Tema 14– ORIGEN Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA El origen de la Tierra Métodos de estudio del interior terrestre Estructura interna de la Tierra

1: Origen de la Tierra

1: Origen de la Tierra Teoría Nebular Una nebulosa giratoria constituida por enormes cantidades de polvo y gas, comenzó a concentrarse. La atracción gravitatoria hizo que se formase una gran masa central o protosol, entorno al cual giraba un disco de partículas de polvo y gas. Las partículas del disco giratorio se fusionaron formando cuerpos de mayor tamaño, los planetesimales. Las colisiones y uniones de los planetesimales originaron cuerpos mayores, los protoplanetas.

1: Origen de la Tierra Origen de la Tierra

1: Origen de la Tierra Después de formarse por “acreción” de planetesimales: A mayor tamaño, mayor compresión hacia el interior Desintegración radiactiva en el interior Resultado: fusión parcial y diferenciación gravitatoria Así se formaron núcleo, manto y corteza Y las capas fluídas quedaron en el exterior: hidrosfera y atmósfera Después los seres vivos cambiaron sensiblemente el planeta (sobre todo la atmósfera, con su oxígeno y la capa de ozono)

1: Origen de la Tierra Origen de la Luna

2: Métodos de estudio del interior terrestre 2.1 Los métodos directos son: la observación de materiales volcánicos, los sondeos (hasta 12 km.) Las minas (hasta 3 km., el estudio de rocas profundas, etc. El afloramiento de materiales debido a la erosión

2: Métodos de estudio del interior terrestre 2.2 Los métodos indirectos son: la densidad terrestre el método gravimétrico estudio de la temperatura magnetismo terrestre método eléctrico estudio de los meteoritos estudio de las ondas sísmicas

2: Métodos de estudio del interior terrestre 1. Densidad Terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre 1. Densidad Terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre 2. Método gravimétrico También deben corregirse otros datos: Aceleración centrífuga (Ac) Corrección de aire libre (Cal) Corrección de Bouguer (CB) Corrección Topográfica (CT) Para R debe hacerse una “corrección de latitud” Si aplicamos las correcciones oportunas, lo único que puede variar el valor teórico de g es la densidad de los materiales subyacentes

ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS: 2: Métodos de estudio del interior terrestre 2. Método gravimétrico Contrastando los valores teóricos con los valores reales obtenidos experimentalmente, surgen ANOMALÍAS GRAVIMÉTRICAS: Positivas: cuando los materiales son más densos. Negativas: cuando son menos. Pueden utilizarse para localizar yacimientos

2: Métodos de estudio del interior terrestre 3. Estudio de la temperatura Esiste un gradiente geotérmico que se va reduciendo con la profundidad (En la superficie es de 3ºC/100m)

2: Métodos de estudio del interior terrestre 4. Magnetismo terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre 4. Magnetismo terrestre Declinación magnética: ángulo entre el norte geográfico y el norte magnético (varía de un lugar a otro y de un momento a otro). Mapa de declinaciones: con isógonas o líneas de igual declinación Anomalía magnética: Los materiales locales pueden hacer variar ligeramente esa declinación. Nos da información sobre la composición de las rocas

2: Métodos de estudio del interior terrestre 5. Método eléctrico Mide la resistividad de las rocas (el inverso de la conductividad) Se crea un fuerte campo eléctrico con dos “electrodos de potencial”, y se mide la intensidad del campo creado con dos “electrodos de potencial” Es muy preciso a poca superficie, y se utiliza en prospecciones mineras y de aguas subterráneas..

2: Métodos de estudio del interior terrestre 6. Estudio de meteoritos Son fragmentos rocosos que orbitan en el sistema solar, como restos de los primitivos planetesimales. Por eso su estructura y composición nos dan datos del interior terrestre. Meteoritos: Sideritos (4%, Fe y Ni) Siderolitos (1%, Fe y silicatos) Condritas (86%, peridotitas) Acondritas (9%, basaltos) No confundir con las “tectitas” o rocas de impacto

2: Métodos de estudio del interior terrestre 7. Método sísmico La sismología estudia los terremotos y la transmisión de sus vibraciones u ondas sísmicas. Éstas se transmiten a partir del foco o hipocentro El epicentro es el punto superficial situado en la vertical del foco. Los terremotos se registran con sismógrafos y así obtenemos sismogramas

2: Métodos de estudio del interior terrestre Las ondas sísmicas son de tres tipos: Primarias o P. De compresión, son las más rápidas (unos 10 km/s), y se propagan tanto por sólidos como por líquidos. Longitudinales Secundarias o S. Van más lentas (unos 5 km/s), y se propagan solo por sólidos. Son transversales Superficiales. Son las más lentas pero las más peligrosas. Ondas L Ondas P Ondas S Su comportamiento depende de la naturaleza de los materiales que atraviesan

2: Métodos de estudio del interior terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre Del estudio de las ondas sísmicas se deducen una serie de capas y discontinuidades en el interior terrestre 2 4 6 8 14 10 12 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 Velocidad (km/s) Profundidad (km) Discontinuidad de Mohorovicic Discontinuidad de Gutenberg Ondas S Discontinuidad de Wiecher-Lehman Ondas P

2: Métodos de estudio del interior terrestre

3. Estructura interna de la Tierra

3.1 Modelo Geoquímico La corteza está formada sobre todo por silicatos, y es diferente en los continentes y en los océanos. Densidad de 2.7-2.9

3.1 Modelo Geoquímico Estructura horizontal de la corteza

3.1 Modelo Geoquímico El manto tiene densidad mayor, desde 3.2 hasta 5.5 Compuesto por rocas llamadas peridotitas (silicatos ricos en hierro y magnesio) Con distinta estructura según la profundidad: A unos 659 km hay una discontinuidad: manto superior y manto inferior Espinela Perovskita

3.1 Modelo Geoquímico El núcleo tiene densidad desde 10 hasta 13 Compuesto por hierro prácticamente puro, aleado con Ni (níquel) y posiblemente S (azufre) A unos 5100 km hay una discontinuidad: núcleo externo (fluído) y núcleo interno (sólido)

3.2 Modelo Geodinámico La litosfera es la capa dinámica externa y corresponde a corteza + parte superior del manto Es rígida y está formada por placas litosféricas (12 mayores y otras menores) Con un espesor de 10 km (océanos) a 300 km (continentes)

3.2 Modelo Geodinámico La astenosfera tiene espesor variable (100-300 km) y se comporta de manera plástica (sobre ella “flotan” las placas de la litosfera). Su existencia es muy discutida, y puede no ser continua. La mesosfera equivale al resto del manto. Es sólida y rígida, pero permite la existencia de corrientes de convección Y a veces es atravesada por plumas térmicas ascendentes que originarán puntos calientes La endosfera equivale al núcleo, y tiene una parte externa fluída y una parte interna sólida Su movimiento genera el campo magnético terrestre