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LA TIERRA. ORIGEN Y ESTRUCTURA
TIEMPO GEOLÓGICO
TEMA 1
Págs. 24-26
ORIGEN DE LA TIERRA
ORIGEN DE LA TIERRA
• ¿Cómo se formó la Tierra?......
• ¿Cómo se formó la Atmósfera?
ORIGEN DE LA TIERRA
• Inicialmente se supone la existencia de una nebulosa
protosolar, mezcla de nubes de gas, rocas y polvo en
rotación (hipótesis de la nebulosa primitiva)
• Su composición química mayoritaria era de H y He, así
como elementos pesados
• La explosión de una extrella hace 5.000 m.a. provocó
una onda de choque que colisiona con la nebulosa e
incrementa su rotación y gravedad.
ORIGEN DE LA TIERRA
• Se forma un disco protoplanetario, acumulando la
mayor parte de su masa en el centro y posteriormente
calentándose (protosol)
• El porcentaje de materia restante dispersado comenzó a
condensarse y agregarse en materia incandescente
• Los mayores fragmentos –planetesimales-, atrajeron a
fragmentos de menor tamaño por la fuerza de gravedad.
• Así fueron incrementando su tamaño hasta dar lugar a
los planetas, entre ellos la Tierra (hace 4.600 m.a.)
ORIGEN DE LA TIERRA
• Internamente, la actividad magmática del planeta
Tierra era considerable. Los gases emitidos por esta
dinámica interna, básicamente CO2, SO2,
compuestos de nitrógeno y vapor de agua, se
liberaron al exterior
• De esta manera se forma la atmósfera primigenia,
compuesta básicamente por H2O (vapor de agua),
CO2, SO2, CH4, HCl, N2 con ausencia de oxígeno
(atmósfera reductora)
ORIGEN DE LA TIERRA
• La atmósfera primitiva, con vapor de agua, se fue
enfriando y este vapor de agua condensándose
• Este hecho debió provocar grandes lluvias, una parte de
las cuales, en contacto con el suelo, se evaporó de
nuevo para volver a generar nuevas lluvias.
• La repetición de este ciclo aceleró en mayor medida el
enfriamiento de la Tierra, hasta que se consiguió una
temperatura similar a la actual y el agua pudo
permanecer en estado líquido
• Así se forman los océanos y mares que conforman la
hidrosfera
ORIGEN DE LA TIERRA
• Las partículas y moléculas de la atmósfera reductora
fueron arrastradas por la lluvia, acumulándose en los
nuevos océanos
• Estas moléculas y gases de la atmósfera primitiva
reaccionaron entre sí originando las primeras moléculas
orgánicas, como la glicina (aminoácido)
ORIGEN DE LA TIERRA
• Las moléculas orgánicas formadas en los océanos,
quedarían en suspensión formando la denominada sopa
primigenia (sopa nutritiva)
• Otra teoría (panspermia) dicen que las moléculas
orgánicas vinieron a la Tierra a través del impacto de
cuerpos cósmicos
• Recientemente, se ha confirmado la presencia de
compuestos orgánicos en meteoritos o impregnados en
satélites
• Stardust
¿Puede haber vida en otros cuerpos celestes?
ORIGEN DE LA TIERRA
• En cualquier caso, independientemente de su origen, a partir
de estas primeras moléculas orgánicas, por un proceso de
evolución química van reaccionando y dando lugar a
moléculas orgánicas más complejas como las biomoléculas
orgánicas
• Los primeros lípidos permitieron desarrollar una capa o
envoltura aislante que dio lugar a los primeros
protoorganismos, similares algunas bacterias en la
actualidad (surge la vida)
• Los primeros organismos irían consumiendo la materia
orgánica inicial, hasta su agotamiento.
ORIGEN DE LA TIERRA
• En ese momento clave de agotamiento de materia orgánica, se
presupone que un grupo de seres vivos fue capaz de
desarrollar nuevas estrategias para crear su propia materia
orgánica a partir de compuestos inorgánicos; bacterias
anaeróbicas (que emplean H y SH2) y fotosintéticas (bacterias
de S, cianobacterias) autótrofas
ORIGEN DE LA TIERRA
• Resultado de la nueva actividad biológica autótrofa,
comienza a liberarse oxígeno. Las consecuencias fueron
drásticas:
– Desciende la concentración atmosférica de CO2, disminuyendo
el efecto invernadero y bajando la temperatura del planeta
– Aparecen reacciones de oxidación y con ello, organismos
aerobios
– Aumento del O2 en la atmósfera hasta la concentración actual
(21%).
– Formación de la capa de O3 (protección de la radiación u.v. del
Sol), permitiendo la colonización de las tierras emergidas
ORIGEN DE LA TIERRA
EJERCICIOS
• Act. 28, pág. 26
– ¿Puede existir vida en un planeta sin oxígeno? Justifica tu
respuesta
• Act. 27, pág. 26 (para casa)
– ¿Cómo se originó la materia orgánica en el planeta
Tierra?
Tabla pág. 25
Pág. 65
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
• En los primeros momentos de formación de la Tierra, se
produjo una estratificación en capas por densidad
• Capas composicionales
• Ordenadas de menor a mayor densidad
• Corteza. Rocas ricas en oxígeno, silíceo, hierro y aluminio.
Corteza continental presenta mayor espesor (30 – 70 km.) que
la oceánica (3 – 10 km. Espesor)
• Manto. Rocas más densas, ricas en hierro y magnesio. Alcanza
los 2.900 km. de profundidad
• Núcleo. Metálico y denso. Compuesto fundamentalmente por
hierro.
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
• Las capas de la Tierra también se pueden clasificar según el
grado de plasticidad o rigidez de la capa
• Capas dinámicas
• Litosfera. Capa rígida superficial. Engloba toda la corteza más
una porción (100 km.) de manto superior rígido
• Astenosfera. Porción intermedia del manto superior. Sólida,
pero con parte de materiales fundidos que le dan un carácter
plástico. No representa un nivel continuo, sino corresponde a
determinas zonas con materiales semifundidos
• Mesosfera. Capa sólida y rígida, pero más plástica que la
litosfera
• Endosfera (núcleo). Fundido en su parte más externa (núcleo
externo), núcleo interno rígido y sólido
ACTIVIDADES
• ¿Es lo mismo corteza que litosfera? ¿En qué se
diferencian?
 Litosfera continental = Corteza continental (30-70 km.
de espesor) + manto superior rígido
 Litosfera oceánica = Corteza oceánica (5 -10 km. de
espesor) + manto superior rígido
1. Composición y estructura del interior terrestre
•
¿Es lo mismo corteza que litosfera? ¿En qué se
diferencian?
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
¿POR QUÉ EL NUCLEO EXTERNO ESTÁ FUNDIDO Y EL INTERNO
NO?
Según se incrementa la profundidad de las capas de la Tierra,
aumenta el punto de fusión de los materiales
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
¿CÓMO PODEMOS CONOCER LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA
TIERRA?
Pág. 58-64
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR
DE LA TIERRA
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• La composición y actividad interna se estudia por diversos
métodos de geofísica:
• Métodos directos. Estudio directo de los materiales
- Estudio de rocas de superficie. Observación directa de rocas
formadas en interior terrestre
- Estudio de meteoritos. Con el mismo origen de la Tierra, caen a
la superficie y nos informa de la posible composición interna de
la tierra
- Sondeos. Perforaciones de profundidad limitada (hasta 15 km.),
que permiten conocer composición interna.
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos
- Gravimetría. Isostasia
- Geomagnetismo
- Geotermia
- Sismología
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Gravimetría. Isostasia
- Gravimetría; ciencia que estudia el campo gravitatorio de la
Tierra
- Ley Gravitación Universal de Newton; fuerza de atracción de
un objeto proporcional a masa del objeto (mayor masa, mayor
atracción ejerce sobre un segundo objeto)
- Despejando la expresión matemática, se obtiene que la
gravedad (aceleración de la fuerza de atracción) depende de la
densidad del material  Estudio de estructura interna de la
Tierra
g = 4/3 (G·d·π·R)
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA TIERRA
• Métodos indirectos. Gravimetría. Isostasia
- Zonas montañosas; Se esperaba mayor g debido a que la corteza
(continental) en estas zonas es más gruesa que la c. oceánica
- Sin embargo se obtienen valores de g menores a los que
correspondería por su masa, en comparación con la c. oceánica
- Deben existir materiales ligeros más densos debajo de la
montaña en los que se hunde la litosfera  ASTENOSFERA
- La isostasia es ese equilibrio hidrostático, de compensación,
entre el material superior ligero y rígido (litosfera), y el inferior
denso y plástico (astenosfera)
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
Imagen Pág. 59
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Gravimetría. Isostasia
- Isostasia; condición de equilibrio que regula la posición de los
materiales de la litosfera debido a la diferencia de densidad de
sus partes.
- Se resuelve en movimientos verticales (epirogénicos):
- Erosión de litosfera Levantamiento
- Sedimentación (se depositan materiales)  Hundimiento
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Gravimetría. Isostasia
- La isostasia regula la posición de los materiales de la litosfera.
- Erosión de litosfera Levantamiento
- Sedimentación (se depositan materiales)  Hundimiento
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Actividad 2, pág. 65
Basándote en la isostasia, ¿podrías justificar por qué la corteza
terrestre tienen un grosor de tan sólo 3 km. en los fondos
oceánicos, mientras que bajo el Himalaya alcanza los 70 km.?
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geomagnetismo
- Estudio de los efectos producidos por el campo magnético
terrestre
- La Tierra actúa como un dipolo magnético, con norte y sur
magnético
- Mediante magnetómetro se detectan valores de campo
magnético que difieren de valores calculados teóricamente 
Depende de presencia de minerales y rocas con propiedades
magnéticas en interior terrestre
- Minerales magnéticos; Magnetita
- Rocas; Gabros, basaltos, etc.
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geomagnetismo
- Campo magnético varía con el tiempo
- Inversiones térmicas; cambios de polaridad del campo
magnético terrestre
- Rocas se magnetizan en sentido contrario a como lo hacían
anteriormente
- Polaridad normal; polos magnéticos coinciden aprox. con
polos geográficos (pequeña desviación de º)
- Polaridad opuesta; polos magnéticos invertidos con respecto a
los geográficos
u
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geomagnetismo
- Campo magnético varía con el tiempo
- Inversiones magnéticas; cambios de polaridad del campo
magnético terrestre
- Rocas se magnetizan en sentido contrario a como lo hacían
anteriormente
- Polaridad normal; polos magnéticos coinciden aprox. con
polos geográficos (pequeña desviación; ángulo de declinación)
- Polaridad opuesta; polos magnéticos invertidos con respecto a
los geográficos
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Estudia el calor y temperaturas internas de la Tierra
- Gradiente térmico; incremento de Tª de 1ºC por cada 33
metros de profundidad  Sólo válido para los primeros 10 km.
- Áreas geotérmicas, con mayor flujo de calor; dorsales
oceánicas, áreas orogénicamente activas, puntos calientes por
ascenso de plumas térmicas, etc.
- Origen del calor interno de la Tierra; desintegración de
isótopos radiactivos
- Consecuencias en superficie del calor interno; desintegración
de isótopos radiactivos.
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Actividad volcánicas; manifestación de energía intern de la
Tierra, consecuencia de emisión brusca de magma (erupción
volcánica) procedente de capas inferiores
- Materiales emitidos en erupción volcánica
- Gases
- Lava
- Piroclastos
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Actividad volcánica; manifestación de energía interna de la
Tierra, consecuencia de emisión brusca de magma (erupción
volcánica) procedente de capas inferiores
- Materiales emitidos en erupción volcánica
- Gases. Vapor de agua, CO2, SO2, etc.
- Lava. Magma en estado fluido
- Piroclastos. Fragmentos de roca
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Tipos de erupciones
- Explosivas
- Efusivas
- Extrusivas
- Mixtas
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Erupción explosiva
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Erupción efusiva
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Geotermia
- Erupción extrusiva
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Sismología
- Seísmo; vibración del terreno por fricción de materiales de
litosfera o consecuencia de actividad magmática
- Hipocentro; zona del interior terrestre donde se produce fricción
o rotura
- Epicentro; pinto de superficie terrestre en la vertical con
hipocentro, donde se registra máxima intensidad
- La fricción o rotura provoca la liberación de gran cantidad de
energía, que se transmite en forma de ondas sísmicas
- La velocidad de las ondas depende de las propiedades físicas
del medio
- Sismógrafos detectan las ondas
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Sismología
- Tipos de ondas sísmicas:
- Ondas P (longitudinales). Partículas vibran en paralelo a
dirección de la onda. Atraviesan cualquier material, a mayor
velocidad cuanto más rígido sea
- Ondas S (transversales). Partículas vibran perpendicularmente
a dirección de propagación . No se transmiten en materiales
fluidos. Velocidad aumenta con rigidez del material
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Sismología
- Tipos de ondas sísmicas:
- Ondas superficiales. Se propagan por superficie, a diferencia
de ondas P y S. Son responsables de desperfectos. Dos
subtipos:
- Ondas L o Love. Movimientos laterales de partículas
- Ondas R o Rayleigh. Movimientos en bucle en partículas
(en forma de olas)
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Métodos indirectos. Sismología
- Tipos de ondas sísmicas:
- Ondas superficiales. Se propagan por superficie, a diferencia
de ondas P y S. Son responsables de desperfectos. Dos
subtipos:
- Ondas L o Love. Movimientos laterales de partículas
- Ondas R o Rayleigh. Movimientos en bucle en partículas
(en forma de olas)
Ejercicio
•
A partir de un terremoto sucedido en Nueva Zelanda, ¿Qué
tipos de ondas sísmicas se registrarán en Australia? ¿Y en
España? Razona tu respuesta
1. Composición y estructura del interior terrestre
Actividad 4, pág. 26.
•
A partir de un terremoto sucedido en Nueva Zelanda, ¿Qué
tipos de ondas sísmicas se registrarán en Australia? ¿Y en
España? Razona tus respuestas
En el caso de un terremoto con epicentro en Nueva Zelanda, en
Australia se registrarían ondas P y ondas S, mientras que en
España únicamente se registrarían ondas P
El motivo es que en la trayectoria de las ondas P y S hasta
España, atravesarían el núcleo externo lo que haría que
desaparecieran las ondas S al estar fundido.
Esta situación sucede en cualquier punto que se encuentre
situado a más de 105º del epicentro del terremoto
Pág. 64. Comportamiento Densidad, velocidad y
Temperatura en capas del interior terrestre
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 1, pág. 65.
- Actv. 3, pág. 65
- Actv. 4, pág. 65
- Actv. 6, pág. 65
- Actv. 7, pág. 65
- Actv. 8, pág. 65
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 1, pág. 65. ¿Cómo podemos conocer la estructura y
composición del interior de la Tierra? Enuncia cinco métodos de
estudio del interior terrestre y clasifícalos en directos e indirectos
- Estudio de rocas en superficie
- Estudio de meteoritos
Métodos directos
- Realización de sondeos
- Gravimetría
- Geomagnetismo
- Geotermia
- Sismología. Ondas P y S
Métodos indirectos
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 3, pág. 65
- ¿A qué nos referimos cuando hablamos de un periodo de
polaridad normal? ¿Y cuando nos referimos a uno de polaridad
invertida?
- Polaridad normal; polos magnéticos coinciden (aproximadamente)
con geográficos. Polaridad coincide con la actual
- Polaridad invertida; polos magnéticos invertidos con respecto a
geográficos. Polaridad es opuesta a la actual
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 6, pág. 65
- ¿Qué es el epicentro de un terremoto? ¿y el hipocentro=
- Hipocentro de un terremoto es la región del interior terrestre en la
que se desencadena la vibración
- Epicentro es el punto de la superficie en la vertical del hipocentro
donde primero llegan las ondas
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 7, pág. 65
- Las tipologías de las ondas son:
- Ondas P o longitudinales. Particulas vibran paralelamente a
direccion de la onda……..
- Ondas S o transversales…….
- Ondas superficiales
- Ondas L o love
- Ondas R o Rayleigh
- Las ondas P y S son ondas que se transmiten exclusivamente en
profundidad. De ellas, sólo las ondas P se propagan en materiales
fundidos (líquidos)
MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Ejercicios
- Actv. 8, pág. 65
- Porque su velocidad y capacidad para transmitirse varían
dependiendo de las características del material que atraviesan
como rigidez, densidad y composición de las capas internas
Págs. 25-26
TIEMPO GEOLÓGICO
MÉTODOS DE DATACIÓN
TIEMPO GEOLÓGICO
HISTORIA DE LA TIERRA
• Ejercicio
Sitúa en la era y el período geológico correspondiente los siguientes
acontecimientos:
-Aparición de los primeros seres vivos
-Extinción de los dinosaurios
-Aparición de los primeros seres humanos
-Aparición de los primeros mamíferos
-Primeras plantas con semillas
-Aparición de los primeros insectos
-Origen de los Alpes y el Himalaya
HISTORIA DE LA TIERRA
• Ejercicio
Sitúa en la era y el período geológico correspondiente los siguientes
acontecimientos:
-Aparición de los primeros seres vivos. Era Precámbrico, Periodo Arcaico
-Extinción de los dinosaurios. Era Mesozoico, Periodo Cretácico (finales)
-Aparición de los primeros seres humanos. Era Cenozoico, Periodo Neogeno
(Plioceno-Pleistoceno)
-Aparición de los primeros mamíferos. Era Mesozoico, Periodo Triásico
-Primeras plantas con semillas. Era Paleozoico, Periodo Devónico
-Aparición de los primeros insectos. Era Paleozoico, Periodo Devónico (aparición).
Expansión en Carbonífero y Pérmico
-Origen de los Alpes y el Himalaya. Era Cenozoico, Periodo Paleogeno
HISTORIA DE LA TIERRA. MÉTODOS DE
DATACIÓN
¿Cómo se han datado los acontecimientos geológicos?
Podemos distinguir entre datación relativa y absoluta
Datación relativa. Nos indican si un objeto es más antiguo que
otro, pero no indica su edad concreta. Se basa en un principio
básico de estratigrafía que considera, en situaciones normales,
que los niveles que están por debajo son más antiguos (se forman
antes) que los que están por encima
HISTORIA DE LA TIERRA. MÉTODOS DE
DATACIÓN
Datación absoluta. En este caso se fecha en años o miles de años
restos fósiles, rocas, etc. Se basan en la desintegración de
isótopos radiactivos (radiocronología), en otros elementos “hijos”
estables. Sabiendo la tasa de desintegración (velocidad de
desintegración), y los % que quedan de elementos radiactivos y
estables, se puede datar la edad de la roca, material, etc.
HISTORIA DE LA TIERRA. MÉTODOS DE
DATACIÓN
Ejemplo; Carbono 14 con restos de materia orgánica
Al morir un organismo, el isótopo C-14 se comienza a
descomponerse (es inestable) y se desintegra convirtiéndose en C12. Conociendo la velocidad de descomposición de C-14, y el
remanente que queda de C-14 y C-12 en el organismo o materia
orgánica, se puede conocer la edad de forma muy precisa.