Download 02. Origen y estructura de la Tierra

Tema 14– 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
1: Origen de la Tierra
Teoría Nebular
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.
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
2: Métodos de estudio del interior terrestre
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
También deben corregirse otros datos:
• Aceleración centrífuga (Ac)
• Corrección de aire libre (Cal)
• Corrección de Bouguer (CB)
• Corrección Topográfica (CT)
Para R debe hacerse una “corrección de latitud”
Si aplicamos las correcciones
oportunas, lo único que puede variar
el valor teórico de g es la densidad
de los materiales subyacentes
2: Métodos de estudio del interior terrestre
2. Método gravimétrico
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
2: Métodos de estudio del interior terrestre
3. Estudio de la temperatura
Esiste un gradiente geotérmico que
se va reduciendo con la profundidad
(En la superficie es de 3ºC/100m)
2: Métodos de estudio del interior terrestre
4. Magnetismo terrestre
2: Métodos de estudio del interior terrestre
4. Magnetismo 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
2: Métodos de estudio del interior terrestre
5. Método eléctrico
• 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..
2: Métodos de estudio del interior terrestre
6. Estudio de meteoritos
• 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.
Meteoritos:
• Sideritos (4%, Fe y Ni)
• Siderolitos (1%, Fe y silicatos)
• Condritas (86%, peridotitas)
• Acondritas (9%, basaltos)
• No confundir con las “tectitas” o rocas de impacto
2: Métodos de estudio del interior terrestre
7. Método sísmico
• 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.
Ondas P
Ondas S
Ondas L
• Su comportamiento depende de la naturaleza de los materiales
que atraviesan
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
2
Discontinuidad
de Mohorovicic
4
6
Velocidad (km/s)
8
10
12
14
1.000
2.000
Discontinuidad
de Gutenberg
3.000
Ondas S
4.000
Discontinuidad de
Wiecher-Lehman
5.000
6.000
Profundidad (km)
Ondas P
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)
3.2 Modelo Geodinámico
• 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 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
• La endosfera
equivale al núcleo, y
tiene una parte
externa fluída y una
parte interna sólida
Su movimiento
genera el campo
magnético terrestre