Ciencias Naturales – Módulo 1 1

La Tierra y su dinámica

La Tierra, comenzó a formarse a partir de gas y polvo interestelar hace aproximadamente 4.600 millones de años. Desde entonces ha sufrido grandes y variados cambios.

Comenzó siendo un mundo muy caliente. Lentamente se enfrió y los átomos

que la formaban se fueron distribuyendo según su peso. Los más pesados, como el hierro y el níquel, se ubicaron mayoritariamente en el centro. Los más

livianos hacia la corteza. Algunos de estos átomos, como por ejemplo el hidrógeno, conformaron una atmósfera primitiva. Sin embargo, esta primera atmósfera de hidrógeno fue barrida del planeta por el intenso viento solar .

Más tarde, la atmósfera fue reemplazada por otra totalmente distinta. La estructura de la geosfera no es uniforme. Presenta distintas

características a medida que nos movemos hacia su interior.

Sistemas y subsistemas

Un sistema es una unidad, un todo compuesto por partes que

interactúan entre sí. Si cambia o falta una de sus partes el sistema sufre una alteración.

El grado de alteración del sistema, como unidad integrada, depende de cuáles y cuántas son las partes afectadas.

Los sistemas están formados por sistemas menores o subsistemas .

Sistema Subsistema

Cuerpo humano Aparato digestivo Aparato excretor Aparato respiratorio, etc.

Podemos distinguir tres grupos básicos de sistemas:

a. Sistema abierto: Sus límites son permeables y permite el intercambio de materia y energía con el entorno. Son los sistemas que incluyen a todos los seres vivos. b. Sistema cerrado: Es aquel que intercambia energía, pero no materia, con el entorno. Ej.: Un televisor. c. Sistema aislado: No intercambia ni materia, ni energía con el entorno.

Ciencias Naturales – Módulo 1 2

Subsistemas Terrestres

Para comprender mejor la estructura y funcionamiento del planeta, la Tierra

puede ser considerada como un sistema constituido por distintos componentes o subsistemas relacionados entre sí. Éstos son:

Geosfera: está formada por una capa externa de material

sólido y una interior en el que se suceden distintas capas alternadas en estado sólido y fluido, debido a las altas

temperaturas del centro de la Tierra. Se denomina litosfera a la capa superficial de la corteza terrestre.

Atmósfera: envoltura gaseosa formada, principalmente, por nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua, y otros gases en menor proporción.

Hidrosfera: incluye los océanos, ríos, lagos, aguas

subterráneas y hielos. Algunos autores describen al conjunto de las masas de hielo del planeta como un subsistema

diferente llamado Criosfera.

Biosfera: comprende todas las regiones del planeta donde se desarrolla la vida.

Tierra

Geosfera

Hidrosfera

Atmósfera

Biosfera

Suelo

Agua

Aire

Organismos

Vivos

Componentes abióticos del ecosistema

Componentes bióticos del ecosistema

Ciencias Naturales – Módulo 1 3

La geosfera

Estructura y dinámica

La geología es la ciencia que estudia la Tierra. Ésta es una esfera de roca de aproximadamente 6.400 km de radio. El estudio de la geosfera puede abordarse desde un enfoque geoquímico, considerando la composición de las

diferentes zonas del interior terrestre, o bien desde un enfoque geodinámico, sobre la base del comportamiento de los materiales a diferentes profundidades.

Según consideremos cada uno de estos puntos de vista, dividiremos el interior terrestre en diferentes capas o unidades.

Unidades geoquímicas

Desde el punto de vista de la composición química podemos describir, desde el centro hacia el exterior, tres capas bien diferenciadas.

Núcleo: ocupa la parte central del planeta y es la zona más caliente. Tiene unos 3.500 km de radio, y está integrado principalmente por

hierro y, en menor cantidad, níquel. La presencia de elementos radiactivos, como el uranio, parece ser la causa de la producción de

calor.

Manto: representa más del 80% del volumen de la Tierra. Formado por una masa de rocas semifundidas o magma que rodea al núcleo.

Tiene aproximadamente 2.900 km de espesor, con una temperatura muy elevada y una gran presión.

Corteza: es la capa exterior de la Tierra que limita con la atmósfera, con la hidrosfera y sobre ella se desarrolla la vida. Es una capa delgada, rígida y quebradiza. Se divide en corteza continental, con un espesor variable entre 20 y 70 km y formada por rocas antiguas, y corteza oceánica, formada por rocas mucho

más jóvenes y con un espesor de 5 a 12 km.

Ciencias Naturales – Módulo 1 4

UNIDADES GEOQUÍMICAS

Tierra

Núcleo

Corteza

● Ocupa el centro.

● 3.500 km de radio.

● Hierro y Níquel.

Manto

● 2.900 km de espesor.

● Roca densa.

● Elevada presión y

temperatura.

● 5 a 70 km de espesor.

● Puede ser Oceánica o

Continental.

● Limita con la atmós-

fera e hidrosfera. ● Se desarrolla la vida.

Unidades geodinámicas

Si tomamos en cuenta cómo se comportan físicamente los materiales a

diferentes profundidades, distinguimos en la Tierra las siguientes capas:

Núcleo Interno: Tiene un radio de 1.200 km y aunque su

temperatura es muy elevada se comporta como un sólido.

Núcleo Externo: tiene un espesor de 2.300 km y los materiales

que lo componen están fundidos y pueden fluir. La circulación de los materiales dentro del núcleo externo, junto a la rotación del planeta genera el campo magnético terrestre.

Mesosfera: coincide con la parte inferior del manto y contiene

rocas pesadas. Se comporta como un sólido.

Astenósfera: se encuentra por debajo de la litosfera formada por rocas parcialmente fundidas, por las temperaturas cercanas al

punto de fusión. Es una capa blanda con relativa plasticidad.

Litosfera: sección dura formada por la corteza (continental y oceánica) y la parte superior del manto. Tiene un espesor promedio de 100 km.

Ciencias Naturales – Módulo 1 5

Esquema del corte del interior de la geosfera donde puede

apreciarse la relación entre las unidades geoquímicas y

geodinámicas.

Procesos endógenos y procesos exógenos

Los paisajes que observamos en la Tierra no son estáticos, sino que a lo largo del tiempo van cambiando y lo seguirán haciendo, esto se debe a una serie de procesos que pueden clasificarse en: procesos endógenos y

procesos exógenos.

a) Procesos endógenos: se originan en el interior de la Tierra. Ej.:

terremotos, volcanes.

b) Procesos exógenos: se originan en la superficie. Ej.: el viento, los ríos,

las lluvias etc.

Procesos endógenos

Las placas litosféricas se mueven como unidades independientes en distintas direcciones y velocidades. Entre las placas se producen diferentes tipos de interacciones. Los límites o bordes de placa son las regiones

geológicamente más activas: presentan el mayor vulcanismo, los

Ciencias Naturales – Módulo 1 6

sismos más importantes y una intensa deformación de la corteza (formación de montañas y fosas submarinas ).

Esta actividad tectónica es la base de los cambios drásticos en el paisaje.

Bordes de Placas

Divergentes Convergentes Falla

Expansión

(Cuando se separan.

Se forma nueva

litosfera)

• Cordilleras

submarinas o

dorsales.

Subducción

(Cuando se acercan.

Se destruye la

litosfera)

• Fosas

• Sismos

• Vulcanismo • Cordilleras

transformante

(Se deslizan una

con respecto a otra

sin formación o

destrucción de

litósfera)

• Sismos

Cordilleras submarinas o dorsales oceánicas: cuando las placas se separan, el magma asciende y logra fracturar la

corteza de los fondos oceánicos. En contacto con el agua los materiales se enfrían rápidamente y se solidifican. La

Ciencias Naturales – Módulo 1 1010

acumulación de este magma da origen a cordilleras submarinas o dorsales.

Fosas: cuando dos placas se encuentran, puede ser que una se hunda y deslice por debajo de la otra. Este proceso se denomina

subducción. La placa que se hunde va fundiéndose poco a poco con los materiales del manto debido a las altas temperaturas. Al hundirse, la placa forma grandes fosas submarinas.

Sismos: cuando dos placas litosféricas se deslizan una con respecto a la otra producen deformaciones en las rocas de la corteza, almacenando energía. Cuando la deformación llega a

un punto máximo posible, la roca se rompe liberando violentamente la energía acumulada durante cientos o miles de

años. Esta energía viaja en forma de una serie de vibraciones u ondas sísmicas que se transmiten hasta llegar a la superficie y generan los sismos o terremotos.

Vulcanismo: principalmente en las regiones límites de placas,

tanto de expansión como de subducción, el material fundido del magma puede emerger hacia la superficie. Este fenómeno se

conoce con el nombre de vulcanismo.

Cordilleras: cuando dos placas chocan, puede suceder que ninguna se hunda por debajo de la otra. Estas colisiones

espectaculares son las formadoras de enormes cordilleras, como, por ejemplo, el Himalaya.

Teoría de laTectónica de Placas

A principios del siglo XX, Alfred Wegener propuso la hipótesis de la deriva

continental. Sostenía que alguna vez los continentes estuvieron reunidos en un gran supercontinente llamado Pangea que se fracturó y los fragmentos comenzaron a separarse hasta la posición actual. Sin embargo, su teoría no fue

considerada posible. Hacia 1962, los científicos descubrieron que en los fondos oceánicos continuamente se estaba formando nueva corteza y propusieron la idea de la expansión del fondo oceánico. Sostenía que en las dorsales oceánicas , a medida que el material del manto asciende, el suelo del océano es transportado hacia ambos lados de la dorsal como en una cinta transportadora.

En 1968, la deriva continental y la expansión del fondo oceánico se unieron en una teoría mucho más completa conocida como tectónica de placas,

generando en la geología una revolución comparable a la teoría de la evolución para la biología.

Ciencias Naturales – Módulo 1 1111

Según la tectónica de placas, la litosfera no es una capa continua, sino que está dividida en fragmentos rígidos llamados placas litosféricas. Las placas

se mueven lentamente sobre una región más débil y fluida, la astenósfera, y pueden alejarse (expansión) o acercarse (subducción ).

En todo el planeta existen unas siete placas litosféricas mayores y

numerosas placas menores. Todas ellas tienen movimientos lentos pero

continuos. Nuestro país está ubicado en la placa Sudamericana, que abarca también la región oeste del Océano Atlántico.

Principales placas litosféricas

Procesos exógenos

La meteorización es la fragmentación o descomposición de las rocas

que se encuentran en la superficie terrestre. Este fenómeno puede ser:

a) Meteorización física o mecánica:

En los climas áridos, las rocas expuestas al Sol y a temperaturas elevadas se dilatan . Por la noche, las temperaturas muy bajas hacen que se contraigan. Estos cambios bruscos de temperatura

producen grietas que, al profundizarse, pueden provocar la ruptura de la roca.

Ciencias Naturales – Módulo 1 1212

Las raíces de las plantas y algunos animales que cavan o hacen túneles, van rompiendo las rocas.

b) Meteorización química:

Se produce por alteración de algunos componentes, generalmente, en zonas de clima cálido y húmedo. Ej. la oxidación de

minerales de hierro que da origen a los suelos rojizos, característicos de la provincia de Misiones.

Meteorización

Física o mecánica Química • Cambios de

temperatura.

• Acción de Vegetales

y animales.

• Alteraciones de los componentes mine-

rales.

Erosión

Las rocas meteorizadas son arrastradas por el viento o el agua y van

desgastando y modelando los terrenos por donde pasan. A este fenómeno se lo denomina erosión .

La erosión desgasta las rocas a lo largo de los años. Los materiales rocosos

que se desprenden son transportados por el viento o el agua y depositados en lugares más bajos, como los valles de los ríos donde sedimentan.

Es decir, los principales procesos exógenos del paisaje son: la

erosión, el transporte y la sedimentación .

Ciencias Naturales – Módulo 1 1313

Tipos de Erosión

eólica

(La realiza el viento)

Erosión

hídrica

E. pluvial

(Lluvias)

E. fluvial

(Ríos)

Agua en estado

líquido

(La realiza el agua) E. marina

(Mares)

E. glaciaria

(Glaciares)

Agua en estado

sólido

¿Cómo se forman las rocas?

Como resultado de los procesos endógenos y exógenos se forman distintos tipos de rocas.

Una roca es un elemento natural constituido por uno o varios minerales

(la mayoría esta constituida por varios minerales).

Los procesos endógenos que ocurren en el interior de la Tierra, como el

vulcanismo o la formación de cadenas montañosas, y los procesos exógenos, que tienen lugar en la superficie terrestre, producen movimientos de la materia desde el interior hacia el exterior del planeta y viceversa. Esto es

continuo, y constituye el ciclo de las rocas, en el que las masas de rocas impulsadas hacia la superficie por los procesos endógenos acentúan el relieve e

impiden el aplastamiento producido por las fuerzas exógenas.

Ciencias Naturales – Módulo 1 1414

Tipos de rocas

Los procesos endógenos dan origen a las rocas ígneas y metamórficas y los procesos exógenos a las rocas sedimentarias.

Rocas ígneas Rocas metamórficas

Se forman en el interior de la corteza

La meteorización, erosión, transporte y sedimentación originará

Rocas sedimentarias

Rocas ígneas: se forman por solidificación o enfriamiento del magma:

a) Cuando se solidifican en el interior de la corteza, lo hacen

lentamente, permitiendo que se formen estructuras cristalinas. Estas rocas se llaman intrusivas o plutónicas y sus cristales se

pueden ver a simple vista. Ej.: el granito.

b) Cuando la solidificación del magma se produce en la superficie de la corteza, lo hace de manera abrupta. En este caso la roca no tiene el tiempo suficiente para que se produzca el ordenamiento

cristalino. A estas rocas se las llama efusivas o volcánicas y en ellas no se pueden ver los cristales a simple vista. Ej.: el basalto.

Rocas sedimentarias: estas rocas se forman por meteorización de rocas preexistentes en la superficie terrestre. Las rocas sedimentarias forman

estratos o capas, los cuales a veces contienen fósiles. (Las capas más recientes se depositan sobre los estratos más antiguos). Se pueden clasificar según:

a) El tamaño de las partículas que la forman (de mayor a menor):

canto rodado, arena, limo y arcilla.

Ciencias Naturales – Módulo 1 1515

b) El origen:

Químico: Ej.: yeso o sal común.

Orgánico: a partir de restos de caparazones o esqueletos. Ej.:

conchillas fosilizadas.

Rocas metamórficas: se formaron a partir de la transformación de rocas

preexistentes (ígneas, sedimentarias u otras metamórficas) debido al efecto de altas temperaturas, alta presión o cambios químicos. Estos cambios se

denominan metamorfismo. Las rocas pueden tener, entonces, distintos orígenes:

a) Rocas originadas por metamorfismo regional (causado por

plegamiento o fractura de la corteza). Están distribuidas en grandes zonas o regiones. Ej.: la pizarra.

b) Rocas originadas por metamorfismo de contacto. Las rocas que se

encuentran cerca de un foco magmático, como resultado de las

altas temperaturas, producen una recristalización de la roca. También se pueden agregar sustancias provenientes del magma. Ej.: el mármol.

En síntesis:

Las condiciones de la Tierra han variado a lo largo de su

historia y son el resultado de procesos exógenos y endógenos.

En la geosfera, el interior de la Tierra puede clasificarse según

su composición en unidades geoquímicas o, según su

comportamiento en unidades geodinámicas.

La teoría de la tectónica de placas nos brinda la base para

comprender los cambios en el paisaje de la Tierra.

El ciclo de las rocas es impulsado por los fenómenos endógenos

Ciencias Naturales – Módulo 1 1616

Autoevaluación

1. ¿Cómo está formada la Tierra? Explica.

2. ¿Cuáles son las capas de la Tierra, según como se comporten físicamente las

rocas?

3. ¿Por qué cambia continuamente el paisaje de la Tierra?

4. ¿A qué dan origen los procesos endógenos de la Tierra? Explica.

5. ¿Qué es la meteorización? ¿Cómo puede ser?

6. ¿Qué es la erosión? ¿Cómo se clasifica?

7. ¿Qué son las rocas? ¿Cómo se originan?

8. Construye una tabla donde puedas establecer las relaciones entre: Tipo de rocas, procesos que la generan y origen.

9. Identifica los diferentes tipos de bordes de placas litosféricas.

10. Justifica la siguiente afirmación: “Los paisajes en la Tierra no son

estáticos”