Este documento describe la teoría de que la Tierra tiene una actividad interna capaz de elevar montañas y desplazar continentes. Explica que la energía interna proviene del calor residual del origen de la Tierra y de la desintegración radiactiva. También detalla los métodos para estudiar el interior de la Tierra, incluyendo el análisis de ondas sísmicas, y resume las principales capas y su composición.
2. 1 La vida interior de la Tierra
Si la Tierra sufre un continuo
desgaste por los agentes y
procesos geológicos externos…
¿Por qué entonces no está lisa?
Reflexiona:
Monte Everest,
Cordillera del Himalaya
3. 1 La vida interior de la Tierra
Además del modelado por los procesos externos,
nuestro planeta presenta una importante actividad
propia capaz de elevar cordilleras, fundir rocas, abrir
océanos o desplazar continentes.
Todos estos procesos tienen su
origen en el interior del planeta.
4. Se calcula que cada año la Tierra arroja al exterior unos 15
kilómetros cúbicos de magma que no proviene de un antiguo “almacén
interno”, sino que se está generando continuamente.
8. Muchos pliegues
como este pueden
verse en nuestro
planeta. ¡Imagínate
la cantidad de
energía necesaria
para deformar
estas rocas!
El plegamiento y la fractura de las rocas son
otra evidencia de la energía interna de la Tierra.
10. 1.1.- Origen de la energía interna
En el tema anterior vimos
que el Sol proporcionaba la
energía necesaria para los
procesos externos.
Pero… ¿también es el Sol
el responsable de los
procesos internos?
La respuesta es…NO
11. Aquí puedes
ver cómo
aumenta la
temperatura
con la
profundidad.
Aumenta
unos 30ºC
por cada km,
hasta que
llega un
momento en
que el
aumento no
es tan
grande.
El aumento de temperatura con la profundidad
es el GRADIENTE GEOTÉRMICO
12. Aquí puedes
ver cómo
aumenta la
temperatura
con la
profundidad.
Aumenta
unos 30ºC
por cada km,
hasta que
llega un
momento en
que el
aumento no
es tan
grande.
El aumento de temperatura con la profundidad
es el GRADIENTE GEOTÉRMICO
13. Origen del calor interno:
1.- Del calor primordial desde
que la Tierra se formó.
Al principio nuestro planeta era una “bola fundida”.
2.- De la desintegración de
elementos radiactivos
Elementos como el Uranio se van desintegrando, liberando energía
14. En un principio la Tierra era una esfera
de material fundido cuyo tamaño iba
aumentando porque se iban agregando
nuevos fragmentos denominados
PLANETESIMALES. Los impactos de
estos fragmentos aumentaban todavía
más la temperatura.
15. Así era nuestro
planeta al principio
Los grandes impactos de los
planetesimales cesaron hace unos
4000 millones de años. La Tierra
comenzó entonces a enfriarse.
16. Miles de millones de años
después, todavía hoy la Tierra
tiene un CALOR INTERNO
Miles de millones de
años después, todavía
hoy la Tierra tiene un
CALOR INTERNO
17. La Tierra no se ha
enfriado por
completo por su
enorme masa y
porque la corteza
actúa como un
aislante térmico.
En el Sistema
Solar, los
planetas y
satélites más
pequeños se
enfriaron antes
que la Tierra o
Venus
20. 2 Composición y estructura
del interior terrestre
La corteza es más fina que
la piel de una manzana
CAPA GROSOR COMPOSICIÓN
Corteza 6 – 40 Km Rocas silíceas
Manto 2.800 Km Rocas silíceas
Núcleo externo 2.300 Km Hierro y Níquel fundidos
Núcleo interno 1.200 Km Hierro y Níquel sólidos
Así creen los geólogos que es el interior terrestre:
21. 2 Composición y estructura
del interior terrestre
Así creen los geólogos que es el interior terrestre:
¿Y por qué creen
que es así si no lo
podemos ver?
Veámoslo…
22. 2.1.- Métodos de estudio
Los principales métodos de estudio del interior terrestre son:
1) Mediante sondeos
2) Obtención de rocas formadas a mucha profundidad que salen por la
propia dinámica terrestre
3) Análisis de las ondas sísmicas
Sondear la Tierra
perforándola no es
tarea sencilla.
Peridotita. Se piensa que
esta roca constituye la
mayor parte del manto
terrestre.
El estudio de la propagación de
las ondas sísmicas aporta
mucha información de cómo es
nuestro planeta por dentro.
23. Si nuestro planeta fuera una
manzana, apenas habríamos
conseguido perforar su fina piel
Sondear la Tierra perforándola
no es tarea sencilla ni barata.
Con la tecnología actual sólo se
ha podido perforar hasta una
profundidad de 12 km.
El gradiente geotérmico es
un obstáculo muy importante
en los sondeos.
24. En algunos
lugares hay fallas
que elevan o
hunden bloques de
la corteza.
Aunque no podamos
perforar casi nada, la
propia Tierra arrastra
fragmentos profundos
hacia arriba.
En muchas zonas del planeta, la erosión quita las
rocas de la superficie, poniendo al descubierto otras
formadas a mayor profundidad.
Los materiales fundidos que
constituyen el magma ascienden y
se enfrían, solidificando.
Fallas
25. El método más efectivo para conocer la Tierra por
dentro es el estudio de las ondas sísmicas.
Ondas
en la
superficie
del agua
tras caer
una piedra
Recuerda (2º E.S.O.):
En una onda, como la de
un sonido, se propaga la
energía, no la materia.
Los terremotos (*) también forman ondas
(*)
26. El método más efectivo para conocer la Tierra por
dentro es el estudio de las ondas sísmicas.
Este método guarda
alguna semejanza con
las ecografías, que
utilizan ultrasonidos y
estudian su eco al
reflejarse en los tejidos
internos. Se obtiene
una imagen del
interior.
Gracias a la reflexión de las
ondas sonoras, el sonar de un
barco detecta y calcula la
profundidad de objetos
sumergidos.
Las ondas sísmicas
sufren reflexión y
refracción cuando
se propagan. Esto
nos proporciona una
valiosa información
para conocer la
Tierra por dentro.
Recuerda (2º E.S.O.)
Refracción
Reflexión:
las ondas
se reflejan
27. Ondas POndas P Primarias o longitudinales.
Son las más rápidas.
Ondas SOndas S Secundarias o transversales.
Son más lentas.
Ondas superficialesOndas superficiales
Son culpables de las catástrofes. No nos
dan información del interior terrestre, porque
sólo se propagan por la superficie.
Existen tres tipos de ondas sísmicas que viajan a distintas velocidades
y hacen vibrar las partículas del terreno de forma distinta.
28. Ondas
Origen del
nombre
Velocidad
Medios que
atraviesan
Movimiento que
provocan
P
Primarias
(son las
primeras en
llegar)
Mayor
Todos. Son
más rápidas
en los sólidos
que en los
líquidos.
Hacen vibrar las
partículas del terreno
en la misma dirección
que la onda,
provocando un
movimiento de
compresión y
descompresión.
S
Secundarias
(se registran
en segundo
lugar)
Menor Sólo sólidos
Hacen vibrar las
partículas del terreno
en dirección
perpendicular a la de la
onda.
29. Ondas
Medios que
atraviesan
P
Todos. Son más
rápidas en los
sólidos que en
los líquidos.
S Sólo sólidos
Las ondas P atraviesan todo el globo, pero las
ondas S no, lo que demuestra la existencia de
un núcleo externo fundido (líquido) que actúa
como barrera al paso de estas ondas.
30. 2.2.- Capas internas del planeta
Los límites entre la corteza y el
manto y entre el manto y el núcleo
corresponden a cambios
importantes en la velocidad de las
ondas sísmicas que reciben el
nombre de discontinuidades.
Discontinuidades
sísmicas más
importantes
DiscontinuidadDiscontinuidad
de Mohorovicicde Mohorovicic
Entre la corteza
y el manto.
DiscontinuidadDiscontinuidad
de Gutenbergde Gutenberg
Entre el manto
y el núcleo.
32. La corteza, el manto y el núcleo se diferencian por su composición.
Las dos primeras capas están compuestas por rocas: las de la
corteza son menos densas y más ricas en silicio y aluminio que las
del manto, más densas y más ricas en hierro y magnesio. El núcleo,
en cambio, es metálico y está constituido por hierro.
Peridotita. Se
piensa que esta
roca oscura y densa
constituye la mayor
parte del manto
terrestre.
33. Capas dinámicas
Si atendemos al estado físico de
los materiales que se
encuentran en el interior de
nuestro planeta, se distinguen
otras capas.
La litosferalitosfera, la capa rígida
externa de la Tierra, que
comprende toda la corteza más
unos 50 o 100 km del manto
superior, también rígido. Esta
capa descansa sobre la
astenosferaastenosfera, una porción del
manto que se halla muy próxima
al punto de fusión o incluso
fundido en un 1 ó 2 %.
El resto del manto, la
mesosfera, tiene un
comportamiento plástico, sin
dejar de ser sólido, debido a las
altas temperaturas.
36. Se podría decir que la litosfera “flota” sobre el resto del manto (la
astenosfera y la mesosfera) como una tabla de madera sobre el agua.
Entre la litosfera y el resto del manto se establece
una situación de equilibrio de flotación conocida
como isostasia: si la primera aumenta su masa, se
hunde parcialmente en el manto, y si aquella se
reduce, asciende. La isostasia es una prueba de que
el manto sublitosférico se comporta a largo plazo
como una especie de fluido o sólido viscoso.
Los bloques de
madera mayores
se hunden más.
Modelo comparativo de la Teoría de la Isostasia
37. La península escandinava se está elevando unos milímetros por año desde
que finalizó la última glaciación. Se fundió una considerable masa de hielo, y
debido a la isostasia la litosfera comenzó allí a subir.
Elevación de
la península
escandinava
en milímetros
por año. Si a un barco le quitamos
peso, sube: bajará su línea
de flotación.
Escandinavia sube porque “se ha quitado un gran
peso de encima”: millones de toneladas de hielo
que se habían acumulado en la última glaciación.
Si a la litosfera le
quitamos peso, sube.
38. 3 Algunas teorías orogénicas (*)
Desde muy antiguo nos hemos
preguntado por qué hay montañas.
(*) Orogénesis: formación de montañas.
Teoría contraccionista
cordilleras
A lo largo de las historia hubo
dos tipos de teorías:
- Fijistas: la Tierra apenas
había cambiado desde su
origen.
- Movilistas: la Tierra sufrió
grandes cambios desde su
origen.
Hasta mediados del siglo XX se pensaba
que la Tierra, al enfriarse y contraerse,
“se arrugó” (Teoría contraccionista)
39. 3 Algunas teorías orogénicas
3.1.- La deriva continental de Alfred Wegener
Alfred
Wegener
(1880 – 1930)
Los continentes
debieron estar
unidos en el
pasado…
Fósiles de muchas especies ya extinguidas se encuentran por todos
los continentes, como si en el pasado hubieran estado unidos.
40. Según Alfred Wegener, los continentes estuvieron unidos hace millones
de años. Después, por alguna causa, hace 200 millones de años, el
continente original o PANGEA (*) se fracturó y los trozos se fueron
separando lentamente.
PANGEA
(*)
Una prueba de ello sería la coincidencia entre los continentes, que más o menos,
encajan entre sí como las piezas de un puzzle.
(*) Pangea: del griego pan, “toda”, y gea, “Tierra”
41. Alfred Wegener recorrió el mundo para encontrar pruebas de su “Teoría de
la Deriva Continental”, y las encontró. En continentes que hoy día están
separados hay fósiles de seres que no pudieron cruzar los océanos.
Wegener en
la Antártida
Otros científicos ya se habían dado cuenta
cómo encajaban las costas de continentes
como Sudamérica y África.
Wegener dedicó su vida a buscar pruebas de la
“deriva continental”.
42. AL juntar ambos
continentes, por sus
respectivas costas
atlánticas, se
comprueba que
muchos rasgos
geológicos se
continúan a uno y
otro lado de la línea
divisoria, prueba de
que en el pasado
estuvieron unidos.
43. Lo más lógico es pensar que los continentes estuvieron unidos…
50. ¿Has visto la película?. ¡Fíjate
como era el mundo entonces!:
Tiranosaurio
Triceratops
Parasaurolophus
Ictiosaurio Plesiosaurio
Pterosaurio
51. … no sabía POR QUÉ se movían los continentes.
Pero a pesar de todas las pruebas…
Wegener
52.
53.
54. 4 De la deriva continental a la
tectónica de placas
Wegener pensaba que los
continentes se movían a la
deriva, como flotando sobre la
corteza oceánica o sima (*)
(*) Sima: capa de Silicatos de
Magnesio que formaría el fondo de los
océanos (corteza oceánica).
Una nueva teoría surgió
en la década de 1960: la
TECTÓNICA DE
PLACAS. La litosfera es
la que se desplaza sobre
la astenosfera.
55. En los años 60 surge
la Teoría de la
TECTÓNICA DETECTÓNICA DE
PLACASPLACAS o
Tectónica Global
Tectónica: parte de la
Geología que estudia los
movimientos que se
producen en la corteza
terrestre.
“de Placas”: porque la
parte más superficial
(LITOSFERA) de la
Tierra está dividida en
placas.
Placas litosféricas
o placas tectónicas
56. 4.1.- Distribución de terremotos y volcanes
Al estudiarse
la distribución
de volcanes y
terremotos,
se vio que
coincidían y
que la
litosfera está
dividida en
“zonas
tranquilas”,
separadas
por bandas
de intensa
actividad.
Cada uno de los fragmentos en que se encuentra
dividida la litosfera constituye una placa litosférica.
Las placas encajaban entre
sí como las piezas de un
gigantesco rompecabezas.
57. 4.1.- Distribución de terremotos y volcanes
¿Qué ocurría
en los límites
entre las
placas
litosféricas
para explicar
esa intensa
actividad
interna?.
¿Eran todos
los límites de
las placas
iguales?
La respuesta debía encontrarse en el
fondo de los océanos
58. En los años 60 se
comenzó a descubrir
cómo es el fondo
oceánico.
Primero se descubrió
una enorme DORSAL
MEDIOCEÁNICA en
el ATLÁNTICO.
¿Recuerdas
algún método
para estudiar el
fondo marino?
4.2.- Distribución de terremotos y volcanes
60. Al investigar el fondo oceánico
se descubrió que:
1.- RELIEVE DEL FONDO: con
2.- COMPOSICIÓN DEL FONDO: con
3.- EDAD DE LOS FONDOS:
DORSAL MEDIO-OCEÁNICA
FOSAS OCEÁNICAS
ROCAS VOLCÁNICAS.
ROCAS MÁS JÓVENES próximas a la Dorsal
ROCAS MÁS ANTIGUAS alejadas de la Dorsal
Veamos estos y otros descubrimientos…
61. Fíjate en la dorsal
medio-oceánica:
-Tiene forma
alargada
-En medio de su
cumbre hay una
depresión o “valle”
llamado RIFT
Por estos “valles” fluye
magma procedente del
magma, de forma
continua.
65. Al estudiar la antigüedad de
las roca del fondo oceánico,
se ve que:
1.- Las más alejadas de la
dorsal son más antiguas, y
las más próximas a la
dorsal son muy modernas.
2.- Las épocas de formación
de estas rocas se
distribuyen simétricamente
a ambos lados de la dorsal
Más
antiguas
Más
antiguas
Más
modernas
Más
modernas
66. Al estudiar la antigüedad de
las roca del fondo oceánico,
se ve que:
1.- Las más alejadas de la
dorsal son más antiguas, y
las más próximas a la
dorsal son muy modernas.
2.- Las épocas de formación
de estas rocas se
distribuyen simétricamente
a ambos lados de la dorsal
Dorsal centroceánica
La edad de las
rocas aumenta en
el sentido de las
flechas dibujadas
1: más antiguas 5: más modernas
67. 1: más antiguas
5: más modernas
Dorsal centroceánica
La edad de las
rocas aumenta en
el sentido de las
flechas dibujadas
1: más antiguas 5: más modernas
68. Estas imágenes
submarinas son de la
Dorsal Atlántica.
Se forman las “pillow
lava” o almohadillas
de lava, con forma
típicamente
redondeada.
Batiscafo
69. La edad de la corteza oceánica no sobrepasa los 180 m.a. (millones de años)
(en cambio, la edad de las rocas de la corteza continental puede llegar a los 3800 m.a.)
70.
71.
72. 4.3.- Postulados de la tectónica de placas
1.- La litosfera está
dividida en placas que
encajan entre sí como
las piezas de un puzzle.
2.- Los bordes o límites
de esas placas
presentan una gran
actividad sísmica y
volcánica.
3.- La litosfera oceánica
se crea en las dorsales
y se destruye en las
fosas.
4.- Las placas se
mueven e interaccionan
entre sí.
73. Fosa oceánica
Aquí puedes ver la destrucción de la litosfera
oceánica en las Zonas de Subducción
Aquí la litosfera
oceánica se va
destruyendo
El enorme
rozamiento
produce
calor
Subducción (hundimiento)
de la litosfera oceánica
74. 5 Tipos de placas y sus límites
Recuerda: La Litosfera es la capa sólida y
rígida que hay encima de la Astenosfera.
La LitosferaLa Litosfera
estáestá
fragmentadafragmentada
en PLACASen PLACAS
que seque se
muevenmueven
¿Crees que son iguales todas las placas?
76. Hay 3 tipos de placas:
1.- OCEÁNICAS
2.- CONTINENTALES
3.- MIXTAS
No llevan continente alguno.
Ejemplos: Placa de Nazca, de
Cocos y del Caribe
Formadas principalmente por
litosfera continental.
Ejemplo: Placa de Arabia
Formadas por litosfera oceánica
y continental.
Ejemplo: Placa Australiana
77. Hay 3 tipos de bordes de placas:
1.- CONSTRUCTIVOS
2.- DESTRUCTIVOS
3.- PASIVOS
En ellos se crea nueva litosfera
Coinciden con las dorsales
En ellos se destruye litosfera
Coinciden con las fosas o zonas de subducción
y zonas de colisión continental
En ellos no se crea ni se destruye litosfera.
Las placas se desplazan lateralmente.
(Movimiento de las placas, visto desde arriba)
79. Formación de un
Rift Valley
y de un mar tipo
Mar Rojo 1 2
3 4 5
Rift valley de
África
oriental
Formación de un
estrecho mar en cuyo
fondo empezará a
formarse una dorsal
centro-oceánica
(ejemplo: Mar Rojo)
82. El Rift Valley deEl Rift Valley de
África OrientalÁfrica Oriental
Con el tiempo
esta parte de
África se
separará
Madagascar se
separó y sigue
alejándose
83. El Rift Valley de
África Oriental visto
desde un satélite
artificial.
Los grandes lagos
Lago Victoria
Lago Tanganika
Lago Turkana
Kenya
Uganda
Tanzania
Ruanda
Burundi
Lago Malawi
Expedición
del doctor
Livingstone,
en busca de
“las fuentes
del Nilo”,
finales del
siglo XIX.
¿Doctor Livingstone,
supongo?
85. 5.2.- Los bordes destructivos
Hay dos tipos de bordes destructivos:
1.- Zonas de subducción
2.- Zonas de colisión continental
86. Si dos masas continentales se
acercan, llega un momento en el
que el que el océano que las
separa habrá subducido por
completo y se producirá la
colisión de ambos continentes,
uno de los episodios más
espectaculares de la tectónica
de placas.
La litosfera continental, más gruesa y ligera que la oceánica, no
sufre subducción. Tras el choque, la subducción se frena y la
velocidad de acercamiento entre las placas disminuye hasta
detenerse. Ambas masas continentales se han soldado en una,
formándose una nueva cordillera en medio.
Se completa así un proceso cíclico de apertura y cierre de un
océano que se conoce como ciclo de Wilson.
87. 5.3.- Los bordes pasivos
En ellos no se destruye ni se crea nueva litosfera
Son fallas en las
que hay un
desplazamiento
lateral de la litosfera
Son las fallas transformantes de
las dorsales y otras como la gran
Falla de San Andrés
Un desgarrón de casi 1.000 km
La falla de San Andrés, en
California, marca la frontera
donde convergen la placa
tectónica del Pacífico y parte de
la norteamericana. En los
alrededores de la falla, que se
extiende a lo largo de 970 km, se
produce gran actividad sísmica.
89. 6 Pruebas y motor del
movimiento de las placas
Hay muchas pruebas de que las placas
se mueven:
1.- Las mismas que aportó Wegener (*)
2.- Posteriores a Wegener: medición
con satélites, investigaciones de
terremotos y volcanes, estudio de los
fondos marinos…
•Los continentes encajan
•Fósiles
•Coincidencias geológicas
(*) Wegener no hablaba de movimiento de
placas, sino de movimiento de continentes.
90. En la
ASTENOSFERA del
Manto se originan
CORRIENTES DE
CONVECCIÓN
Estas CORRIENTES provocan el DESPLAZAMIENTO DE LAS PLACAS
6.1.- El motor de las placas
91. Corrientes de
convección
Zona de subducción
(destrucción) de la placa
Zona de
creación de la
placa (Dorsal)
La placa se va moviendo
Astenosfera
Si lo piensas, comprenderás que se trata de una
transformación de ENERGÍA CALORÍFICA en
ENERGÍA MECÁNICA (MOVIMIENTO)
Ya sabes que un globo con aire caliente sube…
El material más caliente de la astenosfera también sube:
CalorCalor MovimientoMovimiento
92. Las Placas se mueven sobre la
Astenosfera de modo parecido
a una cinta transportadora.
Los continentes viajan sobre
esta gigantesca cinta.
Astenosfera
93.
94. La convección del calor.
Introduce en un recipiente con agua unas virutas de un material que se
hunda en el agua pero que no sea muy pesado. Enciende el hornillo eléctrico y
espera un poco a ver lo que sucede.
¿Puedes explicar
este fenómeno?
¿Qué demuestra
esta experiencia?
95.
96. Puedes hacer las actividades interactivas en
http://iessuel.org/ccnn/interactiv/placas01.htm
Clic aquí
www.iessuel.org/ccnn
