La estructura interna de la tierra y el flujo geotérmico.  Las tres capas son:  Nucleo: Externo e interno. 3.475 km (54% del radio terrestre)  Manto: Inferior (2.900 y 700 km) y superior (700 y 40 km) donde se encuentra la astenosfera.  Corteza: Entre 40 y 8 km. En ella se desarrolla la vida y contactan la atmósfera y la hidrosfera. Se divide en: Corteza continental: Son los continentes e islas del planeta además de la plataforma continental. Densidad 2,9g/cm3  Corteza oceánica: es más densa que la continental (3g/cm3 ) por ello ocupa posiciones inferiores sobre la corteza continental. Es el fondo oceánico.  La Tectónica de placas  Cada una de las partes en que se divide la corteza terrestre se llama placa litosférica. Hay de 2 tipos las que comprenden corteza oceánica y corteza continental (no confundir con continentes Placa africana o euroasiática) y las que solo conforman corteza oceánica (Placa del Pacífico o la de Nazca). La energía que libera la desintegración del núcleo en forma de corrientes de convección hace que las placas se muevan. Estos movimientos se llaman:  Límite se destrucción o subducción: Choque deplacas. La corteza oceánica se hunde por debajo de la continental que después se reintegra a la astenosfera tras un proceso de fusión. De este hecho se dan las siguientes consecuencias: En la corteza continental surgen cadena volcánicas paralelas a la costa como los Andes. En la corteza oceánica aparecen depresiones muy profundas y estrechas que son las fosas abisales de casi 12.000 m de profundidad.  Límite de expansión o de acreción: separación de placas. Se forman cadenas volcánicas submarinas que son las dorsales oceánicas. Por ellas sale el material fundido de la astenosfera. Centro de los oceanos como dorsal mesoatlántica 60.000 km de volcanes. Si el límite está en la corteza continental forma por ejemplo el Rift Valley de Africa. 

Límite o falla de transformación: fricción o roce entre placas.

 º De esto se deduce que la distribución de tierra y mar van variando. Desde un único continente Pangea hasta la actualidad.   Las rocas de la corteza terrestre y relieves asociados al control litológico.   Una roca es un agregado de minerales consolidados y enfriados (la arena y la arcilla también son rocas). La ciencia que las clasifica y estudia se llama petrología.  Hay muchos tipos de estudio de las rocas siendo la genética la más interesante en geomorfología, distinguiendo 3 familias de rocas:  Igneas o magmáticas: Son las formadas por enfriamento y consolidación del magma. Pueden ser: Intrusivas o plutónicas: Si el proceso es dentro de la corteza terreste (granito) Extrusivas o volcánicas: Si el proceso es fuera de la corteza (sale a traves de volcanes) (basalto, andesita).  Metamórficas: Rocas modificadas sometidas a procesos de metamorfismo que a elevadas temperaturas o presiones modifican características iniciales de la roca (pizarra, cuarcita, gneiss y marmol).  Sedimentarias: De la disgregación mecánica o disolución química de otras rocas se forman sedimentos. Se clasifican en: Detríticas: Arena. Orógenas o biogénicas: formadas a partir de restos orgánicos como esqueletos, células o placton (caliza, petroleo, carbón). Evaporitas o químicas: yeso.  El material litológico está en permanente transformación, pero no se crea ni se destruye. Todas las rocas se pueden transformar a partir de determinados procesos.   Morfologías litológicas.   El relieve está relacionado con la litología especialmente los generados sobre rocas carbonatadas y sobre granitos.  El relieve kárstico.  El relieve kárstico es el formado por la disolución de rocas por la acción del agua con cierto contenido de CO2. Se produce en áreas con predominio de materiales calizos y dolomíticos. El nombre procede de Karst, en Dalmacia (Croacia). En este tipo de relieve hay un factor llamado precipitación por el cual los materiales carbonáticos disueltos en el agua pasan otra vez a constituirse como material sólido. El resultado de estos procesos son distintas formas como:  En la superficie.



Lapiaz: . Escala centimétrica o métrica (macrolapiaz). Superficie rugosa con aristas Polje: Escala kilométrica. Depresión de grandes dimensiones de fondo plano y paredes abruptas. Se aprovecha para explotación agrícola. Dolina: depresión circular (100m) desarrollada en profundidad (20/30 m) En España se llaman torcas o jous. Si se unen dos o más dolinas se forma una uvala. Cañón: Valle de gran profundidad, paredes verticales, trazado rectilíneo y escasa anchura. Si el trazado es meandriforme se llama hoz.  Formas subterráneas.  Sima: Conducto vertical de gran profundidad y pequeño diámetro que comunica con el exterior. Grutas y cavidades: disolución de las aguas subterráneas. Si el agua circula a presión se llaman sifones.  La precipitación del material disuelto en aguas carbonatadas puede formar estalactitas (techo de la cueva), estalagmitas  (suelo de la cueva) o columnas  (unión de ambas).  Cuando el agua sale al exterior se llama surgencia y lo hace a través de cascadas.  El relieve granítico.  El relieve granítico se forma a expensas de rocas graníticas. En áreas frías origina formas muy agudas o prismáticas. Se llaman agujas o cuchillos controladas por diaclasas verticales. En climas cálidos y húmedos se forma el llamado pan de azúcar que son cerros redondeados de gran altura y aislados sobre la llanura. La acumulación de bloques graníticos redondeados se llama bolos que si estan apilados se llama tor.   Las deformaciones tectónicas de la corteza continental y relieves asociados.   Las estructuras de deformación: los pliegues  Un pliegue es la ondulación de estratos sedimentarios. Si la ondulación es positiva, hacia arriba o convexa, se llama anticlinal. Si es hacia abajo o cóncava se llama sinclinal.  Las estructuras de dislocación.  Si la fuerza tectónica actúa sobre un material rígido la deformación produce una fragmentación o fracturación. Si esta ruptura implica movimiento vertical u horizontal forma una falla.  En una falla vertical se distingue: Plano de falla, bloque o labio de falla (bloque levantado y bloque hundido) y salto vertical. En una falla horizontal si el movimiento es muy grande se llama falla de desgarre.  Los relieves estructurales.  Son los que existen en el momento de la formación de la estructura, antes de que la erosión empiece a modelarlos.

 

En las cuencas sedimentarias se forma el relieve aclinal e el monoclinal.

En las estructuras falladas el conjunto de fallas produce un fallamiento o relieve fallado. Los bloques levantados se llaman horst  y los hundidos graben o fosa tectónica.  Los relieves en estructuras plegadas.  Se corresponde con un plegamiento de los materiales aunque la evolución erosiva impida reconocerlos. Se llama relieve jurásico porque se estudio en la región de Jura en Francia. Si los anticlinales forman alineaciones montañosas y los sinclinales valles se llama relieve plegado o jurásico  directo. Las montañas se llaman mont  y los valles val.  Los relieves en estructuras volcánicas.  El vulcanismo es el conjunto de procesos relacionados con el movimiento del magma, de los materiales hidrogaseosos de este y su salida al exterior. La ciencia que lo estudia es la vulcanología. De la astenosfera sale el material volcánico que puede ser: Lava: Magma enfriado que origina rocas volcánicas. Gases: Emisiones de CO2  y vapor de agua. Piroclastos: fracción solida del material volcánico. Según el tamaño pueden ser bombas volcánicas, bloques, lapilli, cenizas, etc.  La formación de este material origina volcanes. El relieve volcánico puede presentar formas de destrucción y formas de acumulación o contrucción.  Formas de construcción: coladas de lava, domos o cono volcánico.  Formas de destrucción: cráter (maar si es producto de una gran explosión) y caldera.                       

LA INTERACCIÓN ENTRE LA ATMÓSFERA, LA HIDROSFERA Y LA LITOSFERA: LOS PROCESOS MORFOGENÉTICOS Y EL MODELADO DEL RELIEVE.   La dinámica interna de la tierra genera unas formas de relieve derivadas de la acción tectónica. El relieve es el resultado del equilibrio entre las fuerzas tectónicas y los procesos morfogenéticos. Los procesos morfogenéticos o de modelado constan de una energia o fuerzas externas que son: la gravedad (moviliza las particulas en función de su peso o indirectamente produce el movimiento de flujos de agua) y la radiación solar (provoca el calentamientode la superficie y provoca cambios de presión que dan lugar al aire que además provoca el oleaje) que actúan a través de los agentes de modelado.  El proceso de modelado consta de tres fases: erosión, transporte y sedimentación.  Los procesos geomorfológicos iniciales.  La primera fase consiste en la liberación de partículas llamadas clastos que tras su transporte serán sedimentados. Este proceso se llama meteorización. Los procesos de meteorización son:  Procesos de fragmentación Termoclástia: Ruptura de la roca por las tensiones y dilataciones a causa de cambios bruscos de temperatura. Crioclastia o gelifracción. Ruptura producida por congelación de agua introducida en la diaclasas y porosidades. Producen crioclastos o gelifractos. Hidroclastia: rotura por tensiones mecánicas asociadas a cambios de volumen por la humedad (arcillas de los embalses al secarse). Haloclastia: rotura debida a esfuerzos mecánicos producido por el crecimiento de cristales de sal de poros y diaclasas.  Procesos químicos. Disolución: disosación (separación) de las moleculas en iones al ponerse en contacto con un disolvente. Alteraciones: modificación de la naturaleza y composición minerológica de la roca. Las principales altraciones químicas son la oxidación, la hidratación   y la hidrólisis.  La dinámica de vertientes.  Conjunto de procesos que producen un desplazamiento de clastos en cortas y medianas distancias. Existen varios tipos: Acciones gravitatorias directas implican desprendimiento y caída de bloques. Forma escarpes y donde acumula lo caído que se llama talud.  Reptación o creeping: movimiento lento imperceptible directamente (duna). Desplazamientos en masa: grandes desplazamientos ladera abajo asistido por el agua.   Los sistemas morfogenéticos.  Combinación de procesos morfogenéticos iniciales más existencia de agentes de transporte y sedimentación.(agua en cursos fluviales, movimiento de masas de hielo, viento, agua marina en costas).

 Morfogénesis fluvial.  Un rio es un curso permanente y natural de agua que discurre por un cauce o lecho menor. Ordenados y jerarquizados los rios dan lugar a redes hidrográficas. Si el curso del agua es temporal se llama sistema parafluvial (uadis, ramblas, torrenteras…)  La dinámica fluvial un sistema cuyo elemento principal es el transporte de sedimentos. Si la energia del rio no puede transportar los materiales estos se abandonan y se forman aluviones.  Un rio además de su acción morfogenética vertical produce ensanchamiento del valle. Esta acción se llama dinámica de meandros que es una curva del trazado fluvial. En la orilla cóncava tiene más velocidad lo cual provoca erosión y en la orilla convexa descarga material sedimentario. La acumulación de sedimentos o aluviones provoca terrazas (plataforma llana que forma mesas más altas) y deltas (formas acumulativas en la desembocadura de los rios).  Morfogénesis glaciar  El 10% de la superficie continental está compuesta de hielo (Antártica, Groenlandia e islas árticas. Se diferencian dos ámbitos: uno de glaciares regionales o inlandsis y otro correpondiente a los glaciares de montaña.  La dinámica glaciar. Para que se forme un glaciar hace falta que se acumule nieve, temperaturas bajas sobre todo en verano para que la nieve perdure y topografía plana que permita la acumulación de la nieve.  El balance glaciar. Resultado de una acumulación   (entrada de masas) o una ablación (perdida de masa). El glaciar puede crecer, mantenerse o desaparecer por pérdida de masa. Dentro del glaciar hay un área de acumulación (Baleance positivo, área de equilibrio (balance neutro) y área de ablación (perdida de masa).  El movimiento glaciar. Por efecto de la gravedad el hielo fluye Tiene una velocidad variable siendo en la superficie mayor en el centro que en los margenes debido al rozamiento del hielo con las paredes del valle. Debido a esto se forma la llamada lengua glaciar. Aparecen crevasses que son grietas horizontales y seracs   que son grietas verticales como pináculos y agujas. Entre la masa de hielo y la roca en la cabecera del glaciar se forma una grieta que se llama rimaya.  Erosión glaciar. Al igual que los ríos el glaciar erosiona, transporta y sedimenta. Los principales procesos erosivos son: abrasión que es la acción erosiva sobre la roca por la que se desplaza el hielo y fracturación relacionada con el peso y la presión que ejerce el hielo sobre el lecho rocoso.  Transporte y sedimentación glaciar. Los materiales son transportados de tres formas: supraglaciar (sobre la superficie), endoglaciar (partes internas de la masa de hielo) y subglaciar (niveles más profundos en contacto con el lecho rocoso). El material sedimentado transportado por un glaciar se llama till o tillita.   Si este material forma un relieve se llama morrena (morrenas laterales que se forman en los márgenes de la masa helada y morrena central que es punto de confluencia de dos glaciares donde las morrenas laterales se juntan en el centro) 

Las formas de relieve generadas por un glaciar son muy variadas. El circo glaciar es una depresión semicircular que ha estado o está ocupada por el hielo. Al final del circo puede dejar relieves residuales de forma piramidal llamados horn. El valle   glaciar es la forma de mayor dimensión, pudiendo tener una forma en U si el tiempo discurrido desde la retirada del hielo ha sido corto y forma de U con fondo plano si pasado el tiempo la sedimentación ha llenado el fondo de la U.  Morfogénesis periglaciar  Es la morfogénesis relacionada con los procesos y resultados de la acción de la helada y a la existencia de hielo en el sustrato. Ocurre en la zonas climáticas frias y algunas áreas de montaña. También se asocia la morfogénesis periglaciar a la existencia de permafrost que es cuando el espesor del suelo, roca o deposito sedimentario ha estado más de 2 años por debajo de los 00 C.  El permafrost presenta profundidas muy variables que van desde muy pocos centímetros hasta 1.450 m en Siberia.  Al profundizar en el suelo se llega a un punto donde la temperatura es estable todo el año llamado nivel de amplitud anual cero. El límite inferior del termafrost es donde la temperatura es 00 C y se llama base del termafrost. Por debajo de esta la temperatura es superior a 00 C.   Entre la superficie y la base del permafrost está la capa activa sometida a ciclos de hielo/deshielo anual que puede formas colina con un núcleo de hielo llamados pingos. El límite inferior de la capa activa se llama nivel o techo del permafrost.  El movimiento de partículas y bloques origina la formación de suelos ordenados. Se general formas geométricas (circulos y polígonos).  Los campos de bloques se forma cuando se elevan los grandes bloques sobre los demás materiales.  Los procesos periglaciares en las laderas forman: conos de derrubios, canchales, coladas de gelifluxión, coladas de depósitos, debris flow, etc.   Morfogénesis litoral  Línea de contacto entre la corteza continental emergida y la hidrosfera oceánica.  Procesos mecánicos y químicos en el modelado litoral.  El proceso mecánico incluye fragmentación, transporte y acumulación del material. Los responsables de este movimiento son las olas y las corrientes costeras.  Las formas litorales  Una de las formas erosivas más características son los acantilados que son escarpes litorales verticalizados.  De las formas acumulativas destaca la playa que es la acumulación de sedimentos. Si este proceso de deposito es de materiales finos en áreas costeras alejadas del oleaje se

llama marisma. Hay una forma acumulativa que es el arrecife coralino de origen biológico y con un gran valor ambiental.     Morfogénesis eólica   Es la provocada por el viento. Su expresión más clara es la duna. Su energía le permite transportar particulas sólidas a grandes distancias y sedimentarlas. Puede retomar particulas finas del suelo provocando su trasnporte y ascenso en lo que se denomina deflación.  Esta deflación tiene un carácter erosivo importante ya que cada partícula se pude comportar como un proyectil. A esto se le llama abrasión eólica o corrasión eólica.  Esta abrasión puede producir en rocas coherentes un pulido llamado taffoni. En materiales no consolidados produce pasillos o surcos que reflejan la dirección del viento llamados yardangs.   La expresión más clara de la morfogénesis eólica es la duna.                               

       LA INTERACCIÓN ENTRE LA ATMÓSFERA Y LA LITOSFERA: LOS DOMINIOS MORFOCLIMÁTICOS   La división morfoclimática de la Tierra  Tienen una escala próxima a las zonas climáticas. Existen 8 grandes dominios morfoclimáticos.  Zona morfoclimática fria: Dominio glaciar Dominio periglaciar  Zona morfoclimática templada Dominio templado-húmedo: Cobertura vegetal de media y alta densidad Dominio oceánico Dominio mediterráneo. Dominio continental seco. Morfogénesis periglaciar muy activa  Zona morfoclimática árida determinada por el balance precipitación-evotranspiración Dominio subárido Dominio ár...