LA GEOSFERA

1. LA GEOSFERA

2. * Datos directos sobre el interior terrestre * Masa y densidad de la Tierra * Sismos y ondas sísmicas * Información aportada por terremotos * Otros datos indirectos * Estructura de la Tierra * Unidades dinámicas

4. La colisión de un pequeño planeta pudo provocar la formación de la Luna.

5. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA • Métodos de estudio: Directos: A través de la observación de aquellas zonas a las que se tiene acceso y de los materiales procedentes del interior terrestre que llegan a superficie, se obtienen datos acerca del interior terrestre. Indirectos: Se infieren las características del interior a partir de datos de diversa naturaleza como el comportamiento de las ondas generadas por los terremotos.

6. Métodos indirectos Métodos directos ¿CÓMO CONOCER EL INTERIOR TERRESTRE? Acceder al interior terrestre Estudiar materiales que vienen del interior terrestre hasta la superficie Estudio de las ondas símicas Distribución de los materiales terrestres en función de la densidad DATOS DIRECTOS SOBRE EL INTERIOR TERRESTRE

7. Acceder al interior terrestre Estudiar materiales que vienen del interior terrestre hasta la superficie Métodos directos Grafito Kimberlitas DATOS DIRECTOS SOBRE EL INTERIOR TERRESTRE Minas y sondeos Volcanes Océano Atlántico Suráfrica Diamante MANTO  Las minas son excavaciones que se realizan para extraer minerales (3,8 km).  El magma, al ascender, arrastra fragmentos de rocas del interior.  Los sondeos son perforaciones taladradas en el subsuelo (12 km).

8. La energía interna de la tierra

9. Energía térmica Origen del calor: Calor residual de formación del planeta Desintegración de elementos radiactivos El calor que se irradia desde el interior hacia el exterior se denomina Flujo Térmico. Q= K. dT dH K: conductividad de los materiales dT/dH: es el gradiente geotérmico, 1ºC por cada 33m.

10. 5 000 4 000 Temperatura del interior terrestre Métodos indirectos 3 000 2 000 1 000 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 OTROS DATOS INDIRECTOS TEMPERATURA DEL INTERIOR TERRESTRE Temperatura (0C) Profundidad (km) Existe un gradiente geotérmico que va reduciéndose con la profundidad.

11. Formas de propagación del calor por la tierra • Radiación. Mecanismo de transmisión de la energía en forma de onda electromagnética de onda muy corta. • Conducción: la energía se transmite de un cuerpo a otro en forma de calor, mediante un conductor. • Convección: proceso de transmisión del calor en los fluidos, mediante la formación de corrientes de convección.

12. Energía elástica • Los materiales terrestres se pueden comportar como elásticos, plásticos o rígidos. • La liberación de este tipo de energía da lugar a : Deformaciones plásticas: pliegues, mantos corrimiento.. Deformaciones elásticas: terremotos Deformaciones ruptura: fallas

13. ¿Cómo medir la masa y la densidad de la Tierra? Para calcular la masa recurrimos a la ley de la gravitación universal. Si consideramos como aproximación que la Tierra es una esfera perfecta, su volumen será: Estudiar la masa y densidad de la Tierra Métodos indirectos la distancia entre los dos cuerpos es el radio terrestre Este valor de la densidad contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes que es de Para un cuerpo situado en la superficie terrestre F es la fuerza con la que es atraído por la tierra. MASA Y DENSIDAD DE LA TIERRA

14. MASA Y DENSIDAD DE LA TIERRA La densidad media de la Tierra es de 5,52 g/cm3 y la densidad media de las rocas de los continentes 2,7 g/cm3. RELACION ENTRE LA DENSIDAD DE LOS MATERIALES TERRESTRES Y LA PROFUNDIDAD Wiechert pensó que el interior terrestre debería tener un material más denso. Densidad ( g/ cm3 ) Entre los elementos que podrían formar el núcleo terrestre se encuentra el hierro. La existencia de un campo magnético terrestre apoyaría esta hipótesis. Profundidad (km)

15. ISOSTASIA • La isostasia es la condición de equilibrio que presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad entre sus diferentes partes. • El PRINCIPIO DE ISOSTASIA, fue enunciado a finales del siglo XIX y está fundamentado en el principio de Arquímedes, se enuncia así: • “ La corteza flota sobre el manto como un iceberg en el océano”. • La corteza es menos densa que el manto, por lo que permanece flotando como un barco sobre el mar, de manera que la parte sumergida es proporcional a la parte que emerge. • Cuando la parte que emerge varía su volumen, se produce un levantamiento o hundimiento de la parte sumergida. • El equilibrio isostático puede romperse por acumulación de materiales en zonas bajas o por erosión de zonas altas. Es entonces cuando se producen movimientos verticales ( EPIROGÉNICOS) de reajuste, que pueden provocar pequeños terremotos.

16. Escarpe de falla Método sísmico Métodos indirectos dirección de vibración de las partículas Ondas P dirección de propagación de la onda dirección de vibración de las partículas Frentes de onda Hipocentro Falla OndasS dirección de propagación de la onda SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS Ver animación “Anatomía de un terremoto” La vibración del hipocentro se propaga en forma de ondas sísmicas que van en todas direcciones. TERREMOTO PRODUCIDO POR UNA FALLA Epicentro

17. Son las más veloces, longitudinales y comprimen y dilatan las rocas Tiene menor velocidad, son transversales, producen vibración perpendicular y no se desplazan en fluidos Se generan al llegar a la superficie las ondas P y S Método sísmico Métodos indirectos SISMÓGRAFOS SISMÓGRAMAS dirección de vibración de las partículas Ondas P Ondas P Ondas S Ondas superficiales dirección de propagación de la onda OndasS dirección de propagación de la onda SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS

18. La velocidad a la que se propagan las ondas depende de las características de los materiales por los que viajan. Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción). 1 1 Método sísmico Métodos indirectos i i 1 r r 2 2 3 3 2 4 4 1 2 SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS

19. Se reciben ondas P y S Método sísmico Métodos indirectos Se reciben ondas P y S 103° 103° Zona de sombra Zona de sombra 143° 143° SISMOS Y ONDAS SÍSMICAS 0° Al atravesar el interior del planeta las ondas P y S sufren cambios de dirección. Las zonas de sombra son lugares en los que no se reciben las ondas de un sismo. Sólo se reciben ondas P

20. La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el interior terrestre sufre variaciones graduales y, a veces, cambios bruscos denominados discontinuidades. Discontinuidad de Gutenberg Discontinuidad de Lehman Discontinuidad de Mohorovicic 14 Método sísmico Métodos indirectos 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 Núcleo 3 Manto 2 670 2 900 5 150 2 000 4 000 6 000 INFORMACIÓN APORTADA POR LOS TERREMOTOS Ondas P Velocidad (km/s) Ondas S Profundidad (km) Las discontinuidades sísmicas se utilizan para diferenciar las capas del interior del planeta.

21. Cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas El lugar donde cambia la composición o el estado de los materiales terrestres por lo tanto indican dependede Método sísmico Métodos indirectos Composición de los materiales que atraviesa Estado físico de esos materiales Velocidad de las ondas INFORMACIÓN APORTADA POR LOS TERREMOTOS DISCONTINUIDADES son

22. Discontinuidad de Mohorovicic 30 km Método sísmico: Principales discontinuidades Métodos indirectos Discontinuidad de Gutenberg Discontinuidad de Lehman 2 900km 5 150km INFORMACIÓN APORTADA POR LOS TERREMOTOS Corteza DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICIC Su profundidad en los continentes oscila entre 25 y 70 km y en los océanos entre 5 y 10 km. Manto DISCONTINUIDAD DE GUTENBERG Se encuentra a 2900 km de profundidad. Separa el manto del núcleo. En ella la velocidad de las ondas P cae bruscamente y las ondas S dejan de propagarse. Núcleo DISCONTINUIDAD DE LEHMAN Esta discontinuidad separa el núcleo externo fundido del interno sólido.

23. Magnetismo terrestre Métodos indirectos OTROS DATOS INDIRECTOS Que la Tierra posea un campo magnético apoya la idea de que el núcleo es metálico. Según la teoría más aceptada, la Tierra funciona como una dinamo autoinducida. Según esta teoría el hierro fundido en el núcleo externo circula debido a: • La rotación terrestre. • Las corrientes de convección generadas por el calor interno.

24. Meteoritos Métodos indirectos OTROS DATOS INDIRECTOS Si un material es abundante en los meteoritos, es frecuente en el sistema solar y también formará parte de la Tierra.

25. Si el criterio utilizado para distinguir las capas concéntricas que forman el planeta, es la composición química entonces hablamos de unidades geoquímicas: Corteza, manto y núcleo. ESTRUCTURA DE LA TIERRA UNIDADES GEOQUÍMICAS CORTEZA NÚCLEO MANTO CORTEZAOCEÁNICA CORTEZACONTINENTAL

27. Desde la base de la corteza hasta 2900 km. Representa el 83% del volumen total de la Tierra. Densidad del manto superior 3,3 g/cm3. Densidad del manto inferior 5,5 g/cm3. Desde los 2900 km al centro del planeta. Representa el 16% del volumen total del planeta. Densidad alta (10 a 13 g/cm3). Compuesto principalmente por hierro y níquel. Entre 25 y 70 km.Muy heterogénea.Rocas poco densas (2,7 g/cm3).Edad de las rocas entre 0 y 4000 M. a. Entre 5 y 10 km.Más delgada.Rocas de densidad media (3 g/cm3).Edad de las rocas entre 0 y 180 M. a. ESTRUCTURA DE LA TIERRA UNIDADES GEOQUÍMICAS CORTEZA NÚCLEO MANTO CORTEZAOCEÁNICA CORTEZACONTINENTAL

28. Si el criterio utilizado para distinguir las capas concéntricas que forman el planeta, es el comportamiento mecánico entonces hablamos de unidades dinámicas: Litosfera, manto superior sublitosférico, manto inferior, núcleo externo y núcleo interno Litosfera oceánica Litosfera Moho Moho Moho Manto inferior2230 km Núcleo externo 2885 km Núcleo interno 1216 km ESTRUCTURA DE LA TIERRA Sondeo más profundo Mina más profunda MurmanskRusia 12 km Carletonville Suráfrica 3,8 km Litosfera continental MANTO SUPERIOR SUBLITOSFÉRICO Zona de subducción Manto inferior Núcleo externo Núcleo interno MANTO SUPERIOR SUBLITOSFÉRICO MANTO INFERIOR

29. La más externa. Rígida. La litosférica oceánica de 50 a 100 km de espesor. La litosfera continental de 100 a 200 km. Incluye el resto del manto. Sus rocas están sometidas a corrientes de convección. En su base se encuentra la capa D’’ integrada por los “posos del manto”. Capa plástica. Hasta los 670 km de profundidad. Materiales en estado sólido. Existen corrientes de convección con movimientos de 1 a 12 cm por año. Fluido de viscosidad elevada Llega a los 5150 km. Se encuentra en estado líquido. Tienen corrientes de convección y crea el campo magnético terrestre. Formado por hierro sólido cristalizado. Su tamaño aumenta a algunas décimas de milímetro por año. ESTRUCTURA DE LA TIERRA UNIDADES DINÁMICAS Manto superior sublitosférico LITOSFERA MANTO INFERIOR NÚCLEO EXTERNO NÚCLEO INTERNO

30. Procesos geológicos internos • Formadores de nuevos relieves. • Tienen lugar gracias a la energía geotérmica. • Gradiente geotérmico: 1ºC cada 33 m. De profundidad. (solo los primeros Km. , la Tª en el centro de la Tierra es de 5000º.C.). • El calor del interior de la tierra se debe al calor residual procedente de su formación y a la desintegración de elementos radiactivos ( en las capas más externas).

31. La litosfera se construye en las dorsales, por las que aflora los materiales procedentes del manto. • En los bordes continentales los sedimentos se acumulan, formando rocas sedimentarias y pudiendo emerger por las fuerzas tectónicas. • En las zonas de subducción los materiales se hunden hacia el manto.

32. Dinámica listosférica

33. Tectónica de placas • Wegener ( Deriva continental 1912) • Teoría de expansión del fondo oceánico. • Celdas convectivas del manto. • Plumas convectivas.

34. Teoría de la Tectónica de Placas • En 1968, se unieron las pruebas de Deriva Continental y de Expansión del fondo oceánico dando lugar a otra mucho más completa conocida como Tectónica de placas. • Según esta Teoría la Tierra se divide en Placas Litosféricas separadas por cinturones sísmicos y volcánicos, cadenas montañosas continentales y submarinas y archipiélagos de islas. Las placas se construyen por las zonas de dorsales a partir del los magmas del manto y se destruyen en las fosas oceánicas subducciendo, ( hundiéndose),de nuevo hacia en manto.

36. Manifestaciones de la E. interna de la Tierra

37. Tipos de placas

38. Los bordes son las zonas de contacto entre placas. • Pueden ser de tres tipos: • A.- BORDES DIVERGENTES O CONSTRUCTIVOS: Son las dorsales en ellos se construye litosfera y se produce un movimiento de separación ( divergente). • B.- BORDES CONVERGENTES O DESTRUCTUTIVOS: Son las zonas de subducción, en ellos se destruye litosfera y las placas están chocando ( convergiendo). • C.- BORDES TRANSFORMANTES: Son las fallas transformantes, en ellos se produce un movimiento lateral de una placa contra otra.

41. DORSALES OCEÁNICAS • Son zonas de divergencia entre dos placas. • Las dorsales oceánicas son grandes cordilleras sumergidas por las que asciende material procedente del manto, que se consolida a ambos lados de la misma, haciendo de esta forma que los océanos se ensanchen, aumentando la corteza oceánica basáltica y separando los continentes. • Tienen una alta actividad volcánica, son muy fisuradas y con una zona central llamada RIFT VALLEY. • Son zonas relativamente anchas, que pueden elevarse sobre el fondo oceánico hasta 4 Km. • En algunas ocasiones sobresalen del agua, formando islas volcánicas, como Islandia.

43. Expansión del fondo oceánico

45. ZONAS DE SUBDUCCIÓN Son zonas de convergencia entre dos placas litosféricas. • En estos lugares se produce una gran actividad sísmica y volcánica. Son las únicas zonas en donde se registran terremotos profundos ( hasta 700 Km.). • Se caracterizan por el deslizamiento de grandes bloques de la litosfera oceánica hacia el interior del manto en un proceso llamado SUBDUCCIÓN. • En estas zonas se localizan las grandes FOSAS OCEÁNICAS , los cinturones montañosos volcánicos que bordean los continentes, los arcos de islas y las grandes cordilleras intracontinentales. • Hay tres tipos de subducción dependiendo de las placas que convergen: Oceánica-Oceánica; Oceánica-Continental; Continental-continental.( En este caso se llama Obducción).

48. FALLAS TRANSFORMANTES • La intrusión de lava por el eje de la dorsal hace que se produzca un desplazamiento del suelo oceánico a ambos lados de la dorsal. • Sin embargo el desplazamiento no es uniforme ya que hay zonas en que se opone una mayor resistencia. • Esto provoca roturas en el eje de la dorsal, que deja de ser una línea continua para convertirse en grandes segmentos separados por fallas. • Estas FALLAS TRANSFORMANTES no son iguales que las fallas de desgarre normales, ya que no están producidas por fuerzas opuestas y el rozamiento y por tanto las zonas sísmicas solamente se producen en la zona comprendida entre los ejes desplazados de la dorsal y no a lo largo de toda la falla. • Un ejemplo de falla de transformación es la falla de San Andrés en California, que está separando la Península de California del resto del Continente Norteamericano.

49. MARGENES CONTINENTALES PASIVOS • Son zonas de limite entre corteza continental y oceánica que no se corresponden con límites de placas y en las que no se crea ni destruye litosfera. • PUNTOS CALIENTES • Aunque la mayor parte de los fenómenos geológicos se corresponden con los límites de placas, también se produce actividad en otras zonas. • Actualmente existen zonas en las que el magma ultrabásico del manto profundo sale al exterior en forma de columnas estrechas y alargadas ( PENACHOS O PLUMAS DEL MANTO) y que dan lugar a manifestaciones volcánicas de baja sismicidad llamados PUNTOS CALIENTES ( HOT SPOT). • Los puntos calientes no se mueven junto con las placas, sino que parece que están muy enraizadas en el manto. Al ir desplazándose la placa producen cadenas de islas volcánicas. • Las islas más antiguas son inactivas y terminan por hundirse en el océano, mientras que surgen nuevas islas volcánicas. Es el caso de las islas de Hawai.

50. Origen de las Canarias • Las Islas Canarias ( Según la Teoría de Wilson de Puntos Calientes) pueden tener también este origen aunque no está demostrado y hay otras teorías paralelas acerca de su origen. • ( La Teoría de la fractura propagante: que asocian su origen a la Cordillera del Atlas ( África), una de cuyas fracturas podría propagarse hasta las Canarias y en diferentes fases dinámicas dar origen a las diferentes islas.) • ( La Teoría de los bloques levantados: Indica que el choque entre la Placa Europea y Africana origina el levantamiento de bloques en el fondo oceánico. Este levantamiento origina fases de generación de magma y la formación de las Islas en ciclos sucesivos desde hace 20 millones de años.)