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Conocer El Interior Terrestre

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  • 1. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Una imagen del interior terrestre Zona de subducción Manto superior sublitosférico Manto inferior Manto superior sublitosférico Corteza continental Manto Núcleo externo Núcleo interno Carletonville Suráfrica 3,8 km Murmansk Rusia 12 km Mina más profunda Sondeo más profundo Litosfera Moho Corteza oceánica Moho Moho Manto 2885 km Núcleo externo 2270 km Núcleo interno 1216 km
  • 2. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Principales discontinuidades y su interpretación Corteza Manto Núcleo DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICIC DISCONTINUIDAD DE GUTENBERG Su profundidad en los continentes oscila entre 25 y 70 km y en los océanos entre 5 y 10 km. Separa el manto del núcleo. Se encuentra a 2900 km de profundidad. En ella la velocidad de las ondas P cae bruscamente y las ondas S dejan de propagarse. Esta discontinuidad separa el núcleo externo fundido del interno sólido. DISCONTINUIDAD DE LEHMANN 30 km 2900km Discontinuidad de Mohorovicic Discontinuidad de Gutenberg 5150km Discontinuidad de Lehmann
  • 3. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Unidades dinámicas LITOSFERA NÚCLEO EXTERNO MANTO INFERIOR NÚCLEO INTERNO MANTO SUPERIOR SUBLITOSFÉRICO UNIDADES DINÁMICAS La más externa. Rígida. La litosfera oceánica de 50 a 100 km de espesor. La litosfera continental de 100 a 200 km. Capa plástica. Hasta los 670 km de profundidad. Materiales en estado sólido. Existen corrientes de convección con movimientos de 1 a 12 cm por año. Incluye el resto del manto bajo la astenosfera. Sus rocas están sometidas a corrientes de convección. En su base se encuentra la capa D’’ integrada por los “posos del manto”. Llega a los 5150 km. Se encuentra en estado líquido. Tienen corrientes de convección y crea el campo magnético terrestre. Formado por hierro sólido cristalizado. Su tamaño aumenta algunas décimas de milímetro por año.
  • 4. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Origen del sistema solar según la teoría planetesimal 1 Colapso gravitatorio . Hace 4600 millones de años una nebulosa giratoria de polvo y gas comenzó a contraerse. En las zonas galácticas en las que se forman estrellas se encuentran siempre nubes de gas y polvo, las nebulosas. 2 La contracción o colapso forma una gran masa central y un disco giratorio . La colisión de las partículas en la masa central libera energía. Comienza la fusión nuclear del hidrógeno (nace una estrella, el protosol en la nebulosa). Algunos de estos discos, contienen partículas mayores que el polvo interestelar formados por hielo y silicatos. 3 En el resto de la nebulosa , las partículas chocan y se fusionan originando otras mayores (entre varios cm y km). Son los planetesimales. 4 Las colisiones de los planetesimales y su acreción originaría los protoplanetas. Júpiter es el planeta menos evolucionado y tiene una gran identidad química con el Sol. 5 En torno a los planetas gigantes se produjo un colapso gravitatorio similar al del Sol, aunque su menor masa impidió los procesos de fusión nuclear. Fue el origen de los anillos y satélites
  • 5. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Origen de la Tierra  En el interior del disco nebular que rodeaba al protosol, la acreción de planetesimales permitió la formación del protoplaneta terrestre . Disco nebular Acreción de planetesimales Aumento de la temperatura que favoreció la diferen-ciación por densidades  En esta fase de formación de la Tierra, la temperatura aumentó por los impactos de los planetesimales y por la desintegración de isótopos radiactivos.  Permitió la diferenciación por densidades y a su vez ocurrió la desgasificación del planeta.  La Tierra se enfrió . Se condensó el vapor de agua , ocupando las aguas los niveles más bajos formando océanos .
  • 6. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Origen de la Luna  Una teoría clásica dice que la Luna pudo haberse formado a la vez que la Tierra , siguiendo un proceso paralelo. No es así , pues sus densidades deberían ser similares y no lo son.  Otra dice que la Luna se formó en otro lugar y fue capturada por la Tierra posteriormente.  La más actual propuesta por Hartmann y Davis dice que un planeta de tipo terrestre y tamaño similar a Marte, colisionó con la Tierra quedando parte del astro orbitando en torno a la Tierra. La acreción de materiales originó la Luna . La colisión de un pequeño planeta pudo provocar la formación de la Luna.
  • 7. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra ¿Cómo es el interior terrestre? Algunos datos directos  Las minas son excavaciones que se realizan para extraer minerales.  Los sondeos son perforaciones taladradas en el subsuelo. Minas y sondeos Volcanes Océano Atlántico Océano Índico Sudáfrica Diamante MANTO  El magma, al ascender, arrastra fragmentos de rocas del interior. Kimberlitas Grafito 50 km 100 km 200 km 150 km
  • 8. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Datos indirectos TEMPERATURA DEL INTERIOR TERRESTRE Profundidad (km) Temperatura ( 0 C) Existe un gradiente geotérmico que va reduciéndose con la profundidad. MAGNETISMO TERRESTRE Que la Tierra posea un campo magnético apoya la idea de que el núcleo es metálico. Según la teoría más aceptada, la Tierra funciona como una dinamo autoinducida . Según esta teoría el hierro fundido en el núcleo externo circula debido a:
    • La rotación terrestre.
    • Las corrientes de convención generadas por el calor interno.
    METEORITOS Si un material es abundante en los meteoritos, es frecuente en el sistema solar y también formará parte de la Tierra. 2 000 1 000 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 3 000 5 000 4 000 6 000
  • 9. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Sismos y ondas sísmicas Epicentro La vibración del hipocentro se propaga en forma de ondas sísmicas que van en todas direcciones. TERREMOTO PRODUCIDO POR UNA FALLA Ondas P Ondas S Escarpe de falla Hipocentro Frentes de onda Falla dirección de vibración de las partículas dirección de propagación de la onda dirección de vibración de las partículas dirección de propagación de la onda
  • 10. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Estudio de la dirección de las ondas sísmicas (I) La velocidad a la que se propagan las ondas depende de las características de los materiales por los que viajan. Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción). 1 2 1 2 1 2 4 3 1 2 4 3 i r i r
  • 11. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Estudio de la dirección de las ondas sísmicas (II) Al atravesar el interior del planeta las ondas P y S sufren cambios de dirección. 0° Solo se reciben ondas P Las zonas de sombra son lugares en los que no se reciben las ondas de un sismo. 143° 143° 103° 103° Zona de sombra Zona de sombra Se reciben ondas P y S Se reciben ondas P y S
  • 12. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra ¿Qué información aportan los terremotos? La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el interior terrestre sufre variaciones graduales y, a veces, cambios bruscos denominados discontinuidades . Profundidad (km) Las discontinuidades sísmicas se utilizan para diferenciar las capas del interior del planeta. Ondas P Ondas S Velocidad (km/s) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 000 4 000 6 000 670 2 900 5 150 Núcleo Manto Discontinuidad de Mohorovicic Discontinuidad de Gutenberg Discontinuidad de Lehmann
  • 13. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Masa y densidad de la tierra Para un cuerpo situado en la superficie terrestre F es la fuerza con la que es atraído por la tierra. Para calcular la masa recurrimos a la ley de la gravitación universal . Si consideramos como aproximación que la Tierra es una esfera perfecta, su volumen será: la distancia entre los dos cuerpos es el radio terrestre Este valor de la densidad contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes que es de
  • 14. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra El interior es más denso RELACION ENTRE LA DENSIDAD DE LOS MATERIALES TERRESTRES Y LA PROFUNDIDAD Profundidad (km) Densidad ( g/ cm 3 ) La densidad media de la Tierra es de 5,52 g/cm 3 y la densidad media de las rocas de los continentes 2,7 g/cm 3 . Wiechert pensó que el interior terrestre debería tener un material más denso. La existencia de un campo magnético terrestre apoyaría esta hipótesis. Entre los elementos que podrían formar el núcleo terrestre se encuentra el hierro.
  • 15. Biología y Geología 1.º Bachillerato 14. Origen y estructura de la Tierra Unidades geoquímicas Si el criterio utilizado para distinguir las capas concéntricas que forman el planeta, es la composición química entonces hablamos de unidades geoquímicas : corteza, manto y núcleo. MANTO NÚCLEO CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA CORTEZA UNIDADES GEOQUÍMICAS Entre 25 y 70 km. Muy heterogénea. Rocas poco densas (2,7 g/cm 3 ). Edad de las rocas entre 0 y 4000 M. a. Entre 5 y 10 km. Más delgada. Rocas de densidad media (3 g/cm 3 ). Edad de las rocas entre 0 y 180 M. a. Desde la base de la corteza hasta 2900 km. Representa el 83% del volumen total de la Tierra. Densidad del manto superior 3,3 g/cm 3. Densidad del manto inferior 5,5 g/cm 3 . Desde los 2900 km al centro del planeta. Representa el 16% del volumen total del planeta. Densidad alta (10 a 13 g/cm 3 ). Compuesto principalmente por hierro y níquel.