Unidad VIII. Geosfera I

Unidad 8

La geosfera I

La geosfera es uno de los subsistemas de la Tierra y se define como la esfera de rocas y metales que concentra casi toda la masa de la Tierra.

Todos los datos que se conocen sobre el interior de la Tierra se obtienen mediante técnicas geofísicas y más concretamente mediante el estudio de los cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas cuando atraviesan la geosfera.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA GEOSFERA

A medida que descendemos va aumentando la densidad de los componentes de la Tierra.

Detalle de la corteza y el manto, y a su vez de la litosfera y la astenosfera.

La estructura de la geosfera: Gracias al estudio de estas ondas podemos dividir la geosfera en capas. Pero hay dos formas de dividirlas dependiendo de la composición (modelo geoquímico) y dependiendo a su movilidad (modelo dinámico):

MODELO GEOQUÍMICO O ESTÁTICO: Las capas de la Tierra se clasifican por su composición y su densidad:

• Corteza: Está formada por dos capas:• Corteza continental (30-70Km de espesor): Forma las

masas continentales y está compuesta por granito más una capa de rocas sedimentarias encima.

• Corteza oceánica (10Km): Forma los fondos oceánicos, está formada por granito y gabro (tiene más densidad que el granito).

• Manto: Está compuesto por peridotita, roca que tiene al olivino como componente principal. Va desde la base de la corteza hasta los 2900 km. También se divide en dos

•Manto superior (desde la base de la corteza hasta los 670Km).

•Manto inferior (670-2900Km): Es más denso que el manto superior.

• Núcleo: Es de composición metálica, el 85% es hierro, el 5% níquel y el 10% restante de diversos componentes metálicos. Desde los 2900 km. También se divide en dos capas:

• Núcleo externo (2900-5150Km): Está en estado líquido y sus materiales se mueven por corrientes de convección provocadas por el campo magnético terrestre.

• Núcleo interno (5150-6370Km): Está en estado sólido y es más denso que el externo.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA GEOSFERA

MODELO DINÁMICO. Las capas se clasifican por su movilidad y dinámica:

• Litosfera: Está formada por la parte más externa del manto superior y la corteza. Se divide en dos:

- Litosfera continental (100-300Km).- Litosfera oceánica (20-100Km).

• Astenosfera: Formada por la parte del manto superior que falta, su composición será la misma que la parte del manto que forma la litosfera, pero al estar expuesto a más temperatura y presión, sus materiales se vuelven más plásticos (sin llegar a ser líquidos). Por esta razón esta capa fluye (como el movimiento de un glaciar) y provoca tensiones en la litosfera que se fragmentará y formará las placas litosféricas.

• Mesosfera: Se corresponde con el manto inferior.

• Endosfera: Se corresponde con el núcleo.

El planeta Tierra es una máquina regenerativa, capaz de destruir montañas y continentes y formar otros nuevos.

Es un sistema activo que:

BALANCE ENERGÉTICO DE LA TIERRA

PROCESOS GEOLÓGICOS

EXTERNOS


INTERNOS

UTILIZA ENERGÍA EXTERNA (SOL)

GENERA ENERGÍA INTERNA

Los PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS tienen lugar en la zona más superficial de la litosfera.

Con la energía solar actúan los diferentes agentes geológicos externos:

• Gases atmosféricos.• Agua.• Hielo.• Viento.

• Seres vivos.

Realizando acciones o procesos geológicos:• Meteorización.• Erosión.• Transporte.• Sedimentación.


DINÁMICA DE LA GEOSFERA

PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

•Los PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS tienen lugar gracias a la energía geotérmica1 que procede en cierta medida del calor residual. Las rocas tienen una baja conductividad, por lo que la corteza actúa como un aislante que conserva el calor originado en la

formación del planeta, pero sobre todo de la energía radiactiva liberada en el proceso de desintegración nuclear que sufren los elementos radiactivos que hay en el interior de la Tierra.

•La energía geotérmica es la responsable de los movimientos de las placas litosféricas y de todos los procesos asociados a dichos movimientos:

• Volcanes.• Terremotos• Formación de montañas.• Etc.

1. Se comprueba con la existencia del gradiente geotérmico. (1ºC por cada 33 metros de profundidad)


Debido a esta temperatura en el interior de la Tierra se establece un gradiente geotérmico que genera un sistema de convección, es decir, un lento flujo de materiales. Este flujo da lugar al ciclo de las rocas que mueve los materiales de la siguiente forma :

– En zonas de subducción: En estas zonas, grandes fragmentos de litosfera oceánica se introducen en el manto superior. Al ir aumentando la temperatura y la presión, los minerales forman estructuras cristalinas más compactas y por lo tanto más densas, por lo que se hunden hacia el manto. Estos fenómenos transforman las rocas sedimentarias en rocas metamórficas.

1. Se comprueba con la existencia del gradiente geotérmico. (1ºC por cada 33 metros de profundidad)


• En el límite núcleo-manto: Hay zonas del núcleo donde el calor es más intenso, si la temperatura es lo suficientemente grande como para fundir estas rocas se formarán rocas ígneas o magmáticas. Las diferentes rocas ígneas se originarán dependiendo del lugar de enfriamiento (profundidad), a mayor profundidad mayor será la temperatura y la presión y por lo tanto más lento será el enfriamiento:

- Rocas plutónicas.

- Rocas filonianas.

- Rocas volcánicas.

LA TECTÓNICA DE PLACAS.

Explica los fenómenos que se producen como consecuencia del calor que emite el interior de la Tierra. El flujo de movimiento en la astenosfera provoca la rotura de la litosfera y forma las placas litosféricas.

La dinámica de estas placas determinan los procesos geológicos internos, cuya actividad máxima se produce en los bordes de estas dorsales. Los movimientos pueden ser de tres tipos:

- Bordes divergentes

- Bordes convergentes

- Movimientos laterales

Bordes divergentes: Se produce cuando dos placas se separan. Originan estructuras características que son las dorsales oceánicas y los valles de rift continentales.

Bordes convergentes: Se producen entre dos bloques que se aproximan y se empujan. Cuando esto se produce, la placa de mayor densidad se dobla y se introduce hacia el manto terrestre, son las zonas de subducción. Estas zonas liberan gran cantidad de energía y producen fenómenos como formación de relieves, actividad sísmica y magmatismo.

Movimientos laterales: Producen fallas transformantes debido al rozamiento entre dos placas y a la diferente velocidad de desplazamiento de cada una. Estas zonas tienen una gran actividad sísmica, por lo que aquí se registran muchos terremotos.

- También puede haber actividad geológica dentro de las placas, originando islas volcánicas alineadas.

Esto se produce por un punto caliente, que es una anomalía en el límite núcleo-manto que hace que asciendan materiales muy calientes a la superficie, originando un intenso vulcanismo.

PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS

ALTO HIMALAYA

MESETA TIBETANA(norte)

LLANURA INDO-GANGES(sur)


LLANURA INDO-GANGES(sur)

MESETA TIBETANA(norte)

ALTO HIMALAYA


LOS TERREMOTOS. RIESGOS SÍSMICOS

Un terremoto, también llamado seísmo o sismo (del griego "σεισμός", temblor) es una sacudida del terreno que se produce cuando los materiales del interior de la Tierra se desplazan, buscando el equilibrio desde situaciones inestables, que son consecuencia de los movimientos que se producen principalmente en los bordes de la placa.


Las ondas sísmicas originadas por el terremoto pueden ser:

• Primarias (ondas P). Son ondas con el mismo sentido que el desplazamiento.

• Secundarias (ondas S). Son más lentas, vibran en sentido transversal al desplazamiento y no atraviesan materiales líquidos.

• Superficiales. Son las más lentas, se propagan por la superficie a partir del epicentro. Pueden ser ondas Rayleigh de movimiento vertical del suelo y ondas Love, de movimiento horizontal.

RIESGOS VOLCÁNICOS


LOS TERREMOTO. RIESGOS SÍSMICOS.

El estudio de los terremotos intenta determinar sus efectos y localizar su origen:

Los efectos. Los efectos se miden mediante la escala de intensidad del terremoto o escala de Mercalli, que tiene doce niveles de intensidad. La medición de la cantidad de energía liberada (magnitud) se deduce del estudio de los sismogramas y se expresa mediante la escala de Richter (una escala logarítmica) en la que el aumento de un número implica que la energía liberada aumenta unas 32 veces.

Para estudiar el origen. Actualmente se puede localizar con gran precisión el hipocentro y el epicentro de un seismo porque hay estaciones sismológicas distribuidas por todo el mundo. En cada una de ellas sismógrafos de gran precisión registran las ondas sísmicas e intercambian información con las demás.

RIESGOS SÍSMICOS


Escala de Mercalli, expresa la intensidad de un seísmo y se establece una graduación en números romanos.

Escala de Mercalli

RIESGOS SÍSMICOS


Escala de Richter, valorada en ergios (1 ergio =10-7 julios). La escala de Ritcher es logarítmica, esto significa que por ejemplo, un terremoto de magnitud 7 equivale a 10 terremotos de magnitud 6, a 100 de magnitud 5 y a 1000 terremotos de magnitud 4.

La representación gráfica se realiza con arreglo a esta fórmula:

log Es = 11,8 + 1,5 · M

siendo Es la energía elástica liberada, valorada en ergios, y M, la magnitud en grados (de 0 a 10).

Escala de Ritcher


Los grandes terremotos ocasionan enormes desastres en un tiempo breve. Sus principales efectos son los siguientes:

• Sacudidas en el suelo y desplazamientos superficiales de éste.

• Deslizamientos de tierras.

• Los tsunamis.


PREDICCIÓN Y PREVENCIÓN DE RIESGOS SÍSMICOS

La predicción del riesgo sísmico se basa en los datos históricos y en los periodos de recurrencia de los terremotos, pero además, hay multitud de parámetros que, aunque son de poca fiabilidad, parece que pueden ayudar a determinar si va o no a producirse un terremoto a corto plazo. Algunas son:

• Seismos premonitores.

• Ausencia de microsismos antes del terremoto.

• Cambios en el flujo o la temperatura del agua.

• Cambios en la fuerza de la gravedad y resistividad eléctrica.

• Cambios en el comportamiento de los animales.


PREDICCIÓN Y PREVENCIÓN DE RIESGOS SÍSMICOS

La única medida eficaz para prevenir un terremoto es determinar las zonas sujetas a mayor riesgo y paliar los daños. Algunas medidas son:

• Establecer restricciones para la construcción cerca de las fallas activas conocidas.

• Restringir el uso del suelo en zonas en las que puede haber deslizamientos.

• Reforzar las estructuras de los edificios construidos y diseñar las de los nuevos de manera que resistan las sacudidas del suelo y respeten las normas de construcción.

• Educar a la población.

• Fomentar la contratación de seguros.

RIESGOS SÍSMICOS EN ESPAÑA

Las zonas de mayor riesgo son el sur y el sudeste de la Península, los Pirineos, la cadena costera de Cataluña y el Sistema Ibérico. En Canarias, los riesgos sísmicos se asocian al vulcanismo.

Aparte de contar con una vigilancia sísmica adecuada, la prevención de los riesgos sísmicos en España se basa en la determinación de riesgo sísmico, en la elaboración de mapas de riesgo, en la ordenación del territorio en base a esas determinaciones y en la existencia de una normativa para la construcción de edificios e infraestructuras en zonas con peligrosidad sísmica.

Se consideran especialmente afectados por esa normativa los hospitales e instalaciones sanitarias, los edificios e instalaciones de comunicaciones, los edificios para coordinación y organización en caso de desastre, los edificios para personal y equipos de ayuda (bomberos, policía, ejército, ambulancias, maquinaria), las construcciones con instalaciones básicas para la población (depósitos de agua, estaciones de bombeo, centrales eléctricas, etc.) y las vías de comunicación.

RIESGOS SÍSMICOS EN ESPAÑA

RIESGOS VOLCÁNICOS

VULCANISMO. RIESGOS VOLCÁNICOS

PREDICCIÓN Y PREVENCIÓN DE RIESGOS VOLCÁNICOS

• Se distribuyen en las zonas de límites de placas, como los terremotos.• Normalmente están en zonas superpobladas debido a que los volcanes

producen tierras fértiles, minerales y energía geotérmica.

• Factores de riesgo.• Exposición. Zonas muy pobladas que implican alta exposición.

• Peligrosidad. Depende del tipo de erupción de la que se trate, de su distribución geográfica, del área total afectada y del tiempo de retorno.

• Los riesgos pueden ser: • Directos:

• Gases. Causan desde molestias respiratorias hasta la muerte.• Coladas de lava. Depende de su viscosidad.• Lluvia de piroclastos. Cenizas, lapilli y bombas volcánicas.• Nubes ardientes1. Es la manifestación de mayor gravedad. Forman coladas

piroclásticas.• Calderas.

• Indirectos:• Lahares. Ríos de barro provocados por la fusión de hielo o nieve.• Tsunamis2.• Movimientos de laderas.

1. El Mont Pelé entró en erupción en 1902. La nueve ardiente liberada se precipit´´o a casi 500 km/hora sobre la pobalción de Saint Pierre distante 8 km. del volcan. Tardó en llegar menos de un minuto y arrasó completamente la ciudad. De 30.000 habitante quedaron 2.

2. En la erupción del Krakatoa de 1883, se sepultaron en el mar las tres cuartas partes de la isla sin que se produjeran muertes (estaba deshabitada), pero el tsunami producto de ese hundimiento asoló la isla de Java, causando 36.417 muertos.



Volcán tipo hawaiano La lava es muy fluida y avanza más rápidamente que en los otros tipos de volcanes.

Aquí vemos cómo puede originarse una cueva: el exterior se enfría antes y solidifica. Si el material fundido fluye hacia otro lugar, quedará un hueco.

Volcán tipo hawaiano

Estas cuevas no tienen estalactitas ni estalagmitas

Volcán tipo hawaiano

Domo de piedra en el volcán Saint Helens, en Estados Unidos.

A veces, en los volcanes peleanos, de magmas ácidos viscosos, la lava solidifica en la chimenea, formando protuberancias como los domos y las agujas.

Volcán tipo pliniano o peleano

Los volcanes tipo Peleano reciben este nombre por el volcán Mont Pelée, en la Isla Martinica. La erupción de 1902 generó una avalancha o nube ardiente que ocasionó 30000 muertos, arrasando la ciudad de Saint Pierre.

Foto del Mont Pelée

Volcán tipo peleano

•Predicción y prevención de riesgos• Se debe analizar la historia de cada volcán para saber:

• Frecuencia de las erupciones.

• Intensidad.

•Medidas:• Métodos de predicción.

• Mediante observatorios. Datos recogidos con sismógrafos, magnetómetros, gravímetros, análisis de gases emitidos, imágenes tomadas por satélite, etc. para elaborar mapas de riesgo.

• Métodos de prevención.• Desviar corrientes de lava.• Reducir los niveles de los embalses cercanos.

• Realizar planes de evacuación.• Prohibir edificaciones de alto riesgo.• Restringir el uso del territorio.

• Construir viviendas semiesféricas o con tejados muy inclinados.• Etc.



•RIESGOS VOLCÁNICOS

Omayra Sánchez, 12 años, después de pasar 2 días y 3 noches con el cuerpo sumergido en el agua y las piernas atrapadas por una viga del tejado de su casa. La única forma de salvarla: una grúa que pueda levantar la viga y una bomba para aspirar el agua. La grúa no llegará nunca y la bomba llegará demasiado tarde. Omayra tiene la piel transparente y los ojos hinchados y enrojecidos por la infección y las manos e una extrema blancura. Ella sonríe a los numerosos periodistas. Dice que quiere volver al colegio. Pregunta al personal de protección civil que es lo que piensan hacer con ella. Después Omayra muere de una parada cardiaca. Los socorristas intentan su reanimación, pero es en vano.

Volcán Nevado del Ruiz (Colombia)

Miércoles, 13 de noviembre de 198522 horas



•RIESGOS VOLCÁNICOS Volcán Nevado del Ruiz

(Colombia)




Miércoles, 13 de noviembre de 198522 horas

La ciudad de Armero , antes de la erupciónLa ciudad de Armero , después de la erupción


13 - 11 - 198522 horas

LAHARES

Ciudad de Armero

Armero después de la erupción

RIESGOS VOLCÁNICOS

Mount St. HelensEstados Unidos

18 de mayo de 1980





18 de mayo de 1980

•RIESGOS VOLCÁNICOSMount St. HelensEstados Unidos

18 de mayo de 1980


18 de mayo de 1980


Mount St. Helens Estados Unidos

18 de mayo de 1980

ANTES

DESPUÉS


El volcán Saint Helens antes y después de la erupción



El planeta Tierra es una máquina regenerativa, capaz de destruir montañas y continentes y formar otros nuevos.

Es un sistema activo que:



EXTERNOS


INTERNOS

UTILIZA ENERGÍA EXTERNA (SOL)

GENERA ENERGÍA INTERNA

Los PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS tienen lugar en la zona más superficial de la litosfera.

Con la energía solar actúan los diferentes agentes geológicos externos:

• Gases atmosféricos.• Agua.• Hielo.• Viento.

• Seres vivos.

Realizando acciones o procesos geológicos:• Meteorización.• Erosión.• Transporte.• Sedimentación.

PROCESOS GEOLÓGICOS EXÓGENOS O EXTERNOS

PROCESOS GEOLÓGICOS EXÓGENOS O EXTERNOS

MODIFICACIÓN DEL RELIEVE TERRESTRE

FORMACIÓN DE ROCAS

SEDIMENTARIAS

DINÁMICA DE LA GEOSFERA

PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

Unidad VIII. Geosfera I

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