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El estudio de la Tierra

Sunday, May 23, 2010

¿Qué hacen los geológos?

• Estudian la composición, estructura y dinámica de la geosfera, aportando:

✓Conocimiento científico

✓Prospección de recursos geológicos

✓Previsión de riesgos geológicos

✓Evaluación del terreno


También recogida de muestras (fósiles, rocas), sondeos del subsuelo, etc


Para averiguar la estructura cristalina

de un mineral

Capta las ondas sísmicas producidas por un terremoto, con lo que puede localizarse el foco

sísmico y averiguar la estructura interna de

la Tierra

Detecta elementos o isótopos en

cantidades muy pequeñas

Micrófonos que captan los ecos de ondas sonoras para

averiguar la estructura del

subsuelo


Observación de objetos muy pequeños

Mide pequeñísimas variaciones en el

campo gravitatorio

Permite estudiar y reconocer los

minerales que forman una roca


Se elaboran conclusiones y se publican resultados.


Algunos especialistas (equipos):

• Geoquímicos: análisis químicos,

• Petrólogos: clasificación de rocas,

• Paleontólogos: estudio de fósiles,

• Sedimentólogos: estudio de la estructura de rocas sedimentarias...


Métodos directos e indirectos para estudiar

el interior terrestre


El método sísmico

• Un terremoto se produce por una liberación brusca de energía almacenada en rocas sometidas a tensiones dinámicas.

• Esta energía se transmite en forma de ondas sísmicas que se propagan por el interior de la tierra.


Las ondas sísmicas

• Ondas P:

✓Se propagan a gran velocidad, son las primeras en ser detectadas por los sismógrafos

✓Son longitudinales, vibran en la misma dirección que la propagación, produciendo la expansión y compresión de los materiales que atraviesan.


• Ondas P (cont.):

✓Al pasar de un material sólido a uno líquido (como del manto al núcleo externo) su velocidad disminuye y su trayectoria cambia (son refractadas).


Las ondas sísmicas

• Ondas S:

✓Más lentas que las P, se reciben más tardes en los sismógrafos.

✓Se desplazan perpendicularmente a la dirección de propagación mediante un movimiento ondulatorio.


Las ondas sísmicas

• Ondas S:

✓Se transmiten en los sólidos pero no en los líquidos (no en el núcleo externo, al llegar al cual se reflejan)

Hay un tercer tipo de ondas que no se propagan por el manto (sólo por la superficie) y, por tanto no se utilizan como método para el estudio de la tierra, las ondas superficiales.


Teledetección:

• Más de 20 satélites artificiales obtienen fotografías para realizar predicciones meteorológicas, evaluar la humedad del suelo, vigilancia de incendios, etc.

• Con filtros de luz también pueden detectar humedad en la atmósfera, producción de clorofila en el oceano...


Sistemas de alerta temprana (SAT)

• Medida aprobada por la ONU para evitar catástrofes naturales como tsunamis, erupciones volcánicas, incendios forestales,e inundaciones.

• Dispositivos SAT: detectores de humo, red de sismógrafos, red de boyas de detección de tsunamis, detectores de meteoritos (Programa de vigilancia espacial de la NASA)


El tiempo en geología


• En el s. XIX, James Hutton (geólogo) y Charles Darwin (biólogo) introducen la idea de que la tierra tiene millones de años y no 9.000 años como se creía anteriormente.

• Con el descubrimiento de la radiactividad por los físicos Marie, Pierre Curie y Becquerel, ésto se demuestra.

• Pero ¿cómo dividir este tiempo en intervalos más cortos?


Divisiones temporales

El tiempo en geología se estudió a través del análisis de:

• Las discordancias

• Las extinciones de las especies



• Las discordancias:

En ausencia de cambios ambientales o de movimientos tectónicos, los sedimentos se depositan en estratos (capas) paralelos. Una discordancia es una discontinuidad estratigráfica en la que no hay paralelismo entre los materiales por encima y por debajo de ella.


Discordancia

Discordancia



Las extinciones de especies:

• Algunos estratos coincidían con la desaparición de un fósil que estaba presente en una época anterior.

• Estratos en diferentes lugares podían relacionarse temporalmente según su contenido fósil.


Divisiones temporalesLos mejores fósiles (fósiles característicos) para determinar la edad de un estrato son los de aquellos animales que:

• tuvieron una gran expansión geográfica (se encuentran en áreas distantes)

• tuvieron una existencia corta, es decir hubo un intervalo corto de tiempo entre su aparición y su extinción.



Se distinguen tres tipos de materiales en los que el contenido fósil es diferente y que están separados por discordancias:

• materiales primarios

• materiales secundarios

• materiales terciarios


(tiempo geológico)

(tiempo geológico)

(tiempo geológico)


La edad de las rocas


Datación absoluta

• La datación absoluta consiste en averiguar la edad concreta de un resto o una roca.

• Se mide en millones de años.

• Un método de datación es el análisis de la presencia de isótopos radiactivos en la muestra.


Datación por 14C

• El 14C es un isótopo radiactivo de C, siendo la forma más estable de C, el 12C. El 14C se desintegra transformándose en 14N

• Los tejidos vivos tienen una proporción constante de 14C/12C, cuando mueren la cantidad de 14C va disminuyendo (no incorporan más C -alimentación)


Datación por 14C

• Se conoce el tiempo que tardan los elementos radiactivos en desintegrarse, este periodo es constante para cada elemento radiactivo.

• Periodo de semidesintegración: tiempo que tarda en reducirse a la mitad el nº de átomos radiactivos de una muestra


Datación absolutaDatación absoluta

Tiempo

Can

tidad

de

isót

opo

radi

activ

o en

la m

uest

ra

Periodo de semidesintegración

1/2

El periodo de semidesintegración del 14C es de 5570 años. Por tanto, un fósil que contenga la mitad del 14C esperado

tendrá 5570 años de antigüedad.

5570 2x5570 3x5570 años


Datación absoluta

• El mismo método se utiliza para medir la edad de minerales y rocas. Por ejemplo, en las rocas volcánicas como el basalto se encuentra 40K

• Este método no puede utilizarse para rocas sedimentarias, ya que mediría la edad de los componentes del sedimento y no del sedimento mismo.


Datación absoluta

Otros isótopos utilizados (ejemplos):

Puedes encontrar una explicación complementaria en la página 317 de tu libro de texto


Dataciones relativas

• Proporciona el orden de antigüedad de los materiales o de los procesos geológicos que han actuado sobre ellos. Es decir, qué materiales y procesos son más antiguos y más modernos.

• Para hacer esta ordenación, los geólogos se basan en varios principios metodológicos (cont.)



• Principios metodológicos:

1. La superposición normal de los estratos: en las rocas sedimentarias las capas que están encima son más modernas que las que están abajo.



2. La superposición de procesos geológicos: Todo proceso geológico (plegamiento, fractura, intrusión de una masa de roca fundida, erosión...) es más moderno que los materiales a los que afecta y es anterior a los materiales que lo recubren o afectan.



3. La correlación entre materiales con el mismo contenido fósil: Dos rocas sedimentarias con el mismo contenido en fósiles característicos, tienen la misma edad.



Datación relativa

Sur Norte

A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L: estratos sedimentarios M: Superficie erosiva N: Dique de rocas volcánicas

N

M

L

D

C

B

A

E F G

H I

J K Superposición normal

de los estratos

Correlación entre materiales con el

mismo contenido fósil Superposición de procesos geológicos


Los mapas topográficos

• Son una representación sobre un plano del relieve y de los elementos de la superficie terrestre.

• Se representan a escala: todas las distancias y tamaños están reducidos en la misma proporción, por ejemplo 5000 veces. En cuyo caso, la escala sería 1:5000


Los mapas topográficos

• En un mapa topográfico, las curvas de nivel o isocotas son líneas que unen puntos de igual altitud.

• Las isocotas se caracterizan por:


Los mapas topográficos1. Sus altitudes son correlativas y

equidistantes: dos isocotas contiguas siempre tienen la misma diferencia de altura.

2. Son líneas que se cierran sobre sí mismas.

3. No se cruzan y su separación es proporcional a la pendiente del terreno. Cuanto más próximas están, mayor es la pendiente.


Cálculos en mapas topográficos

1. Distancia horizontal entre dos puntos: se mide con una regla, se multiplica por la escala y se pasa a metros o kilómetros.


4 cm

4 cm x 25.000 = 100.000 cm que son 1000 metrosSunday, May 23, 2010


2. Diferencia de altura entre dos puntos: se resta la altitud entre los dos puntos de interés.


Entre el pueblo y el cerro la diferencia es de 856 m - 760 m = 96 metros



3. Distancia real entre dos puntos: sabiendo la diferencia de altura y la distancia horizontal, podemos hallar la hipotenusa.

!

desnivel2 + dist.horizontal2

962 +10002 =1004,6m



4. La pendiente de una ladera: se divide el desnivel entre la distancia horizontal y se multiplica por 100. Se obtiene la inclinación en tanto por ciento:

96 x 100 / 1000 = 9,6%

La pendiente asciende 9,6 m por cada 100m de distancia al cerro


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