GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS

SISTEMA TIERRA

• Está compuesto por 4 subsistemas:

• Biosfera

• Geosfera

• Atmósfera

• Hidrosfera

Dinámica de la Geosfera

• Geosfera: sistema terrestre de estructura rocosa que sirve de soporte o base al resto de los sistemas terrestres.

• Litosfera: capa más superficial de la geosfera. Donde se producen los procesos geológicos provocados por dos tipos de energía: externa (solar) e interna.

Procesos geológicos externos

• Destructores de relieve (modelado)

• Causado por los Agentes geológicos externos (gases atmosféricos, agua , hielo, viento, seres vivos)

• Procesos geológicos son las acciones cuyo resultado final es el modelado del relieve (meteorización, erosión, transporte y sedimentación)

Meteorización• Alteración física o química

de las rocas in situ debida a la acción de los agentes atmosféricos.

El resultado es la disgregación mecánica o variación de la composición química.

Erosión, transporte y sedimentación

• Proceso dinámico en el que los materiales resultantes son desplazados.

• Sedimentación: Se da cuando se reduce la energía del agente de transporte.

• Los agentes geológicos:

Agua de escorrentía y glaciares

Procesos geológicos internos

• Formadores de nuevos relieves.

• Tienen lugar gracias a la energía geotérmica.

• Gradiente geotérmico: 1ºC cada 33 m. De profundidad. (solo los primeros km. , la Tª en el centro de la Tierra es de 5500ºC).

• El calor del interior de la tierra se debe al calor residual procedente de su formación y sobre todo, a la desintegración de elementos radiactivos ( en las capas más externas).

Gradiente geotérmico

Variación de la temperatura con

la profundidad.

No es igual en toda la tierra.

El valor medio es de de

3ºC/100m, pero solo durante los

primeros kilómetros, luego se

estabiliza

Fuentes de esta energía:

1. Calor remanente (formación de

la tierra)

2. Desintegración atómica

(mecanismo principal)

Vibración de partículas

Transporte de la energía interna

La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por

dos sistemas:

1. Conducción

2. Convección

CONDUCCIÓN:

Fuente de calor

Aumento energía en las

rocas

Pasa la vibración a las partículas vecinas

CONVECCIÓN DE CALOR

La conducción es un mecanismo válido en la corteza terrestre,

pero en cualquier caso, las rocas son malas conductoras del

calor, luego se necesita otro mecanismo mas eficiente: La

convección.

Se trasmite el calor por

desplazamiento de las

partículas que forman los

cuerpos.

Se crean células de

convección debido a los

cambios de densidad y a la

gravedad

Convección terrestre

Convección en 1 capa

Convección en 2 capas

Hay pruebas a favor

de ambas teorías

Las plumas térmicas son emisiones

de materiales fundidos de una

determinada zona del manto (Capa

D’’)

Tectónica de placas

La corteza terrestre está dividida en placas.

En los límites de las placas encontramos como principales

zonas, geológicamente activas:

1. Las dorsales oceánicas.

2. Las fosas tectónicas.

3. Las fallas transformantes.

Contacto entre placas

Dos placas chocan. Pueden darse tres situaciones:

1. Choque de placa oceánica contra oceánica. Subducción

2. Choque de placa oceánica contra continental.

Subducción

3. Choque de placa continental contra continental. No

hay subducción

TECTÓNICA DE PLACAS

• La litosfera se construye en las dorsales

• Se destruye en las zonas de subducción

• En las fosas oceánicas los sedimentos se acumulan: pueden ascender o descender

• En las zonas de subducción los materiales se hunden hacia el manto, formandose los distintos tipos de rocas

Tipos de rocas y litogénesis• Rocas sedimentarias: formadas por la

acumulación, presión y compactación de sedimentos.

• Rocas metamórficas: Cuando la roca original ha sido transformada por efecto del calor, la presión o por introducción de nuevos minerales.

• Rocas ígneas: De dos tipos: Plutónicas si el enfriamiento es lento en el interior

de la corteza.

Volcánicas cuando el enfriamiento se ha producido bruscamente.

Rocas sedimentarias

Rocas metamórficas

Rocas ígneas

RIESGOS GEOLÓGICOS

Definición: cualquier condición del medio geológico o proceso geológico que pueda generar un daño económico o social y en cuya predicción, prevención o corrección han de emplearse criterios geológicos.

Un diapiro (del griego διαπείρειν = atravesar) es un tipo de intrusión

en el que se fuerza un material más dúctil deformable y móvil a

través de las rocas suprayacentes quebradizas.

Riesgos volcánicos

Manifestación directa de la energía geotérmica por donde sale magma al exterior y que constituye un riesgo geológico natural.

Distribución geográfica:• Límites de placas

• intraplaca

1) Puntos calientes

2) Fracturas o puntos débiles litosfera

Límite convergente

Límite divergente

PUNTOS CALIENTES

Teoría de plumas

Esta teoría sugiere que hay plumas del manto que

ascienden por convección desde el límite entre el núcleo y

el manto en forma de diapiro.

El ascenso de las plumas se debería al calentamiento del

manto inferior por conducción de calor desde el núcleo

terrestre.

Teoría de extensión

La otra hipótesis postula que no es la alta temperatura del

manto la causa el vulcanismo sino que zonas de

movimiento divergente de la litosfera que facilitan el

ascenso pasivo de magma desde niveles poco profundos

Punto caliente

Partes de un volcán

• Cráter :

• Cono volcánico

• Cámara magmática

• Chimenea

• Columna eruptiva

• Colada de lava

• Cono secundario

http://www.geo.wvu.edu/~donovan/geol101/animations/06.swf

http://www.snet.gob.sv/Geologia/Vulcanologia/amenazas/peligros.pdf

Factores de riesgo volcánico

• Exposición : Áreas volcánicas muy pobladas debido a las tierras fértiles volcánicas.

• Vulnerabilidad: En función de la riqueza, la tecnología, la educación y la información que determinan los medios para afrontar un desastre.

• Peligrosidad : Que depende de la magnitud del evento y de las manifestaciones volcánicas siguientes:

http://www.volcanesdecanarias.com/interna/Educacion/edu_riesgo.htm

Peligrosidad manifestaciones volcánicas

• Gases: son el motor de las erupciones, son tóxicos.• Coladas de lava: Su peligrosidad está en función de su

viscosidad.Las lavas ácidas son muy viscosas, provocan explosiones.(mucho SiO2)Las lavas básicas son muy fluidas y recorren grandes distancias.(Poco SiO2)En el fondo oceánico las lavas suelen ser básicas y en los bordes destructivos son ácidas.

• Lluvias de piroclastos: Fragmentos sólidos lanzados al aire. Por tamaño : cenizas, lapilli y bombas.

• Explosiones: Dependen de la viscosidad de la lava.Índice de explosividad

Peligrosidad manifestaciones volcánicas

• Nubes ardientes: muy peligrosas. Cuando la columna eruptiva desciende por la ladera del volcán.

• Domo volcánico: Cuando la lava es muy viscosa y forma un tapón en el cráter.

• Caldera: Desplome del techo de la cámara magmática.

• Peligros indirectos: coladas de barro, tsunamis, desprendimientos de laderas

http://hvo.wr.usgs.gov/multimedia/

Tipos de magmas

Tª SiO2 Densidad ExplosividadViscosid

ad

Básicos

Ácidos

Intermedios

-50%

+65%

Actividad volcánica

La actividad volcánica corresponde a los distintos

tipos de erupciones que pueden darse en un volcán. A

su vez dan lugar a los distintos tipos de edificios

volcánicos.

Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de

una erupción a otra.

La peligrosidad de un volcán variará en función del

tipo de actividad que tenga y esto a su vez depende de

tres factores característicos del magma:

1. Temperatura

2. Cantidad de gases

3. Viscosidad

Predicción y prevención de riesgos volcánicos

• Métodos de predicción.

Estudio de los fenómenos precursores volcánicos.

Elaboración de mapas de riesgo.

• Métodos de prevención y corrección.

Desviación de las corrientes de lava.

Vaciado de lagos de cráteres.

Instalación de alarmas y planes de evacuación.

Restricción de construcciones y tipos especiales de viviendas.

http://www.tendencias21.net/Catastroficos-tsunamis-podrian-

derivarse-del-derrumbe-de-un-volcan-de-La-Palma_a397.html

Riesgos sísmicos

• Los terremotos son una manifestación de la energía geotérmica que produce el desplazamiento de las placas litosféricas.

• El terremoto es la vibración de la Tierra producida por la liberación brusca de la energía elástica almacenada en las rocas.

• Una parte de la energía es liberada en forma de calor y otra parte en forma de ondas sísmicas.

http://www.emsc-csem.org/index.php?page=current&sub=ge

Ondas sísmicas• Profundas: Se propagan por el

interior de la tierra a partir del hipocentro. Se distinguen en: Primarias (P): Las moléculas se comprimen, son las más rápidas y atraviesan sólidos y fluidos.Secundarias (S): son sacudidas perpendiculares al sentido de desplazamiento, no atraviesan fluidos.

• Superficiales: consecuencia de la interacción con la superficie terrestre de las ondas profundas. Son las que causan los mayores destrozos. Hay de dos tipos L y R .

http://www.school-portal.co.uk/GroupDownloadFile.asp?file=21415

Tipos de ondas sísmicas (resumen)

Parámetros de medida

Magnitud: Energía liberada, indica el grado de movimiento. Se utiliza la escala de Richter y valora el factor peligrosidad.

Se representa según la fórmula: log Es=11,8+1,5*M

Es = Energía elástica en ergios

M= Magnitud de 0 a10

Crecen exponencialmente

Los mayores terremotos registrados han sido de magnitud 9 en Japón, Sumatra y Chile

Parámetros de medidaIntensidad: Capacidad de destrucción. Cuantifica el factor vulnerabilidad.

Se utiliza la escala Mercalli (U.S.A) y la M.S.K. (Europa y España )y se representa por números romanos.

Comparación entre Intensidad y magnitud

• Las escalas de intensidad miden los efectos producidos por el terremoto;

• pero no miden la fuerza real del terremoto

• Ya que no consideran la distancia al epicentro ni la naturaleza del terreno

• Con la misma magnitud de un terremoto, puede ser que la intensidad sea diferente en distintos lugares de observación

INTENSIDAD MAGNITUD

• Los seísmos que más daños producen no son siempre los de mayor magnitud: así, el de San Francisco de 1906 produjo menor número de víctimas que el de Managua de 1972. La explicación puede estar en las medidas antisísmicas aplicadas (factor vulnerabilidad).

• Tras el seísmo de Kwanto de 1923, un gran fuego posterior aumentó considerablemente el número de víctimas. En el sur de Chile, en 1960, hubo pocas víctimas por estar escasamente poblada esta región (factor exposición). El terremoto ocurrido en China en 1975 fue predicho, y se produjo la evacuación de la población.

Métodos de Predicción y prevención

Predicción

• Precursores sísmicos: Comportamiento de animales, velocidad ondas P, elevación del suelo, resistividad rocas, emisiones de radón.

• Mapas de peligrosidad.

• Localización de fallas activas

PREVENCIÓN :

• Medidas estructurales: Normas de construcción sismorresistentes.

• Medidas no estructurales:

Ordenación de territorio.

Protección civil.

Educación para el riesgo.

Establecimiento de seguros.

Normas construcción sismoresistentes

Ej. 5

OTROS RIESGOS GEOLÓGICOS

MOVIMIENTOS GRAVITACIONALES DE LADERA

• FACTORES CONDICIONANTES:

Litológicos: Materiales alterados o de diferente naturaleza.

Estructurales: Planos inclinados o fracturas.

Climáticos: Alternancia de climas.

Hidrológicos: Cambios, o alternancia de estratos de diferente permeabilidad.

Topográficos: Pendientes superiores al 15%.

Vegetación: Escasez de vegetación.

• Reptación: Movimiento lento a favor de pendiente.

• Solifluxión

• Coladas de barro.

• Deslizamientos.

• Desprendimientos.

Predicción, prevención y corrección de riesgos geológicos.

• Análisis de factores de riesgo.

• Mapas de peligrosidad.

• Medidas correctoras. Modificación de taludes, drenajes, revegetación de taludes, medidas de contención (muros, mallas, anclajes etc.)

• Subsidencias y colapsos

• Zonas kársticas

• Suelos expansivos.

INUNDACIONES

• Torrenciales. En cauces secos o en laderas montañosas.

Solo llevan agua tras lluvias torrenciales o en deshielo.

• Fluviales

Prevención de inundaciones

• Soluciones estructurales:

Construcciones de diques.

Aumento del cauce: ensanchamiento y dragados.

Desvío de cauces.

Reforestación y conservación del suelo.

Laminación: construcción de embalses.

Estaciones de control.

Prevención

• Soluciones no estructurales.

Ordenación del territorio

Planes de Protección civil

Modelos de simulación

Ejercicio 11

Riesgos geológicos mixtos

• Erosión y sedimentación.

• Dinámica litoral:

Riesgos:

Retroceso de acantilados.

Interrupción de corrientes costeras.

Alteraciones de deltas.

Extracción de arena.