Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Tema 2 estructura y composicion de la tierra

10,829 views

Published on

Clase para 1º Bachillerato Estructura de la geosfera

Published in: Education

Tema 2 estructura y composicion de la tierra

  1. 1. Tema 2_ESTRUCTURA YCOMPOSICIÓN DE LA TIERRALA GEOSFERAMÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA TIERRAMODELOS ESTRUCTURALES DE LA GEOSFERA
  2. 2. • La geosfera es la esfera sólida que concentra casi toda la masa del planeta, el resto de las esferas que forman parte del sistema Tierra, atmósfera e hidrosfera, se estructuran a su al­rededor gracias a la atracción gravitatoria que ejerce sobre ellas.• Los parámetros que caracterizan a la geosfera son: Duración del movimiento de traslación 365,26 días alrededor del sol Duración del movimiento de rotación 23h. 56m. 4s. Diámetro medio 12.756 Km. Radio ecuatorial 6.378 Km. Radio polar 6.356 Km. Densidad 5,5 gr. cm­3 Gravedad 9,8 m. s­2 Edad 4.500 M.a.• Los métodos empleados para determinar la composición y estructura de la geosfera, se clasifican en: • DIRECTOS basados en la observación directa de los materiales • INDIRECTOS  basados en cálculos y deducciones obtenidas del estudio de las propiedades físicas y químicas de la geosfera
  3. 3. ••••SeSebasanenlalaobservacióndirecta dedelosmaterialesque componen lalaTierra. Sebasan enen observación directa deloslosmaterialesque componen laTierra. Sebasan enlalaobservación directa delosmateriales que componen laTierra. basan observación directa materiales que componen Tierra.•• Sólo proporcionan información de los primeros kilómetros, por lo que es muy limitada. Sólo proporcionan información de los primeros kilómetros, por lo que es muy limitada.•• Se pueden clasificar, en: Se pueden clasificar, en: Formadas en la Formadas en la Tierra Tierra Análisis de rocas existentes Análisis de rocas existentes en la superficie en la superficie Formadas fuera Formadas fuera Estudio de Estudio de MÉTODOS MÉTODOS de la Tierra de la Tierra meteoritos meteoritos DIRECTOS DIRECTOS Análisis de testigos extraídos Análisis de testigos extraídos en sondeos en sondeos
  4. 4. •• Se trata de rocas formadas en el exterior del planeta, que llegan aala superficie de la Se trata de rocas formadas en el exterior del planeta, que llegan la superficie de la Tierra en forma de meteoritos Tierra en forma de meteoritos•• Cuando impactan con la superficie terrestre producen en ella cráteres de impacto, yy Cuando impactan con la superficie terrestre producen en ella cráteres de impacto, pueden sacar aala superficie rocas del interior. pueden sacar la superficie rocas del interior.
  5. 5. •• El estudio de meteoritos aporta información sobre: El estudio de meteoritos aporta información sobre: •• Abundancia de los elementos químicos que existen en el Sistema Solar Abundancia de los elementos químicos que existen en el Sistema Solar •• Composición de las capas internas de la Tierra Composición de las capas internas de la Tierra •• Edad del Sistema solar Edad del Sistema solar
  6. 6. •• Se basan: Se basan: •• En la realización de medicio­nes de algunas propiedades físicas del En la realización de medicio­nes de algunas propiedades físicas del planeta (como la gravedad, el magnetismo, la energía térmica emitida, planeta (como la gravedad, el magnetismo, la energía térmica emitida, etc.) etc.) •• En ensayos de laboratorio que intentan re­producir las condiciones En ensayos de laboratorio que intentan re­producir las condiciones reinantes en el interior de la Tierra (altas pre­siones yy temperaturas), reinantes en el interior de la Tierra (altas pre­siones temperaturas), para: para: •• comprobar el comportamiento de los materiales que supuestamente comprobar el comportamiento de los materiales que supuestamente forman estas estructuras forman estas estructuras •• Elaborar modelos de la estructura yyla dinámica internas del planeta Elaborar modelos de la estructura la dinámica internas del planeta•• Proporcionan gráficas, que interpretadas, permiten sugerir hipótesis sobre la Proporcionan gráficas, que interpretadas, permiten sugerir hipótesis sobre la composición yyestructura del interior de la Tierra. composición estructura del interior de la Tierra.•• Para su estudio, se han agrupado en: Para su estudio, se han agrupado en: •• MÉTODOS NO SÍSMICOS MÉTODOS NO SÍSMICOS •• MÉTODOS SÍSMICOS MÉTODOS SÍSMICOS
  7. 7. •• La presión asciende 0,3 Kb por cada Km. de profundidad (1 bar ==11Kg./cm2 aproximadamente La presión asciende 0,3 Kb por cada Km. de profundidad (1 bar Kg./cm2 aproximadamente igual aauna atmósfera) de una forma prácticamente constante desde la superficie hasta el límite igual una atmósfera) de una forma prácticamente constante desde la superficie hasta el límite de separación manto /núcleo, aapartir de este límite aumenta más rápidamente para decaer en de separación manto /núcleo, partir de este límite aumenta más rápidamente para decaer en las zonas más internas. las zonas más internas. •• La temperatura en la corteza aumenta unos La temperatura en la corteza aumenta unos 30ºC cada km de profundidad (gradiente 30ºC cada km de profundidad (gradiente geotérmico). geotérmico). •• El análisis de la variación de la temperatura El análisis de la variación de la temperatura con la profundidad permite deducir que: con la profundidad permite deducir que: •• El aumento de temperatura según el El aumento de temperatura según el gradiente geotérmico, se produce hasta gradiente geotérmico, se produce hasta los 800km de profundidad, momento en los 800km de profundidad, momento en que se estabiliza, de forma que la que se estabiliza, de forma que la temperatura sigue aumentando pero de temperatura sigue aumentando pero de forma más lenta. forma más lenta. •• La temperatura del manto es muy La temperatura del manto es muy •• Los magmas que proceden de la corteza Los magmas que proceden de la corteza superior aala del punto de fusión de las superior la del punto de fusión de las profunda oodel manto se forman gracias profunda del manto se forman gracias rocas que lo componen, por lo que rocas que lo componen, por lo que aa la disminución de la presión debido, la disminución de la presión debido, deberían estar fundidas. Sin embargo, deberían estar fundidas. Sin embargo, por ejemplo aafracturas. por ejemplo fracturas. las altas presiones aa las que están las altas presiones las que están •• La temperatura interna en el núcleo sometidas elevan su punto de fusión yy La temperatura interna en el núcleo sometidas elevan su punto de fusión externo es tan elevada que los las mantiene sólidas. externo es tan elevada que los las mantiene sólidas. materiales llegan aafundirse. materiales llegan fundirse.
  8. 8. •• Todos los procesos internos de la Tierra se basan en las transferencias de calor que Todos los procesos internos de la Tierra se basan en las transferencias de calor que mantienen en continuo movimiento las rocas del interior de la Tierra. mantienen en continuo movimiento las rocas del interior de la Tierra.•• Este calor queda en evidencia en procesos como el magmatismo yyel metamorfismo. Este calor queda en evidencia en procesos como el magmatismo el metamorfismo. •• El calor se debe a: El calor se debe a: •• Calor residual generado en la formación de la Calor residual generado en la formación de la Tierra que es liberado de forma progresiva por el Tierra que es liberado de forma progresiva por el Núcleo  Tiene que estar formado por Núcleo  Tiene que estar formado por materiales muy conductivos y, debe existir en él materiales muy conductivos y, debe existir en él convección. convección. •• La desintegración de elementos radiactivos en el La desintegración de elementos radiactivos en el Manto (U235,U238,Th232 yyK40). Manto (U235,U238,Th232 K40). El calor interno trasmitido por el Manto yyla Corteza El calor interno trasmitido por el Manto la Corteza es el responsable de la actividad tectónica, yyde los es el responsable de la actividad tectónica, de los procesos geológicos internos. procesos geológicos internos. Es el autentico motor de la Tectónica de placas. Es el autentico motor de la Tectónica de placas.
  9. 9. Para calcular la masa se utiliza a la Ley Si se considera que la Tierra es unade la gravitación universal. esfera perfecta, su volumen será: Masa de un cuerpo en la superficie Masa de la Tierra M⋅m F= G 2 M⋅m R2 ⋅ g 4 m ⋅ g= G 2 V = πR 3 d M= d G 3 F =m⋅g Corresponde al radio de la Se obtiene experimentalmente Tierra = 6,37 10 ^6 G = 6,67 10 ^ ­11 Nm^2 / kgPara un cuerpo situado en la superficie terrestre F esla fuerza con la que es atraído por la tierra. Valor medio de la densidad Rg g 2 de la Tierra, que contrasta con Md= = G = G = 3g = 5,52 g la densidad media de las rocas de los continentes que es de cm3 V 4 π R 3 4 π R 4π RG 2,7 g 3 3 cm3 Tienen que existir rocas más densas en el interior Tienen que existir rocas más densas en el interior
  10. 10. • La densidad de la Tierra asciende hacia el interior, VARIACIÓN DE LA DENSIDAD DE LOS MATERIALES TERRESTRES CON LA PROFUNDIDAD aumentando desde 2,7 gr/cm3 en superficie continental o desde 3 gr/cm3 si se trata del 14 fondo de los océanos a valores comprendidos entre 13 y 14 12 Densidad ( g/ cm3 ) gr/cm3 en el núcleo interno. 10• El incremento no es gradual, se 8 produce de una forma irregular, destacando el paso 6 del manto al núcleo, en el que 4 la densidad aumenta de 5,6 gr/cm3 a 9,9 gr/cm3. 2Brusco incremento que debe ser no sólo consecuencia de un 1000 2900 5100 cambio en el estado físico si no Profundidad (km) en la composición química• Entre los elementos que podrían formar el núcleo terrestre se encuentra el hierro, hipótesis que se ve apoyada por la existencia de la magnetosfera terrestre.
  11. 11. Actualmente:•El polo N magnético está cercano al S geográfico, y el S magnético, cercano al Ngeográfico (POLARIDAD NORMAL)•Los polos se están moviendo, el polo sur magnético se está desplazando desdeCanadá hacia Alaska, a unos 40 Km por año.
  12. 12. 4.1. Método magnético4.2. Método gravimétrico
  13. 13. •• Basado en el magnetismo terrestre, se ha utilizado para demostrar: Basado en el magnetismo terrestre, se ha utilizado para demostrar: •• La presencia de yacimientos de rocas magnéticas en las capas superiores de la corteza, La presencia de yacimientos de rocas magnéticas en las capas superiores de la corteza, mediante anomalías magnéticas. mediante anomalías magnéticas. •• La movilidad continental, yyla expansión del fondo oceánico mediante las pruebas La movilidad continental, la expansión del fondo oceánico mediante las pruebas paleomagnéticas. paleomagnéticas.ANOMALÍA MAGNÉTICA: Es la diferencia entre el valor teórico de la intensidad magnética en un ANOMALÍA MAGNÉTICA: Es la diferencia entre el valor teórico de la intensidad magnética en un punto dado yyel valor real medido con el magnetómetro en ese punto. punto dado el valor real medido con el magnetómetro en ese punto.Las anomalías locales se deben aa la presencia de yacimientos de rocas yy minerales magnéticos Las anomalías locales se deben la presencia de yacimientos de rocas minerales magnéticos (normalmente minerales de hierro como magnetita, ilmenita etc., ooaarocas básicas como basaltos (normalmente minerales de hierro como magnetita, ilmenita etc., rocas básicas como basaltos yygabros) en las capas superiores de la corteza terrestre. gabros) en las capas superiores de la corteza terrestre.
  14. 14. PALEOMAGNETISMO: Es el estudio del campo magnético terrestre en el pasado PALEOMAGNETISMO: Es el estudio del campo magnético terrestre en el pasado• Los minerales magnéticos de las lavas y de algunas rocas sedimentarias (areniscas) se magnetizan en la dirección del campo magnético que existía en el momento que se formaron al enfriarse para formar rocas volcánicas o en el momento en que se consolidaron, en el caso de las areniscas, al pasar por debajo de la temperatura que corresponde al llamado punto de Curie (alrededor de 500°C).• Permite: • Deducir que el campo magnético en el pasado era dipolar, tras el estudio de rocas de la misma edad situadas en un mismo continente. • Localizar donde se encontraban los polos magnéticos a lo largo de la Historia de la Tierra y seguir su migración. • Demostrar la movilidad de los continentes. Curva de deriva polar aparente para Europa y América del Norte durante los últimos 500 millones de años. El hecho de que se observen distintas trayectorias para cada continente demuestra que son los continentes los que se han desplazado, ya que es impensable que cada continente pudiera tener sus propios polos magnéticos
  15. 15. •• Demostrar la expansión del fondo oceánico, mediante el estudio del bandeado Demostrar la expansión del fondo oceánico, mediante el estudio del bandeado magnético del fondo de los océanos donde se observan inversiones de la magnético del fondo de los océanos donde se observan inversiones de la polaridad magnética. polaridad magnética.  Normalmente en una la inversión el campo magnético terrestre: o Primero disminuye su intensidad, a la vez que cambia la posición de los polos seguido de un aumento de intensidad o Después, aumenta su intensidad y los polos vuelven a aproximarse a la posición inicial, aunque con la polaridad invertida.  La inversión se realiza de forma relativamente rápida, en unos pocos miles de años y, una vez efectuada, el campo permanece con polaridad estable durante varios centenares de miles de años.  La media de los periodos “normales”, es decir, con la polaridad actual, es de 420.000 años y la de los periodos “inversos” de 480.000.  El periodo actual dura ya 700.000 años, lo que puede indicar que un cambio está próximo.  Dentro de los periodos también se registran algunas inversiones cortas, de unos 10.000 años de duración.
  16. 16. Historia del campo magnéticoterrestre desde el CretácicoSuperior. En negro: periodosde polaridad normal. Enblanco: periodos de polaridadinversa.
  17. 17. •• Basado en la detección de anomalías de la gravedad, las cuales permiten calcular la Basado en la detección de anomalías de la gravedad, las cuales permiten calcular la densidad yyel espesor de la corteza terrestre. densidad el espesor de la corteza terrestre.•• Una anomalía de la gravedad es la diferencia entre los valores calculados Una anomalía de la gravedad es la diferencia entre los valores calculados teóricamente yy los reales medidos en un punto con un dispositivo llamado teóricamente los reales medidos en un punto con un dispositivo llamado gravímetro. gravímetro.•• La gravedad obedece aala ley de la gravitación universal, enunciada por Newton. Los La gravedad obedece la ley de la gravitación universal, enunciada por Newton. Los parámetros de los que depende el valor de la gravedad en cada punto de la superficie parámetros de los que depende el valor de la gravedad en cada punto de la superficie terrestre son: terrestre son: • Constante de gravitación (constante) • Radio de la Tierra (valor conocido en el punto considerado) • Masa de la Tierra, que a su vez depende: o Volumen de la Tierra (constante) o Densidad valor que varia con:  Distintas composiciones  Estructuras que forman el planeta
  18. 18. •• Las anomalías son debidas aala altitud, latitud, topografía yyaala presencia de masas de Las anomalías son debidas la altitud, latitud, topografía la presencia de masas de densidades diferentes. densidades diferentes.
  19. 19. •• Las anomalías pueden ser: Las anomalías pueden ser: POSITIVAS En presencia de un cuerpo de alta En presencia de un cuerpo de alta POSITIVAS Cuando el valor medido Cuando el valor medido densidad, aumenta el valor de atracción, densidad, aumenta el valor de atracción, supera al valor teórico supera al valor teórico yyse produce una anomalía gravimétrica se produce una anomalía gravimétrica calculado calculado positiva positiva En presencia de un cuerpo de baja En presencia de un cuerpo de baja NEGATIVAS NEGATIVAS densidad, disminuye el valor de densidad, disminuye el valor de Cuando el valor medido Cuando el valor medido atracción, yy se produce una anomalía atracción, se produce una anomalía es inferior al valor es inferior al valor gravimétrica negativa gravimétrica negativa teórico calculado teórico calculado• Sirven para interpretar algunos procesos tectónicos de elevación o hundimiento que afectan a la corteza terrestre.• Informan sobre la distribución de masas y su densidad en la vertical de la zona donde se realiza la medida.• Se ha observado que las montañas presentan menor gravedad que las llanuras (déficit de peso asociado a un relieve positivo y un exceso de peso asociado a un relieve negativo)
  20. 20. •• La litosfera responde aa la fuerza de la gravedad con movimientos en la vertical La litosfera responde la fuerza de la gravedad con movimientos en la vertical (movimientos epirogénicos), de forma que el relieve topográfico se compensa en (movimientos epirogénicos), de forma que el relieve topográfico se compensa en profundidad. profundidad.•• A este reajuste continuo se le llama isostasia (condición de equilibrio ideal aala que A este reajuste continuo se le llama isostasia (condición de equilibrio ideal la que tiende la Tierra debido aala fuerza de la gravedad) tiende la Tierra debido la fuerza de la gravedad)•• El equilibrio isostático se puede romper: El equilibrio isostático se puede romper: •• Al formarse una cordillera Al formarse una cordillera •• Al erosionarse un bloque montañoso, yyacumularse estos materiales sobre otro Al erosionarse un bloque montañoso, acumularse estos materiales sobre otro bloque bloque •• Al fundirse un casquete glaciar que recubre un bloque. Al fundirse un casquete glaciar que recubre un bloque.•• Teoría Isostática: La montañas no son un exceso de carga situado sobre la superficie, Teoría Isostática: La montañas no son un exceso de carga situado sobre la superficie, ya que su masa visible es compensada por un defecto de masa en profundidad. ya que su masa visible es compensada por un defecto de masa en profundidad.•• Los datos sobre la estructura yy dinámica del manto hacen suponer que existe un Los datos sobre la estructura dinámica del manto hacen suponer que existe un nivel de compensación isostática situado en las zonas profundas del manto, nivel de compensación isostática situado en las zonas profundas del manto, posiblemente en el límite manto/núcleo. posiblemente en el límite manto/núcleo.
  21. 21. • Método sísmico• Tomografía sísmica
  22. 22. •• El método sísmico se basa en el estudio de la propagación de las ondas sísmicas, por el interior de El método sísmico se basa en el estudio de la propagación de las ondas sísmicas, por el interior de la tierra, producidas en los terremotos. la tierra, producidas en los terremotos.•• Los sismos son sacudidas bruscas del suelo causadas por la fracturación de las rocas en Los sismos son sacudidas bruscas del suelo causadas por la fracturación de las rocas en profundidad, que suponen la liberación brusca de la energía, lentamente acumulada en el interior profundidad, que suponen la liberación brusca de la energía, lentamente acumulada en el interior terrestre, aacausa de la dinámica de las placas. terrestre, causa de la dinámica de las placas.•• La liberación de energía se produce en forma de ondas sísmicas que transportan mediante La liberación de energía se produce en forma de ondas sísmicas que transportan mediante vibraciones cantidades variables de energía aatravés de la Tierra, energía que es absorbida por los vibraciones cantidades variables de energía través de la Tierra, energía que es absorbida por los medios atravesados en función de las propiedades físicas de éstos. medios atravesados en función de las propiedades físicas de éstos. Hipocentro punto del interior terrestre donde se Escarpe de falla origina el sismo Epicentro punto de la superficie terrestre que se sitúa encima del hipocentro. Sismógrafo aparato que registra un sismo Epicentro o foco Sismograma gráfica producidos por el sismógrafoOndas Hipocentrosísmicas Falla Se llaman terremotos, a los sismos cuyo foco está en tierra firme y maremotos si está en el mar.
  23. 23. •• Son las vibraciones emitidas en un movimiento sísmico. Son las vibraciones emitidas en un movimiento sísmico. •• Son ondas materiales que necesitan un medio físico para propagarse. Son ondas materiales que necesitan un medio físico para propagarse. •• En un terremoto se generan tres tipos de ondas sísmicas: En un terremoto se generan tres tipos de ondas sísmicas: Ondas P (Primarias), longitudinales o de compresión Ondas P (Primarias), longitudinales o de compresióndirección de vibración delas partículas PRIMARIAS porque son las que viajan a mayor velocidad, y por lo tanto son las primeras que se reciben en los sismógrafos.dirección de propagación LONGITUDINALES porque el movimiento de vibraciónde la onda de las partículas se produce en la dirección de propagación del rayo sísmico (cada partícula empuja a 4 K + µ la siguiente). Vp = 3 D K: Inverso del módulo de compresibilidad. DE COMPRESIÓN ya que su velocidad de propagación µ: Módulo de rigidez. D: Densidad. depende de la compresibilidad del medioEstas ondas se transmiten por todos los medios (sólidos, líquidos, gaseosos). Pero cuantomayor sea la rigidez de los materiales atravesados, las partículas vibran con mayor eficacia,luego la transmisión de las ondas P a través de ellos es más rápida. Por ello, en fluidos lasondas P se transmiten pero a velocidades más reducidas.
  24. 24. Ondas SS(secundarias) o transversalesOndas (secundarias) o transversalesdirección devibración de las SECUNDARIAS porque al viajar a menor velocidad que las P,partículas son registradas más tarde por los sismógrafos. TRANSVERSALES ya que el movimiento de vibración de las partículas se produce en sentido perpendicular a la dirección de propagación del rayo sísmico. Su velocidad de propagación depende de la elasticidad del dirección de propagación medio que atraviesan. de la onda Las ondas S solamente se pueden propagar por medios solidos µ µ: Módulo de rigidez.Vs = D D: Densidad. (ya que tienen propiedades elásticas), pero no en fluidos. Cuanto más rígido es el sólido por el que se propagan mayor es la velocidad de propagación.Ondas LL(Lentas) o superficialesOndas (Lentas) o superficiales LENTAS Son las últimas en llegar. SUPERFICIALES Se propagan por la superficie desde el epicentro. Son generadas por las ondas S y P cuando llegan al epicentro Son las causantes de las catástrofes superficiales en los terremotos de gran intensidad. No proporcionan información sobre la estructura interna de la Tierra.
  25. 25. •• Las ondas sísmicas P yySSaportan datos para el estudio del interior de la Tierra. Las ondas sísmicas P aportan datos para el estudio del interior de la Tierra.•• Se comportan como las ondas luminosas, de forma que siguen las leyes de la reflexión Se comportan como las ondas luminosas, de forma que siguen las leyes de la reflexión yyde la refracción de las ondas. de la refracción de las ondas.•• Se estudian previamente en los laboratorios para comprobar su comportamiento al Se estudian previamente en los laboratorios para comprobar su comportamiento al atravesar distintos tipos de rocas yymateriales en diferentes condiciones de presión yy atravesar distintos tipos de rocas materiales en diferentes condiciones de presión temperatura. temperatura.•• Los re­sultados de estos ensayos son los siguientes: Los re­sultados de estos ensayos son los siguientes: •• Las ondas sísmicas se propagan aa más velocidad cuanto más sólidos yy elásticos Las ondas sísmicas se propagan más velocidad cuanto más sólidos elásticos son los materiales que atraviesan. Por eso, la velocidad de las ondas en la Tierra son los materiales que atraviesan. Por eso, la velocidad de las ondas en la Tierra se incrementa con la profundidad, porque la presión creciente comprime las rocas se incrementa con la profundidad, porque la presión creciente comprime las rocas yylas vuelve más compactas yyelásticas. las vuelve más compactas elásticas. •• Debido al progresivo aumento de la velocidad con la profundidad, las ondas Debido al progresivo aumento de la velocidad con la profundidad, las ondas sísmicas describen trayectorias curvas por el interior de la Tierra. sísmicas describen trayectorias curvas por el interior de la Tierra. •• Por su naturaleza, las ondas SSno son capaces de propagarse en me­dios fluidos. Por su naturaleza, las ondas no son capaces de propagarse en me­dios fluidos. En cambio, las ondas P pueden viajar en medios rígidos yy en medios fluidos, si En cambio, las ondas P pueden viajar en medios rígidos en medios fluidos, si bien disminuyen su velocidad en estos últimos. bien disminuyen su velocidad en estos últimos. •• Las ondas sísmicas se reflejan (rebotan) o se refractan (cambian su ve­locidad yysu Las ondas sísmicas se reflejan (rebotan) o se refractan (cambian su ve­locidad su trayectoria) cuando llegan aa un medio con características diferentes de las del trayectoria) cuando llegan un medio con características diferentes de las del medio por el que viajaban. medio por el que viajaban.
  26. 26. Reflexión Cambio de dirección que experimenta un tren de ondas al chocar con Reflexión una superficie lisa sin atravesarla. Leyes •El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano. •El ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales. •La onda incidente y la reflejada se propagan con la misma velocidad, ya que lo hacen en el mismo medio.Refracción Cambio de velocidad y trayectoria que experimenta un Refracción tren de ondas cuando pasa de un medio a otro de distinta densidad.Leyes•El rayo incidente, el rayo refractado y lanormal están en un mismo plano•Si un rayo pasa de un medio menosdenso a otro más denso (velocidadmenor) se acerca a la normal.•Si un rayo pasa de un medio más densoa otro menos denso, el rayo se aleja dela normal.
  27. 27. Ley de Snell•• Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción). Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción).•• Si la velocidad de desplazamiento va aumentando, se origina una trayectoria curva. Si la velocidad de desplazamiento va aumentando, se origina una trayectoria curva.•• La velocidad aala que se propagan las ondas depende de las características de los materiales por La velocidad la que se propagan las ondas depende de las características de los materiales por los que viajan. los que viajan. 1 V1 < V2 < V3 < V4 1 i V2 > V1 2 r 3 r >ˆ ˆ i 2 4 1 1 V1 > V2 > V3 > V4 V2 < V1 i 2 r <ˆ ˆ i 2 3 r 4
  28. 28. •• Los datos de ensayos de laboratorio son comparados con los Los datos de ensayos de laboratorio son comparados con los datos reales obtenidos aa partir de una red mundial de datos reales obtenidos partir de una red mundial de estaciones sismológicas (programa GEOSCOPE). estaciones sismológicas (programa GEOSCOPE).•• Los datos obtenidos aa partir de las estaciones sísmicas Los datos obtenidos partir de las estaciones sísmicas distribuidas sobre la superficie de la Tierra se realizan distribuidas sobre la superficie de la Tierra se realizan hodogramas, gráficos que permiten localizar con precisión hodogramas, gráficos que permiten localizar con precisión el epicentro, la trayectoria, su magnitud eeintensidad. el epicentro, la trayectoria, su magnitud intensidad. Red mundial de estaciones sismológicas de banda ancha (sts-1) Hodograma realizado a partir de los terremotos detectados entre 1988 y 1994
  29. 29. MAGNITUD MAGNITUD INTENSIDAD INTENSIDAD Medida de la energía que libera un sismo.  Medida de la violencia de un terremoto basada en Se calcula a partir de los sismogramas midiendo la los efectos que produce (sobre las personas, los amplitud máxima de las ondas P y S. objetos, las construcciones y el terreno). La escala de magnitud que suele utilizar es la ideada en  La intensidad es distinta en cada lugar ya que Japón por Wadati (1931) y desarrollada por Richter depende de la magnitud y de otros factores como, (1935) distancia al epicentro, caminos seguidos por las La escala Richter o de magnitud local: es una escala ondas, tipos de materiales atravesados, etc. logarítmica arbitraria en la que se asigna un número  Hay diversas escalas de intensidad, establecidas de para cuantificar el efecto de un terremoto, de modo que manera empírica (MSK ,EMS-98). la energía liberada por un terremoto de una  La mayoría de ellas tienen una serie de grados, determinada magnitud equivale, aproximadamente, a la energía liberada por 30 terremotos de la magnitud donde cada grado es un umbral a partir del cual se anterior. comienza a experimentar un efecto determinado. Se elaboran mapas de isosistas (de igual intensidad)9,6 en la escala de Richter, Valdivia (Chile1960) Mapa de isosistas del terremoto pirenaico, 1923.Un terremoto tendrá una magnitud única eeintensidades diferentes en cada localidad. Un terremoto tendrá una magnitud única intensidades diferentes en cada localidad.
  30. 30. Consiste en detectar el epicentro de un terremoto aapartir de las distancias al foco sísmico calculadas Consiste en detectar el epicentro de un terremoto partir de las distancias al foco sísmico calculadasen los sismogramas de tres estaciones sismológicas en los sismogramas de tres estaciones sismológicas1. Se mide la diferencia entre los tiempos de llegada 1. Se mide la diferencia entre los tiempos de llegada de las primeras ondas PPyylas primeras ondas S, en de las primeras ondas las primeras ondas S, en los sismogramas de las tres estaciones. los sismogramas de las tres estaciones.2. Se obtiene la distancia al epicentro de cada una de 2. Se obtiene la distancia al epicentro de cada una de las estaciones. las estaciones.
  31. 31. 3. Se abre el compás hasta que el espacio sea igual aala distancia 3. Se abre el compás hasta que el espacio sea igual la distancia calculada hasta el epicentro. Dibuja un circulo en un mapa calculada hasta el epicentro. Dibuja un circulo en un mapa mundial, centrado en la posición de la primera estación. El mundial, centrado en la posición de la primera estación. El epicentro se encuentra en cualquier parte de este círculo. epicentro se encuentra en cualquier parte de este círculo.4. Se Repite el cálculo yyel proceso de dibujo para las otras dos 4. Se Repite el cálculo el proceso de dibujo para las otras dos estaciones. La intersección de los tres círculos marca el lugar estaciones. La intersección de los tres círculos marca el lugar del epicentro. del epicentro.1. Se mide la amplitud máxima de las 1. Se mide la amplitud máxima de las ondas SSen el sismograma. ondas en el sismograma.2. Se calcula la distancia al epicentro 2. Se calcula la distancia al epicentro3. Realizar una línea entre los dos datos 3. Realizar una línea entre los dos datos anteriores anteriores yy leer el dato leer el dato correspondiente aala magnitud correspondiente la magnitud
  32. 32. 1­ El estudio de sismogramas de 1­ El estudio de sismogramas deestaciones cercanas al epicentro estaciones cercanas al epicentropermite deducir la existencia de permite deducir la existencia dedos capas de distinta naturaleza: dos capas de distinta naturaleza:••corteza­­­­ por la cual las ondas PP corteza ­­­­ por la cual las ondasyySSviajan aamenor velocidad viajan menor velocidad•manto ­­­ por la cual las ondas PP •manto ­­­ por la cual las ondasyySSviajan aamayor velocidad. viajan mayor velocidad.Al límite de separación entre la Al límite de separación entre lacorteza yy manto, que viene corteza manto, que vienemarcado por el gran aumento en marcado por el gran aumento enla velocidad de las ondas sísmicas, la velocidad de las ondas sísmicas,aumento que pone de manifiesto aumento que pone de manifiestoun cambio en la naturaleza del un cambio en la naturaleza delmedio, se le conoce con el medio, se le conoce con elnombre de discontinuidad de nombre de discontinuidad deMohorovicic. Mohorovicic.
  33. 33. 2­ El estudio de sismogramas alejados 2­ El estudio de sismogramas alejadosdel epicentro permitió deducir la del epicentro permitió deducir laexistencia del núcleo terrestre yy la existencia del núcleo terrestre ladiscontinuidad de Gutenberg. discontinuidad de Gutenberg.La presencia de una zona de sombra La presencia de una zona de sombraimplica que existe una superficie de implica que existe una superficie dediscontinuidad que separa un medio discontinuidad que separa un medioexterior (en el que la velocidad de las exterior (en el que la velocidad de lasondas es muy grande) de un medio ondas es muy grande) de un mediointerior (donde la velocidad es más interior (donde la velocidad es másdébil). débil).Gutenberg Gutenberg demostró demostró que que ésta éstadiscontinuidad existía aa unos 2900 km. discontinuidad existía unos 2900 km.de profundidad, separando una zona de de profundidad, separando una zona dematerial menos denso, el manto (donde material menos denso, el manto (dondela velocidad era lógicamente mayor, de la velocidad era lógicamente mayor, deuna zona de material más denso, el una zona de material más denso, elnúcleo (donde la velocidad de las ondas núcleo (donde la velocidad de las ondasPP era menor, por efecto de la mayor era menor, por efecto de la mayordensidad). densidad).
  34. 34. Las ondas P+S de diversas clases Las ondas P+S de diversas clases (individuales y/o normales) se reciben (individuales y/o normales) se reciben directamente hasta los 11.500 km. (= 103° directamente hasta los 11.500 km. (= 103° latitud del epicentro). El último rayo sísmico latitud del epicentro). El último rayo sísmico P+S se recibe aa los 103° de latitud es un P+S se recibe los 103° de latitud es un rayo tangente aa la discontinuidad de rayo tangente la discontinuidad de Gutenberg, el cual no penetra en el núcleo. Gutenberg, el cual no penetra en el núcleo. Los rayos SS no se reciben más allá de los Los rayos no se reciben más allá de los 103°, no penetran en el núcleo, por lo que 103°, no penetran en el núcleo, por lo que se supone que el núcleo externo está en se supone que el núcleo externo está en estado líquido (fundido), ya que las ondas SS estado líquido (fundido), ya que las ondas no se propagan en los líquidos. no se propagan en los líquidos.Los rayos que penetran en el núcleo yylo atraviesan son rayos P, siendo el último rayo PPdirecto el Los rayos que penetran en el núcleo lo atraviesan son rayos P, siendo el último rayo directo elrecibido aalos 103° . .El siguiente rayo geométricamente trazado se refracta en el núcleo, que es de recibido los 103° El siguiente rayo geométricamente trazado se refracta en el núcleo, que es dedensidad distinta aala del manto, yysurge aalos 183° de distancia del epicentro. Los siguientes rayos densidad distinta la del manto, surge los 183° de distancia del epicentro. Los siguientes rayosincidentes, que cada vez van siendo más perpendiculares al centro de la Tierra, se refractan dentro incidentes, que cada vez van siendo más perpendiculares al centro de la Tierra, se refractan dentrodel núcleo, apretándose más yymás hacia el centro (acercándose aala normal). del núcleo, apretándose más más hacia el centro (acercándose la normal).La recepción de ondas P, muy débiles dentro de la zona de sombra, revela la existencia de un pequeño La recepción de ondas P, muy débiles dentro de la zona de sombra, revela la existencia de un pequeñonúcleo sólido que desvía las ondas PPhacia el exterior. núcleo sólido que desvía las ondas hacia el exterior.
  35. 35. Límites de separación entre dos capas de estado físico oode composición Límites de separación entre dos capas de estado físico de composición son son diferentes. diferentes. Se Se detectan Por la variación en la velocidad de las ondas sísmicas PPyySS Por la variación en la velocidad de las ondas sísmicas detectan Primer orden Primer orden Mohorovicic Mohorovicic permiten subdividir aala Tierra permiten subdividir la Tierra (cambio muy brusco en lala (cambio muy brusco en en tres capas concéntricas: en tres capas concéntricas: velocidad de las ondas) velocidad de las ondas) Gutenberg Gutenberg CORTEZA, MANTO YYNÚCLEO CORTEZA, MANTO NÚCLEO Tipos Tipos Conrad Conrad Segundo orden Segundo orden permiten subdividir las tres permiten subdividir las tres Reppeti Reppeti capas anteriores capas anterioresDiscontinuidad Discontinuidad Lheman Lhemande Mohorovicic de Gutenberg Discontinuidad Discontinuidad de Lehman de Lehman
  36. 36. DISCONTINUIDADES DE SEGUNDO ORDEN DISCONTINUIDADES DE SEGUNDO ORDEN DISCONTINUIDADES DE PRIMER ORDEN DISCONTINUIDADES DE PRIMER ORDEN• • Discontinuidad de Discontinuidad de Conrad sólo se observa en Conrad sólo se observa en algunos puntos de lalacorteza algunos puntos de corteza continental. Cuando existe continental. Cuando existe marca elellímite de separación marca límite de separación entre una corteza continental entre una corteza continental ácida ácida y y una una corteza corteza continental básica. continental básica. • • Separa la corteza del Separa la corteza del manto manto • • Se localiza aaprofundidad Se localiza profundidad• • Separael manto superior del inferior Separa el manto superior del inferior variable (a 77km en la c.o. variable (a km en la c.o.• • Selocaliza aalos 670 km de profundidad Se localiza los 670 km de profundidad yy aa100 km por debajo de 100 km por debajo de• • En el manto superior, la v. de las o.s. En el manto superior, la v. de las o.s. las cordilleras en la c.c.) las cordilleras en la c.c.) aumenta rápidamente con la profundidad aumenta rápidamente con la profundidad mientras que en el inferior lo hacen más más mientras que en el inferior lo hacen más más lentamente. lentamente. • • Separael Manto inferior del Núcleo Separa el Manto inferior del Núcleo externo. externo. • • Se localizada aa 2.900 km. de Se localizada 2.900 km. de profundidad. profundidad. • • Se caracteriza por un brusco Se caracteriza por un brusco• • Selocaliza aalos 5.100 km. de profundidad. Se localiza los 5.100 km. de profundidad. descenso en la velocidad de descenso en la velocidad de• • Separa el núcleo en dos partes, un núcleo externo Separa el núcleo en dos partes, un núcleo externo propagación de las ondas PPyypor que propagación de las ondas por que fluido (ya que dejan de transmitirse las ondas S) yyun fluido (ya que dejan de transmitirse las ondas S) un las ondas SSdejan de transmitirse  las ondas dejan de transmitirse  núcleo interno nuevamente sólido. núcleo interno nuevamente sólido. indicando que el núcleo externo es indicando que el núcleo externo es• • Algunosautores no la admiten yysuponen una zona de Algunos autores no la admiten suponen una zona de fluido. fluido. transición entre el núcleo externo yyel interno situada transición entre el núcleo externo el interno situada • • Enesta zona se observa la capa “D” En esta zona se observa la capa “D” entre los 4980 km. yylos 5120 km. de profundidad. entre los 4980 km. los 5120 km. de profundidad. que es una zona de transición de 100­ que es una zona de transición de 100­ 200 km de espesor en la que ocurre 200 km de espesor en la que ocurre un intercambio geoquímico entre las un intercambio geoquímico entre las dos capas.
  37. 37. •• Técnica sísmica, que permite obtener una especie de radiografía Técnica sísmica, que permite obtener una especie de radiografía del interior de la Tierra. del interior de la Tierra.•• Consiste en: Consiste en: •• Registrar los datos sísmicos de los terremotos, desde Registrar los datos sísmicos de los terremotos, desde diferentes ángulos, mediante una red de sismógrafos diferentes ángulos, mediante una red de sismógrafos distribuidos aalo largo de la superficie terrestre. distribuidos lo largo de la superficie terrestre. •• Analizar los datos Analizar los datos informáticamente para localizar informáticamente para localizar anomalías en la velocidad de las ondas sísmicas en la zona anomalías en la velocidad de las ondas sísmicas en la zona estudiada. (Anomalías, que se deben aa variaciones en la estudiada. (Anomalías, que se deben variaciones en la temperatura, en el estado físico ooen la composición de la temperatura, en el estado físico en la composición de la zona estudiada) zona estudiada) •• Anomalías negativas (velocidad de las ondas más Anomalías negativas (velocidad de las ondas más lenta) corresponden aazonas más calientes yymenos lenta) corresponden zonas más calientes menos denso denso •• Anomalías positivas (velocidad de las ondas alta)  Anomalías positivas (velocidad de las ondas alta)  corresponden aazonas más frías yymás denso corresponden zonas más frías más denso •• Combinar informáticamente todos los datos de las ondas Combinar informáticamente todos los datos de las ondas sísmicas que atraviesan la zona estudiada procedentes de sísmicas que atraviesan la zona estudiada procedentes de las distintas direcciones para realizar una reconstrucción las distintas direcciones para realizar una reconstrucción tridimensional del estado térmico yy el comportamiento de tridimensional del estado térmico el comportamiento de la zona estudiada. la zona estudiada.
  38. 38. •• Mediante esta tecnología se ha podido conocer. Mediante esta tecnología se ha podido conocer. •• La topografía de las diferentes unidades geodinámicas La topografía de las diferentes unidades geodinámicas de la Tierra de la Tierra •• Obtener perfiles del manto yy la superficie del núcleo Obtener perfiles del manto la superficie del núcleo terrestre. terrestre. Cortes horizontales a varias profundidades del manto, utilizando la tomografía sísmica La escala de color representa la variación de la velocidad de las ondas sísmicas con respecto a la media de la profundidad correspondiente. Colores rojos corresponden a regiones donde la temperatura es más alta que la media (velocidad de las ondas más lenta), el azul, donde es menor (velocidad de las ondas alta) .
  39. 39. 6.1. Modelo geoquímico6.2. Modelo geodinámico
  40. 40. Capa más externa Capa más externa•• Se basa en la composición Se basa en la composición Representa el 1% del volumen total de la Tierra Representa el 1% del volumen total de la Tierra CORTEZA CORTEZA Temperatura: 20 ­1000 ºC Temperatura: 20 ­1000 ºC química de las capas que química de las capas que conforman la Tierra conforman la Tierra Densidad de la corteza continental 2,7 g/cm3 3 Densidad de la corteza continental 2,7 g/cm•• El modelo diferencia tres El modelo diferencia tres Densidad de la corteza oceánica 3,0 g/cm3 3 Densidad de la corteza oceánica 3,0 g/cm unidades geoquímicas unidades geoquímicas Desde la base de la corteza hasta 2900 km Desde la base de la corteza hasta 2900 km Representa el 83% del volumen total de la Tierra Representa el 83% del volumen total de la Tierra MANTO MANTO Temperatura: 1000 ­ ­4000 ºC Temperatura: 1000 4000 ºC UNIDADES GEOQUÍMICAS UNIDADES GEOQUÍMICAS Densidad del manto superior 3,3 g/cm3 3 Densidad del manto superior 3,3 g/cm Densidad del manto inferior 5,5 g/cm3 3 Densidad del manto inferior 5,5 g/cm Desde los 2900 km hasta 6378 km Desde los 2900 km hasta 6378 km NÚCLEO NÚCLEO Representa el 16% del volumen total del planeta Representa el 16% del volumen total del planeta Temperatura: 4000 ––6600 ºC Temperatura: 4000 6600 ºC Densidad el núcleo externo: 11,5 g/cm3 3 Densidad el núcleo externo: 11,5 g/cm Densidad en el núcleo interno:13,0 g/cm3) ) Densidad en el núcleo interno:13,0 g/cm3
  41. 41. •• La corteza es la capa más externa, está formada por rocas sedimentarias, metamórficas eeígneas. La corteza es la capa más externa, está formada por rocas sedimentarias, metamórficas ígneas.
  42. 42. •• Es la capa que hay debajo de la corteza, Es la capa que hay debajo de la corteza, separada por la discontinuidad de separada por la discontinuidad de Mohorovicic yyllega hasta los 2900 km Mohorovicic llega hasta los 2900 km de profundidad de profundidad•• La variación de la velocidad de las La variación de la velocidad de las ondas sísmicas permite diferenciar tres ondas sísmicas permite diferenciar tres zonas en el manto: zonas en el manto: •• MANTO SUPERIOR Formado MANTO SUPERIOR Formado por peridotitas por peridotitas •• ZONA DE TRANSICIÓN  Situada ZONA DE TRANSICIÓN  Situada aproximadamente entre los 400 yy aproximadamente entre los 400 650 km de profundidad. En ella la 650 km de profundidad. En ella la presión transforma el olivino en presión transforma el olivino en espinela, mineral mas compacto espinela, mineral mas compacto que provoca un aumento en la que provoca un aumento en la velocidad de las ondas sísmicas. velocidad de las ondas sísmicas. •• MANTO INFERIOR  situado MANTO INFERIOR  situado entre los 650 km yylos 2900 km de entre los 650 km los 2900 km de profundidad. En él, la presión profundidad. En él, la presión transforma la espinela en transforma la espinela en perovskita yy en los 200 últimos perovskita en los 200 últimos km está se transforma en km está se transforma en postperovskita. postperovskita.
  43. 43. •• Las hipótesis sobre la composición química del manto se basan en los datos geofísicos yyen el Las hipótesis sobre la composición química del manto se basan en los datos geofísicos en el estudio de rocas que se suponen derivadas de ésta zona. estudio de rocas que se suponen derivadas de ésta zona.MANTO SUPERIOR  Se supone químicamente MANTO SUPERIOR  Se supone químicamentehomogéneo, compuesto por peridotitas, de manera homogéneo, compuesto por peridotitas, de maneraque la discontinuidad del Moho supondría un cambio que la discontinuidad del Moho supondría un cambioquímico de los materiales que componen la corteza químico de los materiales que componen la cortezainferior basáltica (olivino, piroxenos, plagioclasas) al inferior basáltica (olivino, piroxenos, plagioclasas) almanto. manto.Esta hipótesis se ve apoyada por: Esta hipótesis se ve apoyada por:•• A las temperaturas del manto superior el 25% de A las temperaturas del manto superior el 25% de las peridotitas se funden (en concreto, los granates las peridotitas se funden (en concreto, los granates yy piroxenos) dando magmas basálticos (magmas piroxenos) dando magmas basálticos (magmas más abundantes producidos en el manto). más abundantes producidos en el manto).•• Los basaltos poseen enclaves de Dunitas, rocas formadas por Los basaltos poseen enclaves de Dunitas, rocas formadas por olivino (90%) yy espinela (minerales refractarios) oosea, rocas olivino (90%) espinela (minerales refractarios) sea, rocas formadas por los minerales de las peridotitas que no se han formadas por los minerales de las peridotitas que no se han fundido aalas temperaturas del manto. fundido las temperaturas del manto.•• Similitud química con las partes no metálicas ni volátiles de las condritas carbonáceas, Similitud química con las partes no metálicas ni volátiles de las condritas carbonáceas, (meteoritos cuya composición presentan también algunos de los mayores asteroides)  Las rocas (meteoritos cuya composición presentan también algunos de los mayores asteroides)  Las rocas de tipo peridotítico eran condensados frecuentes en la nebulosa solar cuando ésta se enfrió. de tipo peridotítico eran condensados frecuentes en la nebulosa solar cuando ésta se enfrió.
  44. 44. MANTO INFERIOR  El manto inferior esté formado químicamente, por silicatos semejantes aalos MANTO INFERIOR  El manto inferior esté formado químicamente, por silicatos semejantes losdel manto superior, pero con un empaquetamiento distinto debido aalos reajustes de su estructura del manto superior, pero con un empaquetamiento distinto debido los reajustes de su estructura(cambios de fase) como consecuencia del aumento de presión. (cambios de fase) como consecuencia del aumento de presión. •• La única diferencia entre el manto La única diferencia entre el manto superior ee inferior es física: en el superior inferior es física: en el manto superior cada átomo de silicio manto superior cada átomo de silicio esta rodeado por 44 oxígenos, en una esta rodeado por oxígenos, en una estructura muy abierta (estructura estructura muy abierta (estructura tipo olivino) que luego se comprime tipo olivino) que luego se comprime (estructura tipo espinela), en el manto (estructura tipo espinela), en el manto inferior, se deforma, pasando cada inferior, se deforma, pasando cada silicio aaestar rodeado por 66oxígenos silicio estar rodeado por oxígenos (estructura tipo perovskita), yy por (estructura tipo perovskita), por último se deforma aa un más último se deforma un más (estructura de tipo post­perovskita) . . (estructura de tipo post­perovskita) •• Con cada cambio estructural aumenta Con cada cambio estructural aumenta la rigidez de la roca yy con ella la la rigidez de la roca con ella la velocidad sísmica. velocidad sísmica.
  45. 45. • • Se acepta que el núcleo en su mayor parte se encuentra formado por Fe. Se acepta que el núcleo en su mayor parte se encuentra formado por Fe.• • Los datos que avalan como candidatos al Fe son: Los datos que avalan como candidatos al Fe son: • • Datos geofísicos de tipo sismológico yycálculos de densidades: la densidad calculada para el núcleo se Datos geofísicos de tipo sismológico cálculos de densidades: la densidad calculada para el núcleo se corresponde, entre otros elementos , , con la del Fe. corresponde, entre otros elementos con la del Fe. • • Datos geomagnéticos: La existencia de un importante campo magnético de estructura dipolar sólo puede Datos geomagnéticos: La existencia de un importante campo magnético de estructura dipolar sólo puede explicarse con la presencia de un elemento metálico en el núcleo, ya que para que la geodinamo funcione, explicarse con la presencia de un elemento metálico en el núcleo, ya que para que la geodinamo funcione, el núcleo ha de ser conductor eléctrico, yyel hierro es un buen candidato, lo suficientemente abundante en el núcleo ha de ser conductor eléctrico, el hierro es un buen candidato, lo suficientemente abundante en el Universo, que cumple ésta propiedad. el Universo, que cumple ésta propiedad. • • Datos cosmológicos: El Fe es el único metal lo suficientemente abundante en el universo como para formar Datos cosmológicos: El Fe es el único metal lo suficientemente abundante en el universo como para formar una masa tan importante como es el núcleo terrestre. Ningún otro elemento abunda en el cosmos como una masa tan importante como es el núcleo terrestre. Ningún otro elemento abunda en el cosmos como para erigirlo como candidato alternativo, que presente las propiedades observadas en el núcleo. para erigirlo como candidato alternativo, que presente las propiedades observadas en el núcleo.
  46. 46. • • Existe un inconveniente que es que el Fe es demasiado denso, para las condiciones de presión reinantes Existe un inconveniente que es que el Fe es demasiado denso, para las condiciones de presión reinantes en el núcleo. Hay que buscar candidatos que rebajen la densidad del hierro, por aleación con él: en el núcleo. Hay que buscar candidatos que rebajen la densidad del hierro, por aleación con él: • • Por analogía con la composición de los sideritos, parece probable la existencia en el núcleo Por analogía con la composición de los sideritos, parece probable la existencia en el núcleo terrestre de Níquel (que entraría en una proporción aproximada de un 4%), pero esto apenas terrestre de Níquel (que entraría en una proporción aproximada de un 4%), pero esto apenas cambia la densidad. cambia la densidad. • • Haría falta un elemento ligero, que además de disolverse en el hierro fundido, forme aleación con Haría falta un elemento ligero, que además de disolverse en el hierro fundido, forme aleación con el hierro sólido aaalta presión. De los muchos candidatos (H, He, C, N, MgO, O yyS) tan sólo el SS el hierro sólido alta presión. De los muchos candidatos (H, He, C, N, MgO, O S) tan sólo el reúne las dos condiciones. La presencia de troilita (SFe) en los meteoritos, refuerza la hipótesis de reúne las dos condiciones. La presencia de troilita (SFe) en los meteoritos, refuerza la hipótesis de un núcleo de sulfuros de hierro yyníquel, en el que el azufre ascendería aaun 88aa10% en peso. Esta un núcleo de sulfuros de hierro níquel, en el que el azufre ascendería un 10% en peso. Esta aleación tendría un punto de fusión unos 1000° centígrados más bajo que el hierro puro, lo que aleación tendría un punto de fusión unos 1000° centígrados más bajo que el hierro puro, lo que ayudaría aaexplicar el estado líquido del núcleo externo. El principal inconveniente del azufre, es ayudaría explicar el estado líquido del núcleo externo. El principal inconveniente del azufre, es que, aalargo plazo, su carácter volátil debería haberle hecho migrar hacia el exterior de la Tierra. que, largo plazo, su carácter volátil debería haberle hecho migrar hacia el exterior de la Tierra.CONCLUSION: Se acepta que el núcleo en su mayor parte se encuentra formado por hierro oobien por una CONCLUSION: Se acepta que el núcleo en su mayor parte se encuentra formado por hierro bien por una mezcla de Níquel yy Hierro, pero un 88 aa un 10% de su composición química está constituido por mezcla de Níquel Hierro, pero un un 10% de su composición química está constituido por componentes más ligeros (sulfuros del mismo hierro). componentes más ligeros (sulfuros del mismo hierro).• • Hoy en día se supone, que el núcleo interno yyel externo tienen igual composición yyque el núcleo interno Hoy en día se supone, que el núcleo interno el externo tienen igual composición que el núcleo interno se formó yyse está formando por cristalización del núcleo externo: si esto es así, la discontinuidad entre se formó se está formando por cristalización del núcleo externo: si esto es así, la discontinuidad entre uno yyotro correspondería al intervalo de fusión del material componente. Así, la zona de transición uno otro correspondería al intervalo de fusión del material componente. Así, la zona de transición localizada entre los 4980­5120 km de profundidad, en la que se han observado velocidades sísmicas localizada entre los 4980­5120 km de profundidad, en la que se han observado velocidades sísmicas intermedias, entre las del núcleo externo eeinterno, se interpreta como una mezcla de partes sólidas yy intermedias, entre las del núcleo externo interno, se interpreta como una mezcla de partes sólidas partes fundidas (zona que se encuentra en el punto de fusión, por encima del punto de fusión se partes fundidas (zona que se encuentra en el punto de fusión, por encima del punto de fusión se encontraría el núcleo externo fundido, por debajo del punto de fusión se encontraría el núcleo interno encontraría el núcleo externo fundido, por debajo del punto de fusión se encontraría el núcleo interno sólido). sólido).
  47. 47. •• Se basa en el comportamiento dinámico de las Se basa en el comportamiento dinámico de las capas que forman la Tierra capas que forman la Tierra•• Se diferencian tres unidades dinámicas: Litosfera, Se diferencian tres unidades dinámicas: Litosfera, Mesosfera yyendosfera Mesosfera endosfera LITOSFERA LITOSFERA•• Capa más externa de la geosfera Capa más externa de la geosfera•• Capa rígida Capa rígida•• Abarca aa la corteza yy parte del manto superior (ambas Abarca la corteza parte del manto superior (ambas intervienen en el proceso de formación de montañas) intervienen en el proceso de formación de montañas)• • Grosor: 100­300 km Grosor: 100­300 km• • Se encuentra dividida en bloques (placas litosféricas) que Se encuentra dividida en bloques (placas litosféricas) que se desplazan unas respecto aalas otras. se desplazan unas respecto las otras.Litosfera Continental Litosfera Continental Litosfera Oceánica Litosfera OceánicaEs la que forma Es la que forma aa los los Forma el fondo de los océanos, comprende aa la corteza oceánica y a los 100 primeros Forma el fondo de los océanos, comprende la corteza oceánica y a los 100 primeroscontinentes, engloba aala corteza continentes, engloba la corteza kilómetros del mando. kilómetros del mando.continental yy a a los 100 primeros continental a a los 100 primeros La litosfera oceánica se origina mediante volcanismo en las dorsales oceánicas. La litosfera oceánica se origina mediante volcanismo en las dorsales oceánicas.km. del manto. km. del manto. La litosfera creada se enfría gradualmente, se contrae, aumenta de espesor yyde densidad aa La litosfera creada se enfría gradualmente, se contrae, aumenta de espesor de densidadLos continentes se mueven Los continentes se mueven medida que se separa de la dorsal, hasta llegar aa las zonas de subdución (formación del fondo medida que se separa de la dorsal, hasta llegar las zonas de subdución (formación del fondolateralmente aa la deriva siguiendo lateralmente la deriva siguiendo oceánico). oceánico).las corrientes convectivas del las corrientes convectivas del •Si la litosfera oceánica es vieja (gran espesor yy su densidad sobrepasa la del manto situado •Si la litosfera oceánica es vieja (gran espesor su densidad sobrepasa la del manto situadomanto desde las zonas calientes manto desde las zonas calientes debajo), se hunde (subduce) hacia el interior de la Tierra con un ángulo muy pronunciado. debajo), se hunde (subduce) hacia el interior de la Tierra con un ángulo muy pronunciado.hacia las zonas más frías, proceso hacia las zonas más frías, proceso •Si la litosfera es joven yy por lo tanto más caliente cuando alcanza una zona de subdución se ve •Si la litosfera es joven por lo tanto más caliente cuando alcanza una zona de subdución se vedenominado deriva continental. denominado deriva continental. forzada hacia el interior, pero con un ángulo menor. forzada hacia el interior, pero con un ángulo menor.
  48. 48. MESOSFERA MESOSFERA •• Capa que se encuentra Capa que se encuentra debajo de la litosfera debajo de la litosfera •• Se corresponde con el Se corresponde con el resto del manto resto del manto •• Capa de comportamiento Capa de comportamiento plástico, en ella se plástico, en ella se producen movimientos de producen movimientos de convección que arrastran convección que arrastran aalas placas litosféricas las placas litosféricas ENDOSFERA ENDOSFERA•• Capa más interna Capa más interna•• Se corresponde con el núcleo. Se corresponde con el núcleo.•• Se encuentra separada del manto por una zona de transición (capa “D”), en la que se produce un Se encuentra separada del manto por una zona de transición (capa “D”), en la que se produce un fuerte intercambio de materiales. fuerte intercambio de materiales.•• Se divide en dos partes: Se divide en dos partes: •• Núcleo externo  fluido . .Tienen corrientes de convección . .Genera el campo magnético. Núcleo externo  fluido Tienen corrientes de convección Genera el campo magnético. •• Núcleo interno  sólido. Actúa como fuente de calor. Su tamaño aumenta aaalgunas Núcleo interno  sólido. Actúa como fuente de calor. Su tamaño aumenta algunas décimas de milímetro por año. décimas de milímetro por año.

×