Les vencimos

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales

Lección 23 · D · La dinámica y composición terrestre

Sismos, magmas y rocas de borde

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales · CyL Decreto 40/2022 · bloque D

Objetivos

  1. Predecir, en cada tipo de borde, la sismicidad y el volcanismo esperables, y la roca ígnea más característica, con los matices que impiden hacer una tabla ciega.
  2. Explicar un terremoto por acumulación elástica y rotura en una falla, y un magma por descompresión, por agua o por aumento de temperatura.
  3. Separar magnitud e intensidad.

Explicación

El borde dice qué es razonable esperar. No dice que cada terremoto del planeta esté en un borde, ni que cada volcán tenga una sola roca. La tabla que sigue es una guía mecánica. Donde haga falta un matiz, va en la misma frase que la regla.

Qué cabe esperar en cada borde

El granito no es «la roca de un borde»

Los granitoides aparecen donde se funde corteza continental o donde un magma evoluciona dentro de ella: arcos continentales, colisiones, a veces contextos intraplaca. Un borde divergente oceánico no fabrica granito. Decir «transformante = granito» o «solo la colisión da granito» sobra. El basalto sí está bien atado a la descompresión de dorsal y rift. La andesita está bien asociada a la subducción, con el matiz de que el arco no es una cantera de una sola roca.

Subducción: sismos en la losa y volcán en el arco La placa oceánica baja. Los puntos sísmicos siguen la losa, más profundos cuanto más lejos de la fosa. El volcán está en el arco, no en la fosa. Una etiqueta dice andesita frecuente, no única. arco · andesita frecuente fosa sismos más profundos a lo largo de la losa Esquema. No todas las subducciones tienen la misma pendiente ni la misma roca.

Mecanismo de un terremoto

Las placas siguen moviéndose aunque un tramo de falla esté trabado. La roca se deforma de manera elástica: acumula esfuerzo como un muelle, sin romperse todavía. Cuando el esfuerzo supera la resistencia, la falla desliza. Los dos bloques recuperan parte de la deformación: es el rebote elástico. Esa sacudida radia ondas. El hipocentro es el punto de la rotura en profundidad; el epicentro es el punto de la superficie situado encima. No son sinónimos. Las réplicas son reajustes en la zona ya rota, no un segundo terremoto de otra causa.

Hace falta una falla capaz de acumular esfuerzo. No toda grieta de desecación es un sismo tectónico.

Rebote elástico en una falla trabada Antes, un camino se curva porque el terreno se deforma sin romperse. Después, el camino queda cortado y desplazado: la falla ha deslizado y la deformación elástica se ha liberado. antes: se dobla, aún no rompe después: la falla desliza Esquema del rebote. El epicentro estaría en la vertical del inicio de la rotura, no en todo el trazo.

Mecanismo de un magma

Fundir roca no exige siempre «más calor» en el sentido cotidiano. Hay tres caminos, y el borde elige cuál es el habitual.

  1. Descompresión. El manto asciende en una dorsal, un rift o un punto caliente. Aunque se enfríe un poco al subir, la bajada de presión permite que empiece a fundir. Es el camino del basalto de dorsal.
  2. Agua. La losa de subducción suelta volátiles. El agua baja la temperatura a la que el manto de la cuña empieza a fundir, sin necesidad de llevarlo a la temperatura de un manto seco. De ahí salen magmas que, al atravesar la corteza y perder gases, a menudo alimentan andesitas. No es el único producto.
  3. Aumento de temperatura. Un magma máfico muy caliente, o un engrosamiento que concentre calor, puede fundir corteza continental y dar magmas más félsicos, de la familia del granito. Es el camino térmico de verdad. No es el de la dorsal oceánica.

El magma no es lava. La lava es magma que ha llegado a la superficie y ha perdido buena parte de los gases. Un granito es una roca plutónica: cristalizó abajo.

Magnitud no es intensidad

La magnitud es un número del tamaño de la rotura. La escala que se usa para comparar terremotos grandes es la magnitud de momento, Mw. Es logarítmica: un grado más multiplica la energía por un factor del orden de 30, no la suma. La magnitud de Richter local es histórica y se satura en los sismos grandes; no es la que conviene citar para cualquier evento. Hay una magnitud por terremoto (con la escala dicha), no una por pueblo.

La intensidad describe los efectos en un lugar: lo que la gente nota y lo que hacen los edificios. En Europa se usa la escala EMS-98, heredera de la idea de Mercalli. Un mismo sismo tiene muchas intensidades. Dependen de la distancia al foco, de la profundidad, del terreno y de cómo esté construido. Un sismo moderado y muy superficial bajo una ciudad en sedimentos blandos puede sentirse con intensidad alta y tener magnitud modesta. Uno grande y lejano puede tener magnitud alta e intensidad baja. No hace falta inventar el parte de un terremoto concreto para ver la diferencia.

En la Península, la sismicidad es mayor en el sur y en los Pirineos que en la cuenca del Duero, coherente con la distancia al contacto de placas. Menor no es cero. No citamos aquí una magnitud máxima histórica: no hace falta para el mecanismo y es fácil recordar mal el número.

Glosario de esta lección

Basalto. Roca volcánica máfica. Típica de dorsal y de rift, por descompresión. En profundidad, el gabro.

Andesita. Roca volcánica intermedia, frecuente en arcos de subducción. Frecuente no es exclusiva.

Granito. Roca plutónica félsica de contextos continentales. No es la roca de un solo tipo de borde.

Plano de Benioff. Distribución de hipocentros que sigue la losa que subduce, de someros a profundos.

Rebote elástico. Liberación brusca de la deformación acumulada en una falla trabada.

Hipocentro y epicentro. El primero está en la rotura, en profundidad. El segundo es su vertical en la superficie.

Magnitud e intensidad. Tamaño del sismo, un número. Efectos en un sitio, muchos valores. No se intercambian.

Ejemplo resuelto

Enunciado. «En la dorsal el volcán es de granito porque el magma viene de abajo. En la subducción los sismos son solo superficiales y la roca es siempre andesita. Magnitud VII es lo mismo que intensidad 7,2 porque los dos llevan un siete. Un terremoto es que el suelo se calienta hasta fundirse».

  1. Dorsal. Descompresión, basalto en superficie, sismos someros. El granito no toca. «De abajo» no elige la roca; elige el mecanismo, y el mecanismo es la bajada de presión, no la fusión de corteza continental.
  2. Subducción. Hay sismos profundos en la losa, no solo los del arco. La andesita es la asociación clásica y no la única roca del arco.
  3. Siete. VII, en romanos, huele a intensidad. 7,2 huele a magnitud. No son la misma escala ni la misma pregunta. Un grado de magnitud no es un grado de intensidad.
  4. Fundir el suelo. Eso sería un magma por temperatura, y no es lo que ocurre en la falla. El terremoto es rotura elástica. El volcán es otro fenómeno, aunque a veces compartan región.
Laboratorio · roca, mecanismo, escala Abrir en pestaña →

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Comprueba

¿Por qué el basalto de dorsal y la andesita de arco no salen del mismo mecanismo de fusión?

Respuesta: En la dorsal el manto funde por descompresión, al ascender. En el arco, el agua que suelta la losa baja la temperatura de fusión de la cuña de manto. Uno no necesita volátiles de una losa; el otro no es un rift.

Por qué: si el mecanismo fuera el mismo, la roca típica y el relieve lo serían. No lo son. Aun así, el arco puede dar más de una roca, y el granito pide corteza continental, no la dorsal oceánica.

¿Dónde está el hipocentro respecto del epicentro?

Respuesta: El hipocentro está en la falla, a la profundidad donde empieza la rotura. El epicentro es el punto de la superficie en su vertical. La intensidad se reparte alrededor, y no vale lo mismo en todos los pueblos.

Por qué: confundirlos hace pensar que «el terremoto está en el pueblo donde más se notó». Ese pueblo informa de la intensidad, que depende del terreno y de los edificios, no solo del tamaño de la rotura.

Un grado más de magnitud de momento, ¿qué hace con la energía?

Respuesta: La multiplica por un factor del orden de 30. No suma una unidad de «daño» ni equivale a un grado más de intensidad.

Por qué: la magnitud es logarítmica y mide el tamaño de la fuente. La intensidad es local y cualitativa en origen, aunque se numere. Por eso VII y 7,2 no se traducen el uno al otro.

Esquema para dibujar

Dibuja la losa con sus sismos y el arco, o el rebote elástico de una falla antes y después de romper.

id="maestro-cierre" data-maestro="cierre">Cierre

Divergente: sismos someros, basalto por descompresión. Subducción: sismos hasta profundos, volcanismo de arco, andesita frecuente y no única. Colisión: sismos de corteza engrosada, poco arco, granito posible pero no exclusivo. Transformante: sismos someros, sin serie ígnea. El terremoto es rebote elástico; el magma es uno de tres caminos de fusión. Magnitud, una; intensidad, muchas.

Reto

Una falla y un magma, sin parte inventado

Describe en cinco líneas un terremoto en una transformante: qué se acumula, qué se rompe, dónde pones el hipocentro y por qué no esperas un volcán. Después elige descompresión o agua y di qué roca es la más razonable, y cuál no lo es (el granito en una dorsal oceánica, por ejemplo). No inventes una magnitud histórica de tu provincia.

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