Your SlideShare is downloading. ×
  • Like
Tema 2. estructura y compo de la tierra.métodos de estudio
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Now you can save presentations on your phone or tablet

Available for both IPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Tema 2. estructura y compo de la tierra.métodos de estudio

  • 6,929 views
Published

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
6,929
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3

Actions

Shares
Downloads
129
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Estructura y composición de la tierra. Métodos de estudio. La tierraestáformadapor materialessólidos,líquidosygaseososseparadosencapasdispuestasporordende densidadacausa de la atracción de la gravedad.Enel centro se disponenlas geosferassólidas(núcleo,mantoy corteza),envolviéndolas,lahidrosferalíquidaydiscontinuay porencimade ella,laatmósferagaseosa.Ladificultad del estudiode estascapasaumentaal aumentarsu profundidad.El serhumanosólohaconseguidoperforarenla cortezapozosde poco más de 10 km yla actividadvolcánicasolamentepermite conocerlosdatosde los200 km más externos. Sinembargo,lageofísica,constituye unagranherramientade trabajoparaobtenerinformación;con mediosde observación indirecta,entre losque destacanlossísmicos,podemosobtenerhipótesisapoyadasen rigurososcálculosmatemáticos,físicosyquímicos. 1. Métodos de estudio del interior de la tierra 1. 1. Métodos directos Permitenconocerlosprimeroskilómetrosde la cortezaterrestre yenel caso de losmaterialesvolcánicos,el manto superior,peronoaportaninformaciónsobre lascapasmás internas.  Lospozosy sondeos:sonperforacionesenzonasconcretaslacorteza,que se eligenenfunciónde loque se quiere estudiar.Parael estudiode capassuperioresse eligen lasmásjóvenes,mientrasque parael de capas profundasse buscanzonasantiguasy arrasadas. La máximaprofundidadalcanzadacorresponde al sondeode Kola, enel norte de Rusia,con algomás de 12 kilómetros  El estudio de material arrojado porvolcanes:incluyen lavase inclusiones formadasadecenasde kilómetros,cuyoanálisistecnológicoaportadatossobre lacomposiciónquímicade lasregionesprofundas. Su principal limitaciónesque losmaterialespuedenestaralterados,la lavapor diferenciaciónmagmática puede noserrepresentativadel material original y lasinclusionesestánalteradasporloscomponentesdel magma. 1. 2. Métodos indirectos. La geofísica. La geofísicaesunadisciplinacientíficaque aplicartécnicasymétodosprocedentesde lafísicaa la investigación geológica.Permitededucirlacomposiciónypropiedadesde losmaterialesprofundosapartirde datosfísicos.El más importante de estosmétodosesel métodosísmico,aunqueexisten numerosas aproximacionesdiferentes:  Estudio dela densidad:ladensidades lamasade un cuerpopartidapor suvolumenel cálculode lamasa de la tierrase realizaaplicandola leyde la gravitación universal de newton (F=M.m/r2 ) yresultade 5,98 × 1024 .El volumense obtiene apartirde medidasgeodésicas,siendode 1,080 × 1012 Km3 ( V=4/3 πr3 ). Conestos datostenemosque ladensidadesde 5,517 g/cm3 . Comola densidadde larocas superficialesescercana a 3, deducimosque losmaterialeshabrán de ser más densosenel interior,a causa de una composición químicadistintacon elementosde mayormasaatómicao por presentarestructurascristalinasmás compactas a causa de la mayor presión.  Estudio del gradientetérmico (geotermia):se haobservadoque al aumentarla profundidadenel subsueloaumentalatemperatura.Lashipótesisparaexplicarestafuente internade calorson: o La descomposiciónde isótoposradiactivosencapas profundas o El calor residual de formación (portransformaciónde energíagravitatoriaenenergíatérmica),que se pierdenpocoa poco. Es posible que ambasfuentescolaborenenel aumentode temperaturael gradiente geotérmicomedio observadoesde 3 °C/100 m (1 °C/33 m), peropresentagrandesdiferencias,conregionesfríascomolos
  • 2. escudosantiguos(1°C/100 m) y regionescalientescomolasdorsalesocon lasvolcánicas,convalores muchomayoresla causa de estasirregularidadespuedeserunadistribuciónirregularde lasfuentesde calor (el material radiactivo),ladiferenteconductividadtérmica de lasdiferentes rocasola acciónde mecanismos de transmisióntérmicanouniformes,comocorrientesde convección  Estudio del geomagnetismo terrestres:latierrageneraun campo magnéticodipolar con unorigen internoen un92% (permanente ydivididoennuclear,de coberturaycortical) y externoen un18% (desarrolladalaatmósferaymuyvariable) estecampomagnéticose mide con magnetómetroyqueda definidoporsusvalores de intensidadydirección (declinacióne inclinación). En la superficie terrestre existenrocas: o Diamagnéticas,muy susceptiblesa este campoy que se caracterizanpor llevarimpresoel existente ensu momentoinformación. o Paramagnéticos: Los materiales nosusceptiblesaeste campo. El estudiode losminerales diamagnéticos solidificados alolargode lahistoriageológicamuestraque los valoresdel calormagnéticomuestranfluctuacionesentornoal valormedio.El eje magnético,que no coincide conel geográficohaosciladoysus polosse haninvertidoendiversasocasiones.El estudiode estas variacionesesel paleomagnetismo,e informade lacomposición mineralógicadel subsuelo.  Estudio dela gravedadyanomalíasgravimétricas.Lagravedadeslafuerzacon la que latierraatrae a loscuerpos,y suvalor mediosuperficieesde 9,8 m/s2 . Este valorsufre variacioneslocales causadaspor la distanciadel puntoal interiorde latierra,y por la cantidad de masa y la densidaddel material existente hasta el centro.Las anomalías gravimétricas sonla diferenciaentre el valorteóricocalculadoyel valorreal obtenidoparaunpunto concretouna vezrealizadaslascorreccionesparaeliminarel efectode ladistinta densidadal centrode la tierra(poraltitudylatitud) obtenemosunaanomalíasgravimétricasresidual atribuible aladiferentedensidaddel material subyacente. Estas anomalíasson: o Positivas:fondo oceánico o Negativas:en zonas continentales,especialmente cordilleras Por todoello, que deducimosque losprimerostienenmaterialesmásdensosque lossegundos  Estudio demeteoritos:losmeteoritossoncuerposcelestesrelativamentepequeñosque quedan atrapadospor el campo gravitatorioterrestre ycaen a su superficie.Se supone que provienendelcinturón de asteroides,restosde unplanetaentre Marte y Júpiterque noculminósuprocesode formacióno estalló tras su formación.Cuandoperiódicamente escapande este cinturónyentrarenlaatmósfera,pueden desintegrarse porel rozamiento;sonlas estrellasfugaces.Si sonsuficientemente grandesyllegana la superficie.Lagran mayoría cae enel mar y sólouna pequeñafracciónque cae entierrase puede utilizar como objetode estudio.Comosucomposiciónessimilara la de losplanetasinternos,puede ayudara elaborarmodelosterrestres.Enfunciónde sucomposiciónse clasificanen: o Aerolitos(93%),formadospor mineralessilicatadoscomola cortezay el manto superio. o Siderolitos(2%),un 50% de Fe-Ni yotro 50% de silicatosbásicos, con olivinosypiroxenos,comoel manto. o Sideritos(5%),con un 98% de aleaciónde Fe-Ni,similarala composicióndel núcleo.  Estudio del gradientedepresión:predice el estadoplásticode algunosmaterialesprofundos  Momento deinerciaterrestre:cuyo valorteóricono coincide conel calculadoindicandouna densidadno constante del interior.  Métodoseléctricos:puedendiferenciarcapasimpermeablesyporosas por sudiferente conductividado resistividad.  Estudios experimentalesdelaboratorio,sobre el comportamientode materialesgeológicosaaltas presionesytemperaturas,graciasa celdillasde yunque de diamante,que proporcionandatossobre el estadofísicoy composiciónmineralógicade losmaterialesenesas condiciones.
  • 3. Los métodos sísmicos Seísmosyondassímicas Se basan enel estudiode seísmosnaturaleso artificiales yenlapropagaciónde lasondassísmicas enel interiorde la tierra.Un seísmoes laliberaciónbruscade energíaacumuladaenun punto del interiorde latierra.Cuandola tensiónala que estánsometidaslasrocas sobrepasaciertolímite,se desencadenael terremoto.El origen,puntodel interiorde latierraenque se liberanlaenergíase denomina hipocentro,yel puntode lasuperficie enlavertical del hipocentroesel epicentro. El origende un seísmo:puede ser:  Superficial:comoenmaterialesrocososalosladosde una falla,  Profundo:porreadaptacionesde materiales delmanto;  Causadopor explosiones, magmatismo,vulcanismo ocausasartificiales. Las ondas sísmicassonlas ondasde naturalezaelásticamediantelascualeslaenergíaliberadase propagaentodas direcciones.Existenvariostipos:  Las ondas P, primarias o longitudinales:lasmásvelocesylasprimerasenllegarasuperficie.Se transmiten por vibracióndistensivo-compresivaunidireccional enladireccióndel rayosísmico.Suvelocidadvienedada por: 𝑉𝑝 = √k+4/3μ ρ o K: el módulode incompresibilidad o μ : el coeficiente de rigidez o ρ: la densidaddel medio. Comotodoslos materialestienenK (son susceptiblesde sercomprimidos), deducimos que se propagan por todo tipo de medios.  Las ondas S, secundariaso transversales: (o de cizalla) sonlassegundas enllegara superficie.Se transmitenporradiación perpendicularal rayosísmico. Su velocidades Vs= √μ/𝛒. Comolos fluidostienenμ=0(nosonrígidos); deducimosque sólose propagan por medios sólidos. Otras conclusionesque podemosobtenerapartirde las fórmulasde lavelocidadde propagaciónson:  A mayorρ del medio,menorvelocidadde lasondas  A mayorμ, más velocidad:laposiciónde laspartículasesmás fijayla recuperan absorbiendomenosenergía al cesarla vibración.  AdemásconociendolarelaciónVp/Vs(aproximadamente 1,73),podemoscalcularladistanciadel puntoal hipocentro. Ondas superficiales:cuandolasondasP y S lleganala interfase tierra-aire otierra-agua,se generan ondasmás lentasque se propaganentodas direccionesdel epicentro.Sonlascausantesde losefectos catastróficosde losterremotos. Se distinguen:  Ondas Rayleigh:orbitales .  Ondas Love: transversalesenel plano Horiz.
  • 4. Reflexiónyrefraccióndelasondassísmicas. Las ondassísmicas cambian de direcciónal incidirsobre una superficie de separaciónde dosmedioscon diferente densidad. La Leyde Snell predice el comportamientode laonda,que es: sin 𝑖 sin 𝑟 = 𝑣𝑖 𝑣𝑟 = 𝑐𝑡𝑒. Siendo  i el ángulode incidencia  r el de refracción  vi y vr las velocidadesde propagaciónencadamedio. Llamamosángulo crítico al valorde i al cual le corresponde unar de 90°. Segúnestoexistentresposibilidades:  Si i > ángulo crítico,la onda atravesarála superficiepenetrandoenel otromedioyprosiguiendosucampo con diferenteuvelocidad. Eslarefracción.  SI i = ángulo crítico, laonda recorrerála superficie de separaciónentre ambosmedios.Esla refraccióntotal.  Si i > ángulo crítico, la ondano atraviesalasuperficie de separaciónycontinuaenel mismomedioconigual velocidad.Esla reflexión. Los sismógrafos sonaparatos que detectanyregistranlasondassísmicas.Los registrosgráficosque realizanse llamansismogramas.Lasondassísmicasde un mismoseísmopuedenllegaradiferentessismógrafosconintervalos que varían segúnla longituddel trayectoyla velocidadde propagaciónde laondaendistintosmateriales.A partir del estudiode losdatosaportadosporestosaparatos se llegóauna serie de conclusiones:  Se dedujolapresenciade una capa fluidaen el interiorde la tierra,que generaunazona de sombra de ondas S (a partir de 105°) enlos sismógrafosdel ladode latierraopuestoal hipocentro.  El estudiomatemáticointegradode losdatos de unseísmopara todoslossismógrafospermitióladeducción de la velocidadde propagación de cada tipode onda en las diferentesprofundidadesdel interiorterrestre: o La gráficaresultante eslabase para cualquier modeloplausible de laestructura internadel planeta. o Los cambiosbruscosde la velocidadadeterminadasprofundidadesindicanque su constituciónes heterogénea. o Las superficiesde separaciónentre materialesde diferente naturalezasonlas superficiesde discontinuidadsísmica.  Las discontinuidadessísmicaspuedendividirseen funciónde lavariaciónde lavelocidad: o De primer orden:variaciónde velocidadde granmagnitud.Indicauncambiomuyimportante enla naturalezade losmateriales(lasdosprimeras). o De segundoorden:variaciónmenor.Indicancambiosmenosacusados (lastresúltimas) o Discontinuidades:  Mohorovicic:a 40-60 km enloscontinentesy 5-10 en losocéanos.Se produce ungran aumentode velocidadlasondaspy s.  Guttemberg:a 2900 km.La velocidadde lasondasde bajarepentinamenteylasS se detienen.
  • 5.  Conrad: muydiscutidaporque sóloexisteenalgunospuntosde lacortezacontinental.Esun ligeroaumentode lavelocidadde lasondasaunos 15 km.  Repetti:a unos800 km. Se produce unadisminucióndel ritmode crecimientode PyS.  Wiechert- Lehman:a 5100 km,con un aumentode velocidadde P.
  • 6. El estudio de lavariacióndelaspropiedadesfísicasenel interiordelatierra El métodosísmico permite conocerel estadofísicode lascapas,perono su composiciónquímicaomineralógica, por loque necesitael apoyode otras fuentesadicionalescomo:comportamiento de laTª, gradiente de presióno la densidad. Modelosfiablessobre lavariacióninternade estaspropiedadessirvenparacontrastarhipótesissobre la composiciónquímicaymineralógicade lasdistintascapas reveladasporel métodosísmico.  El comportamientode la temperatura: no se conoce con precisión.Si el gradiente geotérmicosuperficial fueraconstante,el interiorse encontraríaacientosde milesde grados,locual es incompatibleconlas características de la tierra. Este gradiente debe decrecerprogresivamente hasta hacerse mínimo enlas capas más internas,donde latemperaturase supone de 3600-3900 °C.  El gradiente de presión:permanece constante hastaladiscontinuidadde Guttemberg,apartirde la cual aumentapara de caer de nuevoenWiechert- Lehman.El valorde presiónen el interiorterrestre esde aproximadamente 3500 kb.  La densidad:sufre unascensoirregularhaciael interior,desde 2,7hasta14 g/centímetroscúbicos.El mayor saltose produce en Guttemberg, posiblemente acausade uncambio importante enlacomposiciónquímica de losmateriales. Schematic view of the interior of Earth. 1. continentalcrust - 2. oceanic crust - 3. upper mantle - 4. lower mantle - 5. outer core - 6. inner core - A: Mohorovičić discontinuity- B: Gutenberg Discontinuity- C: Lehmann discontinuity Variación de Tª Velocidadedas ondas (Km/s)
  • 7. 2. La estructurade latierra 2. 1. Modelos de estructura terrestre Modelo geoquímico,estructural o deBullen Está basadoen laexistenciade discontinuidadessísmicas,que separancapas internasde diferente composiciónoestadode agregación.Las discontinuidadesde primerordendivide latierraentresgrandescapas: corteza,manto ynúcleo,mientrasque lasde segundoordenindican subdivisionesenestascapas.  La corteza: capa externacomparativamente fina,se extiendeentre la interfase conlahidrosferaoatmósfera(capasfluidasyla discontinuidadde Mohorovicic,con una profundidadque varíaentre 3 (enlasdorsales) y70 km (enalgunascordilleras).Lacorteza continental se divide en superiore inferiorporla discontinuidadde Conrad, a unos15 kmde profundidad.  El manto: capa intermediade casi 3000 kmde espesor,se extiende entre Mohorovicichasta Guttemberg,a2900 km de profundidad. Quedadivididoen superiore inferiorporla discontinuidadde Repetti, a 400 km de profundidad.  El núcleo:la capa más internas,se extiendeentre Guttembergyel interiorlatierra,aunos 6400 kmde superficie.Ladiscontinuidadde Wiechert-Lehmannlodivideennúcleoexternoe interno,a5100 km. Modelo dinámico. Basado enel estado físicode los materiales,tiene granimportanciaenla explicacióndelfuncionamientodinámicode latierra.El perfeccionamientodel métodosísmicoha permitidodetectarenel mantosuperiorunazonadonde la velocidadde lasondas P y S. disminuye volviendoluegorecuperarseestazonaesla astenosfera, susmaterialesestánenunestadofísicoespecial,pastosoo semifundido.Suexistencia permite explicarlosprocesosgeológicosproducidospor losagentesinternos.Segúnestemodelo,lascapasde latierrason:  La litosfera,que comprende lacortezayparte del mantosuperior,hasta unos70-150 km de profundidad.Se tratade material rígidodivididoen placas móviles,yse diferenciaunalitosferacontinental yotra oceánica, más delgada.  La astenosfera,entre los70-150 km y con un límite superiorpeordefinido, entre los 250-800 km de profundidad.Estáenun estadode semi-fusióny tiene grantrascendenciaenlateoríade la tectónicade placas,ya que gracias a su naturalezaplásticaesdonde se generan lascorrientesde convección.  La mesosfera,que comprende el restodel mantobajolaastenosfera.  La endosfera,capamás internaque abarca todo el núcleo. A partirdo nivel “D” 2. 2. Estructura de las capas terrestres. Corteza (0-70 km) Es la capa superficial,proporcionalmentemuydelgada.Juntoconlaatmósferayla hidrosferaesel lugardonde se da la actividadgeológicaexternay donde se desarrollalavida (biosfera).Suespesormedioesde 20km, aunque esmuy
  • 8. diferente enzonascontinentales(60-70 kmen cordillerasjóvenes) yoceánicas(5-10km).Puede dividirseencorteza continental,corteza oceánica y,segúnalgunosautores, cortezade transición. La cortezacontinental formamasas continentalesque se encuentransometidasa deformacionesorogénicas que hacenque su espesorvaríe.Incluye lasáreasemergidas,laplataformacontinental ylazonadel talud. SU ESTRUCTURA VERTICAL ES:  Superior:Capa sedimentaria:consedimentosyrocassedimentarias(principalmente arcillosas,areniscaso carbonatadas).Es unapelículairregular que recubre lasuperficie ypuede faltarendeterminadoslugares. Los materialesestánafectadospordeformacionestectónicas.  Medio:Capa granítica: con rocas ígneasy metamórficas ácidas con composiciónsimilaral granito.Su transiciónconla siguiente capapuede quedarbiendefinidaporladiscontinuidadde Conradosermás gradual.Antiguamenteestacapajuntocon lasedimentaria se denominabasial.  Inferior:Capa basáltica: formadapor rocas básicaso ultrametamórficas.Antiguamente recibíael nombre de sima. Actualmente hayautoresque enlugarde hablarde las trescapas prefierendistinguirtres zonasafectadas por distintogrado de metamorfismo:  Nivel superioro de metamorfismoleve,formadoporrocas sedimentariascasi sinsufrirmetamorfismo, con intrusionesgraníticasyrocas volcánicas.  Nivel intermedioode metamorfismofuerte:rocas ácidas que han sufridofuerte metamorfismo,comoel gneisyrocas plutónicascomoel granito.  Nivel inferiorode ultrametamorfismo,con rocas ultrametamorficas yplutónicasbásicas,de grandensidad. LA ESTRUCTURA HORIZONTAL INCLUYE LAS SIGUIENTES ZONAS:  Cratones: geológicamente establesytopográficamentellanos.Susantiguos cordillerasprecámbricas arrasadas por la erosión,porloque la capa sedimentariano existe oesmuyfina.Ocupanlaspartes centralesde loscontinentes.  Cordillerasgeológicamenteactivasytopográficamente elevadasyescarpadas.Tienenunorigenposts precámbrico, enlas orogénicasCaledoniana,Herzínicao Alpina.Se originanporesfuerzoscompresivosy presentanungran espesorde lacortezay una gran deformaciónde lacoberterasedimentariasuelenestar enzonas periféricas.Encontinuaformación.  Rifts continentales:zonasdonde lacortezase desgarra por la distensiónque provoca el ascensode material caliente desde laastenosfera.En estaszonasla corteza se adelgazayforma unsistemade fallas, provocandoel hundimientode bloquesylaapariciónde presiones.Laevoluciónde estaszonasllevaala formaciónde nuevacortezaoceánicay unnuevoocéano.Esta cortezaadelgazadapuede considerarse cortezade transición. Losmárgenescontinentales:representanlatransiciónentre lacortezacontinental ylaoceánica.Se dividenen dos tiposfundamentales,(perotambiénexistenlos transformantes):  Pasivos o atlánticos: el pasode la corteza continental alaoceánicase produce en una misma placa litosfera.Se distingue unaplataformacontinental,ligeramente inclinada,estableycongran acumulaciónde sedimentostransportadosporríos,un talud de gran pendienteyrelieve escarpado,surcadode cañones submarinosque representael pasode 200 a 4000 m de profundidadyun glacis, pendiente suave que conectacon la llanura abisal.  Activos o pacíficos:donde entran encontacto placas diferentes.El glacisessustituidoporuna fosa marginal, de hasta 11 km de profundidad,resultadovisible de lasubducciónde laplacaoceánicabajola continental alolargo del llamado planode Benioff,donde se sitúanlosfocossísmicoscaracterísticosde
  • 9. estaszonas.Si lasubducciónse da entre dosporcionesde cortezaoceánicase formanun arco insulary una cuenca marginal. La cortezaoceánica:esmás estrecha,mássimple yde mayordensidad.Suprincipal componente es el basalto, que se originapor enfriamientode materialdel mantoque alcanzalasuperficieenlasdorsales.Suedadmáximaes de 180 millonesde años. SU ESTRUCTURA VERTICAL CONSTA DE:  Superior:Capasedimentaria,de espesorvariable,inexistente enlasdorsales ymáximacercade los continentes,conunvalormediode 300 m.No estádeformadaylossedimentosnoestán consolidados.  Media:Zócalo marino: formadapor basaltos en coladas laminaresy lavas intercaladas con diques volcánicos.Estánmuyfracturada y alteradaporcirculaciónde aguas termales.Alcanzahasta2 kmde espesor.  Inferior:Zócalomarino: formada por gabros y peridotitas.Su espesorllegaa5 km. Representalatransición con el mantosuperior. LA ESTRUCTURA HORIZONTAL POR SU PARTE INCLUYEN:  Dorsales oceánicas,cordillerasvolcánicassubmarinas conmiles de kilómetrosde longitud,cuyaparte central esun profundovalle denominado rift,lugardonde asciendeel magmaprocedente de laastenosfera. Están divididasenfragmentospor fallastransformante.La cortezaaquí es másfinacasi no tiene sedimentos.  Fondosoceánicos o llanuras abisales,a una profundidadde aproximadamente4000 m y con una topografía llana.Puedenexistirelevacionescomo mesetasoceánicas,volcanesmarinos, montessubmarinos o gullots, con formade conostruncados. Existe ciertodebate sobre laposiblecontinuidadentrelacortezaoceánicayla corteza continental basáltica,pero actualmente se tiendeapensarque no existe tal continuidad. Manto (60-2900Km); (Discontinuidades: Mohorovicic-Guttemberg) Es la capa intermediasituadaentre lasdiscontinuidadesde Mohorovicic(60km) y Guttemberg(2900 km). Representael 83%del volumenyel 65% de la masa de la tierra.En los últimosañosse han acumuladoevidenciasde que no es homogéneo,distinguiéndosedesdelaperiferiaal interior:  Manto superior:hasta la discontinuidadde Repetti aunos700 kmde profundidadyconuna densidadde 3’5 g/cm3 . Su componente principal esla peridotita.Enél se incluye la astenosfera,capa plásticade límites imprecisosenlaque se dan procesos convectivos de granimportanciaenladinámicaterrestre.Dentrodel mantosuperiorse han identificadounasubdivisiónalos410 km, profundidadala que se produce un aumentode velocidadsísmica.Se cree que nose debe a un cambiode composiciónsinoauncambio de fase de mineral olivino(unode losprincipalescomponentesde laperidotita) enespinela,másdensoycompacto.  Manto inferior:entre 700-2900 km con densidadigual a5’6 g/ cm3 .A estaprofundidadlaespinelase transformaenperovskita,loque explicael aumentode densidad.Ensuparte inferior,justoporencimadel núcleo,hayunazona de 200 o 400 km de espesor,conocidacomo nivel D enla que lasondasque
  • 10. experimentanunnotable descensode velocidad,porloque se cree que está parcialmente fundida.Allíla temperaturaaumentabruscamente,yse cree que esuna zona geotérmicamente muyactiva,con importanciaenlamodulaciónde losmovimientosconvectivosque portantonose limitanala astenosfera. Con respectoaestoexistendoshipótesis principales:a) que se dé una conveccióngeneralizadaentodo el mantoo b) que los procesos convectivossean independientes del mantosuperiore inferior, c) siendo tambiénposibleunasituaciónintermedia. El núcleo (2900-6370)(Guttemberg-cento daTerra) Es la capa más interna,mayorque el mantocon un radiode 3485± 3 kmentre Guttemberg (2900 km) y el centrode la tierra(6370 km).Representael 14%del volumenyel 22% de la masa del planetaaproximadamente. Lanaturaleza metálicadel núcleoyladualidadde lasfaseslíquidaysólidaloconvierte enel generadordel campomagnético terrestre a modo de dínamo gigantesca. Del estudiode lasondasse deduce que se divide endospartes:  Núcleoexterno:de naturaleza líquidaya que no transmite ondasS.Alcanzalos5100 km de profundidad, donde se sitúala discontinuidadde wiechert-Lehman.  Núcleointerno:sólidoa causa de la gran presión (se deduce porel aumentode velocidadde lasondas tengan,que indicaunamayor rigidezenlosmateriales) 3. La composiciónde la tierra 3. 1. Composición química global El análisisdirectode laszonasaccesiblesylaestimaciónindirectade laszonasprofundasllevanaresultadosque indicanque loselementosmásabundantesde latierraconsusporcentajesenmasasaproximadasson: Hierro oxígeno, magnesio níquel calcio aluminio 40% 28%, 9%, 3%, 2, 5% 2%. Perola tierra no es químicamente homogénea:laatmósfera,lahidrosferaylasdiferentesgeosferassólidastienen diferentesdistribuciónde elementos.SegúnGoldsmith,loselementosconstituyentesde latierrapuedendividirse atendiendoasudistribuciónestadísticamentemayoritariaenlasgeosferas,enlossiguientesgrupos:  Elementossiderófilos:conbajaafinidadporel oxígeno y solublesenhierrofundido.Son frecuentesen rocas básicas y en el manto y el núcleo:hierro,cobalto,níquel,oro...  Elementoscalcófilos:congran afinidadpor el oxígenoy el azufre,se concentranensusagudos se encuentranen corteza,manto y núcleo:cobre,plata,cinc,cadmio,plomo...  Elementosatmófilos:loscomponentesde la atmósfera, enestado puro o combinados. Hidrógeno, nitrógeno,carbono,oxígeno,gasesnobles(agua,dióxidode carbono,) Todosestoselementosquímicosse combinan yforman minerales,de loscualeslosmásabundantessonlos silicatos (81%) y el cuarzo (12%). Los otrosmineralesrepresentanel 7% restante. 3. 2. Composición química y mineralógica de las capas Corteza La corteza continental esposiblementelazona más heterogénea,coexistiendorocasde diferentesorígenesy composiciones.Aúnasíla inmensamayoríaestáformadapor pocoselementos:el Orepresentael 50% del pesode la rocas sólidas,el Si 25% y el restoes Al,Fe,Mg, Ca,Na y K. Mineralógicamente los principalescomponentes:son silicatosalumínicosy ferromanganesicos,de carácter más básicoa medidaque aumentalaprofundidad,ademásde losóxidos.Lasrocas sedimentariassonmenosimportantesque lasmetamórficasymagmáticas. La corteza oceánica esmás densa.La capa de sedimentosesescasayse reduce a precipitacionesquímicas, acumulacionesde esqueletosinorgánicosyfangostransportadosporcorrientesmarinas.Pordebajo,larocasmás comunesson lavas basáltica y gabros, juntocon rocas cristalinas más pobres ensílice.
  • 11. Manto Casi no existe informacióndirectasobre sucomposición,peroel material que asciende asuperficie enformade lavases ultrabásico, formadospor mineralesmáficoscomo olivinoso piroxenos (silicatosde hierro,magnesioy calcio).Se cree que son residuosnofundidosdel manto,que se suponenformadospor peridotitaen su zona más externa,que a medidaque aumentalapresiónlocal acausa de laprofundidadsufre cambiosde fase para convertirse enespinelayposteriormente perovstita,progresivamente máscompactosydensos.Ademásse han planteadootrashipótesis,comoel predominiode dunitas,aunque éstastienenuncontenidoenpotasiodemasiado bajo.Aademás,tampocose puede descartarlahipótesisde que loscambios enlavelocidadde propagaciónde las ondasse debana cambiosenla composiciónquímicade losmateriales. Núcleo El hierro esel candidatoideal parala composicióndel núcleodebidoavariosindicios:  El aumentode densidad  la composiciónde los meteoritossideritos  la abundancia cósmica de hierro. La hipótesistradicional:sugiere unnúcleocompuestoporuna aleaciónde hierro y níquel,conun contenidoen níquel del 6%para explicarlaaltadensidadque predicelosmodelos.Losúltimosdatosde densidadinformande que esalgo menorque lacalculada,por loque se supone que ademásde hierroyníquel,existen elementosmásligeros como el azufre (de gran abundanciacósmicay escasoenotras capas, formasulfurode hierro),el sílice metálicooel carbono enformade carburosmetálicos. La naturalezametálicadel núcleoexplicasualtadensidadyel origendel campomagnéticoterrestre.