02 – 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

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.

Teoría Nebular

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

1: Origen de la Tierra

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

2: Métodos de estudio del interior terrestre

También deben corregirse otros datos:

• Aceleración centrífuga (Ac)

• Corrección de aire libre (Cal)

• Corrección de Bouguer (CB)

• Corrección Topográfica (CT)

Si aplicamos las correcciones oportunas, lo único que puede variar el valor teórico de g es la densidad de los materiales subyacentes

Para R debe hacerse una “corrección de latitud”

2. Método gravimétrico

2: Métodos de estudio del interior terrestre

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

3. Estudio de la temperatura

2: Métodos de estudio del interior terrestre

(En la superficie es de 3ºC/100m)

Esiste un gradiente geotérmico que se va reduciendo con la profundidad

4. Magnetismo terrestre

2: Métodos de estudio del interior terrestre

4. Magnetismo terrestre

2: Métodos de estudio del interior 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

5. Método eléctrico

2: Métodos de estudio del interior terrestre

• 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..

6. Estudio de meteoritos

2: Métodos de estudio del interior terrestre

• 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.

• No confundir con las “tectitas” o rocas de impacto

Meteoritos:• Sideritos (4%, Fe y Ni)• Siderolitos (1%, Fe y silicatos)• Condritas (86%, peridotitas)• Acondritas (9%, basaltos)

7. Método sísmico

2: Métodos de estudio del interior terrestre

• 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.

• Su comportamiento depende de la naturaleza de los materiales que atraviesan

Ondas SOndas LOndas P

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

Discontinuidad de Mohorovicic

Discontinuidad de Wiecher-Lehman

Ondas S

Ondas P

2 4 6 8 1410 12

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

Velocidad (km/s)

Profundidad (km)

Discontinuidad de Gutenberg

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)

• 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 endosfera equivale al núcleo, y tiene una parte externa fluída y una parte interna sólida Su movimiento genera el campo magnético terrestre

• 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

3.2 Modelo Geodinámico