Download la tierra y su dinámica

LA TIERRA Y SU DINÁMICA
CONTENIDOS:
1 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1.
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
4. LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
5. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE
6. LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS
8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
La cosmología
L
l í moderna
d
es la
l ciencia
i
i que estudia
t di la
l estructura
t t
y composii
ción del Universo. Comenzó en la primera mitad del siglo XX cuando
Edward Hubble estudiaba la estructura del universo con un telescopio de
250 cm y Albert Einstein explicaba de forma teórica las observaciones de
Hubble con su teoría de la relatividad.
Observaciones:
-Algunas nebulosas eran verdaderas galaxias formadas por estrellas como
la nuestra.
- El universo está en expansión. Hubble observó que las galaxias se alejan
de nosotros, tanto más rápido cuanto más lejos están. Estó se confirmó
con el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo en 1965.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO
- TEORÍA DEL BIG BANG
- TEORÍA INFLACIONARIA
- TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE
- TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1 1 TEORÍA DEL BIG BANG
1.1.
Esta teoría supone que si el universo está en expansión, debió tener un origen, un
o e to a pa
partir
t del cual se iniciara
c a a la e
expansión.
pa s ó .
momento
Según este modelo, hace entre 10.000 y 12.000 millones de años, toda la materia,
así como el espacio, el tiempo y la energía se encontraban concentrados en un
mismo punto.
punto Al explotar,
explotar la energía se fue transformando en materia (teoría de la
relatividad) a medida que se alejaba en todas las direcciones. En este momento,
no solo se formó la materia sino también el espacio y el tiempo.
Se inició la expansión del Universo y se empezaron a formar los núcleos de átomos
de hidrógeno y helio. A medida que el universo aumnetaba su volumen, disminuía
su temperatura y los fragmentos de la explosión se fueron condensando dando
lugar a las nebulosas, las galaxias, las estrellas, los planetas y el resto de
estructuras astronómicas.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1.2. TEORÍA INFLACIONARIA
Esta
sta teo
teoría,
a, desa
desarrollada
ollada po
por Allan
lla Gut
Guth e
en la década de 1980
980 es co
complementaria
ple e ta a a
la teoría del Big Bang. Intenta explicar los primeros momentos del universo.
Basándose el los estudios de Stephen Hawking sobre los agujeros negros, Allan
Guth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansión
cuya velocidad era muy superior a la de la luz.
Esto explica la uniformidad del universo visible, ya que las partes que lo
constituían estaban tan cerca unas de otras que, al separarse a esta velocidad,
mantenían la densidad y la temperatura.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1.3. TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE
Esta teoría fue propuesta por Ernst Pik y sostiene que la fuerza gravitatoria del
universo será capaz de frenar su expansión hasta el punto de volver a contraerse
hasta formar el “átomo primigenio”, que después de un cierto tiempo, orignaría
un nuevo Big Bang.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1 4 TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
1.4.
Esta teoría fue postulada por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle en 1949
como
co
o alte
alternativa
at va al modelo
odelo del Big
g Bang.
a g.
Defienden la idea del principio cosmológico perfecto. Este principio defiende la
homogeneidad del universo y su invariabilidad, anto en el tiempo como en el
espacio.
espacio
El universo sería eterno y uniforme. El espacio cedido por las galaxías en proceso
de expansión sería rellenado por la formación continua de materia en un proceso
indetectable por su reducida dimensión.
En la actualidad este modelo ha caído en descrédito debido al descubrimiento de
la radiación cósmica de fondo.
fondo
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2.
Nuestro Sistema Solar está formado por nuestra estrella, el Sol, que
se encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientes
satélites), los planetas enanos y los cuerpos pequeños (asteroides,
meteoritos, cometas...). Giran a su alrededor atraídos por la fuerza de la
gravedad que actúa como un gigantesco imán.
imán
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2.
Las teorías más aceptadas actualmente sobre el
origen del Sistema Solar son las teorías nebulares o
de condensación.
Estas teorías consideran que tanto el Sol como su
sistema de planetas se formaron a partir de una
nebulosa que comenzó
ó a girar sobre síí misma y a
reunir parte de su materia en el centro, debido a
las fuerzas gravitatorias.
g
El modelo más aceptado es el modelo de los
“planetesimales” de Weizaäcker y Kuiper.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2.
LA HIPÓTESIS DE LOS PLANETESIMALES
Etapas de la formación del Sistema Solar.
1- Explosión de una supernova situada en uno de los
extremos de la Vía Láctea.
Láctea
2- Compactación de la primitiva nebulosa de gas,
enriquecida con el polvo cósmico de la nebulosa.
Formación
ó de un protosol.
3- Contracción hasta formar una enorme bola de gas.
Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol.
4- Aparición de discos formados por partículas de polvo
cósmico. Aparición de planetesimales.
5- Acreción de planetesimales. Planetas cada vez
mayores. Satélites.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2.
LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR:
™Astros
que orbitan alrededor del Sol.
™Masa suficiente para que su gravedad les haga tener forma casi redonda.
™No emiten radiación como las estrellas.
™La mayoría posee uno o varios satélites o lunas que orbitan a su alrededor.
Pueden ser:
™ Planetas
Pl
iinteriores
i
o rocosos.
™Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
™Son cuerpos
p p
pequeños,
q
, con atmósferas delgadas
g
y formados
mayoritariamente por rocas sólidas.
™ Planetas exteriores o gaseosos.
™Júpiter,
Júpiter Saturno
Saturno, Urano y Neptuno
Neptuno.
™Son cuerpos de gran tamaño, compuestos por un núcleo sólido y una
gran envoltura gaseosa, principalemente de hidrógeno y helio.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
Para el estudio de la Tierra existen dos tipos de métodos:
-MÉTODOS DIRECTOS
Tratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de manera
directa, bien insitu, bien mediante muestras de laboratorio.
-MÉTODOS
MÉTODOS INDIRECTOS
Son aquellos que elaboran hipótesis y deducen característcas del interior
de la Tierra a partir de datos de diversa naturaleza, como las mediciones
de la gravedad, del magnetismo, de los meteoritos, de la energía térmica
emitida, de las ondas sísmicas, etc.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS DIRECTOS
- OBSERVACIÓN DE ROCAS SUPERFICIALES
El estudio de estas rocas propiorciona bastante información sobre las
caracerísticas
í ti
d su formación
de
f
ió en la
l corteza
t
t
terrestre.
t
- MINAS Y SONDEOS
Un sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestras
profundas de materiales para observarlos en el laboratorio. Una mina es
una excavación que se realiza para extraeo minerales. Proporcionan
información sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimiento
de tallada de la capa más superficial terrestre.
- EXPERIENCIAS DE LABORATORIO
Consisten en reproducir e escala reducida procesos que suceden en el
interior terrestre.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
Los más importantes son:
- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS
- MÉTODOS MAGNÉTICOS
- ESTUDIO DE LOS METEORITOS
- MÉTODOS GEOTÉRMICOS
- MÉTODO
É
SÍSMICO
Í
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS
Se basan en el estudio de las alteraciones de la aceleración de la gravedad
en diversos
di
puntos
t
d l planeta,
del
l
t
es decir,
d i las
l
anomalías
lí
gravmétricas.
ét i
Aportan información sobre la densidad y la composición de las rocas del
interior terrestre.
- MÉTODOS MAGNÉTICOS
La presencia de un campo magnético implica la necesidad de que exista un
núcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleo
interno sólido con abundancia en materiales metálicos, probablemente
hierro y níquel.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
- ESTUDIO DE LOS METEORITOS
Los meteoritos son cuerpos de composición y tamaño variable que
provienen
i
d l esapcio
del
i exterior
t i y que caen a la
l Tierra.
Ti
S
Son
cuerpos que
podrían tener una composición muy similar al interior terrestre. Tres tipos:
sideritos, siderolitos y litometeoritos o aerolitos.
- MÉTODOS GEOTÉRMICOS
Se basan en el estudio del calor procedente del interior terrestre. Este
calor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujo
geotérmico, que puede medirse en la superficie terrestre y que no es igual
en todas las partes de la Tierra. Los valores más altos se dan en zonas de
intenso vulcanismo o zonas con delgada corteza,
corteza los valores más bajos se
dan en las fosas oceánicas y en zonas con corteza muy gruesa.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Es el que más información ha proporcionado hasta la fecha sobre la
composición
i ió y la
l estructura
t t
d l interior
del
i t i terrestre.
t
t
Se basa en el estudio del comportamiento de las ondas sísmicas al atravesar
el interior del planeta.
p
Estas ondas son de varios tipos:
· Las ondas P, primarias o longitudinales.
· Las ondas S, secundarias o de cizalla.
· Las ondas superficiales.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Estas ondas son de varios tipos:
· Las ondas P, primarias o longitudinales. Vibran en la misma
dirección que la propagación, produciendo la expansión y la
compresión
p
de los materiales q
que atraviesan.
· Las ondas S, secundarias o de cizalla. Se despazan
perpendicularmente a la dirección de propagación, mediante un
movimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en los
materiales.
· Las ondas superficiales. Son consecuencia de la llegada de las
ondas P y S a la superficie. Son de dos clases: ondas Rayleigh u
ondas R y ondas Love u ondas L.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3.
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Información que proporcionan las ondas sísmicas:
A. La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la rigidez y la densidad de las rocas
que atraviesan.
B. La velocidad de las ondas en una capa formada por los mismos materiales aumenta
con la profundidad debido a que la presión hace que los materiales sean más densos.
C. Las ondas P se trasmiten más rápidamente que las ondas S.
D Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos.
D.
sólidos
E. Las ondas P atraviesan materiales líquidos, por el contrario, las ondas S no los
atraviesan.
F. Cuando las ondas pasan de un material a otro se reflejan o se refractan, cambian de
velocidad. Los cambios que experimentan las ondas sísmicas en estos puntos se
denominan discontinuidades sísmicas.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
4 LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
4.
MODELOS DEL INTERIOR TERRESTRE
Concibe el interior de la Tierra como una
gigantesca estructura rocosa distribuida en capas
concéntricas
separadas por discontinuidades, que son zonas de separación
entre capas que presentan:
- distinta composición química (corteza, manto y núcleo).
- distinta composición mineralógica (manto externo y manto interno)
- distinto estado físico (núcleo externo y núcleo interno).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
MODELO ESTÁTICO O GEOQUÍMICO
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
MODELO DINÁMICO
1. LITOSFERA. Se corresponde
con la corteza más la parte
superior del manto superior. Es
rígida.
2. MESOSFERA. Se corresponde
con el resto del manto.
3 ENDOSFERA
3.
ENDOSFERA. Se
S corresponde
d
con todo el núcleo (externo e
interno).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores.
CORTEZA
ƒ Es la capa más externa.
ƒ Se extiende desde la superficie terrestre hasta la discontinuidad de
Mohorovicic (a unos 35 km de profundidad).
ƒ Está formada por silicatos de aluminio,
aluminio calcio
calcio, sodio y potasio
potasio.
ƒ Puede ser de dos tipos:
- Corteza oceánica. Menor espesor pero más densa. Formada por
rocas magmáticas como basaltos o gabros.
- Corteza continental. Mayor espesor, menos densa. Formada por
rocas diversas, abunda el granito y la andesita.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores.
MANTO
ƒ Zona comprendida entre la discontinuidad de Mohorovicic y la de
Gutemberg (2900 km).
ƒ Está formado por peridotitas.
ƒ Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2
zonas:
- Manto superior. (35 km - 670 km)
- Manto inferior. (670 km - 2900 km)
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores.
NÚCLEO
g ((2900 km))
ƒ Zona comprendida entre la discontinuidad de Gutemberg
hasta el centro de la Tierra.
ƒ Está formado por hierro, níquel, algo de azufre, silicio y oxígeno.
ƒ La composición química y el estado físico es el responsable del campo
magnético terrestre.
ƒ Se diferencian dos capas separadas por la discontinuidad de
Weichert Lehman
Weichert-Lehman
- Núcleo externo. Líquido (2900 km – 5170 km).
- Núcleo interno. Sólido (5170 km – 6370 km).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
5 HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE
5.
5.1. HIPÓTESIS OROGÉNICAS.
- Hipótesis fijistas.
- Hipótesis movilistas.
- Hipótesis de la deriva continental de Alfred Wegener.
- Modelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess,
(Hess Vine y
Mathews)
- Teoría de la Tectónica de Placas.
* Las principales pruebas que apoyan las hipótesis movilistas
son las pruebas geológicas, paleoclimáticas, paleontológicas y
paleomagnéticas
l
éi
(
(ver
página
á i 251 del
d l libro
lib de
d texto).
)
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
6.
Considera que:
- La litosfera se encuentra fragmentada en placas litosféricas, que
j entre sí como un puzzle.
p
encajan
- Las placas pueden estar formadas por corteza oceánica, por corteza
continental o ser mixtas.
- Las placas están delimitadas por bordes de placa que pueden ser de
tres tipos: dorsales oceánicas, zonas de subducción o fallas
transformantes.
transformantes
- El motor del movimiento de las placas es el calor interno de la
Tierra, procedente del núcleo y del manto
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
6.
Tipos de bordes de placa: dorsales,
dorsales zonas
de sudbucción y fallas transformantes
TIPOS DE BORDES DE PLACA
1.
DORSALES OCEÁNICAS (bordes constructivos)
ƒ
Vulcanismo submarino que emite magma procedente del
manto. El magma basáltico se enfría y se genera nueva litosfera
oceánica.
2.
ZONAS DE SUBDUCCIÓN (bordes destructivos)
ƒ
Actividad sísmica. La litosfera oceánica, más densa, se hunde
volviendo
l i d d
de nuevo all manto.
t L
La ffricción
i ió provoca ffocos sísmicos
í i
localizados en un plano (plano de Benioff).
En algunos casos también procesos volcánicos.
3.
FALLAS TRANSFORMANTES
ƒ
Actividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni
destrucción de litosfera.
DINÁMICA DE LOS BORDES DIVERGENTES DE PLACA
2 posibles situaciones:
1. SEPARACIÓN ((divergencia)
g
) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO
ƒ Dorsales oceánicas.
2. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL
ƒ Rift intracontinentales.
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
3 posibles situaciones:
1. ACERCAMIENTO ((convergencia)
g
) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO
ƒ Subducción del borde más denso. Islas volcánicas
2. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO – CONTINENTAL
ƒ Subducción del borde oceánico. Islas volcánicas. Terremotos. Orógenos.
3. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL
ƒ Obducción.
Obd
ió Orógenos
Oó
y terremotos.
t
t
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS
8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA
Deformaciones y roturas:
-
-
Pliegles: Curvatura de estructuras que en un origen eran planas.
Diaclasas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los
que se rompe a fformación
ió rocosa no experimentan
i
t
desplazamientos.
Fallas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los que
se rompe la
l masa de
d roca afectada
f t d sufren
f
d
desplazamientos
l
i t
unoscon respoecto a otros. Tipos:
Falla normal
Falla inversa
Falla transformante
ACTIVIDADES
Página 239: 2
Página 241: 2
Página 245: 1, 2, 3, 4, 5
Página 247: 1, 2, 3
Página 253: 2, 3
Página 255: 2
Página
g
257: 1,, 3
Página 259: 1
Página 262: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
Página 263: 15
15, 17