Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola 4DBH 1 EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro...

Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola

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EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro planeta


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DESARROLLO DEL TEMA


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ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

• Estudio de estructura, composición y dinámica de la Tierra asunto de difícil acceso

• Directamente solo accedemos a una profundidad de 3600 m a través de sondeos y en las minas más profundas no se superan los 12 km

• No existen equipos adecuados a las condiciones a esas profundidades

• Por ello al hablar de métodos de estudio….


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ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

• Métodos de estudio:– Directos:

• Minas profundas• Sondeos• Exploración geológica

– Indirectos:• Meteoritos (provienen de otras zonas del Universo)• Densidad de la Tierra• Método magnético• Estudio de ondas sísmicas


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MÉTODOS DE ESTUDIO DIRECTOS

• Minas: la más profunda 4 km. Suráfrica• Sondeos:

– Perforaciones especializadas. Testigos geológicos– P.ej. Extracción de petróleo. 12 km máximo (Kola,

Rusia)

• Exploración geológica– Muestras de rocas que afloran a la superficie– Magma del manto


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M. DIRECTOS**: GRADO GEOTÉRMICO

• 1ºC de aumento de Tª cada 30m (grado geotérmico)

• Imposible continuar el interior tendría una temperatura que provocaría inestabilidad en el planeta

• Tª interior 6000- 12000ºC


M. INDIRECTOS: METEORITOS

• Son fragmentos rocosos

• Zona de asteroides Marte - Júpiter.

• Parte interior de otros planetas próximos reflejo del interior de la Tierra.

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M. INDIRECTOS: DENSIDAD

• Densidad media 5,52 g/cm3 g/cm.

• Densidad superficie 2,6 y 3 g/cm3

• La densidad aumenta desde la superficie con 2,8 g/cm3 hasta el interior 14 g/cm3

• Cambio en composición química y mayor compresión


MÉTODOS INDIRECTOS: MAGNETISMO

• Basado en el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre.

• Las rocas que presentan minerales de hierro reflejan la dirección del campo magnético

• Las rocas reflejan la orientación magnética terrestre de la época en la que se formaron

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MÉTODOS INDIRECTOS: ONDAS

• Estudio más efectivo y moderno del interior terrestre

• Se obtienen durante los terremotos o seísmos a través de los sismógrafos

• Terremoto a 50-700 km• Vibraciones viajan a través del interior terrestre

dónde se reflejan y refractan• Su estudio informa sobre las características de

las capas atravesadas. Sismógrafo


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SISMÓGRAFO


• Según se transmitan por el interior terrestre o por su superficie– ONDAS INTERNAS

• Ondas P • Ondas S

– ONDAS SUPERFICIALES• Ondas Rayleigh• Ondas Love

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TIPO DE ONDAS SÍSMICAS


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• ONDAS P:– Primarias: mayor velocidad

5,5- 13,5 km/s– Longitudinales

• ONDAS S:– Secundarias: menos

velocidad 4-8 km/s– Transversales.– Sólo en medios sólidos.

• SUPERFICIALES



• Las ondas Rayleigh – Semejantes al movimiento

de las olas• Las ondas Love

– movimiento hacia un lado y hacia otro lateral-perpendicular

– un poco más rápidas que las Rayleigh

• http://www.edumedia-sciences.com/es/a89-los-tres-tipos-de-ondas-sismicas

• http://www.ua.es/ursua/ondas.htm

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PROPAGACIÓN DE ONDAS SÍSMICAS

• Se propagan según la ley de Snell– Sen i = v1

– Sen r = v2

• De acuerdo con esto se pueden apreciar los cambios de velocidad y dirección de las ondas al pasar de un medio al otro


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INTERIOR TERRESTRE

• Del estudio de las ondas se deduce que la Tierra tiene una estructura en capas puesto que hay cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas

• A esos cambios bruscos se denomina discontinuidades


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LA GRÁFICA CLAVE


DISCONTINUIDADES

• Discontinuidad de Mohorovicic– 10 km océanos- 30-40 km

bajo continentes– Separa corteza y manto

terrestre• 0- 1000 km *****

– Canal de baja velocidad

– Zonas con menor rigidez

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DISCONTINUIDADES

• Discontinuidad de Gutemberg– 2900 km– Ondas P disminuyen mucho su velocidad– Ondas S desaparecen

• Paso de material sólido a fluido• Discontinuidad de Lehman o de Wiechert

– 5000-5200 km– Aumento de velocidad de ondas P

• Incremento de la rigidez de los materiales– División del núcleo en dos

• Externo fundido• Interno sólido


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ESTRUCTURA DEl INTERIOR DE LA TIERRA

• Estos tres cambios bruscos de velocidad en la propagación de las ondas sísmicas nos permite concluir:– La Tierra se estructura en capas

• Corteza• Manto• Núcleo externo- Núcleo interno

– Esas capas tendrán distinta composición en sus materiales o distinto estado físico de los mismos


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CAPAS DE LA TIERRA


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DOS SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

• UNIDADES GEOQUÍMICAS– Criterio: COMPOSICIÓN

QUÍMICA– Son: CORTEZA

• Continental• Oceánica

– MANTO: externo e interno– NÚCLEO:

• Externo• Interno

• UNIDADES DINÁMICAS– Criterio: comportamiento

mecánico de cada capa.– Son: LITOSFERA– ASTENOSFERA– MESOSFERA– NÚCLEO EXTERNO– NÚCLEO INTERNO


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UNIDADES GEOQUÍMICAS


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LA CORTEZA

• Desde superficie hasta DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICIC

• Capa delgada– Continentes: 25-70

Km– Océanos: 5 y 10 Km– Separa corteza y

manto


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LA CORTEZA

• Gran variedad de rocas: sedimentarias, ígneas o metamórficas

• Elementos más ligeros como O 46%• Elementos pesados como el Fe sólo 15%


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LA CORTEZA OCEÁNICA• Más delgada, más joven (12km)

• Densidad 3 gr/cc

• Capas (exterior a interior)

– Sedimentaria

• Su espesor disminuye a medida que aumenta distancia a la costa

– Basaltos (roca volcánica)• Origen por enfriamiento rápido• Pobre en cuarzo• Rico en silicatos Mg+2, Ca+2 y

Fe+2, (olivino)• Variada disposición: lavas

almohadilladas o diques


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LA CORTEZA OCEÁNICA II

• Capas:– Sedimentaria

– Basaltos

– Gabros• Zona más profunda• Rocas de enfriamiento lento• Rocas plutónicas cristalizadas• Composición semejante al basalto

• Densidad: 3 g/cm3

• Edad: 0-180 millones de años


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CORTEZA CONTINENTAL

• Formada por los continentes y las plataformas continentales

• Grosor de 25- 70 km• Densidad: 2’7 g/cm3

• Edad: hasta 4000 millones años

• Muy variada en su composición


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CORTEZA CONTINENTAL II

• Dos zonas:– Zona superficial:

• granitos y silicatos (predominantemente de Al+3, Na+ y K+ )• Rocas ligeras de color claro. • Superpuesta tiene de forma discontinua una delgada

cubierta sedimentaria

– Zona inferior: • menos conocida y no siempre diferenciable de la anterior

• semejante pero más densa por deformación


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EL MANTO• La discontinuidad que indica su

final es la de GUTENBERG– A 2900 km– Ondas:

• P más despacio• S desaparecen (material

fundido)• 70 % de la masa total de la

Tierra• Composición:

– Rocas pteridotitas– Minerales ricos en Fe, Mg de

tipo olivino


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EL MANTO: COMPOSICIÓN QUÍMICA

• Contiene rocas de tipo pteridotitas materiales ricos en Mg+2 y en Fe+2

• A lo largo del manto aparecen rocas con distinto aspecto debida a su diferente cristalización pero su composición química es la misma:– Olivino: zona del manto superior– Espinela : zona de transición entre manto superior e

inferior– Perovskita: en el manto inferior


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MANTO: COMPOSICIÓN


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EL NÚCLEO• Discontinuidad de LEHMAN,

separa

– Núcleo externo: líquido

– Núcleo interno: sólido (por incremento de velocidad de ondas P a 5150 km).

• Densidad: 10-13 g/cc

• Presión 1,3 millones la de la atmósfera

• Tª 4000- 5000ºC

• En él se genera el campo magnético (se observa en rocas)

• Composición: Fe y 5 % de Ni


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CAPAS DE LA TIERRA


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UNIDADES DINÁMICAS

(del interior de la tierra)


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UNIDADES DINÁMICAS

• Estas divisiones atienden al comportamiento de los materiales

• LITOSFERA:– Capa más externa y rígida– Toda la corteza y algo del manto.

Heterogénea– Dos clases:

• Litosfera oceánica: (50-100 km)• Litosfera continental (100-300

Km)– Placas litosféricas: fracturas– Movimientos horizontales:

terremotos y volcanes


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UNIDADES DINÁMICAS

• ASTENOSFERA– Capa plástica.

– Hasta los 670 km de profundidad (parte del manto)

– Pteridotita casi en el punto de fusión. Tª 1400ºC

– Su comportamiento plástico facilita el movimiento de la litosfera + rígida y dura

– Canal de baja velocidad


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UNIDADES DINÁMICAS

• MESOSFERA– Resto del manto.– Muy voluminosa y

homogénea– Corrientes de

convección: origen.– Capa D” – posos del

manto


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UNIDADES DINÁMICAS

• NÚCLEO o ENDOSFERA• Coincidencia con las unidades

geoquímicas.• Discontinuidad de Wiechert

separa núcleo externo e interno

• Interacción entre ambos: campo magnético de la Tierra

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