MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR DE LA TIERRA

MÉTODOS DIRECTOS Permiten observación directa de los materiales que constituyen el interior de la Tierra. Solo pueden estudiarse los materiales de las capas más superficiales. A partir de los datos obtenidos se infieren cómo pueden ser los materiales de capas más profundas.

MINAS Podemos distinguir entre : MINAS A CIELO ABIERTO: Poco profundas solo darán información de capas más próximas a la superficie. GALERIAS SUBTERRÁNEAS: Se obtienen rocas y minerales a mayor profundidad. La galería de mayor profundidad se encuentra en Sudáfrica (3.777m). Fuente: gramscimania.blogspot.com/2011/08/la-mineria-... FUENTE: html.rincondelvago.com/mineria.html

SONDEOS Consisten en perforaciones verticales de más de 30 m de longitud de las que se extraen unos cilindros de rocas llamados “testigos” que no dan información de la capa objeto de estudio FUENTE: igme.es FUENTE: geotecnia2000.com

ALGUNOS EJEMPLOS DE SONDEOS Sondeo de Kola Localización: Área de Pechenga-Zapolyarny,Ppenínsula de Kola (Rusia) Tamaño: El pozo SG-3 (12.262 m.). Es el pozo más profundo perforado hasta la actualidad. Objetivo:Conocer la Corteza Continental profunda Duración: 1970 a 1989 Problemas: En el funcionamiento de la tecnología utilizada

Proyecto: Mohole Localización: I. Guadalupe Tamaño: 197 m. Objetivo: acceder al manto Duración: 1958-1966 Problemas: Abandonado por razones políticas y alto costo FUENTE: http://personales.ya.com/geopal/Geoesfera/M%E9todos%20de%20estudio-2.htm

MÉTODOS INDIRECTOS Estudio de meteoritos. Método gravimétrico. Método geomagnético. Método geotérmico. Método sísmico.

ESTUDIO DE METEORITOS Los meteoritos son cuerpos celestes que se han formado junto con el resto del Sistema Solar, a partir de la misma nebulosa, hace unos 4.500 millones de años, por lo que su composición debe ser similar. Existen distintos tipos de meteoritos:

SIDERITOS AEROLITOS SIDEROLITOS CONDRITAS CARBONÁCEAS NOMBRE CARACTERÍSTICAS FOTO SIDERITOS Son los más abundantes. Formados por Fe + Ni AEROLITOS Formados por silicatos SIDEROLITOS Su composición es una mezcla de los anteriores CONDRITAS CARBONÁCEAS Contienen materia orgánica

MÉTODO GRAVIMÉTRICO La gravedad obedece a la ley de la gravitación universal (Todos los cuerpos se atraen con un fuerza directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias) , enunciada por Newton. La gravimetría detecta anomalías de la gravedad, las cuales permiten calculara la densidad y el espesor de la corteza terrestre.

Una técnica gravimétrica es el estudio de las "anomalías gravimétricas", que aporta datos sobre el interior de la Tierra. Una anomalía de la gravedad es la diferencia entre los valores calculados teóricamente y los reales. Los valores reales se miden con un aparato llamado gravímetro.

cuando el valor medido es inferior al valor teórico calculado. Las anomalías pueden ser: POSITIVAS cuando el valor medido supera al valor teórico calculado NEGATIVAS cuando el valor medido es inferior al valor teórico calculado. En presencia de un cuerpo de alta densidad, aumenta el valor de atracción, y se produce una anomalía gravimétrica positiva                                                                                En presencia de un cuerpo de baja densidad, disminuye el valor de atracción, y se produce una anomalía gravimétrica negativa FUENTE: http://personales.ya.com/geopal/Geoesfera/meto%20indi%20no%20sismico.htm

Permite: Deducir la situación de: cuencas sedimentarias intrusiones volcánicas cuerpos mineralizados fallas zonas de subducción, etc. Deducir la existencia de dos tipos de corteza de diferente composición: corteza oceánica formada por basalto (densidad = 3 g/cm3) corteza continental, formada por granito (densidad = 2,7 glcm3) Interpretar algunos procesos tectónicos de elevación o hundimiento que afectan a la corteza terrestre.

Existe una condición de equilibrio gravimétrico entre la corteza y el manto que es conocido como ISOSTASIA (condición de equilibrio ideal a la que tiende la Tierra debido a la fuerza de la gravedad).

El equilibrio isostático puede romperse cuando: Se forma una cordillera. Se erosiona un bloque montañoso. Aumenta la temperatura terrestre hasta fundir un bloque de hielo. Cuando esto sucede el equilibrio isostático tiende a reestablecerse gracias a movimientos verticales llamados epirogénicos.

MÉTODO GEOMAGNÉTICO La Tierra tiene un campo magnético que puede compararse, con el que generaría una barra magnética situada en el centro de la Tierra. La intensidad de este campo se puede medir en superficie mediante instrumentos específicos (magnetómetros). La unidad de medida que se utiliza para la intensidad magnética es el oersted. Su valor normal en la superficie de la tierra es de 0,4. Dicho valor puede variar. Por ejemplo, la presencia de metales de Hierro cerca de la superficie puede hacer aumentar el valor de intensidad (anomalía positiva).

FUENTE: http://www.geovirtual.cl/EXPLORAC/

La existencia de un campo magnético sólo puede ser explicada si existe un núcleo metálico fundido en movimiento, que funcionaría como una enorme dinamo (geodinamo). El campo magnético funciona gracias al movimiento de la masa fluida metálica provocada por la rotación terrestre y las corrientes convectivas generadas por el calor interno.

MÉTODO GEOTÉRMICO La temperatura de la Tierra aumenta con la profundidad. Se denomina gradiente geotérmico el aumento de temperatura que se produce cada 100 metros. Su valor medio es de 3º C.  Este valor puede variar de unas zonas a otras. Por ejemplo, la presencia de masas fundidas (magma) cerca de la superficie hace que el valor del gradiente sea mayor del esperado.

El origen del calor interno es desconocido. La teoría más aceptada expone que se debe al calor remanente que aún posee la Tierra desde sus orígenes y a la desintegración de elementos radioactivos. Este valor no aumenta proporcionalmente con la profundidad, ya que, si fuera así, el núcleo de la Tierra estaría a más de 200.000ºC , lo cual equivaldría a un estado gaseoso explosivo. Se estima que la temperatura en el centro de la Tierra es de unos 6000 ºC.

VALORES DE TEMPERATURA SEGÚN PROFUNDIDAD FUENTE: http://www.iesabdera.com/bg/bgb1/web-3/222_mtodo_geotrmico.html

Cuando medimos sobre un punto de la superficie terrestre esperamos encontrar los siguientes valores teóricos: Valor del gradiente térmico: 3ºC. Valor de la gravedad: 9,8 m/seg Valor de la intensidad magnética: 0,4 oersted. Si el valor medido es distinto al esperado decimos que existe una anomalía, positiva o negativa según sea mayor o menor del valor de referencia. Con estos datos podemos sacar conclusiones acerca de la naturaleza de los materiales del interior terrestre.

ACTIVIDAD PRÁCTICA Para completar el estudio de estos métodos indirectos debes de realizar la actividad que encontrarás en este enlace: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material082/actividades/tecto_metodos_estudio/actividad.htm

MÉTODO SÍSMICO Los terremotos son vibraciones que atraviesan las rocas cuando éstas se fracturan y se propagan en forma de ondas. Estas ondas son registradas por aparatos llamados sismógrafos.

SISMÓGRAFO ONDAS REGISTRADAS EN UN SISMÓGRAFO

ONDAS SÍSMICAS Las ondas sísmicas según se propaguen, por el interior de la roca o en la superficie, se denominan

Ondas P (primarias). Son las más rápidas y las que llegan antes Ondas P (primarias). Son las más rápidas y las que llegan antes. La vibración se produce en el sentido de avance de la onda. La velocidad de estas ondas es directamente proporcional a la densidad de la roca, y directamente proporcional a la rigidez. Las ondas P se pueden transmitir en fluidos (rigidez=0)

Ondas S (secundarias). Son más lentas, puesto que la vibración se produce en el sentido perpendicular a la propagación de la onda. La velocidad de estas ondas es directamente proporcional a la densidad de la roca, y directamente proporcional a la rigidez. En ningún caso pueden atravesar fluidos.

Ondas de superficie: Cuando las ondas P y S llegan a la superficie se originan ondas superficiales (R y L) muy similares a las que se forman en la superficie del agua. Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud de onda. Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan información.

La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la profundidad. Se observan cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a profundidades concretas. Esto ha permitido concluir que la Tierra está compuesta por capas con propiedades físicas y composición variable. Se llama DISCONTINUIDAD a la superficie de separación entre materiales diferentes del interior terrestre.

Del estudio de las ondas sísmicas, se deduce que existen unas discontinuidades en el interior terrestre Discontinuidad de Mohorovicic: Se encuentra a una profundidad de 10 Km. en zonas oceánicas y unos 20 a 30 Km. en zonas continentales. Separa la capa externa de la intermedia. Discontinuidad de Gutenberg: Se encuentra a una profundidad de 2900 Km, esta discontinuidad fue descubierta, ya que esta profundidad desaparecen las ondas S, por lo que se da por supuesto que el medio es fluido (magma). Separa la capa intermedia del núcleo. Existen dos discontinuidades más, mucho menos marcadas que las anteriores, la primera situada a 650/670 Km (discontinuidad de Repetti), divide, la capa intermedia, el Manto, en dos subcapas, Manto inferior y Manto superior. La segunda, situada 5000 Km (discontinuidad de Lehman Wiechert), dentro del la interior (Núcleo), dividiendo este en dos subcapas, Núcleo interno y Núcleo externo. El cambio que se produce en las ondas P a esta profundidad nos da a entender un cambio de estado en material del núcleo por lo que deducimos que la parte externa se encuentra en estado fundido mientras que la capa más interna es sólida.

BIBLIOGRAFÍA BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1. Editorial Casals http://recursos.educarex.es/escuela2.0/Ciencias/Biologia_Geologia/isla_ciencias/ http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/ http://personales.ya.com/geopal/Geoesfera/meto%20indi%20no%20sismico.htm En algunas imágenes se ha insertado la fuente. Otras imágenes y gráficos de esta página han sido obtenidas de diferentes páginas Web de la Red.  En los casos en que no se ha indicado la autoría es porque a veces es difícil conocerla, dado que muchas se encuentran en diferentes Web. Debe tenerse en cuenta que se exponen aquí sin ánimo de lucro y con fines educativos. No obstante, si los autores de estas últimas consideran abusiva su utilización o desean su reconocimiento no tiene más que indicárnoslo.