Estrutura e dinámica da

Terra

Estrutura e dinámica da

Terra

1 - O tempo e os procesos xeolóxicos

James HuttonJames Hutton 1795 1795

•Noción de tempo xeolóxico tempo xeolóxico de millóns de anosde millóns de anos

«o relevo actual pódese explicar por procesos moi

lentos que orixinan ao longo dos anos resultados de gran

magnitude»

2 – O ciclo das rochas

Cambios nos materias terrestres

• Alta presión: 3000 atmósferas a 12km

• Alta temperatura 3ºc cada 100 m

• Esforzos compresivos e distensivos

3 – Gradiente xeotérmico e calor interna da Terra

• Causa: calor interna da Terra

• Calor residualCalor residual da da formación da Terra formación da Terra polospolos iimpactos mpactos asteroidesasteroides

• Desintegración Desintegración elementos radiactivoselementos radiactivos

• Decantación materiais Decantación materiais máis densosmáis densos

Formación de capas• Ao fundirse a Terra os materiais ordenáronse por densidades

Actualmente os volcáns Actualmente os volcáns seguen emitindo gases e seguen emitindo gases e vapor de auga…vapor de auga…

4 – Composición e 4 – Composición e estrutura da Terraestrutura da Terra

Podemos clasificar as capas da xeosfera dende 2 puntos de vista:

Capas da Terra

CODIA:CODIA:

•ContinentalContinental granito granito

•OceánicaOceánica basalto e gabro basalto e gabro

MANTO:MANTO: peridotita peridotita

•SuperiorSuperior

•InferiorInferior

NÚCLEO:NÚCLEO: 95% Ferro e 5% 95% Ferro e 5% NíquelNíquel

•ExternoExterno líquido líquido Campo Campo magnéticomagnético

•InternoInterno sólido (altas presións)sólido (altas presións)

5 - As descontinuidades sísmicas.

Cambio da velocidade e traxectoria das ondas sísmicas ao atravesar dunha capa a aoutra de distintas características

Como coñecemos o interior da Terra?Como coñecemos o interior da Terra?

O sondeo mais profundo tivo lugar na antiga URSS na península de Kola entre os anos 1970 e 1992. Este sondeo alcanzou os 12.262

m de profundidade (algo menos dun 0,2% do radio da Terra).

MÉTODOS INDIRECTOSMÉTODOS INDIRECTOS

• As ondas sísmicasAs ondas sísmicas• A densidade da Terra A densidade da Terra • Estudios meteoritosEstudios meteoritos•Estudio do campo magnéticoEstudio do campo magnético•………………..

Densidade da Terra

d d (Terra) (Terra) = m/V = 5´5 g/ cm= m/V = 5´5 g/ cm33

d d (granito *) (granito *) = 2´2 g/ cm= 2´2 g/ cm33

* Material mais abundante na codia (“corteza”) terrestre* Material mais abundante na codia (“corteza”) terrestre

O interior da Terra O interior da Terra debe ser mais densodebe ser mais denso

• O planeta non é homoxéneoO planeta non é homoxéneo

•Os materiais internos deben ser Os materiais internos deben ser moi densos como o ferro moi densos como o ferro (“hierro”)(“hierro”)

Estudo das Ondas sísmicas

Permiten coñecer:Permiten coñecer:

- DiscontinuidadesDiscontinuidades: cambios na rixidez e densidade que fan variar a velocidade e dirección das ondas: cambios na rixidez e densidade que fan variar a velocidade e dirección das ondas

- Natureza sólida ou fluída Natureza sólida ou fluída das distintas das distintas capascapas

Tipo onda Velocidade Propagación nos sólidos

Propagación nos fluídos

P Mais rápidas si si

S Mais lentas si non

Esquema do comportamento das diferentes ondas sísmicas ao atravesar o planeta. As traxectorias detectadas so poden explicarse no suposto que a Terra se organice en capas de distinta natureza. Ademais o núcleo externo non pode ser atravesado

polas ondas S, que so poden viaxar polos sólidos, o cal significa que esta capa debe estar en estado fluído.

Foco do terremoto

NúcleoInterno

Núcleo externo

Manto Ondas P e S

Ondas P e S

Ondas P

Ondas sísmicas

Estudo dos meteoritos

• OrixeOrixe restos dun planeta similar ao noso situado entre Marte e restos dun planeta similar ao noso situado entre Marte e XúpiterXúpiter

• Aparecen Meteoritos moi densos formados por ferro e níquel Aparecen Meteoritos moi densos formados por ferro e níquel poderían pertencer ao núcleo dese planetapoderían pertencer ao núcleo dese planeta

O núcleo terrestre está formado por ferro e níquelO núcleo terrestre está formado por ferro e níquel

E ten unha parte externa fundida (necesaria para crear un campo magnético)E ten unha parte externa fundida (necesaria para crear un campo magnético)

Campo magnético da Terra

• Podemos xerar un campo magnético fabricando de modo sinxelo un electroimán: Un electroimán é unha bobina de fío condutor da corrente eléctrica (xeralmente cobre) , polo que se moverán electróns libremente, en cuxo interior introduciuse un núcleo de ferro. A circulación dos electróns arredor do ferro producida cando conectamos ambos extremos do fío a unha pila xerará un intenso campo magnético.

Campo magnético da Terra

• A Terra posúe un intenso campo magnético, o cal fai pensar que a súa estrutura interna sexa moi similar á dun electroimán, cun núcleo interno sólido moi rico en ferro, e un núcleo externo fundido, polo que se desprazan os electróns xerando o campo magnético.

LitosferaConxunto ríxido formado pola unión da codia e a parte

máis externa do manto

PLACAS LITOSFÉRICASA litosfera ao ser arrastrada polos movementos do manto

superior fragméntase en grandes bloques

6- A orixe dos relevos teorías

• Hutton a calor interna é a orixe dos relevos

Séculos XIX e inicios XX

• Orixe relixioso O diluvio universal explicaría a existencia de fósiles mariños nas cordilleiras

• Enfriamento da Terra ao contraerse a codia as engurras formarían os relevos

• …..

Teorías fixistas orixe cordilleirasOs continentes permanecían fixos dende o inicio dos tempos

WEGENER:WEGENER:

OS CONTINENTES EN OS CONTINENTES EN MOVEMENTOMOVEMENTO

Teoría da Deriva Continental Teoría da Deriva Continental 19121912

Os continentes non permanecen Os continentes non permanecen fixos, se non que se moven. Para fixos, se non que se moven. Para Wegener, todas as terras Wegener, todas as terras emerxidas estarían unidas antes emerxidas estarían unidas antes formando un gran continente que formando un gran continente que chamou Panxea.chamou Panxea.

Os continentes actuais serían Os continentes actuais serían resultado da división de resultado da división de PanxeaPanxea e e do desplazamento dos fragmentos do desplazamento dos fragmentos que a formaron.que a formaron.

Os Argumentos de Wegener para defender Os Argumentos de Wegener para defender esta teoría foron:esta teoría foron:

1-Probas xeográficas 1-Probas xeográficas

2-Probas Paleontolóxicas2-Probas Paleontolóxicas

3-Probas xeolóxicas e tectónicas3-Probas xeolóxicas e tectónicas

4-Probas paleoclimáticas4-Probas paleoclimáticas

PROBAS DA DERIVA CONTINENTAL

                                                                                                                                                                                                            

1-Probas xeográficas: 1-Probas xeográficas: AlAlgúns bordos continentais encaixan perfectamente noutrosgúns bordos continentais encaixan perfectamente noutros

                                                                                                                                                                                                            

1-Probas xeográficas: 1-Probas xeográficas: AlAlgúns bordos continentais encaixan perfectamente noutrosgúns bordos continentais encaixan perfectamente noutros

2-Probas xeolóxicas e tectónicas: 2-Probas xeolóxicas e tectónicas: Existe continuidade física entre as cadeas montañosas Existe continuidade física entre as cadeas montañosas principais se unimos os continentesprincipais se unimos os continentes

GlossopterisGlossopteris

MesosaurusMesosaurus

LystrosaurusLystrosaurus

3 -Probas paleontolóxicas3 -Probas paleontolóxicasfósiles idénticos en zonas distantes e fósiles idénticos en zonas distantes e

incomunicadasincomunicadas

4 - Probas paleoclimáticas 4 - Probas paleoclimáticas Zonas con climas actuais distintos ao que Zonas con climas actuais distintos ao que

tiveron no pasadotiveron no pasado

Problema teoría deriva continental

• Wegener non foi capaz de explicar de forma clara a causa do movemento dos continentes

A teoría da deriva A teoría da deriva continental a pesar da continental a pesar da

validez das súas probas validez das súas probas tivo pouco crédito na súa tivo pouco crédito na súa

épocaépoca

7 - Movementos verticais da litosfera: ISOSTASE

• A península de Escandinavia liberada do peso do xeo tras as glaciacións estase a elevar

8 - O DESENVOLVEMENTO DO MOVILISMO

• A partir da II Guerra mundial o desenvolvemento do sonar con fines bélicos, permitiu elaborar detallados mapas dos fondos mariños

O aspecto do océano era radicalmente distinto do que se supoñía

• No centro dos océanos existen cordilleras submariñas As dorsais As dorsais oceánicasoceánicas

9 – A extensión do fondo oceánico

• Idade dos fondos oceánicos: as rochas máis antigas (azul) son as máis próximas aos continentes. As máis recentes (vermello) corresponden coas dorsais oceánicas

Os océanos ábrense desprazando ós continentes, debido ó ascenso de magma a nivel das dorsais oceánicas onde se crea nova codia oceánica

En 1960 sabíase

• Fondo oceánico formado por basalto (rocha volcánica)Fondo oceánico formado por basalto (rocha volcánica)

• As dorsais oceánicas eran cadeas de volcánsAs dorsais oceánicas eran cadeas de volcáns

1962 Harry Hess• Nas dorsais creábase nova codia oceánica

• O Océano Atlántico abríase desprazando os continentes

• A litosfera movíase polas correntes de convección do manto propostas por Arthur Holmes en 1929

• …confirmábanse as teorías de Wegener….

Bandeado dos fondos oceánicos (Vine e Matthews 1963)

• Rexeitou definitivamente as teorías fixistas

O campo magnético da Terra é inestable e a súa polaridade se inverte cada certo tempo

DA DERIVA CONTINENTAL Á DA DERIVA CONTINENTAL Á TECTÓNICA GLOBALTECTÓNICA GLOBAL

10 - A TECTÓNICA DE PLACASAs teoría da deriva continental de Wegener sentou as bases da As teoría da deriva continental de Wegener sentou as bases da

TEORÍA DA TECTÓNICA DE PLACASTEORÍA DA TECTÓNICA DE PLACAS

que permite explicar a dinámica terrestre a escala global: que permite explicar a dinámica terrestre a escala global: vulcanismo, sismicidade, formación cordilleiras

10 – A TECTÓNICA DE PLACAS

A ASTENOSFERA • En 1914 Joseph Barrell suxeriu a existencia da astenosfera

capa sobre a que escorrega a litosfera

• 1990 demostrouse que en todo o manto prodúcense os movementos convectivos que moven as placas litosféricas

Probas da tectónica de placas

• 1950 Plano de Benioff

Fundamentos da Tectónica de placas

1-A litosfera está dividida nun conxunto de fragmentos 1-A litosfera está dividida nun conxunto de fragmentos ríxidos chamados placas litosféricasríxidos chamados placas litosféricas

2 – As placas litosféricas móvense debido as correntes de 2 – As placas litosféricas móvense debido as correntes de convección dos materiais fluídos do manto terresteconvección dos materiais fluídos do manto terreste

3 – A litosfera crece nas dorsais oceánicas onde estase a 3 – A litosfera crece nas dorsais oceánicas onde estase a formar debido á saída de materiais fundidos do interior formar debido á saída de materiais fundidos do interior terrestre terrestre Teoría da extensión do fondo oceánicoTeoría da extensión do fondo oceánico..

4 – A litosfera destrúese nas zonas de subdución onde a 4 – A litosfera destrúese nas zonas de subdución onde a litosfera oceánica introdúcese por debaixo do mantolitosfera oceánica introdúcese por debaixo do manto

5 – A maioría dos procesos xeolóxicos prodúcense nos 5 – A maioría dos procesos xeolóxicos prodúcense nos bordos das placasbordos das placas

1-A litosfera está dividida nun conxunto 1-A litosfera está dividida nun conxunto de fragmentos ríxidos chamados placas de fragmentos ríxidos chamados placas

litosféricaslitosféricas

1-A litosfera está dividida nun conxunto 1-A litosfera está dividida nun conxunto de fragmentos ríxidos chamados placas de fragmentos ríxidos chamados placas

litosféricaslitosféricas

2- As placas litosféricas móvense debido 2- As placas litosféricas móvense debido as correntes de convección dos materiais as correntes de convección dos materiais

fluídos do manto terreste fluídos do manto terreste

2- As placas litosféricas móvense debido 2- As placas litosféricas móvense debido as correntes de convección dos materiais as correntes de convección dos materiais

fluídos do manto terreste fluídos do manto terreste As rochas do manto móvense de xeito ascendente e descendente dependendo da súa As rochas do manto móvense de xeito ascendente e descendente dependendo da súa

temperatura, en correntes detemperatura, en correntes de convección que dan lugar á formación de células convección que dan lugar á formación de células convectivas, moi parecidas ás que aparecen nun líquido sometido a unhaconvectivas, moi parecidas ás que aparecen nun líquido sometido a unha fonte de calorfonte de calor

3 – A litosfera crece nas dorsais 3 – A litosfera crece nas dorsais oceánicas onde estase a formar oceánicas onde estase a formar

debido á saída de materiais fundidos debido á saída de materiais fundidos do interior terrestre do interior terrestre Teoría da Teoría da

extensión do fondo oceánicoextensión do fondo oceánico..

3 – A litosfera crece nas dorsais 3 – A litosfera crece nas dorsais oceánicas onde estase a formar oceánicas onde estase a formar

debido á saída de materiais fundidos debido á saída de materiais fundidos do interior terrestre do interior terrestre Teoría da Teoría da

extensión do fondo oceánicoextensión do fondo oceánico..As dorsais oceánicas son grandes elevacións submarinas que As dorsais oceánicas son grandes elevacións submarinas que percorrenpercorren os océanos formando longas cordilleiras. Elévanse os océanos formando longas cordilleiras. Elévanse ata os 3000ata os 3000 m sobre o solo da chaira abisal. Na súa metade m sobre o solo da chaira abisal. Na súa metade presentan unha fendapresentan unha fenda (o rift) pola que sae ao exterior o magma (o rift) pola que sae ao exterior o magma procedente da astenosfera.procedente da astenosfera.

Este material forma nova codia oceánica ao tempo que se Este material forma nova codia oceánica ao tempo que se separanseparan as dúas placas en contacto. Son zonas con grande as dúas placas en contacto. Son zonas con grande actividadeactividade sísmica e volcánica.sísmica e volcánica.

As dorsais oceánicas tamén se chaman:

BORDOS DIVERXENTES BORDOS DIVERXENTES a partir deles sepáranse as placas a partir deles sepáranse as placas

BORDOS CONSTRUTIVOS BORDOS CONSTRUTIVOS Os materiais procedentes do mantoOs materiais procedentes do manto saen e saen e crean nova litosferacrean nova litosfera

http://www.bioygeo.info/Animaciones/SeafloorMagnet.swfhttp://www.bioygeo.info/Animaciones/SeafloorMagnet.swf

4 – A litosfera destrúese nas zonas de 4 – A litosfera destrúese nas zonas de subdución onde a litosfera oceánica subdución onde a litosfera oceánica introdúcese por debaixo do mantointrodúcese por debaixo do manto

4 – A litosfera destrúese nas zonas de 4 – A litosfera destrúese nas zonas de subdución onde a litosfera oceánica subdución onde a litosfera oceánica introdúcese por debaixo do mantointrodúcese por debaixo do manto

As ZONAS SE SUBDUCCIÓN tamén se chaman:

BORDOS CONVERXENTESBORDOS CONVERXENTES neles converxen as placas neles converxen as placas

BORDOS DESTRUCTIVOS BORDOS DESTRUCTIVOS Os materiais procedentes da litosfera Os materiais procedentes da litosfera introdúcense no mantointrodúcense no manto destruíndose a destruíndose a litosfera litosfera

5 – A maioría dos procesos xeolóxicos 5 – A maioría dos procesos xeolóxicos producense nos bordos das placas producense nos bordos das placas

5 – A maioría dos procesos xeolóxicos 5 – A maioría dos procesos xeolóxicos producense nos bordos das placas producense nos bordos das placas

Volcáns Volcáns activosactivos

Movementos Movementos sísmicossísmicos

Formación Formación cordilleiras cordilleiras

TIPOS BORDES PLACASTIPOS BORDES PLACAS

1 - BORDOS DIVERXENTES OU CONSTRUTIVOS

http://www.bioygeo.info/Animaciones/SeafloorMagnet.swf

Os materiais procedentes do manto saen e crean nova litosferaOs materiais procedentes do manto saen e crean nova litosfera

Dorsais oceánicasDorsais

oceánicasUN TIPO DE BORDOS DIVERXENTES SON AS:

As dorsais oceánicas son grandes elevacións submarinas que percorren os océanos formando longas cordilleiras. Elévanse ata os 3000 m sobre o solo da chaira abisal. Na súa metade presentan unha fenda (o rift) pola que sae ao exterior o magma procedente da astenosfera.

Este material forma nova codia oceánica ao tempo que se separan as dúas placas en contacto. Son zonas con grande actividade sísmica e volcánica.

Dorsais oceánicasSon zonas formadas por unha cordilleira submarina. (Poden ter un surco central chamado Rift) onde:

-Emerxe magma do manto formando volcáns submarinos.

-Prodúcese a separación de dúas placas.

-Se crea novo fondo oceánico a partir do magma

2 - BORDOS CONVERXENTES OU DESTRUTIVOS

O choque de placas provoca graves deformaciónsO choque de placas provoca graves deformacións

O choque das placas vai a orixinar a formación de cordilleras (Himalaia, Alpes, Andes...) illas (Xapón, Filipinas, Nueva Zelanda) e numerosos fenómenos de vulcanismo e sismos

O choque das placas vai a orixinar a formación de cordilleras (Himalaia, Alpes, Andes...) illas (Xapón, Filipinas, Nueva Zelanda) e numerosos fenómenos de vulcanismo e sismos

Bordos converxentes

                                                                                                  

Converxencia continental oceánica:

- Formación de cordilleras

- Vulcanismo

- Terremotos

2a. Converxencia oceánica-oceánica

2b. Converxencia oceánica-oceánica

                                                                                                  

Converxencia oceánica oceánica:

- Formación de arcos illa

- Vulcanismo

- Terremotos

2c. Converxencia continental-continental

                                                                                                  

Converxencia continental:

- Formación de cordilleras

- Terremotos

3 - BORDOS PASIVOS

.

Nestes bordos pasivos as placas friccionan lateralmente polo que ocorren abundantes terremotos

Forman as Fallas transformantes:

Exemplo: Falla de S. Andrés en California

O ciclo de WilsonO ciclo de Wilson

• Explica a evolución das distantas zonas litosféricas:Punto quente (Monte Kilimanxaro-Kenia) Rift continental (Rift Valley

africano) Mar interior (Mar Vermello) Océano sen bordos de subdución (Atlántico) Océano con bordos de subdución (Pacífico) Converxencia continental (Himalaia)

• Na actualidade podemos atopar na Terra zonas que están en distintas fases do ciclo de Wilson

• Explica a evolución das distantas zonas litosféricas:Punto quente (Monte Kilimanxaro-Kenia) Rift continental (Rift Valley

africano) Mar interior (Mar Vermello) Océano sen bordos de subdución (Atlántico) Océano con bordos de subdución (Pacífico) Converxencia continental (Himalaia)

• Na actualidade podemos atopar na Terra zonas que están en distintas fases do ciclo de Wilson

Punto quente: Kilimanxaro

Rift Valley africano

Mar interior (M. Vermello)

Dorsal oceánica

Subdución litosfera continental-continental: formación cordillera continental (Himalaia)

Subdución litosfera oceánica-oceánica: Arco illa (Xapón)

Subdución litosfera oceánica-continental: cordillera no bordo do continente (Rochosas, Andes)

Evolución punto quenteEvolución punto quente

                                               

Os puntos quentesOs puntos quentes (do inglés Os puntos quentes (do inglés hotspothotspot) son áreas de actividade ) son áreas de actividade volcánica alta en relación aos seus entornos. A diferenza doutras volcánica alta en relación aos seus entornos. A diferenza doutras áreas de vulcanismo como as zonas de subducción ou as dorsais áreas de vulcanismo como as zonas de subducción ou as dorsais oceánicas, o vulcanismo dos puntos quentes non está oceánicas, o vulcanismo dos puntos quentes non está necesariamente asociado ás partes limítrofes das placas necesariamente asociado ás partes limítrofes das placas tectónicastectónicas

OS VOLCANS

ZONAS VOLCÁNICAS

MATERIAIS EXPULSADOS

VOLCANS FAMOSOS

CHICHÓN (México). En 1982 causó 2.000 muertos y proyectó a la atmósfera gran cantidad de gases.

ETNA: Se encuentra en la isla de Sicilia (Italia). Tiene una altura de 3269 m y el perímetro de su base alcanza los 150 Km.Se encuentra en actividad.

FUJI YAMA: Volcán extinto de Japón. Es considerado una montaña sagrada

KRAKATOA: Esta isla se encuentra en Indonesia. En 1883 la explosión violenta de este volcán, equivalente a 600 bombas H, hundió la isla más de tres metros y mató a más de

35.000 personas.

MAUNA LOA: Principal volcán de Hawai cuya base está a 5.000 m de profundidad y la cima a 4.205 m. Está en

actividad

MONTE PELÉ (Martinica). En 1902 destruyó la ciudad de Saint Pierre

VESUBIO: Situado cerca de la ciudad de Nápoles, en Italia. Mide 1132 m de altura. En el año 79, su erupción sepultó las ciudades de Pompeya, Herculano y Stabila. Su última erupción importante tuvo lugar en el año1944.

En resumo: Os fenómenos xeolóxicos que coñecemos (formación de En resumo: Os fenómenos xeolóxicos que coñecemos (formación de montañas, movemento dos continentes, volcáns, terremotos e formación montañas, movemento dos continentes, volcáns, terremotos e formación dalgún tipo de rochas) débense á enerxía interna do noso planeta.dalgún tipo de rochas) débense á enerxía interna do noso planeta.

……se algún día a Terra perdera a calor interna deixarían de producirse se algún día a Terra perdera a calor interna deixarían de producirse novos relevos e por efecto da erosión a superficie terrestre sería novos relevos e por efecto da erosión a superficie terrestre sería

prácticamente plana…..prácticamente plana…..