ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA

-El origen del sistema solar y de la Tierra

-El estudio de la estructura interna de la Tierra

-Modelo geodinámico

-El motor interno de la Tierra

-Movimientos verticales de la litosfera

-Movimientos horizontales de la litosfera

-La tectónica de placas

RESUELVE LAS CUESTIONES QUE HAY EN

ALGUNAS DIAPOSITIVAS EN CUADROS DE

TEXTO CON FONDO AMARILLO ¡ÁNIMO!

EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR Y DE LA TIERRA

- La Tierra se formó, como el resto de

planetas, del Sistema Solar, a partir de los

materiales de la nebulosa inicial.

- Del gas y polvo que formaban el disco

plano que giraba alrededor del núcleo de

condensación que dio lugar al Sol.

- Las partículas que formaban este disco

comenzaron a agregarse. Estos agregados

chocaban entre sí sumando su materia y

formando cuerpos de mayor tamaño

denominados planetesimales. Estos

planetesimales también colisionaban entre sí

y formaron los planetas del sistema solar

Al colisionar, los planetesimales se unían y fusionaban debido a la enorme cantidad de calor que se

generaba en cada impacto. El resultado fue una Tierra primigenia muy caliente cubierta por un

océano de magma, de hasta 1000 km de profundidad, que permitió su diferenciación en capas (núcleo,

manto y corteza).

EL SISTEMA SOLAR CINTURÓN DE ASTEROIDES

Planetas rocosos: Mercurio, Venus, Tierra y Marte

Planetas gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno

Los componentes de la Tierra son:

• GEOSFERA

• ATMÓSFERA

• HIDROSFERA

• BIOSFERA

Intercambian materia y energía

La masa rocosa que se formó, la prototierra, por el calor

generado por los continuos impactos de fragmentos rocosos,

la contracción gravitatoria y el calor desprendido por la

desintegración radiactiva de algunos elementos, se calentó

tanto que llegó a fundirse. Como consecuencia se produjo

una reorganización de los materiales de todo el

planeta y los materiales se fueron disponiendo por orden

de densidad:

• El hierro fundido, mas pesado, se hundió hacia el centro

y formó el núcleo del planeta.

• Los materiales rocosos más ligeros ascendieron y

formaron la corteza, mientras que los más densos

quedaron en las capas intermedias formando el manto.

• De la actividad volcánica escapaban gran cantidad de gases

(proceso de desgasificación) que, atrapados por la

gravedad quedaron formando una capa gaseosa alrededor

de la geosfera, la atmósfera primitiva, muy diferente a

la actual: Sin oxígeno y muy rica en vapor de agua y CO2.

Además contenía otros gases como H2, N2, metano (CH4),

amoníaco (NH3), etc.

Hace 4500 ma:

Formación de

la Tierra

FORMACIÓN DE GEOSFERA y ATMÓSFERA

- A medida que los impactos de los planetesimales cesaron, la Tierra

primigenia comenzó a enfriarse lentamente. La corteza fue

progresivamente haciéndose más gruesa a medida que se enfriaban los

materiales hacia el interior de la Tierra.

En la atmósfera comenzaron a formarse grandes nubes por

condensación de la enorme cantidad de vapor de agua que

contenía. Con el enfriamiento, la nubes bajaron y produjeron lluvia que

enfriaba más la superficie terrestre. Y llovió y llovió, hasta que las nubes se

deshicieron y volvió a salir el Sol, ahora sobre océanos (Hidrosfera)

FORMACIÓN DE HIDROSFERA Y BIOSFERA

Por último, apareció la BIOSFERA: capa

de la Tierra donde se desarrolla la vida.

Influyó en:

- El oxígeno de la atmósfera

(fotosíntesis que lo produce)

- La formación de suelos

- Descenso de CO2 por acumulación en

materia orgánica por la fotosíntesis

Explica brevemente cómo se forma la Geosfera y la Hidrosfera

EL ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

MÉTODOS DE ESTUDIO

1. Sondeos y minas

2. Estudio de las rocas

3. Meteoritos

4. Método sísmico

Sondeos y minas

-Hasta 13 km de profundidad

-Radio terrestre: 6.371 km

¡INSIGNIFICANTE!

Mina de Riotinto (Huelva)

Estudio de las rocas

(volcánicas y otras)

Meteoritos

Suelen venir del cinturón de asteroides

El origen de la Tierra y de los

meteoritos es semejante

Cráter de un meteorito en Arizona

4. MÉTODO SÍSMICOSe basa en el estudio de las ondas sísmicas producidas en los terremotos

(P Y S) fundamentalmente. Se originan en el Hipocentro y se mueven en

todas direcciones alcanzando la superficie (llegan primero al Epicentro)

- Ondas P: más rápidas (primarias), atraviesan todos los medios, su

velocidad disminuye al pasar a medios líquidos. Movimientos de

compresión (muelle)

- Ondas S: más lentas (secundarias), no atraviesan medios líquidos.

Movimientos perpendiculares a la trayectoria de la onda (látigo)

¿CÓMO SE MUEVEN LAS ONDAS

P Y S EN EL INTERIOR DE LA

TIERRA?

ONDAS P= FLECHAS ROJAS

ONDAS S= FLECHAS AZULES

Ese movimiento (trayectoria y

velocidad) determina la existencia

de distintas capas en el interior de

la Tierra.

Cuando las ondas pasan de una capa de la Tierra a otra de distinta composición o estado físico, se

reflejan o se refractan, cambiando velocidad y dirección de su trayectoria. Esto ayuda a

interpretar cómo son las capas y se puede localizar la profundidad de las DISCONTINUIDADES

SÍSMICAS O LÍMITES ENTRE CAPAS

Las zonas de sombra son aquellas en las que no se reciben las ondas

MÉTODO SÍSMICO

¿Qué ondas pueden atravesar todo el planeta? ¿Qué ocurre con las otras?

DISCONTINUIDADES SÍSMICAS: son las superficies que separan capas de la Tierra, donde se

dan cambios bruscos de velocidad e indican los límites entre esas capas. Corteza, manto y núcleo.

MÉTODO SÍSMICO: este método detecta la existencia de capas por las discontinuidades

Corteza

Núcleo externo

Núcleo

interno

MÉTODO SÍSMICO: gráfica de la velocidad de las ondas P y S en el interior de la Tierra

• Nombra todas las capas de la Tierra y las

discontinuidades más importantes. Indica a

qué profundidad se encuentra cada una de

las discontinuidades.

• ¿Cómo cambia la velocidad de ondas P y de

ondas S desde la superficie hasta el centro

de la Tierra a unos 6.378 km?

• ¿Crees que se mueven con rapidez las ondas

sísmicas?

ESTRUCTURA DE LA TIERRA

CAPAS INTERNAS DE LA TIERRA

MODELO ESTÁTICO O

GEOQUÍMICO, basado en la

composición química de los

materiales de las capas, las

divide en corteza, manto y

núcleo

MODELO GEODINÁMICO,

basado en el comportamiento

de las capas, las divide en

litosfera, astenosfera,

mesosfera y endosfera

CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA

GROSOR GRUESA, variable (33 - 80 Km bajo cordilleras) FINA, casi constante (5 -10 Km)

COMPOSICIÓN Granítica principalmente Basáltica (lava enfriada)

DENSIDAD Poco densa (2,7 g/m3) Más densa (3,0 g/m3)

ANTIGÜEDAD Zonas de gran antigüedad, casi 4000 m.a. JOVEN, máximo 180 m.a.

La corteza es la capa rocosa más

superficial y mas delgada de la Tierra (si

comparamos la Tierra con un huevo, las

corteza tendría el espesor de la cáscara). Su

grosor medio varia entre 5-10 km en los

océanos y alrededor de 33 km en los

continentes, aunque aumenta

considerablemente bajo las cadenas

montañosas (a mayor altitud de éstas, mayores

“raíces” hay bajo el continente). Se han llegado

a medir espesores de más 80 km bajo el

Himalaya. Existen por tanto dos tipos de

corteza, la continental y la oceánica, con

las siguientes características diferenciales:

LA CORTEZA CONTINENTAL Y OCEÁNICA

LAS CAPAS DE LA TIERRA: CORTEZA, MANTO Y NÚCLEO

¿En qué se diferencian la corteza continental y la oceánica?

EL MANTO

El manto es la capa intermedia de Tierra, llega hasta los 2.900 km

de profundidad y su temperatura está comprendida entre los

1000ºC y los 3.700ºC. Aunque su composición química es

homogénea (una roca denominada peridotita), su estado físico

varia según la profundidad, de modo que distinguimos varias zonas:

- La región superior pegada a la corteza es rígida y forma,

junto con la corteza una unidad estructural de unos 100-300

km de espesor (según zonas) denominada litosfera. Esta litosfera

es rígida y forma las placas tectónicas

- Por debajo es encuentra el manto inferior, mesosfera, de peridotita

más densa (debido a la presión).

- En el límite manto-núcleo se encuentra una capa de unos 200 km de

espesor denominada capa D, constituida por material fundido, que

asciende en forma de penachos o plumas que pueden llegar hasta la

superficie.

- Debajo de la litosfera, la roca peridotita se encuentra en un estado

semisólido, con cierta plasticidad (capacidad de desplazamiento). A

esta región del manto se le denominó astenosfera, pero actualmente esta

denominación esta en desuso. Esta zona pertenece al manto superior y

alcanza los 670 km de profundidad

Mesosfera

¿De qué roca está compuesto el manto?

¿Por qué se cree que el mato tiene dos capas, manto superior y manto inferior?

EL NÚCLEO Y EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE

El núcleo, desde los 2900 km de profundidad hasta el centro de

la Tierra. Capa muy densa con presiones y temperaturas

muy elevadas. Esta constituido principalmente por hierro,

también contiene níquel y otros como oxígeno, azufre y silicio.

En él se diferencian dos zonas: el núcleo externo, fluido,

donde los materiales se agitan en fuertes corrientes de

convección y el núcleo interno, que es sólido (debido a la

presión tan alta).

El campo magnético terrestre se origina debido al movimiento de las masas de hierro fundido del

núcleo externo, que generan corrientes eléctricas alrededor de la masa de hierro sólido del núcleo interno. El

núcleo terrestre se comporta como un gigantesco electroimán, proceso conocido como efecto dinamo.

La Tierra se comporta como un imán cuyos polo norte y sur

magnéticos no coinciden con los geográficos y , además, su posición

cambia a lo largo del tiempo. En la actualidad, el polo norte magnético se

encuentra a unos 1.800km del geográfico y se está desplazando por la zona

norte de Canadá en dirección a Alaska.

Hay que destacar, que cuando hablamos de polos magnéticos terrestres,

llamamos polo norte magnético al que está próximo al polo norte geográfico y,

polo sur magnético al próximo al polo sur geográfico

¿Por qué la Tierra tiene un campo magnético?

- La brújula ¿nos señala el norte según los mapas geográficos?

ESTRUCTURA DE LA TIERRARelación entre el Modelo geoquímico y

el Modelo geodinámico

Modelo geoquímico Modelo geodinámico

ENDOSFERA

Haz un dibujo de la

estructura de la Tierra según

el modelo geoquímico y otro

dibujo según el modelo

geodinámico. Representa en

el capas, composición de las

mismas y discontinuidades,

indicando las profundidades.

MODELO GEODINÁMICO DE LA TIERRA

MODELO GEODINÁMICO DE LA TIERRA

Astenosfera

Endosfera

• Indica las diferencias que observas entre corteza

continental y corteza oceánica

• ¿Dónde está situad la capa D y qué ocurre relacionado con

ella?

• Diferencias entre Corteza y Litosfera

EL MOTOR INTERNO DE LA TIERRA

El CALOR Y LA GRAVEDAD explican la dinámica

terrestre:

- El calor debido al origen de la Tierra y a la descomposición

de isótopos radiactivos

Gradiente geotérmico, aumento de la temperatura en el

interior de la Tierra. Es de 3ºC en la corteza, luego varía

El calor interno de la Tierra produce

corrientes de convección en el manto

y el núcleo externo

(más ligero)Más denso

La gravedad terrestre determina los

movimientos ascendentes y descendentes

El núcleo y el manto no se mezclan por tener

distinta densidad. Se dan en ellos corrientes de

convección independientes

¿En qué consisten las corrientes de convección?

¿Dónde se producen en la Geosfera?

MOVIMIENTOS VERTICALES DE LA LITOSFERA: ISOSTASIA

La península de

Escandinavia estuvo

cubierta por un glaciar.

Hace unos 10.000 años el

hielo empezó a fundirse y

la península está aún

recuperando su equilibrio

isostático en un

movimiento de ascenso.

Los valles glaciares han

sido inundados por el mar

Explica los movimientos isostáticos de una manera práctica. Utiliza un recipiente con agua, un

corcho y unas monedas de diferente tamaño.

MOVIMIENTOS HORIZONTALES DE LA LITOSFERA

Hipótesis:

-Fijistas

Los continentes siempre en la

posición actual.

-Movilistas

A lo largo del tiempo los

continentes han recorrido largas

distancias.

HIPÓTESIS DE LA DERIVA CONTINENTAL. Teoría movilista

Alfred Wegener

1880-1930

Teoría de1912

Afirmaba que los continentes podían

desplazarse y que hace unos 300 m.a.

estuvieron todos juntos formando una

Pangea. Ésta se fragmentó y los

continentes se movieron como un

iceberg en el océano. Suponía que la

fuerza impulsora era la rotación

terrestre

PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL

PRUEBAS GEOGRÁFICAS: encaje como piezas de un puzzle de los continentes por sus

plataformas continentales.

PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL

PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS: glaciación de hace 300 m.a. que afectó a zonas hoy muy

alejadas y evidencias de climas distintos a los que se dan en la actualidad en algunas zonas de

continentes.

- Morrenas, depósitos de glaciares, en zonas donde actualmente el clima no es frío.

- Yacimientos de carbón procedentes de plantas de clima cálidos en continentes

ahora situados en zonas frías.

PRUEBAS DE LA DERIVA CONTINENTAL

PALEONTOLÓGICAS: se encuentran los mismos fósiles en continentes ahora

alejados (no pudieron atravesar los océanos).

Explica tres pruebas que apoyen la teoría de Wegener

Hipótesis de la expansión del fondo oceánico

Valorando el magnetismo remanente de las rocas del fondo oceánico, Harry Hess e en

1962:

• La expansión de los fondos oceánicos ocurre en las dorsales, donde se forma

nueva corteza oceánica con la actividad volcánica.

• Las rocas originadas presentarán una orientación según el campo magnético

existente en ese momento.

• Si nos alejamos de la dorsal encontramos rocas con orientaciones contrarias o

las mismas dispuestas simétricamente (a la misma distancia de la dorsal).

Es debido a que en las dorsales se crea nueva litosfera al salir magma y la nueva

litosfera empuja a la anterior

LA TECTÓNICA DE PLACAS

Las placas litosféricas (Tuzo Wilson):

Regiones estables limitadas por zonas inestables de gran actividad

sísmica y volcánica

Postulados de la tectónica de placas:

- La litosfera está dividida en placas

que encajan como piezas de un puzle

(las zonas de contacto tienen gran

actividad sísmica y volcánica).

- La litosfera oceánica es más densa y

delgada que la continental y se crea

en las dorsales y se destruye en las

fosas.

- El calor interno de la Tierra y la

fuerza de la gravedad (crean las

corrientes de convección) mueven las

placas arrastrando con ellas a los

continentes.

- Las placas interactúan entre sí

originando relieve, volcanes y

terremotos

DISTRIBUCIÓN DE TERREMOTOS Y VOLCANES

LAS PLACAS LITOSFÉRICAS: movimientos relativos (mediante flechas)

LÍMITES ENTRE PLACAS, TIPOS DE BORDES Y MOVIMIENTOS RELATIVOS

Borde pasivo en las

FALLAS

TRANSFORMANTES

Creación de

litosfera

oceánica en las

DORSALES

OCEÁNICAS

Destrucción de

litosfera

oceánica

Formación de

corilleras

En ZONAS DE

SUBDUCCIÓN

Busca ejemplos de estos tipos de límites en el mapa de placas litosféricas de la diapositiva anterior

CORRIENTES DE CONVECCIÓN Y MOVIMIENTOS DE PLACAS

Observa bien las corrientes de convección y trata de responder a las cuestiones:

- ¿Por qué sale magna en las dorsales?

- ¿Qué ocurre en la litosfera en esa zona como consecuencia?

- ¿Qué ocurre en el manto bajo las zonas de subducción?

- ¿Qué le ocurre a la litosfera en esas zonas de subducción?

CINTURÓN DE FUEGO

DEL PACÍFICO

En la página 19 del libro de

texto: lee el texto y

responde a las cuestiones.

Con este enlace puedes

ver un vídeo sobre la

tectónica de placas

interesante:

https://www.youtube.com/

watch?v=9XDu4Iqd2I0

Es un poco largo. Lo

puedes ver por partes y

con tranquilidad