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2: Parte II - Placas tectónicas, tiempo geológico y terremotos - Geociencias

2: Parte II - Placas tectónicas, tiempo geológico y terremotos - Geociencias


2: Parte II - Placas tectónicas, tiempo geológico y terremotos - Geociencias

Esquema de las Ciencias de la Tierra - Unidad II

Células de convección calentadas por el núcleo y enfriadas cerca de la superficie. puede ser la fuerza impulsora de la tectónica de placas.

  • En la corteza oceánica se incluyen la cordillera del Atlántico medio y la elevación del Pacífico oriental.
  • En la corteza continental incluyen el Sistema de Rift de África Oriental, y
  • Puede erupcionar magma intermedio o máfico.

    La corteza oceánica choca con la corteza oceánica, se forma una trinchera y se forma una línea de volcanes en la placa suprayacente. Eventualmente, los volcanes pueden volverse lo suficientemente grandes como para quedar expuestos como islas. El punto más profundo de los océanos es la Fosa de las Marianas a una profundidad de aproximadamente

Transformar fronteras Permitir que las placas se deslicen unas sobre otras. Un ejemplo de una falla de deslizamiento continental activa es el sistema de fallas de San Andrés de California, mientras que la falla de transformación de Cabo Mendocino ocurre bajo el Pacífico cerca de Petrolia, California.

Los tres tipos de límites de placas son geológicamente activos.


Se revela la guía de telecurso para la Tierra: Introducción a la geología

La geología, el estudio de la Tierra, cubre un lapso de tiempo de unos 4.500 millones de años y es una historia fascinante, todavía llena de misterio e incertidumbre pero con escenas de intenso drama y suspenso. La riqueza visual y la emoción intelectual de la geología son intrigantes tanto para los estudiantes de por vida como para los estudiantes de pregrado. Pocos de nosotros podemos permanecer impasible al ver las ardientes erupciones de los volcanes o los efectos de los destructivos terremotos. Comprender las causas de tales peligros geológicos y cómo predecir o mitigar sus efectos es importante, sin importar dónde vivamos.

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MÓDULO I - INTRODUCCIÓN
Antes de comenzar la lección 1
1 - Con los pies en la tierra
2 - El planeta inquieto

MÓDULO II - TECTÓNICA DE PLACAS: EL MODELO UNIFICADOR
3 - Interior de la Tierra
4 - El fondo del mar
5 - El nacimiento de una teoría
6 - Dinámica de placas
7 - Edificio de montaña
8 - Estructuras de la Tierra
9 - Terremotos

MÓDULO III - TIEMPO Y VIDA GEOLÓGICOS
10 - Tiempo geológico
11 - Evolución en el tiempo

MÓDULO IV - EL CICLO DE LA ROCA
12 - Minerales: los materiales de la tierra
13 - Vulcanismo
14 - Rocas ígneas intrusivas
15 - Meteorización y suelos
16 - Desperdicio masivo
17 - Rocas sedimentarias: la clave para entornos pasados
18 - Rocas metamórficas

MÓDULO V - TALLANDO EL PAISAJE
19 - Agua corriente I: Ríos, erosión y deposición
20 - Running Water II: Landform Evolution
21 - Agua subterránea
22 - Viento, polvo y desiertos
23 - Glaciares
24 - Olas, playas y costas

MÓDULO VI - VIVIR CON LA TIERRA
25 - Viviendo con la Tierra, Parte I
26 - Viviendo con la Tierra, Parte II


PARTE II: ESMERALDA

La esmeralda es la variedad de gema verde de berilo (Be 2+ 3Al 3+ 2Si 4+ 6O 2– 18) (figura 9). El color de la esmeralda se debe a trazas de Cr y / o V que reemplazan al Al en la estructura cristalina. El berilo tiene una dureza de 7,5 a 8 en la escala de Mohs.

Importancia económica. La esmeralda es generalmente la tercera gema más valiosa después del diamante y el rubí. El precio de las esmeraldas es único en el mercado de piedras preciosas de colores, enfatizando el color casi con exclusión de la claridad, el brillo u otras características (Walton, 2004).

El precio más alto por quilate jamás pagado por una esmeralda fue de 304.878 dólares por quilate, a un precio total de 5.511.500 dólares, por el anillo Rockefeller en Christie's Nueva York en junio de 2017. Sin embargo, la esmeralda Bulgari de Elizabeth Taylor todavía tiene el récord del total más alto. precio pagado por una esmeralda a $ 6,130,500, o $ 281,329 por quilate a 23,46 quilates. Una excepcional piedra facetada colombiana de 10,11 quilates generó US $ 1.149.850 en 2000 (Zachovay, 2002). En octubre de 2017, una subasta de Gemfields de esmeraldas de Zambia generó ingresos de $ 21,5 millones ("In the News ...", 2018), el valor promedio de las ofertas fue de $ 66,21 por quilate (Branstrator, 2017). La subasta incluyó la esmeralda en bruto Insofu ("bebé elefante") de 6.100 quilates de la mina Kagem. Un año después, Kagem produjo otro cristal gigante, la esmeralda en bruto Inkalamu ("elefante león") de 5.565 quilates (Gemfields, 2018). También se han descubierto cristales gigantes en Colombia, como El Monstro (16.020 ct) y el Emilia (7.025 ct), ambos de la región de Gachalá. En 2017, se descubrió una gran pieza de esquisto de biotita con varios cristales de esmeralda grandes en la mina Carnaíba, Brasil. El espécimen, llamado Bahía, pesa 341 kg, pero el peso y el valor de las esmeraldas no están confirmados (Weil, 2017).

Producción. Como ocurre con la mayoría de los materiales de gemas, es difícil obtener estadísticas precisas sobre la producción de esmeraldas. En 2005, Colombia, Brasil, Zambia, Rusia, Zimbabwe, Madagascar, Pakistán y Afganistán fueron los principales productores (Yager et al., 2008). Hoy en día, la lista de los principales productores de esmeraldas no ha cambiado, con Colombia, Brasil y Zambia a la cabeza.

Los depósitos colombianos originales están casi agotados, a pesar del anuncio de Furagems de un estimado de 3 millones de toneladas de esmeralda inferida a una ley de 2 quilates por tonelada para la mina Coscuez. Sin embargo, los nuevos hallazgos en el área de Maripi, comenzando con La Pita en 1998 y luego Las Cunas, deberían asegurar que Colombia siga siendo la fuente más importante en los próximos años.

Brasil se convirtió en un importante productor de esmeraldas durante la década de 1970 y, a fines de siglo, exportaba 50 millones de dólares anuales (Lucas, 2012) y representaba aproximadamente el 10% de la producción mundial (Schwarz y Giuliani, 2002). Aunque las esmeraldas brasileñas no eran tradicionalmente conocidas por su calidad (Lucas, 2012), las piedras del cinturón Itabira / Nova Era (que incluye la mina Belmont altamente productiva) supuestamente se venden por hasta $ 30,000 por quilate. Hoy, la principal producción brasileña está relacionada con depósitos de esmeraldas asociados a intrusiones graníticas en los estados de Minas Gerais (74%), Bahía (22%) y Goiás (4%) (Martins, 2018).

El distrito minero de Kafubu en Zambia representa la mayor parte de la producción de ese país. Las licencias mineras en Kafubu se extienden por aproximadamente 15 km de longitud de huelga. El desarrollo de la minería moderna a esta gran escala por Gemfields, a través de la minería subterránea y enorme a cielo abierto, permite grandes cantidades de gemas comerciales de alta calidad.

Otros productores importantes son Rusia, del distrito de Izumrudnye Kopi, aproximadamente a 60 km al noreste de Ekaterinburg en los Montes Urales (Grundmann y Giuliani, 2002), y Zimbabwe, de la mina Sandawana (antes Zeus) aproximadamente a 360 km al sur de Harare.

Al igual que con otras piedras de colores, los depósitos de esmeraldas a menudo se encuentran en países con regímenes políticos inestables sin una sólida seguridad de los derechos minerales, y el contrabando tiende a ser desenfrenado. A pesar de estos problemas, la esmeralda sigue siendo una de las piedras preciosas de colores más buscadas.

La geoquímica de Be, Cr y V. El berilo es relativamente raro porque hay muy poco Be (2,1 ppmw) en la corteza continental superior (Rudnick y Gao, 2003). El berilio tiende a concentrarse en rocas de la corteza continental, como granito, pegmatita, pizarra negra y sus equivalentes metamórficos. El cromo y el V son más comunes (92 y 97 ppmw, respectivamente) en la corteza continental superior (Rudnick y Gao, 2003) y se concentran en la dunita, peridotita y basalto de la corteza oceánica y el manto superior, y sus equivalentes metamórficos. Sin embargo, también pueden ocurrir altas concentraciones en rocas sedimentarias, particularmente en el esquisto negro (Schwarz et al., 2002).

Se requieren condiciones geológicas y geoquímicas inusuales para que Be y Cr y / o V se encuentren. En el modelo clásico, las pegmatitas con soporte de Be interactúan con M-UMR con soporte de Cr. Sin embargo, en los depósitos colombianos (ver más abajo) no hay evidencia de actividad magmática, y se ha demostrado que los procesos de circulación de fluidos dentro de la lutita negra huésped fueron suficientes para formar la esmeralda. Además, los investigadores reconocen que el metamorfismo regional y los procesos tectonometamórficos, como la formación de la zona de corte, pueden desempeñar un papel importante en ciertos depósitos (por ejemplo, Grundmann y Morteani, 1989, 1993 Cheilletz et al., 2001 Vapnik et al., 2005, 2006). Las esmeraldas, aunque extremadamente raras, pueden obviamente formarse en una variedad más amplia de entornos geológicos de lo que se pensaba anteriormente (Walton, 2004).

Clasificación. Los depósitos de esmeraldas se encuentran en los cinco continentes (figura 10) y varían en edad desde Archean (2.97 Ga para el depósito de Gravelotte en Sudáfrica) hasta Cenozoico (9 Ma para el depósito de Khaltaro en Pakistán) (figura 11). Giuliani y col. (2019) introdujeron un nuevo esquema de clasificación en el que los depósitos de esmeraldas se dividen en dos tipos principales según el entorno geológico, y se subdividen en función de la roca huésped (tabla 1):

Tipo I: Tectónico-magmático, con subtipos alojados en:

  1. I A. Máfico-ultramáfico rocas (Brasil, Zambia, Rusia y otros)
  2. IB. Rocas sedimentarias (China, Canadá, Noruega, Kazajstán, Australia)
  3. IC. Rocas graníticas (Nigeria)

Tipo II: Tectónico-metamórfico, con subtipos alojados en:

  1. IIA. M-UMR (Brasil, Austria)
  2. IIB. Rocas sedimentarias: pizarra negra (Colombia, Canadá)
  3. IIC. Rocas metamórficas (China, Afganistán, Estados Unidos)
  4. IID. Depósitos tipo I metamorfoseados o relacionados con intrusiones graníticas ocultas (Austria, Egipto, Australia, Pakistán) y algunos depósitos no clasificados

En la figura 12 se muestra un depósito de tipo IA idealizado. Los depósitos de tipo IA se caracterizan por las prolíficas minas de esmeraldas del centro de Zambia, de las cuales se cree que Kagem es la mina a cielo abierto más grande del mundo para piedras preciosas de colores (Behling y Wilson, 2010). Los depósitos de esmeraldas están alojados en rocas metabásicas de talco-clorito ± actinolita ± magnetita ricas en Cr (3,000 a 4,000 ppmw) del Supergrupo Muva, que han sido identificadas como metamorfoseadas komatiita (Seifert et al., 2004). La metabasita Los horizontes están superpuestos por un campo importante de vetas hidrotermales y pegmatitas portadoras de Be

10 km de longitud que se emplazó durante las últimas etapas de la orogenia panafricana (

530 Ma John y col., 2004). Las concentraciones económicas de esmeralda están casi completamente restringidas a las zonas de reacción de flogopita (típicamente de 0,5 a 3 m de ancho) entre las vetas de cuarzo-turmalina y metabasita (Zwaan et al., 2005). Los análisis químicos (Siefert et al., 2004) indican que la formación de esquisto de flogopita a partir de metabasita implicó la introducción de K2O (8 a 10% en peso), F (2,7 a 4,7% en peso), Li2O (0,1 a 0,7% en peso), Rb (1,700 a 3,000 ppmw), Be (hasta 1,600 ppmw), Nb (10 a 56 ppmw) y cantidades significativas de B. Un estudio de inclusión de fluidos sugirió que las venas asociadas con La mineralización de esmeralda se formó a 350 ° a 450ºC y 150 a 450 kilobares (Zachariáš et al., 2005). La datación por K-Ar de la moscovita de una pegmatita y una veta de cuarzo-turmalina asociada dio edades de enfriamiento de 452 a 447 Ma, que se considera que data aproximadamente de la mineralización de la esmeralda (Seifert et al., 2004).

En la localidad de Lened en los Territorios del Noroeste de Canadá, solo alrededor del 5% del berilo es transparente y verde azulado (y por lo tanto puede considerarse esmeralda pálida), pero es la ocurrencia de Tipo IB estudiada más recientemente. En Lened, las esmeraldas están alojadas en aproximadamente 13 vetas de cuarzo que cortan skarn en rocas carbonatadas y estratos más antiguos. El berilio y otros elementos incompatibles (W, Sn, Li, B y F) en la esmeralda, los minerales de la vena y el skarn circundante se introdujeron durante las etapas terminales de cristalización de la región proximal.

Plutón 100 Ma Lened (Lake et al., 2017). La descarbonatación durante la formación de skarn de piroxeno-granate en las rocas carbonatadas anfitrionas probablemente causó una sobrepresión y fracturación local que permitió la entrada de fluidos derivados del magma y la formación de vetas de cuarzo-calcita-berilo-esquelita-turmalina-pirita. Los elementos cromofóricos (V> Cr) fueron movilizados por metasomatismo de metasedimentario rocas (pizarra negra) que subyacen a la aparición de esmeraldas (Lake et al., 2017).

El único depósito de Tipo IC identificado hasta la fecha se encuentra en el centro de Nigeria, donde la esmeralda se produce como resultado de metasomáticas tempranas. albitización (ver Glosario) de un cuerpo de granito alcalino del mesozoico Jos Ring Complex (Vapnik y Moroz, 2000) (figura 13). Las esmeraldas se encuentran con cuarzo, feldespato y topacio en pequeñas bolsas pegmatíticas de hasta 8 cm de tamaño en el contacto granito-roca rural, y en pequeñas miarolítico bolsillos en el techo del granito, en una zona 18 O y δD para esmeralda y flogopita coetánea) son consistentes con fluidos magmáticos y metamórficos. Sin embargo, la ausencia de granito y pegmatitas relacionadas, y la baja concentración de Be en la secuencia volcánica-sedimentaria (área 2 centrada en el valle de Panjshir 130 km al noreste de Kabul (Bowersox et al., 1991 Fijal et al., 2004). Khendj y los valles adyacentes en el lado sureste del valle de Panjshir, las ocurrencias de esmeraldas están alojadas en esquistos metamórficos que han sido sometidos a una intensa alteración hidrotermal. Las zonas alteradas están dispersas irregularmente a lo largo de una red de fracturas y se caracterizan por el desarrollo de albita, moscovita , biotita, turmalina y pirita. Las inclusiones de fluidos en las esmeraldas son altamente salinas, lo que sugiere que las ocurrencias del sureste del Valle de Panjshir, como las de Colombia, están vinculadas a fluidos hidrotermales que derivaron su alta salinidad de la lixiviación de secuencias evaporíticas (Giuliani et al. ., 1997a Sabot et al., 2000 Vapnik y Moroz, 2001 Franz y Morteani, 2002 Giuliani et al., 2005). s mayor que en los depósitos colombianos. Sabot y col. (2000) sugirió que la circulación de fluidos hidrotermales resultó del tectonismo que precedió al levantamiento durante la orogenia del Himalaya.

En la propiedad Rist al noreste de Hiddenite, las esmeraldas se encuentran en vetas de cuarzo y cavidades abiertas que ocupan fracturas subverticales con tendencia noreste en rocas metamórficas plegadas (Wise y Anderson, 2006). La esmeralda se asocia con cuarzo, albita, berilo, calcita, dolomita, moscovita, rutilo, espodumena y siderita. La ausencia de pegmatitas y los ensamblajes minerales observados sugieren un origen hidrotermal. Se desconoce la fuente de Be y Cr, y del Li necesario para cristalizar la esmeralda y la espodumena.

Los depósitos de tipo IID son depósitos de tipo IA metamorfoseados (Habachtal en Austria Djebel Sikait, Zabara y Umm Kabu en Egipto y probablemente Poona en Australia), depósitos mixtos de tipo IA y IIA en rocas máficas-ultramáficas y en depósitos cuyo origen se desconoce (p. Ej., Musakashi en Zambia) (Giuliani et al., 2019). Estos yacimientos no tienen interés económico y se desconoce el origen del Be. En el depósito Habachtal, la Formación Habach metamórfica consiste en una secuencia de metapelita y metavolcánico rocas con serpentinita entrelazada. Las esmeraldas se encuentran dentro de un esquisto de biotita metasomático, llamadas zonas de "pared negra", desarrolladas entre estas rocas como resultado de un metamorfismo regional que implica una intensa deformación. Los análisis geoquímicos muestran que toda la zona de "paredes negras" está enriquecida en Be, que Grundmann y Morteani (1989) sugirieron que se originó con exhalaciones volcánicas submarinas. Los cálculos del balance de masa sugirieron que la transformación de la serpentinita y las rocas rurales ricas en Be liberó el exceso de Be para formar esmeralda en la zona de la pared negra (figura 18). La fuente del Cr son las rocas ultrabásicas metasomatizadas. Grundmann y Morteani (1989) abogaron por un origen metamórfico regional para las esmeraldas. Zwaan (2006) fue crítico con esta interpretación y advirtió que en los casos en que las fuentes pegmatíticas de Be no son evidentes, se debe proceder con precaución ya que los fluidos pueden viajar lejos de las pegmatitas, especialmente a lo largo de rocas intensamente cortadas. Zwaan (2006) también señaló que las pegmatitas ocurren en la Formación Habach y que las esmeraldas Habachtal contienen hasta 760 ppmw Cs (Calligaro et al., 2000), lo que sugiere una fuente pegmatítica, y los depósitos de sulfuro relacionados con la exhalación volcánica submarina son generalmente no enriquecido en Be.


4. Washington

La contraparte de Washington de FEMA y coordinadora del Programa de Terremotos de Washington es la División de Gestión de Emergencias (EMD), parte del Departamento Militar de Washington. A Comité de Seguridad Sísmica, parte del Consejo de Manejo de Emergencias, revisa las estrategias estatales para terremotos, con la actualización más reciente en febrero de 2002, después del terremoto de Nisqually. El EMD colabora con FEMA para ofrecer cursos al sector público y privado sobre el uso del software de modelado de estimación de pérdidas HAZUS. EMD también desarrolló una Guía de planificación para todos los peligros para las escuelas de Washington. Desde el terremoto, el Programa de Subvenciones para la Mitigación de Riesgos otorgó varias subvenciones para la modernización sísmica de tres distritos de agua, dos escuelas y un departamento de bomberos. Además, el Departamento de Transporte llevó a cabo una remodelación de los puentes de las carreteras que redujeron significativamente las pérdidas de líneas de vida como resultado del terremoto de Nisqually. Como en California, abril es el Mes de la Preparación para Desastres, con el tema en 2003 "Prepárese porque le importa", que presenta un simulacro de terremoto "Agáchese, cúbrase y agárrese" en todo el estado con más de un millón de ciudadanos participando. Washington también participa en el ejercicio ShakeOut el 15 de octubre de cada año.

La División de Geología y Recursos Terrestres (DGER), parte del Departamento de Recursos Naturales, se formó para evaluar los recursos minerales, como agencias similares en Oregon y California. Al igual que esos estados, la DGER se ha involucrado más en la evaluación de peligros de terremotos, deslizamientos de tierra e inundaciones. Steve Palmer de DGER dirigió un programa para mapear áreas urbanas sujetas a licuefacción y propagación lateral. Como se describe en otra parte, estos mapas fueron probados por el terremoto de Nisqually. Palmer y sus colegas Wendy Gerstel y Tim Walsh pudieron predecir bastante bien las áreas que experimentaron licuefacción y propagación lateral tanto en Seattle como en Olympia (fig. 8-16). Se están preparando mapas de susceptibilidad a la licuefacción para otras ciudades del oeste de Washington. Además, la DGER cuenta con una subvención del Programa de Subvenciones para la Mitigación de Riesgos para producir un mapa estatal que muestre la susceptibilidad a la licuefacción y las características del suelo.

En 1990, Washington aprobó su Ley de Gestión del Crecimiento para exigir una planificación integral en sus condados y ciudades de más rápido crecimiento. Esta ley requería que estas ciudades y condados designaran y protegieran áreas críticas sujetas a peligros geológicos, incluidos deslizamientos de tierra y terremotos. En 1991, la ley se amplió para requerir la designación de áreas críticas en todas las ciudades y condados de Washington. El efecto moderador que esta ley ha tenido sobre el rápido desarrollo en las áreas metropolitanas ha llevado a intentos de enmendarla en la legislatura e incluso derogarla por completo.

A diferencia de California, donde el estado fue proactivo en la actualización de los códigos de construcción y las ordenanzas de clasificación, Washington ha dejado gran parte de esto a las jurisdicciones locales. Por ejemplo, no existe un requisito estatal de que los distritos escolares implementen programas para mejorar la seguridad de los edificios escolares en caso de terremotos. Los condados rurales y las ciudades pequeñas en el oeste de Washington, incluidos los distritos escolares, se han quedado atrás de los centros metropolitanos de Puget Sound, especialmente Seattle, que tiene estándares que son comparables a los de las áreas metropolitanas de California. Debido a que el área de Seattle-Olympia había experimentado terremotos dañinos en 1949, 1965 y 2001, los edificios escolares ya habían sido reforzados contra terremotos en mayor medida que en Oregon al sur.

Casi la mitad del daño total a las escuelas de Washington en el terremoto de 1949 se produjo en Seattle, 21 escuelas tuvieron que ser reemplazadas o reparadas. El terremoto de 1965 sufrió daños adicionales en las escuelas. Después del terremoto de 1965, el Distrito de Escuelas Públicas de Seattle comenzó a evaluar el riesgo sísmico de sus escuelas y, para 1998, el distrito se encontraba en la fase final de implementación de $ 40 millones en mejoras de capital para abordar los peligros de los terremotos. En 1988, el Superintendente de Instrucción Pública publicó un manual, Mitigación de los peligros de terremotos en las escuelas, que se actualizó en 1998. Los fondos del Proyecto Impact de FEMA se utilizaron para eliminar los peligros aéreos, especialmente los tanques de descarga en el techo en los baños que representarían un peligro si colapsaran en un salón de clases en un piso inferior. Además, los fondos se utilizaron para capacitar al personal de mantenimiento para trabajar en peligros no estructurales. Estos equipos cuentan con el apoyo de voluntarios. En el momento del terremoto de Nisqually, siete escuelas habían sido acondicionadas por voluntarios durante las fiestas de trabajo del sábado y no se reportaron lesiones ni daños en ninguna de estas escuelas durante el terremoto.

FEMA designó a la ciudad de Seattle como una comunidad de Project Impact con una subvención inicial de $ 1 millón para desarrollar su propio programa de mitigación de riesgos de terremotos y deslizamientos de tierra. Al principio, Seattle tenía 125,000 casas antiguas construidas antes de los requisitos de que fueran atornilladas a sus cimientos, con 125,000 casas adicionales en el condado de King, fuera de los límites de la ciudad. Project Impact ha resultado en un programa para educar a los ciudadanos en la modernización de sus residencias, negocios y escuelas y en el desarrollo de planes de emergencia. La oficina de Manejo de Emergencias de Seattle, que forma parte del departamento de policía, proporciona kits de reparación para el hogar, realiza talleres de reparación y mantiene una lista aprobada de contratistas que tienen las habilidades para hacer modificaciones por terremotos. Existe un programa especial para empresas. El papel de los voluntarios es fundamental. Los Equipos de Ayuda y Respuesta a Desastres de Seattle (SDART, por sus siglas en inglés) educan a los vecindarios para que se organicen contra un desastre (consulte el Capítulo 15). Además, el USGS y científicos de la Universidad de Washington están mapeando las áreas peligrosas en la ciudad para identificar aquellas áreas donde se deben tomar precauciones especiales en el desarrollo. Seattle ha exportado esta información a dieciocho ciudades y condados circundantes.

La ciudad de Bellevue no es una comunidad de Project Impact, pero ha sido proactiva en la preparación para terremotos al igual que Seattle. La división de preparación para emergencias de la ciudad es parte del departamento de bomberos. Se fomenta la remodelación de viviendas acelerando el proceso de permisos y ayudando a los propietarios a obtener préstamos a bajo interés para la remodelación. La ciudad cuenta con un plan de emergencia para todos los peligros, que responde tanto al clima severo como a los terremotos. Un proyecto llamado Fortalecimiento de la preparación entre los vecinos (SPAN) desarrolla planes de emergencia en los vecindarios, elige capitanes de equipo y se reúne cuatro veces al año para revisar los planes de preparación. En años alternos, la ciudad lleva a cabo un simulacro a gran escala de siete horas.

DGER y EMD tienen un programa de mitigación de tsunamis para aquellas áreas costeras del suroeste de Washington que están en riesgo de tsunamis. Se han preparado mapas de inundaciones de un tsunami generado por un terremoto en la zona de subducción. En cooperación con el programa TIME de la NOAA, se está elaborando un modelo de tsunami para un tsunami generado por un terremoto en la falla de Seattle, y la DGER ha publicado un mapa con esos resultados. También se ha evaluado el potencial de tsunami de la zona ribereña de Seattle. Los mapas de Neah Bay, Quileute River, Port Orchard, Port Townsend y Port Angeles están en la página web de DGER. Los mapas de Bellingham, Anacortes y Whidbey Island están en preparación. En 2003, la ciudad de Long Beach y Quinault Nation fueron reconocidas como comunidades Tsunami Ready y Storm Ready. La Nación Quinault fue la primera nación nativa americana en recibir este premio.


2: Parte II - Placas tectónicas, tiempo geológico y terremotos - Geociencias

I. El ciclo de las rocas y la distribución de los principales tipos de rocas

Las características de la superficie y el ciclo de las rocas en un planeta con una sola capa rígida diferirían dramáticamente de los de la Tierra.

A) Rock & quotcycle & quot se compone principalmente de

  • Vulcanismo aislado en lugares donde los volcanes perforaron la corteza
  • Erosión de características topográficamente altas,
  • Deposición de productos erosivos en bajos topográficos o cuencas oceánicas
  • Los sedimentos permanecerían en capas desolladas en las cuencas oceánicas (es decir, piense en la diapositiva que muestra capas planas en el Gran Cañón
  • La construcción de montañas no ocurriría más que las pilas volcánicas.
  • El paisaje eventualmente se volvería sin montañas y ligeramente por encima del nivel del mar.

B) La distribución de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas en un mundo así sería la siguiente:

  • Las rocas ígneas frescas se aislarían a pilas volcánicas
  • Las rocas sedimentarias se encontrarían principalmente debajo del agua,
  • Las rocas metamórficas serían raras debido a la incapacidad de elevar estas rocas a la superficie desde sus ambientes calientes y de alta presión en las profundidades de la superficie.

En contraste, nuestro planeta tiene secciones geológicas como las siguientes:

DESLIZAMIENTO DE ROCAS SEDIMENTARIAS FALLADAS, LEVANTADAS Y MUY INCLINADAS

Afloramientos como este deberían convencerle de que la superficie exterior de la tierra es un lugar geológicamente dinámico. En la Tierra, donde ocurren movimientos horizontales y verticales significativos de la superficie, el ciclo de las rocas es más complejo e incluye los siguientes elementos:

A) La meteorización puede reducir cualquier tipo de roca a sedimentos y materia disuelta, que a su vez pueden ser transportados por agua, hielo, viento o gravedad a los sitios de deposición, donde los sedimentos quedan enterrados y litificados.

B) El entierro profundo puede exponer los sedimentos litificados a temperaturas suficientemente altas o las presiones pueden hacer que se metamorfoseen a otro tipo de roca que sea más estable en ese régimen particular de temperatura / presión.

C) El levantamiento puede exponer rocas enterradas de cualquier tipo a la erosión, o alternativamente, cualquiera de los tipos de roca puede empujarse hacia el manto para comenzar su vida nuevamente como una roca ígnea.

Distribución de los principales tipos de rocas

IGNEOUS - Los basaltos y gabbros, las rocas más abundantes en la capa exterior de la tierra, se encuentran principalmente en los océanos. Los granitos y otras rocas relacionadas están restringidas casi exclusivamente a los continentes.

SEDIMENTARIO: la mayoría de las rocas sedimentarias antiguas (es decir, más de 200 millones de años) se encuentran en los continentes. Las rocas sedimentarias menores de 200 Myr se encuentran en ambos continentes y en los océanos, pero la mayoría se está formando hoy en los océanos.

METAMÓRFICO: la mayoría de las metarocas de más de 200 millones de años se encuentran en los escudos continentales y debajo del manto de rocas sedimentarias de los continentes. Hoy en día se están formando rocas metamórficas en los núcleos de cordilleras activas y en otras áreas geológicamente activas.

  • ¿Por qué los continentes están compuestos principalmente de rocas graníticas y las cuencas oceánicas principalmente de rocas basálticas?
  • ¿Por qué las rocas en las cuencas oceánicas son casi exclusivamente menores de 200 millones de años, mientras que las rocas en los continentes tienen un rango de hasta 4 mil millones de años?
  • ¿Qué induce desplazamientos horizontales y verticales significativos de las rocas, lo que da lugar al complejo ciclo de las rocas descrito anteriormente?

Comprender las respuestas a estas preguntas requiere el estudio de la tectónica de placas, que es el paradigma o teoría que es la base de muchas ciencias de la tierra.

Tectónica de placas: la teoría de que la superficie de la tierra está compuesta por un mosaico de placas rígidas que están en movimiento relativo.

El movimiento de las placas sobre la superficie terrestre influye en muchos procesos planetarios importantes, incluidos el vulcanismo, el clima, los terremotos y la evolución. La comprensión de esta teoría simple, por lo tanto, ayuda a importantes procesos geológicos, biológicos y atmosféricos, todos los cuales tienen alguna interacción con la geología ambiental y, en particular, con los peligros naturales.

Observaciones simples que sugieren que la superficie terrestre es dinámica.

    La tierra tiene una notable distribución dual (bimodal) de alturas superficiales. Los continentes tienen una elevación promedio de aproximadamente 2500 pies sobre el nivel del mar, y el fondo del océano tiene una profundidad promedio de más de 5000 pies. El fondo del océano nunca tiene más de 200 millones de años, mientras que las rocas continentales pueden tener hasta

Terremoto: energía que se libera durante la falla frágil de la corteza terrestre o el manto.

Durante un terremoto, dos piezas de la corteza se mueven repentinamente entre sí a lo largo de una falla. Por lo tanto, los terremotos repetidos pueden causar un movimiento significativo de la corteza en un lado de una falla en relación con la corteza del otro lado.

Los terremotos muestran un patrón sorprendente: en las cuencas oceánicas, casi todos los terremotos se concentran en zonas estrechas y curvilíneas que tienden a conectarse y formar una red global. Entre estas zonas sísmicas, ocurren pocos o ningún terremoto en muchos miles de kilómetros. Los terremotos representan el movimiento de la corteza terrestre, por lo tanto, la capa exterior frágil de la tierra, la corteza, tiende a dividirse en grandes áreas de acción rígida que se mueven en relación con otras áreas rígidas a lo largo de estrechas zonas de falla entre ellas. La deformación de la corteza terrestre tiende a concentrarse a lo largo de los límites entre grandes placas de la corteza que no se deforman en su interior. Los terremotos en los continentes suelen estar más distribuidos que en la corteza oceánica, pero, no obstante, tienden a concentrarse en zonas en lugar de distribuirse al azar. Las zonas de falla que separan las regiones grandes y libres de terremotos de la corteza terrestre se denominan límites de placas y las regiones libres de terremotos se denominan placas.

La superficie geológicamente activa de la tierra refleja su interior de convección activa. El interior puede verse como un enorme motor térmico que necesita mover el calor del núcleo a la superficie más fría.

OVERHEAD 2 - Sección transversal de la Tierra

  • Radio: 3960 millas o 6370 km de superficie a centro.
  • Temperatura del núcleo: conocida de manera imprecisa, pero no más caliente de 7300 grados centígrados y no más fría de 5500 grados centígrados.
  • Químicamente, el interior se compone de corteza, manto, núcleo externo y núcleo interno.
    • Corteza - capa exterior quebradiza - principalmente silicatos - espesor de 5-70 km, promedio de 35 km.
    • Manto: contiene la mayor parte del volumen de la tierra, fluye lentamente a lo largo del tiempo geológico, principalmente silicatos, con un espesor de 2900 km.
    • Núcleo exterior - 2100 km de espesor - hierro líquido, posiblemente con algo de azufre
    • Núcleo interno, en gran parte de hierro sólido, de unos 1400 km de espesor. Más caliente que el núcleo exterior, pero sólido debido a una mayor presión.

    Esta vista de la tierra fue conocida en gran parte en la década de 1940 debido a los estudios realizados por sismólogos sobre las ondas sísmicas que viajan a través de la tierra. La necesidad de transportar calor desde el núcleo caliente a la superficie fría obliga al manto a convectar (es decir, a batir) en celdas grandes. Las placas pueden considerarse como una capa delgada y solidificada encima de grandes celdas de convección de material de manto fluido y caliente. Los continentes flotantes permanecen en la parte superior de estas células de convección. Las placas se mueven así porque el manto debajo de ellas se mueve a medida que transporta el calor hacia afuera desde el núcleo.

    IV. Tipos de límites de placa

    Los límites de las placas se refieren a las áreas donde las placas se deslizan más allá, debajo o alejándose unas de otras. La mayoría de los objetos que chocan con algo más se dañan en o cerca de su punto de contacto, pero permanecen intactos y no se alteran a medida que uno se aleja del punto de colisión. Las placas de la Tierra son similares en algunos aspectos. La deformación tiende a concentrarse a lo largo de los límites de las placas. Lejos de los límites de las placas, se ve poca o ninguna deformación activa. Sugiere que los interiores de las placas se comportan de manera rígida durante el tiempo geológico. Por lo tanto, los límites entre placas se definen fácilmente buscando evidencia de deformación activa.

    Los límites de las placas constan de tres miembros finales:

    • Transcurrent or strike-slip - Two plates slide past each other parallel to their boundary. Examples - oceanic transform faults and the San Andreas fault
    • Divergent - Two plates move away from each other, creating a void that is typically filled by hot upper mantle. Examples - seafloor spreading centers and the East African rift system.
    • Convergent - Two plates colliding with each other. Convergence can be accommodated as follows:
      • 1) Subduction of one plate beneath the other into the mantle, creating a subduction zone.
      • 2) Overriding of one plate on top of the other or crumpling of one or both plates, resulting in a mountainous region such as the Himalayan mountain belt.
      • 3) Lateral escape - Crust caught in a zone of collision between two plates often escapes by moving sideways (laterally) out of the collision zone.

      V. Multi-disciplinary evidence for plate tectonics

      VI. Putting it all together

      Most striking evidence for plate tectonics comes from ocean basins, which were largely unexplored until during and after World War II. Intensive mapping of the seafloor showed that the ocean basins contained an extensive, inter-connected set of sub-surface ridges or mountains that extended around the globe. These ridges had a number of peculiar features.

      • (1) They were offset by long, nearly linear faults, giving rise to a pattern similar to that on an alligator's hide.
      • (2) The seafloor on either side of a high-standing ridge subsided symmetrically across the ridge, and had a regularly-observed pattern of subsidence for all spreading ridges.
      • (3) In the Atlantic basin, the Mid-Atlantic ridge nearly perfectly bisected the ocean basin - which seems highly unlikely if it were by chance alone.
      • (4) Ridges also tend to have symmetric pattern of linear magnetic anomalies locked into seafloor on either side. We now recognize these ridges as places where new seafloor is created in the void left between plates that diverge from each other. Thus, as two continents move away from each other, new seafloor forms in between, giving rise to an ocean basin.

      How fast do plates move? As slow as a few mm/yr to as fast as 160 mm/yr. Doesn't sound like much, but since plates continue moving over 10-100 Myr time scales, total displacements can reach more than several thousand kms (enough to create the entire Atlantic ocean basin).


      Chapter 9 - Active Tectonics and Geologic Setting of the Iranian Plateau ☆

      The first step in earthquake disaster risk minimization is built on the knowledge and understanding of the geological setting, active tectonics, and seismicity of a region. This short chapter builds the foundation for studying and analyzing the coseismic surface faulting on the Iranian Plateau and the seismic risk. It covers the main characteristics of the: (i) tectonic context of the nine main structural provinces of the Iranian Plateau (ii) tectonic evolution of the Iranian Plateau since the late Neoproterozoic (iii) Neogene regional change in kinematics (iv) active tectonics (v) present-day GPS-based deformation and (vi) seismicity of different structural provinces of the Iranian Plateau.


      What are the Two Main Geological Processes of the Development of the Surface Globe?

      It is an established fact that the development of the surface globe is mainly due to the complex interaction of atmospheric processes, rocks, ocean waters and living surface of the earth is a zone where the rocks uplifted by forces come into contact with the atmosphere and hyi they are subjected to a range of processes powered by Sun.

      The processes which have been playing dominant the surface of the earth are both constructive as well as nature. All the geological processes can be conveniendy two categories viz. endogenous and exogenous processes.

      1. Endogenous processes

      These are also known as hypogene processes. These are the processes of internal origin. In other words, a process which originates within the earth’s crust is termed endogenous. These processes take place inside the globe and are governed by forces inherent in the earth and affected little by external influences.

      These processes cause phenomena, like earth­quakes, emergence and development of continents, ocean troughs and mountain ridges, generation of volcanic activity, metamorphism of pre- existing rocks, deformation and movement of the earths crust both vertically and laterally etc.

      The geomorphic features produced by these processes provide the setting for exogenous processes to operate upon. All features which owe their origin to an endogenous process are invariably modified by exogenous processes.

      The endogenous processes are mostly caused by the thermal energy of the mantle and the crust. This thermal energy is derived from the decay and disintegration of the radioactive elements and from gravitational differentiation in the mantle. Some of the important en­dogenic processes and their role in the evolution of land forms are as described below:

      (I) Temblores

      It is a form of energy of wave motion trans­mitted through the surface layers of the earth, ranging from a faint tremor to a wild motion capable of shaking builidings apart and causing gaping fissures to open up in the ground. The earthquakes are mostly produced due to underground dislocation of rocks.

      (ii) Tectonic movements

      Tectonic movement of earth’s crust are of various forms and are characterized by great com­plexity. In the course of geological history of the earth’s crust, the rocks have been crumpled into folds, thrust over one another, broken up etc. giving rise to mountains, ridges, ocean trough and other landforms.

      The tectonic process of elevating or building up portions of the earth’s surface is called diastrophism, which prevents the exogenous proc­ess from ultimately reducing the earth’s land areas to sea- level. It is of two types viz. (a) Orogeny and (b) Epeirogeny.

      While ‘Orogeny’ refers to mountain-builiding activities with deformation of the earth’s crust, Epeirogeny refers to reg­ional uplift with marked deformation.

      The lateral displacement of the crustal blocks are manifested in the phenomenon like continental drift, ocean floor, spreading etc.

      (iii) Volcanism

      It is the phenomenon in which matter is trans­ferred from the earth’s interior and erupted onto its surface. It is one of the important manifestations of the dynamic nature of the earth. The process of effusion of magmatic material on to the surface of the earth, thus forming various volcanic structures and/ or flowing over the surface, is called volcanism.

      Sometimes the magma on its way upward does not reach the surface and cools at various depths giving rise to magmatic bodies of irregular form, which are called intrusives or plutons.

      The phenomenon is known as Intrusive magmatism Even though the intrusions are not directly responsible for topographic features their existence in the upper crust of the earth may affect to a great extent the topographic features of the area formed by exogenous processes.

      (iv) Matamorphism

      According to Turner & Verhoogen (Igne­ous and Metamorphic Petrology, New York, Mc Graw Hill Book Co. 1960) “the mineralogical and structural adjustments of solid rocks to physical and chemical conditions which have been imposed at depths below the surface zones of weath­ering and cementations and which differ from the con­ditions under which the rocks in question originated” is known as metamorphism.

      Metamorphism involves the transformation of pre-existing rocks into new types by the action of temperature, hydrostatic as well as directed pressure and chemically active fluids. The main feature of the metamorphic processes is that the changes are iso-chemical and take place in solid state.

      2. Exogenous processes

      These are the processes of external origin or, in other words, the processes derive their energy from sources external in relation to the earth viz. (i) energy from the sun which causes differential heating of the atmosphere giving rise to differences in pressures that make the wind to blow, sun’s energy drives the hydrological cycle which involves the transfer of moisture from water bodies to atmosphere to land again to ocean etc.

      (ii) the force of gravity, (iii) the activity of organisms etc. Thus the exogenous processes are closely linked with the role of various external agents such as weathering, blowing wind, running water, underground – water, waves and currents in water bodies, (seas and oceans), glaciers etc. on the surface of the earth.

      Since these processes are restricted to the surface of the earth, they are called epigene processes. These processes constitute a very complex sum of mutually dependent changes i.e. all the exogeneous processes are in­volved with each other.

      The exogenous processes act on the landforms to break up the rocks (weathering), to wear down the surface and carve out valley features (erosion) and the products of destruction are either dislocated under the influence of the force of gravity or are carried away by the blowing wind, flowing waters, moving glaciers etc. to lower areas like lakes, seas, oceans etc. where deposition takes place.

      The term Denudation is used for the total action of all processes by which the exposed rocks of the continents are worn away and the resulting sediments are transported to suitable areas for deposition. Thus denudation is an overall lowering of land surface.

      The exogenous processes tend to remove all the unevenness on the surface of the earth. As we know, the unevenness of the earth’s surface is developed due to crustal movement, unequal erosion and deposition.

      The process by which the earth’s surface irregularities are removed and a level surface is created, is known as gradation. All gradation-processes are directed by gravity. The processes of grada­tion arc divisible into two major categories viz. Degradation and Aggra­dation.

      Degradation is the process in which material from the high lands are removed by the geomorphic agents as a result of which the altitude of the highlands are reduced. Degradation of the earth’s surface is mainly carried out through :

      Weathering is the process of mechanical disintegration and chemi­cal decomposition of the rocks at the earth’s surface, under the influence of factors like temperature fuctuqtions, water, oxygen, carbon-dioxide

      (i) collecting together of the loose material produced by weath­ering.

      (ii) wearing down the surface and carve out valley features which is commonly known as abrasion or corrasion.

      (iii) mechanical wear and tear of the transported materials while they are in transit by the geomorphic agents, and

      Aggradation is the process of deposition of sediments. As we know, under favourable conditions, when the transporting agents lose their carrying power, the transported materials get deposited, sometimes in the sea, sometimes on the land.

      Thus the low lying tracts are gradually filled up through deposition of sediments by running water, ground water, wind, glaciers, wave, currents, tides in seas, oceans etc.

      (v) chemical solution through the dissolving power of the geo­morphic agents like river-water, sub-surface water etc, which is also known as Corrosion.

      Thus, in the nature the process of gradation is considered as a three-fold process because the earth’s surface is first decayed and eroded, secondly the products of the decay and erosion are transported and finally the transported materials are deposited in low lying areas.

      The geological processes, as already indicated, play significant roles in shaping the surface of the earth. The details of the role played by each individual geomorphic agent are discussed in separate chapters of this book.


      The Southern Granulite Terrane

      2.7.2 Cauvery Suture Zone

      The CSZ has been described as the Gondwana suture zone and as a trace remnant of the Mozambique Ocean. Field relations, lithological assemblages including ophiolites, petrographic investigations, and geochemical characteristics reveal that the rocks of the CSZ are related to suprasubduction zone setting related to the opening and closure of Mozambique Ocean and their higher degree of mantle melting. The CSZ comprises north-verging frontal thrusts and complementary south-verging back thrusts making the CSZ as crustal-scale “flower structure” suggesting transpressional tectonic regimes and collisional processes akin to modern collisional belts ( Fig. 2.46 ). Recently, remnants of oceanic crust within the CSZ were also reported suggesting two events of subduction–accretion events: one at the Neoarchean-Paleoproterozoic boundary, and the other at the Precambrian-Cambrian boundary.

      Figure 2.46 . A 3D cartoon showing the “flower structure” across the CSZ.

      Adapted from Chetty, T. R. K. Contrasting deformational systems and associated seismic patterns in Precambrian peninsular India, Current Science, 90, 7, 2006, 942-951.

      Based on geochemical and isotopic systematics, a possible petrogenetic model suggests asthenospheric upwelling in an extensional setting, melting of enriched lithosphere and intersection of magmas with lower crustal domains with subduction related components of various ages ( Santosh et al., 2014b ). All the above studies confirm a Neoarchean-early Paleoproterozoic subduction system at the southern margin of the Dharwar craton, the remnants of which were incorporated within a chaotic mélange of the Neoproterozoic suture of CSZ ( Chetty et al., 2016 ). Euhedral zircons with magmatic cores from the Banded Iron Formations from the CSZ yielded 206 Pb/ 238 U age of 760±16 Ma probably marking the turning point from passive margin to active margin in the Wilson cycle and the construction of an arc-trench system with a southward subduction polarity ( Sato et al., 2011b ). The timing of the HP-UHT metamorphism in the CSZ and the MGB is constrained to be during 550–500 Ma. ( Plavsa et al., 2015 ).


      Glaciers

      • by converting snow to ice to "firn" to glacial ice
      • when accumulation exceeds ablation (melting).
      • Slope angle and face
      • Latitud
      • Insolation amount and angle
      • Regional airmasses
      • Elevación
      • Other local or regional factors
      1. Alpine glaciers which occur in mountains.
      2. Continental glaciers, ice caps, ice shelves and ice sheets which occur on depressed landmasses.
      • Warm glaciers where water can and does flow, and
      • Cold glaciers where free-flowing water is rare or nonexistent.
      • Basal slip causes whole glacier to slip forward
      • Plastic flow results from snow moving within the glacier down the gravity gradient.
      • Irregular ground topography results in the glacier forming crevasses, loose blocks and ice falls.
      • Surges and avalanches can move large amounts of material quickly.
      • Clima
      • Angle of land below glacier
      • Thickness of glacier
      • Antartica movement of about 2 meters per day has been recorded
      • Historic glaciers of Illinois moved an average of 2 centimeters per month.
      • Where ice is bent, undercut or suddenly unconstrained, crevasses may form.
      • Where the land rises up, the ice may be constrained and possibly melted by insolative gain from the exposed land surface.
      • Where the land meets a lake or the sea, ice sheets may form over the water forming ice shelves which calve off icebergs and floes.
      • The snow line separates the accumulation zone from the ablation zone. It can be imaged on satellite photos and measured from year to year to measure the health of the glacier.
      • Tributary glaciers feed into main glaciers.
      • Loose rock is plucked and carried, possibly causing striations to underlying rock.
      • Alpine glaciers slowly carve
        1. aretes
        2. horns, ex. The Matterhorn ("the mother of all horns") in Switzerland.
        3. cirques and
        4. truncated spurs.
      • After melting, tarn and pater noster lakes may form in old cirques, hanging valleys and plunging waterfalls reveal the path of tributaries.
      • Glaciers carve U-shaped valleys like Yosemite in California.
      • If the valleys are flooded by the sea, we call them "fjords." The Hudson River Valley up to the Tappan Zee Bridge is a fjord.
      • Deep gouges caused by continental glaciers fill with water and produce deep lakes like NY Finger Lakes and the midcontinental Great Lakes.

      Glacial deposits ("drift") are divided into two categories:


      Ver el vídeo: Por qué se producen los Terremotos? Videos Educativos para Niños