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TEMA 14Origen y estructura de la tierra
1.- INTRODUCCIÓNLa tierra es un planeta que se encuentra girando alrededor de unaestrella que llamamos Sol . Junto con otr...
El sistema solar se encuentra situada en una galaxia queconocemos como vía láctea que tiene forma de espiral y giraalreded...
2.- ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DEL SISTEMA SOLARSe llama sistema solar la conjunto integrado por una estrella, elSol, millon...
2.- ZONA DE RADIACIÓN: Zona dónde por radiación se transmite laenergía liberada por la fusión nuclear3.- ZONA DE CONVECCIÓ...
2.2 CUERPOS PLANETARIOSExisten 4 tipos de cuerpos planetarios:1.- Los planetas: Los ocho cuerpos planetarios que giran alr...
Estos cuerpos planetarios están formados principalmente por:1.- Metales; fundamentalmente hierro2.- Rocas , constituidas p...
En función de las proporciones en las que se mezclan estos trescomponentes se diferencian tres tipos de cuerpos planetario...
3. ORIGEN DEL SISTEMA SOLARLa teoría aceptada hoy en día recibe el nombre de Teoría de losPlanetesimales. Concuerda razona...
b- Los componentes gaseosos, másligeros serían atraídos con menos fuerzay quedarían más lejos, originando losplanetas gase...
4.- ORIGEN DE LA TIERRA Y LA LUNAAl chocar los planetesimales (Acreción) se formó una bolaincandescente que giraba alreded...
La teoría más aceptada sobre el origen de la luna fue propuesta porW. Hartmann y D. Davis. Según ellos , en la faseprimord...
5.- ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA5.1 METODOS DIRECTOS DE INVESTIGACIÓNC) MINAS Y SONDEOSLas minas son excavaciones que s...
5.2 METODOS INDIRECTOSB) METEORITOSTanto los meteoritos como la Tierra se forman a partir de la misma   nebulosa y, más o ...
B) DENSIDAD DE LA TIERRA:La densidad de la tierra es de 5,52 g/cm3 mientras que la de lasrocas de los continentes es de 2,...
d) ONDAS SISMICASLos terremotos son vibraciones del terreno generadas por laliberación brusca de Energía acumulada en las ...
Ondas P (primarias). Son las más rápidas y las que llegan antes.La vibración se produce en el sentido de avance de la onda...
* Ondas S (secundarias). Son más lentas, puesto que la vibración seproduce en el sentido perpendicular a la propagación de...
Al analizar los datos de la velocidad de las ondas P y S queatraviesan el interior de la Tierra se obtuvo la siguiente grá...
Además se observan otras dos discontinuidades menos bruscas quelas dos anterioresA los 5150 la discontinuidad de Lehman do...
a) UNIDADES GEOQUÍMICAS: El criterio utilizado es la   composición química de los materiales que las componenEn este caso ...
1.1 Corteza oceánica: 0-10 kilómetros.Es más densa y más delgada que la corteza continental, y muestraedades que, en ningú...
Nivel 3: Diques Basálticos. Son decomposición similar a las lavasalmohadilladas y están solidificados en formade diques ve...
1.2 Corteza Continental: de 0-70 kilómetros.Menos densa y más gruesa que la Corteza Oceánica. Se encuentra en lastierras e...
2. EL MANTO.Se sitúa por debajo de la corteza y se extiende desde la discontinuidadde Mohorovicic hasta la de Gutemberg.Su...
·Zona de transición del manto: Posee unas reorganizacionesminerales debido al incremento de la presión que tiene lugar ala...
3.- NUCLEO:(desde los 2.900 hasta los 6.370 km). La densidad es muy alta,de tal manera que su composición debe ser parecid...
b) Núcleo interno:Sólido, evidenciado por una mayor velocidad de las ondas P. Porsu mayor densidad se piensa que su conten...
b) Manto sublitosférico ( antes llamada astenosfera) Es la capa plásticaque alcanza hasta la discontinuidad de los 670 km ...
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  1. 1. TEMA 14Origen y estructura de la tierra
  2. 2. 1.- INTRODUCCIÓNLa tierra es un planeta que se encuentra girando alrededor de unaestrella que llamamos Sol . Junto con otros siete planetas ycuerpos menores ( asteroides, cometas.. ) constituye lo que seconoce como sistema solar
  3. 3. El sistema solar se encuentra situada en una galaxia queconocemos como vía láctea que tiene forma de espiral y giraalrededor de su eje a una velocidad tal que el Sol tarda 280millones de años luz en dar una vuelta ( Año galáctico)
  4. 4. 2.- ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DEL SISTEMA SOLARSe llama sistema solar la conjunto integrado por una estrella, elSol, millones de astros menores que reciben el nombre de cuerposplanetarios y partículas de polvo y gas interplanetario2.1 EL SOLEs una esfera de gases incandescentes de un diámetro 109 veces elde la Tierra. Está compuesto por un 70% de hidrógeno, un 27 % dehelio y el 3 % restante por otros gases.Se puede diferenciar las siguientes zonas:1.- NÚCLEO o zona de fusión nuclear enel que se alcanzan temperaturas de 16millones de grados Kelvin que transformael hidrógeno en helio
  5. 5. 2.- ZONA DE RADIACIÓN: Zona dónde por radiación se transmite laenergía liberada por la fusión nuclear3.- ZONA DE CONVECCIÓN: Que transporta materia hasta lasuperficie4.- FOTOSFERA: Capa externa visible de color amarillento debido a sutemperatura, cercana a los 6000 K . En la fotosfera se originan lasmanchas solares. Son zonas más frías que la fotosfera circundante y sedan asociadas a fuertes campos magnéticos5.- CROMOSFERA:Es una capa casi transparente que sólo puedeobservarse durante los eclipses de sol. Más allá de la cromosfera seextiende la corona, de la que gradualmente se pasa al espaciocircundante. De la cromosfera surgen ocasionalmente unas erupcionesgaseosas llamadas fulguraciones
  6. 6. 2.2 CUERPOS PLANETARIOSExisten 4 tipos de cuerpos planetarios:1.- Los planetas: Los ocho cuerpos planetarios que giran alrededordel Sol2.- Satélites: Astros que giran en torno a los planetas3.- Asteroides: Planetas menores, la mayoría situados entre lasórbitas de Marte y de Júpiter4.- Cometas: Pequeñoscuerpos planetariosformados por hielo ypartículas de polvo quegiran en torno al Solmás allá de la órbita deNeptuno
  7. 7. Estos cuerpos planetarios están formados principalmente por:1.- Metales; fundamentalmente hierro2.- Rocas , constituidas principalmente por minerales del grupo de lossilicatos3.- Elementos volátiles, fundamentalmente hidrógeno, helio o suscompuestos ( agua, metano y amoniaco)
  8. 8. En función de las proporciones en las que se mezclan estos trescomponentes se diferencian tres tipos de cuerpos planetarios:a) De silicatos y de hierro: Se incluyen los 4 planetas más próximos alSol o planetas terrestres ( Mercurio, Venus , Tierra y Marte); la Lunay algunos asteroidesb) De silicatos y hielo:Plutón, Los satélites de los planetas gigantes yalgunos asteroidesc) De hielo ohidrógeno: los planetasgigantes ( Saturno,Neptuno, Júpiter yUrano) y los cometas
  9. 9. 3. ORIGEN DEL SISTEMA SOLARLa teoría aceptada hoy en día recibe el nombre de Teoría de losPlanetesimales. Concuerda razonablemente con la teoría del propioorigen del Universo y de las galaxias a partir del Big - Bang.Estos son sus presupuestos: una nube de gas y polvo cuyaspartículas, por efecto de la gravedad, habrían comenzado a juntarseunas con otras, formando una gran masa que habría alcanzado latemperatura suficiente para iniciar las reacciones de fusión,apareciendo una estrella que sería el Sol. El resto de la nebulosa,dispuesta alrededor del Sol, comenzaría a enfriarse y suscomponentes moleculares se habrían colocado de acuerdo a sudensidad y masa por la atracción gravitatoria solar de la manerasiguiente:a.- Los elementos y moléculas más densos serían atraídos con mayorfuerza y quedarían más cerca del Sol, originando los planetasterrestres.
  10. 10. b- Los componentes gaseosos, másligeros serían atraídos con menos fuerzay quedarían más lejos, originando losplanetas gaseosos.c.- Habrían aparecido pequeños cuerpossólidos de distintos tamaños que seatraerían unos contra otros, uniéndose yformando cuerpos cada vez mayores.Estos cuerpos sólidos reciben el nombrede planetesimales. d.- Finalmente estos planetesimales irían formando los ocho grandes cuerpos que terminarían dando los planetas. Los asteroides son planetesimales que no llegaron a formar planeta, o son restos de un planeta que se desintegró. Plutón sería atraído posteriormente por la gravedad del Sistema Solar. Los satélites más grandes se formarían igual que los planetas y otros serían asteroides y cometas capturados
  11. 11. 4.- ORIGEN DE LA TIERRA Y LA LUNAAl chocar los planetesimales (Acreción) se formó una bolaincandescente que giraba alrededor del Sol, constituyendo la proto-Tierra. Cuando los planetesimales se fueron haciendo escasos ydejaron de chocar con la primitiva Tierra comenzó a enfriarse. Enese momento los materiales que la formaban se redistribuyeron y secolocaron según su densidad. Los más densos fueron a parar alinterior del planeta, formando un NÚCLEO metálico de hierro(catástrofe del hierro)rodeado de un MANTO y una CORTEZALos más ligeros se situaron alrededor,formando una capa de gases queenvolvería a la parte sólida. Estos gasesoriginaron la ATMÓSFERA. Más tarde, alenfriarse la proto-Tierra, el vapor de aguase condensó con lo que la superficieterrestre se enfrió más deprisa y el agua seacumuló originándose la HIDROSFERA.
  12. 12. La teoría más aceptada sobre el origen de la luna fue propuesta porW. Hartmann y D. Davis. Según ellos , en la faseprimordial( inicios de la Tierra) , un planeta de tipo terrestrecolisionó con la Tierra ; formándose una nube de residuos quequedó orbitando en torno a la Tierra, y la acreción de estosmateriales originó la Luna
  13. 13. 5.- ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA5.1 METODOS DIRECTOS DE INVESTIGACIÓNC) MINAS Y SONDEOSLas minas son excavaciones que se realizan para la extracción de minerales, mientras que los sondeos son perforaciones taladradas en el suelo ( 12 Km) .Única información : la temperatura aumenta según se profundizab) VOLCANESLa mayoría de los materiales arrojados por los volcanes procede de lugares poco profundos, aunque en algunas ocasiones si arrastran rocas del interior y que por lo tanto son muestras de los materiales que hay en esas zonas
  14. 14. 5.2 METODOS INDIRECTOSB) METEORITOSTanto los meteoritos como la Tierra se forman a partir de la misma nebulosa y, más o menos, a la misma distancia de su centro; por lo tanto, sus composiciones deben ser semejantes. Así, la composición en un 98% de una aleación de hierro y níquel de un tipo de estos meteoritos, los sideritos, se hace coincidir con la del Núcleo terrestre, mientras que la de las condritas (olivino y piroxeno), se piensa que es similar a la del Manto.
  15. 15. B) DENSIDAD DE LA TIERRA:La densidad de la tierra es de 5,52 g/cm3 mientras que la de lasrocas de los continentes es de 2,2 g/cm3; luego el interior de latierra debe ser más densoc) MAGNETISMO TERRESTRELa Tierra posee un campo magnético y su existencia nos revela queel núcleo está formado por un metal fundido en continua agitación.De acuerdo con la teoría más aceptada , la Tierra secomporta como una dinamo autoinducida: El débilcampo magnético que atraviesa nuestra galaxiadesencadena la formación de un campo magnéticoen la Tierra. El núcleo metálico en movimiento yen presencia del campo magnético origina unacorriente eléctrica que a su vez genera un campomagnético que refuerza ( autoalimenta) al inicial
  16. 16. d) ONDAS SISMICASLos terremotos son vibraciones del terreno generadas por laliberación brusca de Energía acumulada en las rocas que seencuentran sometidas a grandes esfuerzos. El lugar en el que seorigina es el hipocentro y el lugar de la superficie más próximo alfoco es el epicentro La vibración originada en el foco se propaga en forma de ondas que van en todas las direcciones. Se denomina ondas sísmicas y se distinguen varios tipos
  17. 17. Ondas P (primarias). Son las más rápidas y las que llegan antes.La vibración se produce en el sentido de avance de la onda. Así, lavelocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad dela roca (inversamente proporcional) y, mayor cuanto más rígida(directamente proporcional). Además, las ondas P se puedentransmitir en fluidos (rigidez=0) pues su velocidad dependetambién de la incompresibilidad.
  18. 18. * Ondas S (secundarias). Son más lentas, puesto que la vibración seproduce en el sentido perpendicular a la propagación de la onda. Aligual que en las anteriores la velocidad de estas ondas es mayorcuanto menor es la densidad de la roca (inversamente proporcional)y mayor cuanto más rígida (directamente proporcional), pero enningún caso pueden atravesar fluidos.Ondas de superficie: Cuando las ondas P y S llegan a la superficiese originan ondas superficiales (R y L) muy similares a las que seforman en la superficie del agua de un recipiente al que legolpeamos un lateral. Los daños causados por los terremotos y losmaremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia ygran longitud de onda. Desde el punto de vista de la estructuradel interior de la Tierra no aportan información.
  19. 19. Al analizar los datos de la velocidad de las ondas P y S queatraviesan el interior de la Tierra se obtuvo la siguiente gráfica: Teniendo en cuenta los cambios bruscos en la velocidad de lasondas se establecen las siguentes discontinuidades: una mássuperficial, denominada discontinuidad de Mohorovicic, quesupone un gran aumento en la velocidad de las ondas y, otra a los2.900 km, denominada discontinuidad de Gutenberg, no atravesadapor las ondas S y que hace disminuir la velocidad de las ondas P.
  20. 20. Además se observan otras dos discontinuidades menos bruscas quelas dos anterioresA los 5150 la discontinuidad de Lehman donde se produce unaumento de la velocidad de las ondas P y a los 670 Km dondetambién hay un aumento de la velocidad de las ondas P y SComo estos cambios nos indican cambios en la composición de laTierra , podemos diferenciar una serie de capas en las que seestructura la Tierra5.3 CAPAS DE LA TIERRAEl planeta está estructurado en forma de capas aproximadamenteconcéntricasSegún el criterio utilizado, las zonas de la Tierra se puedenclasificar en :
  21. 21. a) UNIDADES GEOQUÍMICAS: El criterio utilizado es la composición química de los materiales que las componenEn este caso la Tierra se divide en:1.- CORTEZA : Es la capa más superficial y la menos densa, con una densidad media de 2,7 g/cm3 y una profundidad media de 30 kilómetros ( discontinuidad de Moho) . Presenta una gran variabilidad, desde 5 km bajo los océanos, a los 70 km bajo las grandes cordilleras. Aparentemente, es la más heterogénea, tal vez por ser la mejor conocida.Desde el punto de vista composicional y genético se presentan dos variedades bien definidas: Corteza oceánica y Corteza continental
  22. 22. 1.1 Corteza oceánica: 0-10 kilómetros.Es más densa y más delgada que la corteza continental, y muestraedades que, en ningún caso, superan los 180 millones de años. Seencuentra en su mayor parte bajo los océanos y manifiesta unorigen volcánico. Se forma continuamente en las dorsales oceánicasy, más tarde, es recubierta por sedimentos marinos. Presenta unaestructura en capas.Nivel 1: Capa de sedimentos. Desde un espesor muy variable, 1.300metros de media, pero inexistente en las zonas de dorsal, hastaespesores de 10 km en las zonas que bordean a los continentes.Nivel 2: Lavas almohadilladas. Basaltos submarinos emitidos en laszonas de dorsal que, al sufrir un rápido enfriamiento, ofrecensuperficies lisas y semiesféricas.
  23. 23. Nivel 3: Diques Basálticos. Son decomposición similar a las lavasalmohadilladas y están solidificados en formade diques verticales. Cada dique tiene unantiguo conducto por donde se emitía la lavaque formó el nivel anterior.Nivel 4: Gabros. Representa materialsolidificado en la cámara magmática existentebajo la zona de dorsal. Este materialsolidificado alimentó los dos nivelesanteriores.
  24. 24. 1.2 Corteza Continental: de 0-70 kilómetros.Menos densa y más gruesa que la Corteza Oceánica. Se encuentra en lastierras emergidas y plataformas continentales. Muestra edades muchomás antiguas que la Corteza Oceánica, pudiendo encontrarse rocas quese formaron hace 4000 millones de años.Muy heterogénea en su mitad inferior predominan las rocasmetamórficas ( gneis y esquistos), entre ellas se sitúan grandes macizosde granito y en la zona más superficial abundan las rocas sedimentariasPresenta dos tipos de zonas que se diferencian por suespesor ,morfología y en su disposición:* Cratones: Partes de la corteza continental formadas por las rocas másantiguas y estables. Han sufrido la acción de los procesos externos poreso no presentan grandes relieves.* Orógenos: Están ocupadas por las cuencas en las que se acumulan lossedimentos y por las cordilleras que se forman a partir de ellos.
  25. 25. 2. EL MANTO.Se sitúa por debajo de la corteza y se extiende desde la discontinuidadde Mohorovicic hasta la de Gutemberg.Su composición química es bastante uniforme ya que está formandoíntegramente por rocas ígneas plutónicas del tipo de las peridotitas.A pesar de esta relativa uniformidad, los estudios sísmicos hanrevelado que el manto podría presentar una estructura en capas debidaa las variaciones de las condiciones termodinámicas a medida queaumenta su profundidad:Manto superior: se sitúa en la discontinuidad de Mohorovicic y los400 km de profundidad. Está compuesto por rocas ricas en olivino ypiroxenos.
  26. 26. ·Zona de transición del manto: Posee unas reorganizacionesminerales debido al incremento de la presión que tiene lugar alaumentar la profundidad y que dan lugar a especies progresivamentemás densas así, partir del los 400 km se puede producir unareorganización atómica en el olivino para crear una estructura máscompacta de un mineral llamado espinela; a partir de los 670 km laestructura de espinela se desdobla en perovskita y óxido de magnesio.Manto inferior: se extiende desde los 1000 a los 2900 km deprofundidad. Se compone de rocas ultrabásicas compactas.Nivel D. Zona situada entre los 2700 y los 2900 km de profundidad.Podría estar compuesto por una mezcla de rocas del manto y materialprocedente del núcleo, principalmente hierro, que podría ascender porcapilaridad hasta esta zona. Dada las altas temperaturas, se formaríanagregados de aleación de hierro y rocas silíceas ferruginosas
  27. 27. 3.- NUCLEO:(desde los 2.900 hasta los 6.370 km). La densidad es muy alta,de tal manera que su composición debe ser parecida a lossideritos (meteoritos de hierro). Está constituido en su mayorparte por una aleación de hierro y níquel. El comportamiento delas ondas S nos muestra dos partes muy diferenciadas, separadashacia los 5.100 kilómetros:a) Núcleo externo:Fundido, puesto que las ondas S no lo atraviesan. La temperaturaalcanza los 5.000 grados. La menor densidad con respecto alinterno hace pensar que, además de hierro y níquel, puede haberotros elementos, fundamentalmente, azufre y, en menorcantidad, silicio y oxígeno. Presenta fuertes corrientes deconvección.
  28. 28. b) Núcleo interno:Sólido, evidenciado por una mayor velocidad de las ondas P. Porsu mayor densidad se piensa que su contenido en azufre es muchomenor que el del Núcleo externo. Esta circunstancia, junto con lasmayores presiones existentes en el interior, posibilita su estadosólido pese a existir mayores temperaturas (superiores a 6000 º Cb) UNIDADES DINÁMICASSe establecen en función de las características físicas de losmateriales, como su comportamiento mecánico o su estado físicoEn esta división la tierra se divide en:a) Litosfera: Es la capa más externa y rígida. Incluye toda lacorteza y algo del manto Su grosor varía de unos lugares a otros
  29. 29. b) Manto sublitosférico ( antes llamada astenosfera) Es la capa plásticaque alcanza hasta la discontinuidad de los 670 km . Se encuentra enestado sólido pero sometidos a fuertes corrientes de convección ( sucomportamiento es de un fluido de viscosidad muy elevada)c) Mesosfera: También se encuentra sometidas a corrientes deconvección, motivadas por las diferencias de temperatura y por tanto dedensidad entre las zonas más profundas y las más altasd) Endosfera: Esta capa se corresponde con el núcleo geoquímica, tieneuna dinámica propia ,responsable del magnetismo. Se divide end.1) Núcleo externo: Se encuentra en estado líquido , agitado por fuertescorrientes de convección y desempeña un papel clave en la creación delcampo magnético terrestred.2 ) Núcleo interno. A medida que el núcleo libera calor a través delmanto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. Este hierro sólido esel que forma el núcleo interno.

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