1 EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro planetaVÍCTOR M. VITORIA es PROFESOR JANO 18/04/2017 EL INTERIOR TERRESTRE El conocimiento de nuestro planeta 4DBH Estrategias de trabajo y aprendizaje - Desarrollo de las inteligencias

2 DESARROLLO DEL TEMA 4DBH

3 ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAEstudio de estructura, composición y dinámica de la Tierra asunto de difícil acceso Directamente solo accedemos a una profundidad de 3600 m a través de sondeos y en las minas más profundas no se superan los 12 km No existen equipos adecuados a las condiciones a esas profundidades Por ello al hablar de métodos de estudio…. 4DBH

4 ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAMétodos de estudio: Directos: Minas profundas Sondeos Exploración geológica Indirectos: Meteoritos (provienen de otras zonas del Universo) Densidad de la Tierra Método magnético Estudio de ondas sísmicas 4DBH

5 MÉTODOS DE ESTUDIO DIRECTOSMinas: la más profunda 4 km. Suráfrica Sondeos: Perforaciones especializadas. Testigos geológicos P.ej. Extracción de petróleo. 12 km máximo (Kola, Rusia) Exploración geológica Muestras de rocas que afloran a la superficie Magma del manto 4DBH

6 M. DIRECTOS**: GRADO GEOTÉRMICO1ºC de aumento de Tª cada 30m (grado geotérmico) Imposible continuar el interior tendría una temperatura que provocaría inestabilidad en el planeta Tª interior ºC 4DBH

7 M. INDIRECTOS: METEORITOSSon fragmentos rocosos Zona de asteroides Marte - Júpiter. Parte interior de otros planetas próximos reflejo del interior de la Tierra. 4DBH

8 M. INDIRECTOS: DENSIDADDensidad media 5,52 g/cm3 g/cm. Densidad superficie 2,6 y 3 g/cm3 La densidad aumenta desde la superficie con 2,8 g/cm3 hasta el interior 14 g/cm3 Cambio en composición química y mayor compresión 4DBH

9 MÉTODOS INDIRECTOS: MAGNETISMOBasado en el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre. Las rocas que presentan minerales de hierro reflejan la dirección del campo magnético Las rocas reflejan la orientación magnética terrestre de la época en la que se formaron 4DBH

10 MÉTODOS INDIRECTOS: ONDASEstudio más efectivo y moderno del interior terrestre Se obtienen durante los terremotos o seísmos a través de los sismógrafos Terremoto a km Vibraciones viajan a través del interior terrestre dónde se reflejan y refractan Su estudio informa sobre las características de las capas atravesadas. Sismógrafo 4DBH

11 SISMÓGRAFO 4DBH

12 TIPO DE ONDAS SÍSMICAS Según se transmitan por el interior terrestre o por su superficie ONDAS INTERNAS Ondas P Ondas S  ONDAS SUPERFICIALES Ondas Rayleigh Ondas Love 4DBH

13 TIPO DE ONDAS SÍSMICAS ONDAS P:Primarias: mayor velocidad 5,5- 13,5 km/s Longitudinales ONDAS S: Secundarias: menos velocidad 4-8 km/s Transversales. Sólo en medios sólidos. SUPERFICIALES 4DBH

14 TIPO DE ONDAS SÍSMICAS Las ondas RayleighSemejantes al movimiento de las olas Las ondas Love movimiento hacia un lado y hacia otro lateral-perpendicular un poco más rápidas que las Rayleigh 4DBH

15 PROPAGACIÓN DE ONDAS SÍSMICASSe propagan según la ley de Snell Sen i = v1 Sen r = v2 De acuerdo con esto se pueden apreciar los cambios de velocidad y dirección de las ondas al pasar de un medio al otro 4DBH

16 INTERIOR TERRESTRE Del estudio de las ondas se deduce que la Tierra tiene una estructura en capas puesto que hay cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas A esos cambios bruscos se denomina discontinuidades 4DBH

17 LA GRÁFICA CLAVE 4DBH

18 DISCONTINUIDADES Discontinuidad de Mohorovicic10 km océanos km bajo continentes Separa corteza y manto terrestre km ***** Canal de baja velocidad Zonas con menor rigidez 4DBH

19 DISCONTINUIDADES Discontinuidad de Gutemberg 2900 kmOndas P disminuyen mucho su velocidad Ondas S desaparecen Paso de material sólido a fluido Discontinuidad de Lehman o de Wiechert km Aumento de velocidad de ondas P Incremento de la rigidez de los materiales División del núcleo en dos Externo fundido Interno sólido 4DBH

20 ESTRUCTURA DEl INTERIOR DE LA TIERRAEstos tres cambios bruscos de velocidad en la propagación de las ondas sísmicas nos permite concluir: La Tierra se estructura en capas Corteza Manto Núcleo externo- Núcleo interno Esas capas tendrán distinta composición en sus materiales o distinto estado físico de los mismos 4DBH

21 CAPAS DE LA TIERRA 4DBH

22 DOS SISTEMAS DE CLASIFICACIÓNUNIDADES GEOQUÍMICAS Criterio: COMPOSICIÓN QUÍMICA Son: CORTEZA Continental Oceánica MANTO: externo e interno NÚCLEO: Externo Interno UNIDADES DINÁMICAS Criterio: comportamiento mecánico de cada capa. Son: LITOSFERA ASTENOSFERA MESOSFERA NÚCLEO EXTERNO NÚCLEO INTERNO 4DBH

23 UNIDADES GEOQUÍMICAS 4DBH

24 LA CORTEZA Desde superficie hasta DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICICCapa delgada Continentes: Km Océanos: 5 y 10 Km Separa corteza y manto 4DBH

25 LA CORTEZA Gran variedad de rocas: sedimentarias, ígneas o metamórficas Elementos más ligeros como O 46% Elementos pesados como el Fe sólo 15% 4DBH

26 LA CORTEZA OCEÁNICA Más delgada, más joven (12km) Densidad 3 gr/ccCapas (exterior a interior) Sedimentaria Su espesor disminuye a medida que aumenta distancia a la costa Basaltos (roca volcánica) Origen por enfriamiento rápido Pobre en cuarzo Rico en silicatos Mg+2, Ca+2 y Fe+2, (olivino) Variada disposición: lavas almohadilladas o diques 4DBH

27 LA CORTEZA OCEÁNICA II Capas: Densidad: 3 g/cm3Sedimentaria Basaltos Gabros Zona más profunda Rocas de enfriamiento lento Rocas plutónicas cristalizadas Composición semejante al basalto Densidad: 3 g/cm3 Edad: millones de años 4DBH

28 CORTEZA CONTINENTAL Formada por los continentes y las plataformas continentales Grosor de km Densidad: 2’7 g/cm3 Edad: hasta 4000 millones años Muy variada en su composición 4DBH

29 CORTEZA CONTINENTAL IIDos zonas: Zona superficial: granitos y silicatos (predominantemente de Al+3, Na+ y K+ ) Rocas ligeras de color claro. Superpuesta tiene de forma discontinua una delgada cubierta sedimentaria Zona inferior: menos conocida y no siempre diferenciable de la anterior semejante pero más densa por deformación 4DBH

30 EL MANTO La discontinuidad que indica su final es la de GUTENBERGA 2900 km Ondas: P más despacio S desaparecen (material fundido) 70 % de la masa total de la Tierra Composición: Rocas pteridotitas Minerales ricos en Fe, Mg de tipo olivino 4DBH

31 EL MANTO: COMPOSICIÓN QUÍMICAContiene rocas de tipo pteridotitas materiales ricos en Mg+2 y en Fe+2 A lo largo del manto aparecen rocas con distinto aspecto debida a su diferente cristalización pero su composición química es la misma: Olivino: zona del manto superior Espinela : zona de transición entre manto superior e inferior Perovskita: en el manto inferior 4DBH

32 MANTO: COMPOSICIÓN 4DBH

33 EL NÚCLEO Discontinuidad de LEHMAN, separa Núcleo externo: líquidoNúcleo interno: sólido (por incremento de velocidad de ondas P a 5150 km). Densidad: g/cc Presión 1,3 millones la de la atmósfera Tª ºC En él se genera el campo magnético (se observa en rocas) Composición: Fe y 5 % de Ni 4DBH

34 CAPAS DE LA TIERRA 4DBH

35 (del interior de la tierra)UNIDADES DINÁMICAS (del interior de la tierra) 4DBH

36 UNIDADES DINÁMICAS Estas divisiones atienden al comportamiento de los materiales LITOSFERA: Capa más externa y rígida Toda la corteza y algo del manto. Heterogénea Dos clases: Litosfera oceánica: ( km) Litosfera continental ( Km) Placas litosféricas: fracturas Movimientos horizontales: terremotos y volcanes 4DBH

37 UNIDADES DINÁMICAS ASTENOSFERA Capa plástica.Hasta los 670 km de profundidad (parte del manto) Pteridotita casi en el punto de fusión. Tª 1400ºC Su comportamiento plástico facilita el movimiento de la litosfera + rígida y dura Canal de baja velocidad 4DBH

38 UNIDADES DINÁMICAS MESOSFERA Resto del manto.Muy voluminosa y homogénea Corrientes de convección: origen. Capa D” – posos del manto 4DBH

39 UNIDADES DINÁMICAS NÚCLEO o ENDOSFERACoincidencia con las unidades geoquímicas. Discontinuidad de Wiechert separa núcleo externo e interno Interacción entre ambos: campo magnético de la Tierra 4DBH