estructura interna del planeta tierra - consecuencias en la formación superficial de relieve

ClaseClaseOrogenias, escudos y Orogenias, escudos y llanuras sedimentariasllanuras sedimentarias

Primera partePrimera parteCátedra Perspectiva Ambiental ICátedra Perspectiva Ambiental I

Profesor Pablo ConceiroProfesor Pablo Conceiro

Estructura interna de la TierraEstructura interna de la Tierra

Perfil del interior terrestrePerfil del interior terrestre

Cambios y discontinuidadesCambios y discontinuidades

► Teniendo en cuenta los cambios bruscos en la Teniendo en cuenta los cambios bruscos en la velocidad de las ondas se establecen dos velocidad de las ondas se establecen dos discontinuidades.discontinuidades.

► Una más superficial, denominada discontinuidad Una más superficial, denominada discontinuidad de de MohorovicicMohorovicic, que supone un gran aumento en , que supone un gran aumento en la velocidad de las ondas.la velocidad de las ondas.

► Otra a los 2.900 km, denominada discontinuidad Otra a los 2.900 km, denominada discontinuidad de de GutenbergGutenberg, no atravesada por las ondas S y , no atravesada por las ondas S y que hace disminuir la velocidad de las ondas P. que hace disminuir la velocidad de las ondas P.

Ondas P - PrimariasOndas P - Primarias

► Son las más Son las más rápidas y las que rápidas y las que llegan antes. llegan antes.

► La vibración se La vibración se produce en el produce en el sentido de sentido de avance de la avance de la onda. onda.

Ondas P - PrimariasOndas P - Primarias

►La velocidad de estas ondas es mayor La velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca cuanto menor es la densidad de la roca (inversamente proporcional) y, mayor (inversamente proporcional) y, mayor cuanto más rígida (directamente cuanto más rígida (directamente proporcional). proporcional).

►Además, las ondas P se pueden transmitir Además, las ondas P se pueden transmitir en fluidos (rigidez=0) pues su velocidad en fluidos (rigidez=0) pues su velocidad depende también de la incompresibilidad. depende también de la incompresibilidad.

Ondas S - SecundariasOndas S - Secundarias

► Son más lentas, Son más lentas, puesto que la puesto que la vibración se vibración se produce en el produce en el sentido sentido perpendicular a perpendicular a la propagación la propagación de la onda de la onda

Ondas S - SecundariasOndas S - Secundarias

►Al igual que en las anteriores la velocidad de Al igual que en las anteriores la velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca (inversamente densidad de la roca (inversamente proporcional) y mayor cuanto más rígida proporcional) y mayor cuanto más rígida (directamente proporcional), pero en ningún (directamente proporcional), pero en ningún caso pueden atravesar fluidos. caso pueden atravesar fluidos.

Ondas R y L - De superficieOndas R y L - De superficie

► Cuando las ondas P y Cuando las ondas P y S llegan a la superficie S llegan a la superficie se originan ondas se originan ondas superficiales (R y L) superficiales (R y L) muy similares a las muy similares a las que se forman en la que se forman en la superficie del agua de superficie del agua de un recipiente al que le un recipiente al que le golpeamos un lateral. golpeamos un lateral.

Ondas R y L - De superficieOndas R y L - De superficie

►Los daños causados por los terremotos y los Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud de ondas de baja frecuencia y gran longitud de onda. onda.

►Desde el punto de vista de la estructura del Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan información. interior de la Tierra no aportan información.

Capas internas de la estructura Capas internas de la estructura terrestreterrestre

► Según cambios de velocidad de las ondas, se establecen Según cambios de velocidad de las ondas, se establecen una serie de niveles o capas: una serie de niveles o capas:

► Corteza (A)Corteza (A)► Manto (B+C+D) y Manto (B+C+D) y ► Núcleo (E+F)Núcleo (E+F)► Corteza y manto separados por la discontinuidad Corteza y manto separados por la discontinuidad

de de MohorovicicMohorovicic► Los dos núcleos separados por la de Los dos núcleos separados por la de GutenbergGutenberg. . ► Dentro del Manto se realizan más divisiones atendiendo al Dentro del Manto se realizan más divisiones atendiendo al

incremento en la velocidades de las ondas sísmicas incremento en la velocidades de las ondas sísmicas (superior e inferior), y en el Núcleo se diferencian: Núcleo (superior e inferior), y en el Núcleo se diferencian: Núcleo externo (fundido) e interno (sólido). externo (fundido) e interno (sólido).

LitosferaLitosfera

►Desde el punto de vista de la tectónica de Desde el punto de vista de la tectónica de placas se utiliza también el placas se utiliza también el término término Litosfera (A+B)Litosfera (A+B)para referirse a la para referirse a la corteza más la parte del Manto superior, de corteza más la parte del Manto superior, de profundidad variable y que se traslada profundidad variable y que se traslada solidariamente con ella. solidariamente con ella.

CortezaCorteza

► Capa más superficial y menos densa, con una Capa más superficial y menos densa, con una densidad media de 2,7 g/cm3 y una profundidad densidad media de 2,7 g/cm3 y una profundidad media de 30 kilómetros. media de 30 kilómetros.

► Presenta una gran variabilidad, desde 5 Km. bajo Presenta una gran variabilidad, desde 5 Km. bajo los océanos, a los 70 Km. bajo las grandes los océanos, a los 70 Km. bajo las grandes cordilleras. cordilleras.

► Es la más heterogénea y la mejor conocida. Desde Es la más heterogénea y la mejor conocida. Desde el punto de vista composicional y genético se el punto de vista composicional y genético se presentan dos variedades bien definidas: Corteza presentan dos variedades bien definidas: Corteza oceánica y Corteza continental. oceánica y Corteza continental.

Corteza oceánicaCorteza oceánica

► Es más densa y más delgada que la corteza Es más densa y más delgada que la corteza continental, y muestra edades que, en ningún continental, y muestra edades que, en ningún caso, superan los 180 millones de años. caso, superan los 180 millones de años.

► Se encuentra en su mayor parte bajo los océanos Se encuentra en su mayor parte bajo los océanos y manifiesta un origen volcánico. y manifiesta un origen volcánico.

► Se forma continuamente en las dorsales oceánicas Se forma continuamente en las dorsales oceánicas y, más tarde, es recubierta por sedimentos y, más tarde, es recubierta por sedimentos marinos. marinos.

► Presenta una estructura en capas. Presenta una estructura en capas.

Capas corteza Capas corteza oceánicaoceánica

► Nivel 1: Capa de Nivel 1: Capa de sedimentos. Desde un sedimentos. Desde un espesor muy variable, espesor muy variable, 1.300 metros de 1.300 metros de media, pero media, pero inexistente en las inexistente en las zonas de dorsal, hasta zonas de dorsal, hasta espesores de 10 km en espesores de 10 km en las zonas que bordean las zonas que bordean a los continentes. a los continentes.


► Nivel 2: Lavas Nivel 2: Lavas almohadilladas. almohadilladas. Basaltos submarinos Basaltos submarinos emitidos en las zonas emitidos en las zonas de dorsal que, al sufrir de dorsal que, al sufrir un rápido un rápido enfriamiento, ofrecen enfriamiento, ofrecen superficies lisas y superficies lisas y semiesféricas. semiesféricas.


► Nivel 3: Diques Basálticos. Nivel 3: Diques Basálticos. Son de composición similar Son de composición similar a las lavas almohadilladas a las lavas almohadilladas y están solidificados en y están solidificados en forma de diques verticales.forma de diques verticales.

► Cada dique tiene un Cada dique tiene un antiguo conducto por antiguo conducto por donde se emitía la lava donde se emitía la lava que formó el nivel que formó el nivel anterior. anterior.


► Nivel 4: Gabros. Nivel 4: Gabros. Representa material Representa material solidificado en la solidificado en la cámara magmática cámara magmática existente bajo la zona existente bajo la zona de dorsal. Este de dorsal. Este material solidificado material solidificado alimentó los dos alimentó los dos niveles anteriores. niveles anteriores.

Corteza continentalCorteza continental

► Menos densa y más gruesa que la Corteza Menos densa y más gruesa que la Corteza Oceánica. Oceánica.

► Se encuentra en las tierras emergidas y Se encuentra en las tierras emergidas y plataformas continentales. plataformas continentales.

► Muestra edades mucho más antiguas que la Muestra edades mucho más antiguas que la Corteza Oceánica, pudiendo encontrarse rocas que Corteza Oceánica, pudiendo encontrarse rocas que se formaron hace 4000 millones de años. se formaron hace 4000 millones de años.

► Las rocas más antiguas tienden a presentarse en Las rocas más antiguas tienden a presentarse en el interior de los continentes y a ser rodeadas por el interior de los continentes y a ser rodeadas por otras más modernas, siendo el aspecto de esta otras más modernas, siendo el aspecto de esta Corteza un continuo parcheo de todo tipo de Corteza un continuo parcheo de todo tipo de rocas. rocas.

Corteza continentalCorteza continental

► La Corteza Continental, a diferencia de la La Corteza Continental, a diferencia de la Oceánica, no ofrece ninguna estructura definida. Oceánica, no ofrece ninguna estructura definida.

► Su origen está en sucesivos procesos de colisión Su origen está en sucesivos procesos de colisión continental. continental.

► En la base de la Corteza Continental aparece un En la base de la Corteza Continental aparece un nivel más plástico, causado por la deshidratación nivel más plástico, causado por la deshidratación de ciertos minerales, lo que unido a su menor de ciertos minerales, lo que unido a su menor densidad, evita su posible subducción. densidad, evita su posible subducción.

Corteza TransicionalCorteza Transicional► En la interfase de ambas tipos de Corteza, se halla En la interfase de ambas tipos de Corteza, se halla

la la Corteza transicionalCorteza transicional ► Se presenta como una Corteza continental adelgazada por Se presenta como una Corteza continental adelgazada por

fallas normales. fallas normales. ► Aparecen intercalaciones de rocas volcánicas antes de Aparecen intercalaciones de rocas volcánicas antes de

llegar a la corteza oceánica. llegar a la corteza oceánica. ► Recubierta por sedimentos de plataforma continental. Recubierta por sedimentos de plataforma continental. ► Su origen está en el comienzo del proceso de ruptura Su origen está en el comienzo del proceso de ruptura

continental, correspondiéndose con uno de los laterales del continental, correspondiéndose con uno de los laterales del antiguo valle de Rift. antiguo valle de Rift.

► Debido a su baja actividad tectónica, frente a las zonas de Debido a su baja actividad tectónica, frente a las zonas de subducción, también recibe el nombre de subducción, también recibe el nombre de margen margen continental pasivocontinental pasivo. .

Corteza TransicionalCorteza Transicional

► Originada en ruptura Originada en ruptura continental (arriba)continental (arriba)

► Genera con el tiempo Genera con el tiempo un margen pasivo un margen pasivo (abajo)(abajo)

MantoManto

►De mayor densidad que la corteza. De mayor densidad que la corteza. ►Hacia 1950, obtención de muestras directas Hacia 1950, obtención de muestras directas

del Manto por medio de sondeos.del Manto por medio de sondeos.►Actualmente, métodos indirectos han Actualmente, métodos indirectos han

logrado ese objetivo. logrado ese objetivo. ►Los cambios estructurales en los minerales Los cambios estructurales en los minerales

que lo componen hacen que varíe de que lo componen hacen que varíe de densidad y rigidez en profundidad, densidad y rigidez en profundidad, originándose dos divisiones.originándose dos divisiones.

Manto superiorManto superior

► Su parte superior, junto a la corteza, forma parte Su parte superior, junto a la corteza, forma parte de la Litosfera. de la Litosfera.

► La aparición de rocas ultrabásicas en la base de La aparición de rocas ultrabásicas en la base de los complejos de ofiolitas (procesos de colisión los complejos de ofiolitas (procesos de colisión continental), entre las que destacan las continental), entre las que destacan las peridotitas, permitió suponer que estas rocas son peridotitas, permitió suponer que estas rocas son las que se encuentran bajo la corteza, formando, las que se encuentran bajo la corteza, formando, parte del Manto superior. parte del Manto superior.

► Su composición es rica en silicatos magnésicos, los Su composición es rica en silicatos magnésicos, los minerales típicos de este tipo de roca son el minerales típicos de este tipo de roca son el olivino, los piroxenos, los granates y la espinela. olivino, los piroxenos, los granates y la espinela.

Rocas del manto superiorRocas del manto superior

Peridotita Microscopio electrónico


► Pueden existir zonas del Manto con mayor Pueden existir zonas del Manto con mayor plasticidad debido a que ciertos minerales (granate plasticidad debido a que ciertos minerales (granate y algunos piroxenos) de las peridotitas se funden. y algunos piroxenos) de las peridotitas se funden.

► Así, tendríamos un Manto en el que, entre sus Así, tendríamos un Manto en el que, entre sus minerales (olivino), circula una cierta cantidad de minerales (olivino), circula una cierta cantidad de material fundido de composición basáltica. material fundido de composición basáltica.

► Este mineral puede ascender originando magmas Este mineral puede ascender originando magmas y dejando una roca rica en olivino, la Dunita. y dejando una roca rica en olivino, la Dunita.


Dunita

Manto inferiorManto inferior

► Más rígido, de composición similar al Manto Más rígido, de composición similar al Manto superior, presenta una mayor densidad debido a superior, presenta una mayor densidad debido a un mayor empaquetamiento en los minerales. un mayor empaquetamiento en los minerales.

► Cada átomo de silicio está rodeado de seis átomos Cada átomo de silicio está rodeado de seis átomos de oxigeno (coordinación octaédrica) en vez de de oxigeno (coordinación octaédrica) en vez de cuatro (coordinación tetraédrica), por efecto de las cuatro (coordinación tetraédrica), por efecto de las mayores presiones existentes. mayores presiones existentes.

► Además, puede existir una mayor proporción de Además, puede existir una mayor proporción de hierro frente a magnesio en los minerales. hierro frente a magnesio en los minerales.

Silicio en el manto inferiorSilicio en el manto inferiorCombinación tetraédrica

Combinación octaédrica

Límite manto - núcleoLímite manto - núcleo

► En el límite del Manto En el límite del Manto con el Núcleo se con el Núcleo se establece un nivel de establece un nivel de transición (transición (nivel Dnivel D). ).

► Este nivel es el origen Este nivel es el origen de las plumas del de las plumas del Manto y el final de los Manto y el final de los restos de Litosfera que restos de Litosfera que subducen. subducen.

Plumas mantélicasPlumas mantélicas

►Todos los procesos internos de la Tierra se Todos los procesos internos de la Tierra se basan en las transferencias de calor que basan en las transferencias de calor que mantienen en continuo movimiento las mantienen en continuo movimiento las rocas del interior de la Tierra. rocas del interior de la Tierra.

►Este calor queda en evidencia en procesos Este calor queda en evidencia en procesos como el magmatismo y el metamorfismo. como el magmatismo y el metamorfismo.

Áreas con plumas mantélicasÁreas con plumas mantélicas

Origen del calor terrestre – Plumas Origen del calor terrestre – Plumas mantélicasmantélicas

► El origen de este calor se debe a dos posibles El origen de este calor se debe a dos posibles causas:causas:

► El Núcleo guarda calor desde el momento de El Núcleo guarda calor desde el momento de formación de la Tierra. Su composición hace que formación de la Tierra. Su composición hace que sea muy conductivo y, además, esté en sea muy conductivo y, además, esté en convección. Este calor lo va liberando de forma convección. Este calor lo va liberando de forma progresiva al Manto.progresiva al Manto.

► La desintegración de elementos radiactivos en el La desintegración de elementos radiactivos en el Manto (U235,U238,Th232 y K40), produce calor Manto (U235,U238,Th232 y K40), produce calor que se libera de forma gradual.que se libera de forma gradual.


► Cualquiera de ambos orígenes basta por sí sólo Cualquiera de ambos orígenes basta por sí sólo para justificar la cantidad de calor que llega a la para justificar la cantidad de calor que llega a la superficie. superficie.

► Sin embargo, se cree que intervienen los dos y, en Sin embargo, se cree que intervienen los dos y, en mayor medida, el calor del Núcleo. mayor medida, el calor del Núcleo.

► Este calor interno trasmitido por el Manto y la Este calor interno trasmitido por el Manto y la Corteza se cree es el responsable de la actividad Corteza se cree es el responsable de la actividad tectónica, y de los procesos geológicos internos, tectónica, y de los procesos geológicos internos, constituyendo así el motor principal de la constituyendo así el motor principal de la Tectónica de placas.Tectónica de placas.


► El Núcleo irradia calor con facilidad, su composición El Núcleo irradia calor con facilidad, su composición metálica lo hace muy conductivo. metálica lo hace muy conductivo.

► Además, ambas partes del Núcleo (interno y externo), Además, ambas partes del Núcleo (interno y externo), están en convección y el Núcleo externo, al estar fundido, están en convección y el Núcleo externo, al estar fundido, fluye con mayor facilidad.fluye con mayor facilidad.

► El Manto no es un buen conductor y, por tanto, tiende a El Manto no es un buen conductor y, por tanto, tiende a acumular calor en las zonas próximas al Núcleo. acumular calor en las zonas próximas al Núcleo.

► El Manto caliente va adquiriendo menor densidad y El Manto caliente va adquiriendo menor densidad y ascendiendo hasta niveles superiores sin fundirse. ascendiendo hasta niveles superiores sin fundirse.

► En contacto con la Litosfera, el Manto se enfría, En contacto con la Litosfera, el Manto se enfría, haciéndose más denso, y, tiende a descender a niveles haciéndose más denso, y, tiende a descender a niveles inferiores. A este movimiento se le denomina convección.inferiores. A este movimiento se le denomina convección.

Movimientos convectivosMovimientos convectivos

Convección Convección

► De este modo, las zonas De este modo, las zonas de ascenso gravitacional de ascenso gravitacional del Manto (menos denso y del Manto (menos denso y caliente) coinciden con caliente) coinciden con zonas de dorsal, donde la zonas de dorsal, donde la Litosfera oceánica es Litosfera oceánica es arrastrada dejando paso a arrastrada dejando paso a nuevos materiales nuevos materiales volcánicos. Las zonas de volcánicos. Las zonas de descenso del Manto (más descenso del Manto (más frías y densas) coinciden, a frías y densas) coinciden, a su vez, con zonas de su vez, con zonas de subducción. subducción.


►Si la cantidad de calor que le llega al Manto Si la cantidad de calor que le llega al Manto es mayor que la que puede ceder por es mayor que la que puede ceder por convección se puede producir la fusión convección se puede producir la fusión parcial del Manto, iniciándose el ascenso parcial del Manto, iniciándose el ascenso más rápido del material fundido. más rápido del material fundido.

►A este material caliente y fundido en A este material caliente y fundido en ascenso se le denomina ascenso se le denomina pluma del Mantopluma del Manto. .

Plumas del mantoPlumas del manto


► Las plumas, al tomar contacto con la litosfera, Las plumas, al tomar contacto con la litosfera, provocan su fusión y generan un vulcanismo al provocan su fusión y generan un vulcanismo al margen de los límites de placa, el margen de los límites de placa, el llamadollamado vulcanismo de punto caliente vulcanismo de punto caliente. .

► En este tipo de vulcanismo, se cree que el En este tipo de vulcanismo, se cree que el desplazamiento de la placa sobre el punto caliente desplazamiento de la placa sobre el punto caliente va generando una serie de aparatos volcánicos va generando una serie de aparatos volcánicos alineados, cada vez más modernos, en donde alineados, cada vez más modernos, en donde únicamente permanecen activos los situados sobre únicamente permanecen activos los situados sobre el punto caliente. el punto caliente.

► Otros autores consideran que el punto caliente es Otros autores consideran que el punto caliente es fijo. fijo.

estructura interna del planeta tierra - consecuencias en la formación superficial de relieve

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