estructura i dinàmica interna de la terra (4 eso)

Dinàmica interna de

la Terra

Formació de La Terra

- Sol primitiu

- Concentració de partícules

sòlides (Fe, Si) que

col·lisionaven entre elles per la

gravetat planetesimals

- Formació terra: acreció

d’asteroides i planetesimals

(4500 m.a.)

- Inicialment més gran i format per

H i He i rodejat per NH3 i CH4.

- Contracció, augment Tª 3000C i

major camp gravitatori.

- Tª = gasos atmosfera escapen

del camp gravitatori (H i He).

Formació de La Terra

- Impactes de blocs de roca (km)

mantenen Terra en estat de

fusió distribució elements:

Elements pesats (Ni, Fe)

s’enfonsen cap al centre i

formen el nucli.

Sobre ell materials menys

densos (mantell).

I els més lleugers migren cap a

la superfície, on es refreden i

formen l’escorça.

Substàncies lleugeres i gasoses

atmosfera.

- La hidrosfera es va formar

quan l’escorça es va solidificar i

refredar (4400 m.a.).

Estudi estructura interna Terra

Hipocentre o focus és el punt de ruptura.A partir d’aquest es propaguen vibracions en forma d’onessísmiques que viatgen per l’interiorde la Terra.

Epicentre és el punt de la superfície terrestre on arriben primer les ones. Està situat a la vertical del focus.A partir d’aquest punt es generen ones superficials que causen els efectes catastròfics dels terratrèmols.

TERRATRÈMOLS (sismes) tremolors de terra causats per desplaçamentde grans masses rocoses situades a zones de fractura o falles.


Ones P

(primàries)

• Són les més ràpides.

• Són ones longitudinals (ona es propaga en la mateixa direcció en la qual es mouen les partícules).

• Es transmeten per sòlids i líquids.

• La seva velocitat és més gran quan travessen sòlids i es desacceleren quan travessen líquids.

Ones S

(secundàries)

• Són més lentes.

• Són ones transversals (es propaguen perpendicularment al moviment de les partícules).

• Es transmeten dins dels sòlids, però no als líquids. Quan arriben al nucli extern (líquid) es dissipen i en part es reflecteixen.


Registres d’ones sísmiques estat físic de les capes (rígid, plàstic o fluid)

localització de la profunditat de les discontinuïtats sísmiques (separacions

entre les capes).

A partir del comportament de les ones P i S a l’interior terrestre, existeixen dos

models de l’estructura interna de la Terra:

• Model estàtic o geoquímic: composició de les capes

• Model geodinàmic: estat físic de les capes (plasticitat, rigidesa o densitat) i

propietats mecàniques com a resposta a les pressions i temperatures a què

estan sotmeses.

ESCORÇA. Constituïda majoritàriament per silicatsd’alumini.• Escorça continental:

o constitueix els continents,o gruix d’entre 30 i 70km,o formada 85% per granit (roca plutònica),o també roques sedimentàries, metamòrfiques i

volcàniques (milers de metres de gruix).o Densitats entre 2600 i 2700 kg/m3.

• Escorça oceànica:o forma els fons dels oceans,o té un gruix d’uns 10km,o composta principalment per basalt, una roca

volcànica negra i densa (2700-3200 kg/m3) en laqual de vegades es poden apreciar alguns cristallsverds d’olivina.

MANTELL: roques ígnees riques en silicats de ferro imagnesi, com la peridotita (formada per olivina).Densitat canvia amb la profunditat: a uns 670 km pressióde roques suprajacents estructura de minerals méscompacta roca més densa (mantell inferior).

NUCLI: format 80% Fe i més del 10% Ni, la resta O, C i S. Elnucli extern en estat líquid i l’intern en estat sòlid.

ASTENOSFERA: descens de la rigidesa dels materials.De base de la litosfera a 350 km (gruix variable, depèn litosfera)Roca en estat sòlid però propera a la fusió permet corrents de convecció molt lentes moviment de les plaques tectòniques.

MESOSFERA regió del mantell inferior més densa que l’astenosfera (des de 350 km fins capa D”).

CAPA D’’ (D doble prima) té entre 100 i 400km de gruix.Formada per les restes més denses del mantell.Materials de la capa D’’ són arrossegats per corrents de convecció del mantell i poden ser conduïts cap amunt pels corrents ascendents de material calent (els plomalls tèrmics), que poden arribar a la superfície originant els anomenats punts calents.

ENDOSFERA: El nucli extern (des de 2.900 km fins 5.150 km) es caracteritza per una densitat elevada, (més del 80% Fe), i per l’estat líquid, a causa de les altes temperatures. Hi ocorren corrents de convecció que causen camp magnètic terrestre. El nucli intern en estat sòlid a causa de la gran pressió, tot i que la temperatura més alta.

LITOSFERA: capa rígida = escorça + part més superficial mantell superior.Moviments mantell sublitosfèric la fragmenten en grans blocs plaques litosfèriques.- Litosfera continental: 100 - 200 km (fins a 300 km)- Litosfera oceànica: 30 - 50 km

Plaques litosfèriques

Moviments verticals de la litosfera

Isostàsia

Moviments horitzontals de la litosfera

Hipòtesi de la deriva continental

1912 - Alfred Wegener

Els continents es poden desplaçar

Fa 300 m.a. havien estat units Pangea

Fragmentació i separació = desplaçament horitzontal

sobre fons oceànics (com icebergs)

Fa 300 milions d'anys

els continents actuals

es trobaven tots units

en un sol continent

anomenat PANGEA.

Els moviments de les

plaques litosfèriques el

varen anar rompent i

desplaçant al llarg dels

anys fins a tenir la

disposició actual (que

segueix canviant:

Europa i Nord Amèrica

se separen

2,8cm/any).

http://www.seed.slb.com/uploadedFiles/Science/Features/Earth_Science/The_Earth_%E2%80%94_A_Living_Planet/anim/index.html?width=570&height=475&popup=true

Proves geogràfiques

Proves paleoclimàtiques

Proves paleontològiques

Diferents tipus de proves:

Encaix dels continentsDistribució de diferents fòssils actual no mostrapatró de distribució clar, però si ho fa si els ajuntamtal com estaven abans d’iniciar-se la deriva.

Distribució dels dipòsits glacials d’Amèrica del Sud,Àfrica, Índia, Antàrtida i Austràlia es correspondriaamb un casquet glacial format fa més de 300 M.a.si es disposassin els continents junts.


Hipòtesi de l’expansió del fons oceànic

1962 – Harry Hess

Descobriments tecnològics:

- sònar

- estudis radiactius

- estudis de magnetisme romanent de les roques

- desenvolupament dels ordinadors

A les dorsals oceàniques es forma escorça nova que

produeix moviment gradual del fons, que s’allunya de la

dorsal.

Teoria de la tectònica de plaques

Wilson distribució terratrèmols i volcans



- Litosfera dividida en plaques (encaixen entre elles)

- 2 tipus plaques: oceàniques o mixtes

- Litosfera oceànica- més prima i densa que la continental

- es genera contínuament a les dorsals oceàniques

- una quantitat equivalent es destrueix a les fosses

- Calor interna de la Terra i gravetat generen corrents

de convecció que mouen plaques.



- Litosfera dividida en plaques (encaixen entre elles)

- 2 tipus plaques: oceàniques o mixtes

- Litosfera oceànica- més prima i densa que la continental

- es genera contínuament a les dorsals oceàniques

- una quantitat equivalent es destrueix a les fosses

- Calor interna de la Terra i gravetat generen corrents

de convecció que mouen plaques

- Les plaques interactuen entre elles originant relleu i

fenòmens associats.

Proves de la tectònica de plaques

La cartografia de fons oceànics mostra dorsals,

fosses i grans falles submarines.


Mesuraments directes han demostrat

desplaçament i dirección de les plaques

actuals.


El gruix dels sediments minva des de les vores

continentals fins a les dorsals.


L’edat de les roques agumenta des del centre de

les dorsals cap als continents. No s’han trobat

roques de més de 185 Ma als fons oceànics.

Tipus de moviments de plaques

Aquests moviments provoquen l'aparició de volcans i terratrèmolsa les vores entre plaques. A més, originen diverses estructures quemodifiquen el relleu terrestre.

Tipus de moviments:

- Separacions de plaques

- Convergència de plaques

- Roçament de plaques

1. Separacions de plaques: límits

divergents o constructius

La Gran Vall del Rift: 4.830 km

Inici formació: fa 30 milions d'anys. Actualment segueix creixent (en amplada i longitud).Inundació vall: d''aquí 10 milions d'anys (divisió d'Àfrica en 2 continents que s'aniran separant)

2. Convergència de plaques: límits

convergents o destructius

Hi ha tres possibilitats:

– Les dues plaques escorça oceànica

– Una escorça oceànica i l’altra continental

– Dues continentals

Convergència

placa oceànica-placa oceànica= formació d'illes volcàniques

Convergència

placa continental-placa oceànica= formació de volcans alineats a la línia de costa

Observant el mapa, podeu localitzar algun país,

llarg i estret, que es troba just al límit d’una placa

que subducciona amb una placa oceànica

i que tengui molts volcans col·locats un vora l’altre?

Convergència

placa continental-placa continental= formació de serralades

La serralada de l’Himalaia es va formar fa uns 50

milions d’anys.

Quines dues plaques varen xocar?

Els Alps es van formar fa uns 65 milions d’anys.

Quines dues plaques varen xocar?

Les plaques litosfèriques estan directament relacionades en la distribució dels terratrèmols i volcans al món.

Les zones de contacte entre plaques són zones d'altaactivitat.

Entre les plaques es produeixen xocs, roçaments i separacions. Aquests moviments provoquen l'aparició de volcans i terratrèmols a les vores entre plaques. A més, originen diverses estructures que modifiquen el relleuterrestre.

Simulació moviments plaques:http://www.seed.slb.com/flash/science/features/earth/livingplanet/plate_boundaries/en/index.html?width=570&height=475&popup=true

Síntesi

Terratrèmols

Els TERRATRÈMOLS o sismes són tremolors de la terra originats

pels desplaçaments i friccions de les plaques litosfèriques.

Hipocentre o focus és el punt on dues

plaques freguen o topen. Normalment,

sol trobar-se a 70 km sota la superfície

terrestre, però pot localitzar-se a

qualsevol punt que no ultrapassi els 700

km de profunditat.

Epicentre és el punt de la superfície

terrestre més a prop de l'hipocentre, que

és on el moviment sísmic resulta més

intens. Naturalment, com més lluny és

una zona de l'epicentre, més poc s'hi

perceben els efectes d'un terratrèmol, o

pràcticament gens.

La MAGNITUD d'un terratrèmol és una mesura del “tamany” del

terratrèmol en funció de l'energia que allibera el terratrèmol (a

l'hipocentre).

S'empra l'escala de Richter.

No és una escala lineal, és a dir, que l'energia alliberada per un terratrèmol

d'una determinada magnitud equival, aproximadament, a l'energia alliberada per

30 terratrèmols de la magnitud anterior.

Exemple: un terratrèmol de magnitud 5 equival aprox. A 30 terratrèmols

de grau 4 produïts al mateix temps.

Com es mesura un terratrèmol?

Escala de Richter

< 3.5 Generalment no se nota, però és registrat

3.5 – 5.4 Sovint se sent, però només causa danys menors

5.5 – 6.0 Ocasiona danys lleugers a edificis

6.1 – 6.9 Pot ocasionar danys severs en àrees molt poblades

7.0 – 7.9 Terratrèmol major. Greus danys.

>8 Gran terratrèmol. Destrucció total a comunitats pro-

peres

NOTA: Aquesta escala és oberta, no hi ha un límit màxim teòric, el que passa és

que no s'acumula prou energia elàstica com per sobrepassar certa magnitud.

El terratrèmol de major magnitud detectat fins ara va ser a Xile l'any 1969, que

va asssolir 9,5 graus en l'escala de Richter.

La INTENSITAT és la mesura del “tamany” del terratrèmol en

funció dels efectes que produeix (sobre les persones, els objectes,

les construccions i el terreny)

S'empra l'escala de Mercalli.

Com es mesura un terratrèmol?

Grado I Sacudida sentida por muy pocas personas en condiciones especialmente favorables.

Grado II Sacudida sentida sólo por pocas personas en reposo, especialmente en los pisos altos

de los edificios. Los objetos suspendidos pueden oscilar.

Grado III Sacudida sentida claramente en los interiores, especialmente en los pisos altos de los

edificios, muchas personas no lo asocian con un temblor. Los vehículos de motor estacionados

pueden moverse ligeramente. Vibración como la originada por el paso de un carro pesado. Duración

estimable

Grado IV Sacudida sentida durante el día por muchas personas en los interiores, por pocas en el

exterior. Por la noche algunas despiertan. Vibración de vajillas, vidrios de ventanas y puertas; los

muros crujen. Sensación como de un carro pesado chocando contra un edificio, los vehículos de

motor estacionados se balancean claramente.

Grado V Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchos despiertan. Algunas piezas de vajilla,

vidrios de ventanas, etcétera, se rompen; pocos casos de agrietamiento de aplanados; caen objetos

inestables . Se observan perturbaciones en los árboles, postes y otros objetos altos. Se detienen de

relojes de péndulo.

Grado VI Sacudida sentida por todo mundo; muchas personas atemorizadas huyen hacia afuera.

Algunos muebles pesados cambian de sitio; pocos ejemplos de caída de aplanados o daño en

chimeneas. Daños ligeros.

Escala de Mercalli

Grado VII Advertido por todos. La gente huye al exterior. Daños sin importancia en edificios de

buen diseño y construcción. Daños ligeros en estructuras ordinarias bien construidas; daños

considerables en las débiles o mal planeadas; rotura de algunas chimeneas. Estimado por las

personas conduciendo vehículos en movimiento.

Grado VIII Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente bueno; considerable en edificios

ordinarios con derrumbe parcial; grande en estructuras débilmente construidas. Los muros salen de

sus armaduras. Caída de chimeneas, pilas de productos en los almacenes de las fábricas,

columnas, monumentos y muros. Los muebles pesados se vuelcan. Arena y lodo proyectados en

pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los pozos. Pérdida de control en la personas

que guían vehículos motorizados.

Grado IX Daño considerable en las estructuras de diseño bueno; las armaduras de las estructuras

bien planeadas se desploman; grandes daños en los edificios sólidos, con derrumbe parcial. Los

edificios salen de sus cimientos. El terreno se agrieta notablemente. Las tuberías subterráneas se

rompen.

Grado X Destrucción de algunas estructuras de madera bien construidas; la mayor parte de las

estructuras de mampostería y armaduras se destruyen con todo y cimientos; agrietamiento

considerable del terreno. Las vías del ferrocarril se tuercen. Considerables deslizamientos en las

márgenes de los ríos y pendientes fuertes. Invasión del agua de los ríos sobre sus márgenes.

Grado XI Casi ninguna estructura de mampostería queda en pie. Puentes destruidos. Anchas

grietas en el terreno. Las tuberías subterráneas quedan fuera de servicio. Hundimientos y

derrumbes en terreno suave. Gran torsión de vías férreas.

Grado XII Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno. Perturbaciones de las cotas de nivel

(ríos, lagos y mares). Objetos lanzados en el aire hacia arriba.

Tsunamis

Quan un terratrèmol es produeix

sota la superfície del mar l'aigua

també es mou.

Les ones d'un tsunami es creen

quan l'aigua tracta de trobar una

posició estable.

Al mar obert, les ones d'un

tsunami tenen poca altura

(aprox. 1m) però poden tenir 100

km de llarg i viatgen a grans

velocitats (700km/h)

Pocs minuts abans que

un tsunami xoqui contra

la costa l'aigua de la

vorera es retira i es pot

veure el fons marí.

La primera ona no és la

més gran.

Cada 10-60 minuts

arribaran més ones.

Així com s'apropa a aigües menys profundes disminueix la

velocitat i incrementa l'altura de les ones.

Quan finalment arriba a la costa pot aparèixer com:

- una marea que creix o decreix ràpidament o

- una sèrie d'ones amb una altura màxima de fins a 30m.

http://www.seed.slb.com/flash/science/features/earth/livingplanet/tsunami_wave/es/index.htm?width=770&height=370&popup=true

estructura i dinàmica interna de la terra (4 eso)

Education