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02 – ORIGEN Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA
El origen de la Tierra Métodos de estudio del interior
terrestre Estructura interna de la Tierra
1: Origen de la Tierra
Una nebulosa giratoria constituida por enormes cantidades de polvo y gas,
comenzó a concentrarse.
La atracción gravitatoria hizo que se formase una gran masa central o protosol, entorno al cual giraba un disco de partículas de polvo y gas.
Las partículas del disco giratorio se fusionaron formando cuerpos de mayor
tamaño, los planetesimales.
Las colisiones y uniones de los planetesimales originaron cuerpos
mayores, los protoplanetas.
Teoría Nebular
1: Origen de la Tierra
• Origen de la Tierra
1: Origen de la Tierra
• Después de formarse por “acreción” de planetesimales:• A mayor tamaño, mayor compresión hacia el interior• Desintegración radiactiva en el interior
• Resultado: fusión parcial y diferenciación gravitatoria
• Así se formaron núcleo, manto y corteza• Y las capas fluídas quedaron en el exterior: hidrosfera y atmósfera
• Después los seres vivos cambiaron sensiblemente el planeta (sobre todo la atmósfera, con su oxígeno y la capa de ozono)
1: Origen de la Tierra
• Origen de la Luna
1: Origen de la Tierra
2.1 Los métodos directos son:• la observación de materiales volcánicos, • los sondeos (hasta 12 km.)• Las minas (hasta 3 km., el estudio de rocas profundas, etc.• El afloramiento de materiales debido a la erosión
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• 2.2 Los métodos indirectos son:• la densidad terrestre• el método gravimétrico• estudio de la temperatura• magnetismo terrestre• método eléctrico• estudio de los meteoritos• estudio de las ondas sísmicas
2: Métodos de estudio del interior terrestre
1. Densidad Terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
1. Densidad Terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
2. Método gravimétrico
2: Métodos de estudio del interior terrestre
También deben corregirse otros datos:
• Aceleración centrífuga (Ac)
• Corrección de aire libre (Cal)
• Corrección de Bouguer (CB)
• Corrección Topográfica (CT)
Si aplicamos las correcciones oportunas, lo único que puede variar el valor teórico de g es la densidad de los materiales subyacentes
Para R debe hacerse una “corrección de latitud”
2. Método gravimétrico
2: Métodos de estudio del interior terrestre
Contrastando los valores teóricos con los valores reales obtenidos experimentalmente, surgen
ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS:
• Positivas: cuando los materiales son más densos.
• Negativas: cuando son menos.
Pueden utilizarse para localizar yacimientos
3. Estudio de la temperatura
2: Métodos de estudio del interior terrestre
(En la superficie es de 3ºC/100m)
Esiste un gradiente geotérmico que se va reduciendo con la profundidad
4. Magnetismo terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
4. Magnetismo terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• Declinación magnética: ángulo entre el norte geográfico y el norte magnético (varía de un lugar a otro y de un momento a otro).• Mapa de declinaciones: con isógonas o líneas de igual declinación
• Anomalía magnética: Los materiales locales pueden hacer variar ligeramente esa declinación.• Nos da información sobre la composición de las rocas
5. Método eléctrico
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• Mide la resistividad de las rocas (el inverso de la conductividad)• Se crea un fuerte campo eléctrico con dos “electrodos de potencial”, y se mide la intensidad del campo creado con dos “electrodos de potencial”
• Es muy preciso a poca superficie, y se utiliza en prospecciones mineras y de aguas subterráneas..
6. Estudio de meteoritos
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• Son fragmentos rocosos que orbitan en el sistema solar, como restos de los primitivos planetesimales.• Por eso su estructura y composición nos dan datos del interior terrestre.
• No confundir con las “tectitas” o rocas de impacto
Meteoritos:• Sideritos (4%, Fe y Ni)• Siderolitos (1%, Fe y silicatos)• Condritas (86%, peridotitas)• Acondritas (9%, basaltos)
7. Método sísmico
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• La sismología estudia los terremotos y la transmisión de sus vibraciones u ondas sísmicas.• Éstas se transmiten a partir del foco o hipocentro• El epicentro es el punto superficial situado en la vertical del foco.
• Los terremotos se registran con sismógrafos y así obtenemos sismogramas
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• Las ondas sísmicas son de tres tipos:• Primarias o P. De compresión, son las más rápidas (unos 10 km/s), y se propagan tanto por sólidos como por líquidos. Longitudinales• Secundarias o S. Van más lentas (unos 5 km/s), y se propagan solo por sólidos. Son transversales• Superficiales. Son las más lentas pero las más peligrosas.
• Su comportamiento depende de la naturaleza de los materiales que atraviesan
Ondas SOndas LOndas P
2: Métodos de estudio del interior terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
• Del estudio de las ondas sísmicas se deducen una serie de capas y discontinuidades en el interior terrestre
Discontinuidad de Mohorovicic
Discontinuidad de Wiecher-Lehman
Ondas S
Ondas P
2 4 6 8 1410 12
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
Velocidad (km/s)
Profundidad (km)
Discontinuidad de Gutenberg
2: Métodos de estudio del interior terrestre
3. Estructura interna de la Tierra
3.1 Modelo Geoquímico
• La corteza está formada sobre todo por silicatos, y es diferente en los continentes y en los océanos. Densidad de 2.7-2.9
3.1 Modelo Geoquímico
• Estructura horizontal de la corteza
3.1 Modelo Geoquímico
• El manto tiene densidad mayor, desde 3.2 hasta 5.5• Compuesto por rocas llamadas peridotitas (silicatos ricos en hierro y magnesio)• Con distinta estructura según la profundidad: • A unos 659 km hay una discontinuidad: manto superior y manto inferior
Espinela Perovskita
3.1 Modelo Geoquímico
• El núcleo tiene densidad desde 10 hasta 13• Compuesto por hierro prácticamente puro, aleado con Ni (níquel) y posiblemente S (azufre)• A unos 5100 km hay una discontinuidad: núcleo externo (fluído) y núcleo interno (sólido)
• La litosfera es la capa dinámica externa y corresponde a corteza + parte superior del manto• Es rígida y está formada por placas litosféricas (12 mayores y otras menores)
• Con un espesor de 10 km (océanos) a 300 km (continentes)
3.2 Modelo Geodinámico
• La astenosfera tiene espesor variable (100-300 km) y se comporta de manera plástica (sobre ella “flotan” las placas de la litosfera). Su existencia es muy discutida, y puede no ser continua.
• La endosfera equivale al núcleo, y tiene una parte externa fluída y una parte interna sólida Su movimiento genera el campo magnético terrestre
• La mesosfera equivale al resto del manto. Es sólida y rígida, pero permite la existencia de corrientes de convección Y a veces es atravesada por plumas térmicas ascendentes que originarán puntos calientes
3.2 Modelo Geodinámico