UNIDAD 1

CIENCIASDE LA

TIERRA ANDREA SANTOSCOY CERVANTES. N.Control. 14071230

1.1 Aspectos científicos y prácticos.1.2 Evolución de las ideas acerca de la Tierra.1.2.1 Aristóteles, Pitágoras, Ptolomeo, Erastoteles, Aristarco, Nicolás Copérnico, Ticho Brahe, Galilei.1.3 uniformidad de los Procesos a través del tiempo.1.3.1 ley de la superposición1.3.2 ley de continuidad lateral1.3.3 ley de horizontalidad1.3.4 ley del actualismo1.4 El registro de las rocas.1.5 Materia y energía1.6 la tierra en el universo1.6.1 nebular planetesimal, embrionaria, protoplaneta, big bang.ANDREA SANTOSCOY CERVANTES. N.Control.

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ÍNDICE:

*1.1 Aspectos científicos y prácticos

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LAS CIENCIAS DE LA TIERRA O GEOCIENCIAS 

Son las disciplinas de las ciencias naturales que estudian la estructura, morfología, evolución y dinámica del planeta Tierra. Constituyen un caso particular de las ciencias planetarias, las cuales se ocupan del estudio de los planetas del Sistema Solar.

Las ciencias de la Tierra nos permiten entender los procesos naturales que han favorecido y/o amenazado la vida del hombre, y su estudio está ligado tanto al estudio de los flujos de energía en la naturaleza y al aprovechamiento de los mismos, como a la prevención de riesgos medioambientales, sísmicos, meteorológicos y volcánicos, entre otros.

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CIENCIAS GEOLOGICASLa Geología (del Griego Geo :Tierra y Logos: Estudio o Tratado)

Es la ciencia que estudia la forma interior del globo terrestre, la textura y estructura que tienen en el actual estado.

Para su estudio es necesario un conocimiento adecuado de gran numero de ciencias de las que depende, como la química , la física , biología (botánica y zoología) y matemática.

La diversidad de materias que se agrupan bajo el denominador común de geología autoriza la división en una serie de secciones autónomas, conocidas con el nombre de ciencias geológicas, y son las siguientes:

• Geología dinámica • Geología física

• PetrologíaLitología

• Mineralogía• Cristalografía

• Geología históricaGeología aplicada

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Geología dinámica: estudia las transformaciones que se manifiestan tanto en el interior (geodinámica interna), ejemplo de los sísmos y volcanes, como en la superficie terrestre (geodinámica externa), tales como agua, hielo, viento, atmósfera, etc. Estudia las fuerzas y los movimientos de la Tierra, (fenómenos o fuerzas que tienden a modificar la superficie de la corteza terrestre).

Geología física: Estudia los agentes terrestres (agua, hielo, viento y gravedad), el efecto de las fuerzas internas (dinámicos) y los procesos transformadores de la superficie.

Petrografia: Es la ciencia que estudia las rocas que están formadas por conjuntos minerales definidos y constituyen la mayor parte de la Tierra , Consiste en el estudio de las propiedades físicas, químicas, mineralógicas, espaciales y cronológicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formación.

Litología: La litología es la parte de la geología que trata de las rocas, especialmente de su tamaño de grano, del tamaño de las partículas y de sus características físicas y químicas Es el estudio y descripción de las rocas.Entendemos por roca una masa de materia mineral coherente, consolidada y compacta. Se puede clasificar por su edad, su dureza o su génesis

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Mineralogía: Es la ciencia que estudia el origen de los minerales o combinaciones químicas naturales y su relación, composición, estructura cristalina, clasificación , y su importancia práctica como componentes de diferentes tipos de rocas.

Cristalografía: Es la ciencia geológica que se dedica al estudio científico de los cristales, Es el tratado de los minerales, de su forma exterior y estructura interna. La mayoría de los minerales naturales se presentan en forma cristalina.

Geología histórica: Estudia los eventos geológicos que tuvieron lugar en el pasado y que ayudan a reconstruir las diferentes etapas por las que ha transcurrido la superficie de la tierra hasta la actualidad.

“ La geología como ciencia académica se encarga del estudio de la tierra de acuerdo con los conocimientos teóricos no siempre comprobados en la práctica. Por ejemplo: El origen de la tierra , el origen del petróleo, y de los minerales y la geología aplicada a la ingeniería civil.”

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*1.2 Evaluación de ideas acerca de la

Tierra de los grandes filósofos

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Aristóteles proveyó argumentos físicos y observacionales para sustentar la idea de una Tierra esférica:

*Toda porción de la Tierra tiende hacia el centro y forma una esfera por compresión y convergencia (De caelo, 297a9–21);

*Los viajeros que van hacia el Sur ven las constelaciones sureñas elevarse más alto sobre el horizonte;

*La sombra de la Tierra sobre la Luna durante un eclipse lunar es redonda (De caelo, 297b31–298a10).

Los conceptos de simetría, equilibrio y repetición cíclica permean los trabajos de Aristóteles. En su tratado Meteorología, divide al mundo en cinco zonas climáticas: dos áreas templadas separadas por una zona tórrida cerca del ecuador, y dos regiones inhóspitas, "una cercana a nuestro polo Norte y la otra cercana al [...] polo Sur," ambas impenetrables y rodeadas de hielo (Meteorología, 362a31–35).

Aristóteles

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Pitágoras

*Los filósofos griegos tempranos aluden a una Tierra esférica aunque con cierta ambigüedad.[13] Pitágoras (siglo VI a. C.) está entre aquellos que se dice que originaron la idea, pero esto puede ser reflejo de la práctica de endilgar cada descubrimiento a uno u otro de los antiguos sabios.[11] Alguna idea sobre la esfericidad de la Tierra parece haber sido conocida tanto por Parménides como Empédocles en el siglo V a.C.,[14] pero lo mismo pudo haber sido formulada en la escuela pitagórica en el siglo V a.C.[11] [14] Después del siglo V a.C., ningún escritor griego de renombre pensó que la Tierra era otra cosa que redonda

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Claudio Ptolomeo

(90–168 d. C.) vivió en Alejandría, centro intelectual del siglo II. En su Almagesto, que fue el referente estándar sobre astronomía durante 1 400 años, avanza muchos argumentos para la esfericidad de la Tierra. Entre ellos, la observación de que, al navegar hacia las montañas, estas parecen elevarse del mar, indicando que estaban ocultas por la superficie curva del agua.

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Eratóstenes (276–194 a. C.)

*estimó la circunferencia de la Tierra hacia 240 a. C. Había oído que en Siena, durante el solsticio de verano, el Sol se encuentra directamente sobre la vertical, mientras que aún da sombra en Alejandría. Utilizando los distintos ángulos que forman las sombras como base de sus cálculos trigonométricos, estimó la circunferencia a 250 000 estadios. Se desconoce la longitud del 'estadio' usado por Eratóstenes, pero la estimación de Eratóstenes solo tiene un margen de error de entre cinco y quince por ciento del valor actual de 40 008 km.[17] [18] [19] Eratóstenes utilizó estimaciones burdas y redondeos, y tuvo que asumir que el Sol se hallaba tan lejos de la Tierra que los rayos de Sol eran esencialmente paralelos.

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Aristarco de Samos

*El heliocentrismo (es un modelo astronómico según el cual la Tierra y los planetas se mueven alrededor de un Sol relativamente estacionario y que está en el centro del Sistema Solar. Históricamente, el heliocentrismo se oponía al geocentrismo, que colocaba en el centro a la Tierra.

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Nicolás Copérnico

Las ideas principales de su teoría eran:*Los movimientos celestes son uniformes, eternos, y circulares o

compuestos de diversos ciclos (epiciclos).

*El centro del universo se encuentra cerca del Sol.

*Orbitando alrededor del Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno. (Aún no se conocían Urano y Neptuno.)

*Las estrellas son objetos distantes que permanecen fijos y por lo tanto no orbitan alrededor del Sol.

*La Tierra tiene tres movimientos: la rotación diaria, la revolución anual, y la inclinación anual de su eje.

*El movimiento retrógrado de los planetas es explicado por el movimiento de la Tierra.

*La distancia de la Tierra al Sol es pequeña comparada con la distancia a las estrellas.

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Tycho Brache

*En la teoría de Tycho, el Sol y la Luna giran alrededor de la Tierra inmóvil, mientras que Marte, Mercurio, Venus, Júpiter y Saturno girarían alrededor del Sol.

*Brahe estaba convencido que la Tierra permanecía estática en relación al Universo porque, si así no fuera, debería poder apreciarse los movimientos aparentes de las estrellas. Sin embargo, aunque tal efecto existe realmente y se denomina paralaje, la razón por la cual no lo comprobó es que no puede ser detectado con observaciones visuales directas. Las estrellas están mucho más lejos de lo que se pensaba razonable en esa época.

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*1.3 Uniformidad de los procesos a traves

del tiempo

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Historia geológica de la Tierra

Desde su formación hasta la actualidad, la Tierra ha experimentado muchos cambios. Las primeras etapas, desde que empezó la solidificación de la masa incandescente hasta la aparición de una corteza permanente, no dejaron evidencias de su paso, ya que las rocas que se iban generando, se volvían a fundir o, simplemente, eran "tragadas" por una nueva erupción.

Estas etapas primitivas son todavía un misterio para la ciencia. Además, el paso del tiempo, la erosión, los distintos cambios ... han ido borrando las señales, por lo que, cuanto más antiguo es el periodo que se pretenda analizar, mayores dificultades vamos a encontrar. La Tierra, no lo olvidemos, sigue evolucionando y cambiando.

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Agua, tierra y aire empezaron a interactuar de forma bastante violenta ya que, mientras tanto, la lava emanaba en abundancia por múltiples grietas de la corteza, que se enriquecía y transformaba gracias a toda esta actividad.

Fue una explosión incomprensiblemente grande que lanzo hacia el exterior toda materia del universo a velocidad increíbles. Los restos de la explosión consisten por completo en hidrogeno y helio, empezaron a enfriarse y condensarse en las primeras estrellas y galaxias. En una de las galaxias, la vía láctea, fue donde nuestro Sistema Solar y el planeta formaron parte.

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*La Tierra es uno de los nueve planetas que gira alrededor del Sol. La hipótesis de la nebulosa primitiva sugiere que el Sistema Solar se formaron a partir de una enorme nube en rotación denominada nebulosa solar.

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LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR.

La hipótesis actual sobre la formación del sistema solar es la hipótesis nebular. Según esta hipótesis, hace unos 5 mil millones de años el sistema solar se formó a partir de una nube molecular gigante, procedente de la exploción de una supernova que marcó la muerte de una estrella gigante situada en el extremo de uno de los brazos de la Vía Láctea.

De esta forma, la onda de choque de esta supernova pudo haber desencadenado la formación del Sol a través de la creación de regiones de sobredensidad en la nebulosa circundante, causando el colapso gravitatorio de ellas.

Por otra parte, la explosión de la supernova inundaría el espacio circundante de los elementos, desde el carbono al hierro, que encontramos en la composición de la Tierra y que solo se forman en el interior de las estrellas.

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Sólido, líquido y gaseoso

Después de un periodo inicial en que la Tierra era una masa incandescente, las capas exteriores empezaron a solidificarse, pero el calor procedente del interior las fundía de nuevo. Finalmente, la temperatura bajó lo suficiente como para permitir la formación de una corteza terrestre estable. Al principio no tenía atmósfera, y recibía muchos impactos de meteoritos. La actividad volcánica era intensa, lo que motivaba que grandes masas de lava saliesen al exterior y aumentasen el espesor de la corteza, al enfriarse y solidificarse.

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Esta actividad de los volcanes generó una gran cantidad de gases que acabaron formando una capa sobre la corteza. Su composición era muy distinta de la actual, pero fue la primera capa protectora y permitió la aparición del agua líquida.

Algunos autores la llaman "Atmósfera I". En las erupciones, a partir del oxígeno y del hidrógeno se generaba vapor de agua, que al ascender por la atmósfera se condensaba, dando origen a las primeras lluvias. Al cabo del tiempo, con la corteza más fría, el agua de las precipitaciones se pudo mantener líquida en las zonas más profundas de la corteza, formando mares y océanos, es decir, la hidrosfera.ANDREA SANTOSCOY CERVANTES. N.Control.

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*Principio de la horizontalidad original : Los estratos se depositan siempre de forma horizontal y permanecen horizontales si no actúa ninguna fuerza sobre ellos.

*Principio de la continuidad lateral : un estrato tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión horizontal.

*Principio de la superposición : Si sobre una secuencia estratigráfica no se ha ejercido ninguna fuerza, el estrato más antiguo se sitúa en la parte inferior y el más moderno, en la superior.

*Principio del actualismo : Los procesos geológicos actuales son los mismos que actuaban en el pasado y producen los mismos efectos que entonces.

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*1.4 Registro de las rocas

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Registro de las Rocas Eones, Eras, Periodos y Épocas geológicas

El eón es la unidad más grande de tiempo geológico. Se divide en diversas eras geológicas. Cada era comprende algunos periodos, divididos en épocas.Cuanto más reciente es un periodo geológico, más datos podemos tener y, en consecuencia, se hace necesario dividirlo en grupos más pequeños.Se obtienen registros de la geología de la Tierra de cuatro clases principales de roca, cada una producida en un tipo distinto de actividad cortical:

1.- Erosión y transporte que posibilitan la posterior sedimentación que, por compactación y litificación, produce capas sucesivas de rocas sedimentarias.

2.- Expulsión, desde cámaras profundas de magma, de roca fundida que se enfría en la superficie de la corteza terrestre, dando lugar a las rocas volcánicas.

3.- Estructuras geológicas formadas en rocas preexistentes que sufrieron deformaciones.

4.-Actividad plutónica o magmática en el interior de la Tierra.

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Datación, las fechas del pasado

Las divisiones de la escala de tiempos geológicos resultante se basan, en primer lugar, en las variaciones de las formas fósiles encontradas en los estratos sucesivos.

Sin embargo, los primeros 4.000 a 600 millones de años de la corteza terrestre están registrados en rocas que no contienen casi ningún fósil, es decir, sólo existen fósiles adecuados de los últimos 600 millones de años.

Por esta razón, los científicos dividen la extensa existencia de la Tierra en dos grandes divisiones de tiempo: el precámbrico (que incluye los eones arcaico y proterozoico) y el fanerozoico, que comienza en el cámbrico y llega hasta la época actual.

El descubrimiento de la radiactividad permitió a los geólogos del siglo XX idear métodos de datación nuevos, pudiendo así asignar edades absolutas, en millones de años, a las divisiones de la escala de tiempos.ANDREA SANTOSCOY CERVANTES. N.Control.

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La escala temporal geológica o escala de tiempo geológico es el marco de

referencia para representar los eventos de la Historia de la Tierra ordenados

cronológicamente. Establece divisiones y subdivisiones de las rocas según su

edad relativa y del tiempo absoluto transcurrido desde la formación de la Tierra

hasta la actualidad, en una doble dimensión: estratigráfica y cronológica. Estas

divisiones están basadas principalmente en los cambios faunísticos observables

en el registro fósil y han podido ser datadas por métodos radiométricos.

La escala resume y unifica los resultados del trabajo realizado durante varios

siglos por naturalistas, geólogos, paleontólogos y otros muchos especialistas.

Desde 1974 la elaboración formal de la escala se realiza por la

Comisión Internacional de Estratigrafía de la

Unión Internacional de Ciencias Geológicas y los cambios, tras algunos años de

estudios y deliberaciones por subcomisiones específicas, han de ser ratificados en

congresos mundiales.[1]

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CRITERIOS DE ELABORACIÓN

La escala está compuesta por la combinación de:Unidades cronoestratigráficas (piso, serie, sistema, eratema, eonotema), que responden a conjuntos de rocas, estratificados o no, formados durante un intervalo de tiempo determinado. Se basan en las variaciones de los registros fósil (bioestratigrafía) y estratigráfico (litoestratigrafía). Son las unidades con las que se han establecido las divisiones de la escala para el Fanerozoico. Sirven de soporte material de referencia.

Unidades geocronológicas (edad, época, periodo, era, eón), unidades de tiempo equivalentes una a una con las cronoestratigráficas.

Unidades geocronométricas, definidas por edades absolutas. (Cuando se han podido establecer con precisión las edades absolutas de los límites de una unidad geocronológica, ésta será también equivalente a una unidad geocronométrica).

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La unidad básica de la escala es el piso o edad, definido normalmente por cambios detectados en el registro fósil y, ocasionalmente, apoyados por cambios paleomagnéticos (inversiones de polaridad del campo magnético terrestre), litológicos debidos a cambios climáticos, efectos tectónicos o subidas o bajadas del nivel del mar.

Las unidades de rango superior reflejan cambios más significativos en las faunas del pasado inferidos del registro fósil (Paleozoico o Mesozoico), características litológicas de la región donde se definieron. Muchos nombres se refieren al lugar donde se establecieron las sucesiones estratigráficas de referencia o se estudiaron inicialmente.

Para determinadas subdivisiones de la escala se usan «Inferior» y «Superior» si se hace referencia a unidades cronoestratigráficas (cuerpos de roca) o «Temprano» y «Tardío» si se hace referencia a unidades geocronológicas (tiempo). En ambos casos se añade delante el nombre de la unidad correspondiente de rango superior, como en Triásico Superior (serie) y Triásico Tardío (época).

*1.5 materia y energía

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¿Qué es el Universo?

El Universo es todo, sin excepciones.

Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo. Es muy grande, En cuanto a la materia, el universo es, sobre todo, espacio vacío.

El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño llamadas supercúmulos, además de materia intergaláctica. Todavía no sabemos con exactitud la magnitud del Universo, a pesar de la avanzada tecnología disponible en la actualidad.

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La materia no se distribuye de manera uniforme, sino que se concentra en lugares concretos: galaxias, estrellas, planetas ... Sin embargo, el 90% del Universo es una masa oscura, que no podemos observar. Por cada millón de átomos de hidrógeno los 10 elementos más abundantes son:

Símbolo Elemento químico   Átomos

H  Hidrógeno   1.000.000He  Helio   63.000O  Oxígeno   690C  Carbono   420N  Nitrógeno   87Si  Silicio   45Mg  Magnesio   40Ne  Neón   37Fe  Hierro   32S  Azufre   16

Nuestro mundo, la Tierra, es minúsculo comparado con el Universo. Formamos parte del Sistema Solar, perdido en un brazo de una galaxia que tiene 100.000 millones de estrellas, pero sólo es una entre los centenares de miles de millones de galaxias que forman el Universo.

Cerca del límite de esta galaxia, que hoy llamamos Vía Láctea, una porción de materia se condensó en una nube más densa hace unos 5.000 millones de años. Esto ocurría en muchas partes, pero esta nos interesa especialmente. Las fuerzas gravitatorias hicieron que la mayor parte de esta masa formase una esfera central y, a su alrededor, quedasen girando masas mucho más pequeñas.

La masa central se convirtió en una esfera incandescente, una estrella, nuestro Sol. Las pequeñas también se condensaron mientras describían órbitas alrededor del Sol, formando los planetas y algunos satélites. Entre ellos, uno quedó a la distancia justa y con el tamaño adecuado para tener agua en estado líquido y retener una importante envoltura gaseosa. Naturalmente, este planeta es la Tierra.

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*1.6 la tierra en el universo.

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*1.6.1 Hipótesis sobre la creación.

*La teoría nebular es una explicación de la formación de los planetas formulada por primera vez por Descartes, en 1644. Propuso la idea de que el Sol y los planetas se formaron al unísono a partir de una nube de polvo estelar.

*Los planetesimales son objetos sólidos que se estima que existen en los discos protoplanetarios. En esa primitiva nebulosa de gases y polvo en forma de disco, las partículas sólidas más masivas actuarían como núcleo de condensación de las más pequeñas, dando lugar a objetos sólidos cada vez más grandes que, en el curso de millones de años, acabarían creando los planetas.

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*El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.

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