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Métodos de estudio de La Tierra
El interior de la Tierra es en su inmensa mayoría inaccesible:
 Sondeos con toma de muestras: no suelen alcanzar más de 10 Km
 Son excepcionales las rocas que afloran procedentes de profundidade mayores
de unas decenas de Km. No las hay de más de 100Km.
 El radio de la Tierra es de 6.400 Km sin embargo se conoce con relativa claridad
el interior:
Por ello, gran parte la información que tenemos sobre la estructura y dinámica
interna de la Tierra proviene de métodos de estudio indirectos.
o Métodos astronómicos permiten conocer la masa y la densidad
o Los meteoritos nos dan claves de su composición interna
o La gavimetría nos informa de cambios en la densidad de las capas
superficiales y del grosor de estas capas
o El geomagnetismo nos informa de la presencia de rocas magnéticas y la
edad de determinados eventos geológicos
o La geotermia nos informa de la presencia de flujos internos calientes y
del grosor de la corteza
o El principal método de estudio del interior de la tierra es la Sismología
MÉTODO SÍSMICO
Está basado en el estudio de la propagación de ondas sísmicas en el interior del
planeta. En un seismo, desde el hipocentro, la energía se propaga a través de ondas
sísmicas. Dichas ondas son elásticas y tienen capacidad de reflexión (rebote) y de
refracción (desvío) por lo que ofrecen la oportunidad de conocer la naturaleza del
interior terrestre, una vez que son analizadas después de ser recibidas y registradas en
los correspondientes sismógrafos de toda una red mundial de observatorios.
La propagación de las ondas sísmicas depende de la densidad:
- Más densidad = Más velocidad.
- Menos densidad = Menos velocidad.
Existen tres tipos de ondas sísmicas:
1. Ondas longitudinales o P: Las partículas se mueven el la misma dirección de
propagación de la onda, comprimiendo y expandiendo sucesivamente la roca. Su
propagación depende de la compresibilidad, por lo tanto atraviesan sólidos y
líquidos, ya que estos son materiales comprensibles. Son las más veloces y se
propagan como el sonido.
2. 2. Ondas transversales o S: Las partículas se mueven en dirección
perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Depende su
propagación de la elasticidad, como sólo los sólidos tienen esta propiedad no
pasan por materiales líquidos. Son las segundas en llegar y se desplazan como
el movimiento de una cuerda.
3. 3. Ondas superficiales o L: Son las más lentas y las últimas en llegar al
sismógrafo. El movimiento de las partículas es en zigzag, de manera parecida
al oleaje oceánico empujando un barco o las ondas que produce una piedra
cuando cae al agua.Estas son las que producen las catástrofes en la superficie y
su intensidad se mide con la escala de Rithter.
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El comportamiento y la velocidad de las ondas P y S por el interior de La Tierra
varían bruscamente en unas zonas llamadas discontinuidades sísmicas. La
importancia de este hecho radica en que dichas discontinuidades separan zonas de
materiales de distinta naturaleza, dividiendo el globo en tres porciones concéntricas
principales:
o Corteza: Desde superficie sólida a la discontinuidad de Mohorovicic.
Espesor variable de 5 a 100 Km
o Manto: Desde discontinuidad de Mohorovicic a la de Gutenberg.
Espesor de 2900 Km
o Núcleo. Desde la discontinuidad de Gutenberg al centro de la Tierra.. La
discontinuidad de Lehman separa un núcleo externo fundido de un
núcleo interno sólido.
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RESUMEN DE LA FORMACIÓN TERRESTRE
En su formación por acreción de planetesimales la Tierra pasó por un periodo de
fusión.
Esto determinó la distribución de sus materiales en capas concéntricas por
densidades.
 Planetesimales con agua, silicatos, metales (sobre todo Fe y Ni)
 Los gases y agua escaparon al lucir el sol dejando silicatos y Fe
 La fusión de la Tierra produjo :
o La destilación de agua y gases que formaron la atmósfera. N2 y CO2
o Una capa principal de silicatos.
o Una capa interna de aleaciones de hierro
 Posteriormente los seres vivos secuestraron gran parte del CO2 y produjeron
oxígeno. El oxígeno terrestre es de origen biológico producido por la
fotosíntesis.
MODELO GEOSTÁTICO DEL INTERIOR TERRESTRE.
La Tierra está estructurada en capas de densidad creciente. ( de dentro a fuera)
Presenta grandes cambio en composición o estado físico se manifiestan en
discontinuidades sísmicas
•
Corteza. Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía entre los 12 km,
en los océanos, hasta los 80 km en cratones (zonas más antiguas de los núcleos
continentales). La corteza está compuesta por:
- Basalto en las cuencas oceánicas formando la corteza oceánica.
- Granito en los continentes formando la corteza continental.
•
Manto. Es una capa intermedia entre la corteza y el núcleo que llega hasta una
profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. El cambio de
la corteza al manto está determinado por la discontinuidad de Mohorovicic. El
manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe
una separación determinada por las ondas sísmicas llamada discontinuidad de
Repetti (700 km).
•
Núcleo: es la capa más profunda del planeta y tiene un espesor de 3.475 km. El
cambio del manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de
Gutenberg (2.900 km) poniendo de manifiesto que el Nucleo externo es líquido
ya que las ondas S no o atraviesan. El núcleo está compuesto de una aleación de
hierro y níquel y es en esta parte donde se genera el campo magnético terrestre.
Éste se subdivide a su vez en el núcleo interno, el cual es sólido, y el núcleo
externo, que es líquido. Esta división se produce en la discontinuidad de Lehman
(5.150 km).
MODELO GEODINÁMICO DEL INTERIOR TERRESTRE.
•
Litosfera. Es la parte más superficial que se comporta de manera elástica. Tiene
un espesor de 250 km y abarca la corteza y la porción superior del manto.
Astenosfera. Capa del manto superior que se comporta de manera plástica. Las
ondas sísmicas disminuyen su velocidad (capa de baja velocidad)
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Está formada por Pirolita una mezcla de dunita y peridotita, en ella se producen
las corrientes convectivas.
• Mesosfera. También llamada manto inferior. Comienza a los 700 km de
profundidad, donde los minerales se vuelven más densos sin cambiar su
composición química.
• Capa D. Capa de transición entre la mesosfera y la endosfera. Es una capa fluida
que puede atravesar la litosfera formando volcánes, o puntos calientes.
• Endosfera. Corresponde al núcleo del modelo geoestático. Formada por una capa
externa muy fundida donde se producen corrientes o flujos y otra interna, sólida
y muy densa.
UN DEBATE SOBRE LA ASTENOSFERA ¿Existe la astenosfera?
¿Es necesaria para explicar o entender la teoría de la Tectónica de Placas...?
Durante años se ha afirmado que en el interior de la Tierra, a 100 kilómetros
de profundidad, existía una franja llamada ASTENOSFERA, que, por su baja
viscosidad, explicaba el movimiento continuo de los continentes dentro de la
teoría de la Tectónica de Placas. Hace una década, la idea de esta franja
como imprescindible para completar esa teoría se desvaneció al
comprobarse que esa franja era en realidad inexistente...
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NATURALEZA DE LA MATERIA MINERAL
La Materia mineral está compuesta por elementos químicos que forman minerales y
rocas.
MINERALES
Un mineral es una sustancia sólida, natural, no producida por los seres vivos, que
tiene una composición química determinada.
Habitualmente los minerales no se encuentran aislados en la naturaleza, sino formando
rocas.
Los minerales tienen estructura cristalina:
A. Si el mineral presenta ordenamiento interno pero apariencia externa irregular,
se llama Materia CRISTALINA.
B. Si el mineral presenta ordenamiento interno y apariencia externa poliédrica,
se llama CRISTAL. O MATERIA CRISTALIZADA.
Las sustancias minerales que no poseen estructura cristalina (son amorfos), se llaman
mineraloides. Ejemplos: Goethita, vidrio, etc
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Los minerales se clasifican por su composición química, agrupándose en clases en
función del tipo de compuesto y su principal componente químico.
Silicatos
Carbonatos
Sulfatos
Oxidos e hidróxidos
Sulfuros
Haluros
Elementos nativos
Elementos nativos
Los elementos nativos son un grupo de minerales compuestos por elementos químicos
que no se combinan con otros.
Elementos nativos son por ejemplo: oro, azufre.
Sulfuros
Los sulfuros son minerales formados por átomos de azufre y minerales en proporciones
variables.
Ejemplos: pirita, cinabrio, galena
Oxidos e Hidróxidos
Los óxidos son un grupo de minerales en los que el oxigeno se combina con metales.
Algunos ejemplos: magnetita, hematites, goethita.
Haluros
Los haluros son sales que resultan de la combinación de un elemento halógeno (Cloro,
Bromo, Fluor o Iodo) con el oxígeno.
Ejemplos: fluorita, halita
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Sulfatos
Los sulfatos son compuestos complejos formados por la combinación de azufre y
oxigeno junto con cationes. El grupo SO4 es su unidad fundamental.
Ejemplos: yeso, baritina.
Carbonatos
Los carbonatos son minerales formados por combinaciones de carbono, oxigeno y
distintos metales. Su unidad fundamental es el grupo CO3.
Como ejemplos podemos nombrar a la calcita y la siderita.
Silicatos
Los silicatos forman el grupo mineral más importante ya que constituyen más del 90%
de la corteza terrestre. Su unidad fundamental es el grupo SiO4: un átomo de silicio y
cuatro átomos de oxigeno, se presenta en tetraedros. Dentro de los silicatos podemos
hacer una subdivisión teniendo en cuenta cómo se combinan los átomos de Silicio y
Oxígeno:
 Nesosilicatos: tetraedros aislados. Ej: granate, olivino.
 Sorosilicatos: tetraedros en parejass. Ej. vesubiana, epidota.
 Ciclosilicatos: tetraedros en anillos. Ej. berilo, turmalina.
 Inosilicatos: tetraedros en láminas. Ej. horn-blenda, augita.
 Filosilicatos: tetraedros en filas. Ej. moscovita, biotita.
 Tectosilicatos: Tetraeddros en red tridimensional. Ej.:cuarzo, ortosa.
ROCAS
Una roca es un agregado multi-granular, de un mineral (roca homogenea) o de
varios minerales (roca heterogenea), con composición química variable.
Existen numerosos tipos de roca, y sus características dependen del tipo de minerales
que la componen, sus cantidades relativas y la manera en que se reunieron para dar
forma a un cuerpo sólido unificado. De estas propiedades dependerá también el
aprovechamiento futuro de la roca por el ser humano.
Existen muchas rocas diferentes con características muy variables.
La clasificación más habitual se basa en su mecanismo de formación:
Roca
Plutónicas o intrusivas
Ígneas o Magmáticas
Volcánicas o efusivas
Filonianas
Endógenas
Metamórficas
Detríticas
Sedimentarias
Suelen clasificarse por modo de formación
Químicas
Exógenas
Orgánicas
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
Son rocas ígneas las que proceden de la consolidación de una masa de rocas
fundidas (un magma)
Se clasifican por el lugar de consolidación del magma en
o
Plutónicas : El magma consolida en profundidad a altas temperaturas
o
Volcánicas : El magma consolida en superficie
o
Filonianas : El magma consolida en grietas por las que ha migrado

Son rocas metamórficas las que han sufrido grandes presiones y temperaturas
pero sin llegar a fundir.

Son rocas sediementarias las que se forma a partir de sediementos. (Materiales
sólidos depositados en la corteza terrestre)
Se suelen clasificar atendiendo al tipo de sedimento que más abunda en la roca:
o
Detríticas - Fragmentos de otras rocas
o
Químicas - Precipitados químicos
o
Orgánicas - Restos de seres vivos
A las rocas ígneas y metamórficas se las agrupa en rocas endógenas porque las
condiciones necesarias para producirlas se han originado en el interior de la tierra. Las
sedimentarias son exógenas
A las rocas endógenas que se han generado a gran profundidad (metamórficas de alto
grado y plutónicas) a veces se las nombra como rocas cristalinas por presentar cristales
visibles de tamaño visible.
CICLO DE LAS ROCAS
Es el conjunto de procesos y transformaciones que sufren las rocas preexistentes
para originar nuevas. Está asociado al ciclo hidrológico en sus procesos externos y
al calor interno en sus procesos internos.





Cualquier roca que alcance la
superficie se meteoriza y
erosiona.
Los sedimentos pueden sufrir el
proceso de litificación o
litogénesis sedimentaria y
formar rocas sedimentarias.
Cualquier roca sometida a altas
presiones y/o temperaturas sufre
metamorfismo y se convierte en
una roca metamórfica.
Si la temperatura asciende lo
suficiente la roca metamórfica
se funde y da lugar a un magma
La consolidación de un magma
da luga a una roca ígnea.
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A los largo de la historia de la Tierra casi todos los minerales han sido modificados
varias veces, han pasado por diversos tipos de rocas o se han destruído para formar
otros nuevos.
USOS DE LAS ROCAS Y LOS MINERALES
Los minerales de mayor interés económico se encuentran en las rocas en pequeñas
proporciones. No obstante, a veces estos minerales se concentran en yacimientos.
En los yacimientos, llamamos mena a los minerales que son el objetivo de la explotación y
ganga al resto de minerales presentes.
Los yacimientos más importantes se construyen para extraer minerales que contienen
metales como el hierro, el cobre, el plomo, etc.
Las rocas se usan, sobre todo, en la construcción de edificios, de carreteras y de
puentes. Por ejemplo las arcillas, arenas, grabas, yeso, etc. Algunas rocas se usan como
fuente de energía. Por ejemplo los carbones, el petróleo y el gas.
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http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1125
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/busqueda/alf_mrc.htm
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