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Introducción a las Ciencias Terrestres GEOL 3025: Cap. 1 Prof. Lizzette Rodríguez Introducción General Presentación Prontuario – – – – – – – Información general Descripción y Objetivos del curso Temas a cubrirse Criterios y formas de evaluación Normas de clase Libro requerido Preguntas Geología ¿Qué es la Geología? Es la ciencia que estudia el planeta Tierra Se divide en 2 áreas: – Geología Física – estudia los materiales y los procesos en la superficie y bajo la superficie de la Tierra. – Geología Histórica – estudia el origen de la Tierra y su desarrollo a través del tiempo. Cont. Geología El estudio incluye: – Las propiedades, componentes y procesos físicos de la Tierra – Las propiedades, componentes y procesos químicos de la Tierra – Amenazas naturales, recursos, crecimiento poblacional, y asuntos ambientales La geología también estudia el origen y composición de otros planetas Tiempo Geológico Los geólogos asignan fechas bastante exactas a eventos en la historia de la Tierra Datación relativa (“relative dating”) – Las fechas son asignadas en su secuencia propia u orden sin saber la edad exacta en años – Principios que incluye: Ley de superposición Principio de sucesión biótica (de fósiles) Escala de tiempo geológico Un Geólogo estudia… La Tierra como un sistema compuesto de varios subsistemas: hidrosfera, biosfera, atmósfera, litosfera, manto y núcleo. La localización y composición de: minerales, rocas, combustibles fósiles, agua subterránea Ayuda a los ingenieros a localizar áreas para desechos sólidos, plantas de energía, hacer diseños a prueba de terremotos. Ayuda a predecir erupciones volcánicas, terremotos, problemas ambientales futuros… El Geólogo usa… Método científico – – – – – – Formular problema Recopilar datos Crear hipótesis Experimentación Informe de resultados ¿Cierto? Es Teoría (posibilidades de error) Uniformitarianismo = los procesos del presente son la clave para entender los del pasado. Leyes físicas, químicas y biológicas del Universo son constantes. Origen del Universo Hace aproximadamente 12-15 billones de años Big Bang: explosión causa expansión inmensa enfriamiento – Residuos de la explosión: núcleos de H y He – Estos comienzan a enfriarse y condensarse para formar las primeras estrellas y galaxias ¿Cuál es la evidencia? – Separación entre las galaxias – Existe una radiación de transfondo, posiblemente remanente de la explosión. Origen del Sistema Solar Se cree que la Tierra y otros planetas se formaron al mismo tiempo por el mismo material primordial que el Sol. Hipotesis de la Nebulosa Primitiva – Explosión en supernova crea colapso de una nube de material interestelar en la Via Láctea (compuesta de H y He) – La nube (nebulosa solar) se contrae mientras rota (comienza ~5 billones de años atrás) – La rotación transforma la nube a forma de disco plano – Se forma un protosol (Sol en formación) en el centro – Turbulencias crean centros pequeños de condensación y colisión formando los planetas (9), lunas (61) y asteroides. Cont. Origen del Sistema Solar Los planetas Se clasifican en Terrestres y Jovianos – Terrestres (alta densidad) Mercurio, Venus, Tierra y Marte Planetas internos se forman de substancias metálicas y rocosas, con altos puntos de fusión. – Jovianos (baja densidad) Jupiter, Saturno, Urano y Neptuno Planetas externos más grandes se forman de fragmentos de hielo (H2O, CO2 y otros). Datos de la Tierra Edad: ~4.6 billones de años Localización: Universo: parte media de espiral en Via Láctea: Sistema Solar Tamaño: 40,000 km circumferencia Composición física: corteza (océanica y continental), manto (litosfera, astenosfera, mesosfera) y núcleo (interno y externo) Formación de la estrutura en capas de la Tierra: – Los metales se hunden al centro. – La roca derretida sube para producir una corteza primitiva. – La segregación química estableció las tres divisiones básicas del interior de la Tierra (núcleo externo e interno, manto y corteza). – La atmósfera primitiva evolucionó de gases en el interior de la Tierra. Composición química: rocas, minerales, gases Composición física interna - La superficie está a 6370 km del centro. - La corteza, el manto y el núcleo son las capas definidas por composición. - La litosfera, astenosfera, mesosfera y el núcleo interno y externo son las capas definidas por propiedades físicas. Diferenciación = separación de materiales terrestres ¿Cómo ocurrió esta diferenciación? Derretimiento de la Tierra por el calor de: – Compresión gravitacional – Elementos radioactivos – Impacto de meteoritos Elementos pesados al centro, los livianos en superficie. Liberación de gases crea océanos y atmósfera. Sobre la Tierra… Superficie de la Tierra – Continentes Cadenas montañosas Interior estable – llamado craton y compuesto de escudos y plataformas estables. – Océanos y Cuencas Oceánicas Márgenes continentales (incluyendo la plataforma continental, el talud continental y el pie del talud) Cuencas oceánicas profundas (llanuras abisales, fosas submarinas y montes submarinos) Dorsales oceánicas o centrooceánica (la estructura más prominente en la Tierra, compuesta de rocas ígneas que han sido fracturadas y elevadas) Topografía de la superficie sólida Tipos de Rocas Rocas Igneas – Formadas por el enfriamiento y solidificación del magma (roca derretida) – Ej.: granito y basalto Rocas Sedimentarias – Se acumulan en capas en la superficie de la Tierra – Los sedimentos se derivan de la meteorización (“weathering”) de rocas preexistentes – Ej.: arenizca y caliza Rocas Metamórficas – Formadas por cambios en presión y temperatura en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas – Ej.: gneiss y mármol Ciclo de la Roca