Procesos Geodinámicos Internos: Energía, Deformaciones, Sismicidad y Vulcanismo

Procesos Geodinámicos Internos y sus Riesgos

Energía Interna de la Tierra

1. Origen y Transmisión

Origen de la energía interna de la Tierra. Los estudios teóricos indican varias fuentes que mantienen el calor interno:

1. El calor remanente desde la formación de la Tierra, que no se pierde debido a la baja conductividad calorífica de las rocas (choque de planetesimales y meteoritos).
2. Calor desprendido de la desintegración de materiales radiactivos, como el uranio. Aunque se encuentran en pequeñas proporciones, ha transcurrido mucho tiempo desde la formación del planeta. Se considera la fuente básica de la energía interna terrestre o energía geotérmica.

El gradiente geotérmico. La temperatura aumenta progresivamente con la profundidad, en promedio 1 °C por cada 33 metros, cifra denominada gradiente geotérmico. No es uniforme, varía según la zona. Este aumento de temperatura no se mantiene en esa proporción hasta el centro de la Tierra, pues se alcanzarían temperaturas incompatibles con lo que se conoce sobre sus propiedades (manto 0,6 °C /km - 2.700 °C y en el núcleo 6.600 °C).

Flujo térmico. Nuestro planeta es un foco térmico que irradia calor al espacio. El flujo térmico es la cantidad de energía calorífica que la Tierra libera por unidad de superficie y unidad de tiempo. La causa es la transmisión del calor interno hasta la superficie terrestre por tres mecanismos:

• Radiación. Mediante ondas electromagnéticas de corta longitud.
• Convección. El material caliente más ligero asciende hacia la superficie enfriándose, ganando densidad y volviendo a hundirse. Estas corrientes de materiales parecen ser las responsables del movimiento de las placas.
• Conducción. Transferencia de calor a través de la materia, átomo a átomo, por la diferencia de temperatura entre dos puntos.

2. Deformación de los Materiales Terrestres

Las rocas, como cualquier otro material, al ser sometidas a fuerzas reaccionan mediante deformaciones:

• Elásticas. Cuando cesa la fuerza, cesa la deformación, recuperando el material su forma y volumen.
• Plásticas. Cuando la deformación rebasa el límite de elasticidad, esta ya no puede recuperar su forma primitiva, y la deformación se hace permanente.
• Rotura. Se produce fractura.

A. Pliegues. Son deformaciones plásticas, irreversibles (pocos mm a km²), que afectan sobre todo a las rocas sedimentarias y se producen por acción de las fuerzas de compresión.

Tipos de pliegues.

• Anticlinal. Tiene forma convexa. Las capas más antiguas se sitúan en el núcleo o centro del plano.
• Sinclinal. Pliegue en disposición cóncava. El núcleo presenta el material más reciente.

B. Fracturas. Son deformaciones por compresión o distensión que sobrepasan el límite de plasticidad de los materiales, produciendo roturas.

• Diaclasas. Fracturas sin desplazamiento. Normalmente se forman por distensión.
• Fallas. Fractura con desplazamiento. Por fuerzas de distensión y de compresión.

Tipos de fallas.

• Falla normal. El desplazamiento es del bloque hundido y se deben a fuerzas de distensión.
• Falla inversa. Se desplaza el bloque levantado y se deben a fuerzas de compresión.
• Falla de desgarre. El desplazamiento es horizontal.

Sismicidad

Origen de los terremotos (seísmo): Vibración de la superficie terrestre debida a la liberación de la energía plástica almacenada en las rocas sometidas a esfuerzos cuando se produce su rotura (hipocentro/epicentro).

Tipos de ondas:

Profundas: Se originan en el hipocentro y se desplazan formando un tren de ondas esférico por el interior de la tierra.

• P o primarias: Ondas longitudinales de compresión, que desplazan las partículas hacia adelante y hacia atrás en la dirección de propagación. Se transmiten en medios sólidos y fluidos y su velocidad media es de 5,5 km/s.
• S o secundarias: Son ondas de cizalla, que mueven las partículas a un lado y otro. Se transmiten solo en medios sólidos a una velocidad entre 3 y 7 km/s.

Superficiales: Son las que se forman en la superficie, como consecuencia de la interacción de las ondas profundas. Se transmiten a partir del epicentro y podemos distinguir:

• Las R o de Rayleigh: Hacen que las partículas se muevan describiendo un movimiento elíptico que se vuelve opuesto al sentido de propagación. Se desplazan a una velocidad comprendida entre 1 y 5 km/s.
• Ondas L o de Love: Son ondas que mueven partículas de un lado a otro según un plano horizontal. Se desplazan a una velocidad entre 2 y 6 km/s.

Magnitud (cantidad de energía elástica liberada por un terremoto) e Intensidad (es el grado de violencia con el que se percibe un seísmo).

Riesgo sísmico y planificación: Daños que origina.

Predicción: (precursores sísmicos, mapas de peligrosidad y exposición y localización de las fallas activas).

Prevención: Medidas estructurales (normas de construcción sismorresistibles) y medidas no estructurales (ordenación del territorio, protección civil, educación para el riesgo y establecimiento de seguros).

6. Áreas de Riesgo Sísmico en España

.  Es consecuencia de la interacción entre la microplaca Ibérica y dos de lasgrandes placas tectónicas: Euroasiática y Africana. Por tanto, la mayoría delos epicentros de terremotos recientes se concentra en dos zonas: una quecoincide con el trazado de los Pirineos, orógeno de colisión resultante deuna ligera subducción de la microplaca Ibérica bajo la Euroasiática; y otraque corresponde a las cordilleras Béticas y sus alrededores, resultantes dela interacción entre la microplaca Ibérica, la placa Africana y la microplacade Alborán. Ambas cordilleras forman parte del cinturón alpino que se ex-tiende de Este a Oeste, desde Gibraltar al Himalava.También se detecta bastante actividad en la costa occidental de nuestrapenínsula y por debajo de ella, hacía el suroeste, existe otra linea de sismosque finalmente conecta con la dorsal centroatlántica y que corresponde a lafalla transformante de Azores-Gibraltar, donde pueden producirse terremo-tos de magnitud superior a 7.Así, en España cabe diferenciar varias zonas con relación a la actividadsísmica y en el _mapa adjunto se representan los lugares en que puede pro-ducirse un tenemoto en los próximos 50 años, con una probabilidad mínimadel 10 %. Las zonas de mayor peligrosidad son Andalucía oriental (especial-mente la región de Granada), Alicante, Murcia y el Pirineo.VULCANISMO:magma: mezcla d materials rocosos, en cuyo seno hay gases disuelts y cristales en suspensión. Productos de un volcán: Productos solidos: los piroclastos sn rocas + o – consolidads y fragmnts de ellas q son expulsads durant la erupción al ser empujads por los gases en expansión. En función de su tamaño se distinguen 4 tipos de piroclastos : (cenizas, lapilli y bloques y bombas volcánicas). Productos likidos: Coladas de lava: es el magma q fluye x el cráter dl volcán y se esparc por la superficie  formand corrientes denominadas coladas. Según su contenid en sílice son mas o menos viscosas. Las lavas acidas ácidas. Productos gaseosos: son mayoritareamnt vapor d agu, co2 y So2, están disuelts en el magma, pero al ascender se separan en forma de burbujas.Partes de un volcán: cámara magmaica(cavidad dl interio d la corteza dnd se acumula el magma), chimenea(conducto q une la cámara magmática cn el cráter y por el q subn los materials), cráter(orificio x el q se expulsan los materi), cenizas, cono volcánico(montículo q se origina por la acumulaci d los materials expulsads por el volcan), coladas de lava, cono parasito(cono peke q surge en los laterals dl cono principal y q se comunican cn el), fumarolas(penachos de gas emitidos por las grietas del cono).Tipos de erupciones: Hawaianas: poco o nada explo, cn column d unos 100 m d altura.Emitn sobre td lavas muy fluidas, típicas d vlcans en escud. Estrombolianas: ligeramnt explosivas, cn columnas de hasta 1 km.Emitn basicamnt piroclasts q forman cono de cenizas y nula la emisi de cenizas. Vulcanianas: explosi media, son freatomagmaticas, cn colum d 1 a 20 km d altura. Emitn algunas coladas d lava. Típicas de estratovolcans. Plinianas y ultraplinianas.Elevad explosivi, sueln ser erupcions freatomagmaticas, cn colum d 20 km tipcas destratovolvans. Se diferencian x la cantidad d mateial emitido. Riesgo volcánico y planificación:Riesgo: (exposición, vulnerabilidad, peligrosidad y peligros indirectos)Planificacion: PREDICCION: precursores volcánicos y mapas de peligrosidad. PREVENCION: *medidas estructu de prevén, (no altera topo, separa edifi) y medidas no estructu : ordenación territorial, protección civil y establecimiento de seguro. 2.3.6. Áreas de riesgo volcánico en España. En la Península Ibérica hay huellas de actividad volcánica relativamente reciente, cenozoica,especialmente en tres zonas: Olot (Gerona), Campo de Calatrava (Ciudad Real) y Cabo deGata (Almería); excepto en este último caso, se trata de volcanismo intraplaca. Sin embargo,teniendo en cuenta la inexistencia de erupciones desde hace más de un millón de años, sepuede considerar que el riesgo volcánico en la península es prácticamente nulo.Por tanto, en nuestro país, dicho riesgo se limita a las Islas Canarias, archipiélago de origenvolcánico situado en el limite continente océano de la placa africana. Su actividad eruptivaabarca los últimos 30 millones de años y sus volcanes se mantienen actualmente activos, conun ritmo de una erupción cada 70 u 80 años; ha habido vulcanismo histórico, en los últimos500 años, en Lanzarote, Tenerife y La Palma. Se han producido erupciones relativamenterecientes, como la del volcán Teneguía de la isla de La Palma en 1971 o la del volcán f’ 1044Chinchero de Tenerife, que tuvo una erupción en 1909. en Lanzarote hubo una intensidadvolcánica entre 1730 y 1736. en este periodo se formaron los volcanes de las Montañas deFuego de Timanfaya y varias aldeas fueron destruidas.Las erupciones del volcanismo canario suelen ser relativamente tranquilas, con coladas delava de lento avance y caída de piroclastos en las cercanías del volcán. La baja probabilidadde ocurrencia de erupciones, y la reducida exposición social que existe, detenninan que elriesgo volcánico en Canarias no sea muy alto, aunque el Teide (Tenerife) ha tenidoerupciones explosivas violentas, la última de las cuales ocurrió hace 2000 años.