EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro planeta VÍCTOR M. VITORIA es PROFESOR JANO 18/04/2017 EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro planeta 4DBH Estrategias de trabajo y aprendizaje - Desarrollo de las inteligencias

DESARROLLO DEL TEMA 4DBH

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…. 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

M. INDIRECTOS: METEORITOS Son fragmentos rocosos Zona de asteroides Marte - Júpiter. Parte interior de otros planetas próximos reflejo del interior de la Tierra. 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

SISMÓGRAFO 4DBH

TIPO DE ONDAS SÍSMICAS Según se transmitan por el interior terrestre o por su superficie ONDAS INTERNAS Ondas P Ondas S  ONDAS SUPERFICIALES Ondas Rayleigh Ondas Love 4DBH

TIPO DE ONDAS SÍSMICAS 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 4DBH

TIPO DE ONDAS SÍSMICAS 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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

LA GRÁFICA CLAVE 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

CAPAS DE LA TIERRA 4DBH

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 4DBH

UNIDADES GEOQUÍMICAS 4DBH

LA CORTEZA Desde superficie hasta DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICIC Capa delgada Continentes: 25-70 Km Océanos: 5 y 10 Km Separa corteza y manto 4DBH

LA CORTEZA Gran variedad de rocas: sedimentarias, ígneas o metamórficas Elementos más ligeros como O 46% Elementos pesados como el Fe sólo 15% 4DBH

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 4DBH

LA CORTEZA OCEÁNICA II Capas: Densidad: 3 g/cm3 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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

MANTO: COMPOSICIÓN 4DBH

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 4DBH

CAPAS DE LA TIERRA 4DBH

(del interior de la tierra) UNIDADES DINÁMICAS (del interior de la tierra) 4DBH

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 4DBH

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 4DBH

UNIDADES DINÁMICAS MESOSFERA Resto del manto. Muy voluminosa y homogénea Corrientes de convección: origen. Capa D” – posos del manto 4DBH

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 4DBH