ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA
-El origen del sistema solar y de la Tierra
-El estudio de la estructura interna de la Tierra
-Modelo geodinámico
-El motor interno de la Tierra
-Movimientos verticales de la litosfera
-Movimientos horizontales de la litosfera
-La tectónica de placas
RESUELVE LAS CUESTIONES QUE HAY EN
ALGUNAS DIAPOSITIVAS EN CUADROS DE
TEXTO CON FONDO AMARILLO ¡ÁNIMO!
EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR Y DE LA TIERRA
- La Tierra se formó, como el resto de
planetas, del Sistema Solar, a partir de los
materiales de la nebulosa inicial.
- Del gas y polvo que formaban el disco
plano que giraba alrededor del núcleo de
condensación que dio lugar al Sol.
- Las partículas que formaban este disco
comenzaron a agregarse. Estos agregados
chocaban entre sí sumando su materia y
formando cuerpos de mayor tamaño
denominados planetesimales. Estos
planetesimales también colisionaban entre sí
y formaron los planetas del sistema solar
Al colisionar, los planetesimales se unían y fusionaban debido a la enorme cantidad de calor que se
generaba en cada impacto. El resultado fue una Tierra primigenia muy caliente cubierta por un
océano de magma, de hasta 1000 km de profundidad, que permitió su diferenciación en capas (núcleo,
manto y corteza).
EL SISTEMA SOLAR CINTURÓN DE ASTEROIDES
Planetas rocosos: Mercurio, Venus, Tierra y Marte
Planetas gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno
Los componentes de la Tierra son:
• GEOSFERA
• ATMÓSFERA
• HIDROSFERA
• BIOSFERA
Intercambian materia y energía
La masa rocosa que se formó, la prototierra, por el calor
generado por los continuos impactos de fragmentos rocosos,
la contracción gravitatoria y el calor desprendido por la
desintegración radiactiva de algunos elementos, se calentó
tanto que llegó a fundirse. Como consecuencia se produjo
una reorganización de los materiales de todo el
planeta y los materiales se fueron disponiendo por orden
de densidad:
• El hierro fundido, mas pesado, se hundió hacia el centro
y formó el núcleo del planeta.
• Los materiales rocosos más ligeros ascendieron y
formaron la corteza, mientras que los más densos
quedaron en las capas intermedias formando el manto.
• De la actividad volcánica escapaban gran cantidad de gases
(proceso de desgasificación) que, atrapados por la
gravedad quedaron formando una capa gaseosa alrededor
de la geosfera, la atmósfera primitiva, muy diferente a
la actual: Sin oxígeno y muy rica en vapor de agua y CO2.
Además contenía otros gases como H2, N2, metano (CH4),
amoníaco (NH3), etc.
Hace 4500 ma:
Formación de
la Tierra
FORMACIÓN DE GEOSFERA y ATMÓSFERA
- A medida que los impactos de los planetesimales cesaron, la Tierra
primigenia comenzó a enfriarse lentamente. La corteza fue
progresivamente haciéndose más gruesa a medida que se enfriaban los
materiales hacia el interior de la Tierra.
En la atmósfera comenzaron a formarse grandes nubes por
condensación de la enorme cantidad de vapor de agua que
contenía. Con el enfriamiento, la nubes bajaron y produjeron lluvia que
enfriaba más la superficie terrestre. Y llovió y llovió, hasta que las nubes se
deshicieron y volvió a salir el Sol, ahora sobre océanos (Hidrosfera)
FORMACIÓN DE HIDROSFERA Y BIOSFERA
Por último, apareció la BIOSFERA: capa
de la Tierra donde se desarrolla la vida.
Influyó en:
- El oxígeno de la atmósfera
(fotosíntesis que lo produce)
- La formación de suelos
- Descenso de CO2 por acumulación en
materia orgánica por la fotosíntesis
Explica brevemente cómo se forma la Geosfera y la Hidrosfera
EL ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
MÉTODOS DE ESTUDIO
1. Sondeos y minas
2. Estudio de las rocas
3. Meteoritos
4. Método sísmico
Sondeos y minas
-Hasta 13 km de profundidad
-Radio terrestre: 6.371 km
¡INSIGNIFICANTE!
Mina de Riotinto (Huelva)
Estudio de las rocas
(volcánicas y otras)
Meteoritos
Suelen venir del cinturón de asteroides
El origen de la Tierra y de los
meteoritos es semejante
Cráter de un meteorito en Arizona
4. MÉTODO SÍSMICOSe basa en el estudio de las ondas sísmicas producidas en los terremotos
(P Y S) fundamentalmente. Se originan en el Hipocentro y se mueven en
todas direcciones alcanzando la superficie (llegan primero al Epicentro)
- Ondas P: más rápidas (primarias), atraviesan todos los medios, su
velocidad disminuye al pasar a medios líquidos. Movimientos de
compresión (muelle)
- Ondas S: más lentas (secundarias), no atraviesan medios líquidos.
Movimientos perpendiculares a la trayectoria de la onda (látigo)
¿CÓMO SE MUEVEN LAS ONDAS
P Y S EN EL INTERIOR DE LA
TIERRA?
ONDAS P= FLECHAS ROJAS
ONDAS S= FLECHAS AZULES
Ese movimiento (trayectoria y
velocidad) determina la existencia
de distintas capas en el interior de
la Tierra.
Cuando las ondas pasan de una capa de la Tierra a otra de distinta composición o estado físico, se
reflejan o se refractan, cambiando velocidad y dirección de su trayectoria. Esto ayuda a
interpretar cómo son las capas y se puede localizar la profundidad de las DISCONTINUIDADES
SÍSMICAS O LÍMITES ENTRE CAPAS
Las zonas de sombra son aquellas en las que no se reciben las ondas
MÉTODO SÍSMICO
¿Qué ondas pueden atravesar todo el planeta? ¿Qué ocurre con las otras?
DISCONTINUIDADES SÍSMICAS: son las superficies que separan capas de la Tierra, donde se
dan cambios bruscos de velocidad e indican los límites entre esas capas. Corteza, manto y núcleo.
MÉTODO SÍSMICO: este método detecta la existencia de capas por las discontinuidades
Corteza
Núcleo externo
Núcleo
interno
MÉTODO SÍSMICO: gráfica de la velocidad de las ondas P y S en el interior de la Tierra
• Nombra todas las capas de la Tierra y las
discontinuidades más importantes. Indica a
qué profundidad se encuentra cada una de
las discontinuidades.
• ¿Cómo cambia la velocidad de ondas P y de
ondas S desde la superficie hasta el centro
de la Tierra a unos 6.378 km?
• ¿Crees que se mueven con rapidez las ondas
sísmicas?
ESTRUCTURA DE LA TIERRA
CAPAS INTERNAS DE LA TIERRA
MODELO ESTÁTICO O
GEOQUÍMICO, basado en la
composición química de los
materiales de las capas, las
divide en corteza, manto y
núcleo
MODELO GEODINÁMICO,
basado en el comportamiento
de las capas, las divide en
litosfera, astenosfera,
mesosfera y endosfera
CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA
GROSOR GRUESA, variable (33 - 80 Km bajo cordilleras) FINA, casi constante (5 -10 Km)
COMPOSICIÓN Granítica principalmente Basáltica (lava enfriada)
DENSIDAD Poco densa (2,7 g/m3) Más densa (3,0 g/m3)
ANTIGÜEDAD Zonas de gran antigüedad, casi 4000 m.a. JOVEN, máximo 180 m.a.
La corteza es la capa rocosa más
superficial y mas delgada de la Tierra (si
comparamos la Tierra con un huevo, las
corteza tendría el espesor de la cáscara). Su
grosor medio varia entre 5-10 km en los
océanos y alrededor de 33 km en los
continentes, aunque aumenta
considerablemente bajo las cadenas
montañosas (a mayor altitud de éstas, mayores
“raíces” hay bajo el continente). Se han llegado
a medir espesores de más 80 km bajo el
Himalaya. Existen por tanto dos tipos de
corteza, la continental y la oceánica, con
las siguientes características diferenciales:
LA CORTEZA CONTINENTAL Y OCEÁNICA
LAS CAPAS DE LA TIERRA: CORTEZA, MANTO Y NÚCLEO
¿En qué se diferencian la corteza continental y la oceánica?
EL MANTO
El manto es la capa intermedia de Tierra, llega hasta los 2.900 km
de profundidad y su temperatura está comprendida entre los
1000ºC y los 3.700ºC. Aunque su composición química es
homogénea (una roca denominada peridotita), su estado físico
varia según la profundidad, de modo que distinguimos varias zonas:
- La región superior pegada a la corteza es rígida y forma,
junto con la corteza una unidad estructural de unos 100-300
km de espesor (según zonas) denominada litosfera. Esta litosfera
es rígida y forma las placas tectónicas
- Por debajo es encuentra el manto inferior, mesosfera, de peridotita
más densa (debido a la presión).
- En el límite manto-núcleo se encuentra una capa de unos 200 km de
espesor denominada capa D, constituida por material fundido, que
asciende en forma de penachos o plumas que pueden llegar hasta la
superficie.
- Debajo de la litosfera, la roca peridotita se encuentra en un estado
semisólido, con cierta plasticidad (capacidad de desplazamiento). A
esta región del manto se le denominó astenosfera, pero actualmente esta
denominación esta en desuso. Esta zona pertenece al manto superior y
alcanza los 670 km de profundidad
Mesosfera
¿De qué roca está compuesto el manto?
¿Por qué se cree que el mato tiene dos capas, manto superior y manto inferior?
EL NÚCLEO Y EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
El núcleo, desde los 2900 km de profundidad hasta el centro de
la Tierra. Capa muy densa con presiones y temperaturas
muy elevadas. Esta constituido principalmente por hierro,
también contiene níquel y otros como oxígeno, azufre y silicio.
En él se diferencian dos zonas: el núcleo externo, fluido,
donde los materiales se agitan en fuertes corrientes de
convección y el núcleo interno, que es sólido (debido a la
presión tan alta).
El campo magnético terrestre se origina debido al movimiento de las masas de hierro fundido del
núcleo externo, que generan corrientes eléctricas alrededor de la masa de hierro sólido del núcleo interno. El
núcleo terrestre se comporta como un gigantesco electroimán, proceso conocido como efecto dinamo.
La Tierra se comporta como un imán cuyos polo norte y sur
magnéticos no coinciden con los geográficos y , además, su posición
cambia a lo largo del tiempo. En la actualidad, el polo norte magnético se
encuentra a unos 1.800km del geográfico y se está desplazando por la zona
norte de Canadá en dirección a Alaska.
Hay que destacar, que cuando hablamos de polos magnéticos terrestres,
llamamos polo norte magnético al que está próximo al polo norte geográfico y,
polo sur magnético al próximo al polo sur geográfico
¿Por qué la Tierra tiene un campo magnético?
- La brújula ¿nos señala el norte según los mapas geográficos?
ESTRUCTURA DE LA TIERRARelación entre el Modelo geoquímico y
el Modelo geodinámico
Modelo geoquímico Modelo geodinámico
ENDOSFERA
Haz un dibujo de la
estructura de la Tierra según
el modelo geoquímico y otro
dibujo según el modelo
geodinámico. Representa en
el capas, composición de las
mismas y discontinuidades,
indicando las profundidades.
MODELO GEODINÁMICO DE LA TIERRA
MODELO GEODINÁMICO DE LA TIERRA
Astenosfera
Endosfera
• Indica las diferencias que observas entre corteza
continental y corteza oceánica
• ¿Dónde está situad la capa D y qué ocurre relacionado con
ella?
• Diferencias entre Corteza y Litosfera
EL MOTOR INTERNO DE LA TIERRA
El CALOR Y LA GRAVEDAD explican la dinámica
terrestre:
- El calor debido al origen de la Tierra y a la descomposición
de isótopos radiactivos
Gradiente geotérmico, aumento de la temperatura en el
interior de la Tierra. Es de 3ºC en la corteza, luego varía
El calor interno de la Tierra produce
corrientes de convección en el manto
y el núcleo externo
(más ligero)Más denso
La gravedad terrestre determina los
movimientos ascendentes y descendentes
El núcleo y el manto no se mezclan por tener
distinta densidad. Se dan en ellos corrientes de
convección independientes
¿En qué consisten las corrientes de convección?
¿Dónde se producen en la Geosfera?
MOVIMIENTOS VERTICALES DE LA LITOSFERA: ISOSTASIA
La península de
Escandinavia estuvo
cubierta por un glaciar.
Hace unos 10.000 años el
hielo empezó a fundirse y
la península está aún
recuperando su equilibrio
isostático en un
movimiento de ascenso.
Los valles glaciares han
sido inundados por el mar
Explica los movimientos isostáticos de una manera práctica. Utiliza un recipiente con agua, un
corcho y unas monedas de diferente tamaño.
MOVIMIENTOS HORIZONTALES DE LA LITOSFERA
Hipótesis:
-Fijistas
Los continentes siempre en la
posición actual.
-Movilistas
A lo largo del tiempo los
continentes han recorrido largas
distancias.
HIPÓTESIS DE LA DERIVA CONTINENTAL. Teoría movilista
Alfred Wegener
1880-1930
Teoría de1912
Afirmaba que los continentes podían
desplazarse y que hace unos 300 m.a.
estuvieron todos juntos formando una
Pangea. Ésta se fragmentó y los
continentes se movieron como un
iceberg en el océano. Suponía que la
fuerza impulsora era la rotación
terrestre
PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL
PRUEBAS GEOGRÁFICAS: encaje como piezas de un puzzle de los continentes por sus
plataformas continentales.
PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL
PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS: glaciación de hace 300 m.a. que afectó a zonas hoy muy
alejadas y evidencias de climas distintos a los que se dan en la actualidad en algunas zonas de
continentes.
- Morrenas, depósitos de glaciares, en zonas donde actualmente el clima no es frío.
- Yacimientos de carbón procedentes de plantas de clima cálidos en continentes
ahora situados en zonas frías.
PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL
PALEONTOLÓGICAS: se encuentran los mismos fósiles en continentes ahora
alejados (no pudieron atravesar los océanos).
Explica tres pruebas que apoyen la teoría de Wegener
Hipótesis de la expansión del fondo oceánico
Valorando el magnetismo remanente de las rocas del fondo oceánico, Harry Hess e en
1962:
• La expansión de los fondos oceánicos ocurre en las dorsales, donde se forma
nueva corteza oceánica con la actividad volcánica.
• Las rocas originadas presentarán una orientación según el campo magnético
existente en ese momento.
• Si nos alejamos de la dorsal encontramos rocas con orientaciones contrarias o
las mismas dispuestas simétricamente (a la misma distancia de la dorsal).
Es debido a que en las dorsales se crea nueva litosfera al salir magma y la nueva
litosfera empuja a la anterior
LA TECTÓNICA DE PLACAS
Las placas litosféricas (Tuzo Wilson):
Regiones estables limitadas por zonas inestables de gran actividad
sísmica y volcánica
Postulados de la tectónica de placas:
- La litosfera está dividida en placas
que encajan como piezas de un puzle
(las zonas de contacto tienen gran
actividad sísmica y volcánica).
- La litosfera oceánica es más densa y
delgada que la continental y se crea
en las dorsales y se destruye en las
fosas.
- El calor interno de la Tierra y la
fuerza de la gravedad (crean las
corrientes de convección) mueven las
placas arrastrando con ellas a los
continentes.
- Las placas interactúan entre sí
originando relieve, volcanes y
terremotos
DISTRIBUCIÓN DE TERREMOTOS Y VOLCANES
LAS PLACAS LITOSFÉRICAS: movimientos relativos (mediante flechas)
LÍMITES ENTRE PLACAS, TIPOS DE BORDES Y MOVIMIENTOS RELATIVOS
Borde pasivo en las
FALLAS
TRANSFORMANTES
Creación de
litosfera
oceánica en las
DORSALES
OCEÁNICAS
Destrucción de
litosfera
oceánica
Formación de
corilleras
En ZONAS DE
SUBDUCCIÓN
Busca ejemplos de estos tipos de límites en el mapa de placas litosféricas de la diapositiva anterior
CORRIENTES DE CONVECCIÓN Y MOVIMIENTOS DE PLACAS
Observa bien las corrientes de convección y trata de responder a las cuestiones:
- ¿Por qué sale magna en las dorsales?
- ¿Qué ocurre en la litosfera en esa zona como consecuencia?
- ¿Qué ocurre en el manto bajo las zonas de subducción?
- ¿Qué le ocurre a la litosfera en esas zonas de subducción?
CINTURÓN DE FUEGO
DEL PACÍFICO
En la página 19 del libro de
texto: lee el texto y
responde a las cuestiones.
Con este enlace puedes
ver un vídeo sobre la
tectónica de placas
interesante:
https://www.youtube.com/
watch?v=9XDu4Iqd2I0
Es un poco largo. Lo
puedes ver por partes y
con tranquilidad