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LA TIERRA Y SU DINÁMICA CONTENIDOS: 1 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO 1. 2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR 3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA 4. LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA 5. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE 6. LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS 7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS 8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO La cosmología L l í moderna d es la l ciencia i i que estudia t di la l estructura t t y composii ción del Universo. Comenzó en la primera mitad del siglo XX cuando Edward Hubble estudiaba la estructura del universo con un telescopio de 250 cm y Albert Einstein explicaba de forma teórica las observaciones de Hubble con su teoría de la relatividad. Observaciones: -Algunas nebulosas eran verdaderas galaxias formadas por estrellas como la nuestra. - El universo está en expansión. Hubble observó que las galaxias se alejan de nosotros, tanto más rápido cuanto más lejos están. Estó se confirmó con el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo en 1965.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO - TEORÍA DEL BIG BANG - TEORÍA INFLACIONARIA - TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE - TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO 1 1 TEORÍA DEL BIG BANG 1.1. Esta teoría supone que si el universo está en expansión, debió tener un origen, un o e to a pa partir t del cual se iniciara c a a la e expansión. pa s ó . momento Según este modelo, hace entre 10.000 y 12.000 millones de años, toda la materia, así como el espacio, el tiempo y la energía se encontraban concentrados en un mismo punto. punto Al explotar, explotar la energía se fue transformando en materia (teoría de la relatividad) a medida que se alejaba en todas las direcciones. En este momento, no solo se formó la materia sino también el espacio y el tiempo. Se inició la expansión del Universo y se empezaron a formar los núcleos de átomos de hidrógeno y helio. A medida que el universo aumnetaba su volumen, disminuía su temperatura y los fragmentos de la explosión se fueron condensando dando lugar a las nebulosas, las galaxias, las estrellas, los planetas y el resto de estructuras astronómicas.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO 1.2. TEORÍA INFLACIONARIA Esta sta teo teoría, a, desa desarrollada ollada po por Allan lla Gut Guth e en la década de 1980 980 es co complementaria ple e ta a a la teoría del Big Bang. Intenta explicar los primeros momentos del universo. Basándose el los estudios de Stephen Hawking sobre los agujeros negros, Allan Guth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansión cuya velocidad era muy superior a la de la luz. Esto explica la uniformidad del universo visible, ya que las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras que, al separarse a esta velocidad, mantenían la densidad y la temperatura.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO 1.3. TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE Esta teoría fue propuesta por Ernst Pik y sostiene que la fuerza gravitatoria del universo será capaz de frenar su expansión hasta el punto de volver a contraerse hasta formar el “átomo primigenio”, que después de un cierto tiempo, orignaría un nuevo Big Bang.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO 1 4 TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO 1.4. Esta teoría fue postulada por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle en 1949 como co o alte alternativa at va al modelo odelo del Big g Bang. a g. Defienden la idea del principio cosmológico perfecto. Este principio defiende la homogeneidad del universo y su invariabilidad, anto en el tiempo como en el espacio. espacio El universo sería eterno y uniforme. El espacio cedido por las galaxías en proceso de expansión sería rellenado por la formación continua de materia en un proceso indetectable por su reducida dimensión. En la actualidad este modelo ha caído en descrédito debido al descubrimiento de la radiación cósmica de fondo. fondo
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR 2. Nuestro Sistema Solar está formado por nuestra estrella, el Sol, que se encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientes satélites), los planetas enanos y los cuerpos pequeños (asteroides, meteoritos, cometas...). Giran a su alrededor atraídos por la fuerza de la gravedad que actúa como un gigantesco imán. imán
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR 2. Las teorías más aceptadas actualmente sobre el origen del Sistema Solar son las teorías nebulares o de condensación. Estas teorías consideran que tanto el Sol como su sistema de planetas se formaron a partir de una nebulosa que comenzó ó a girar sobre síí misma y a reunir parte de su materia en el centro, debido a las fuerzas gravitatorias. g El modelo más aceptado es el modelo de los “planetesimales” de Weizaäcker y Kuiper.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR 2. LA HIPÓTESIS DE LOS PLANETESIMALES Etapas de la formación del Sistema Solar. 1- Explosión de una supernova situada en uno de los extremos de la Vía Láctea. Láctea 2- Compactación de la primitiva nebulosa de gas, enriquecida con el polvo cósmico de la nebulosa. Formación ó de un protosol. 3- Contracción hasta formar una enorme bola de gas. Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol. 4- Aparición de discos formados por partículas de polvo cósmico. Aparición de planetesimales. 5- Acreción de planetesimales. Planetas cada vez mayores. Satélites.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR 2. LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR: Astros
que orbitan alrededor del Sol. Masa suficiente para que su gravedad les haga tener forma casi redonda. No emiten radiación como las estrellas. La mayoría posee uno o varios satélites o lunas que orbitan a su alrededor.
Pueden ser: Planetas Pl iinteriores i o rocosos. Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son cuerpos p p pequeños, q , con atmósferas delgadas g y formados mayoritariamente por rocas sólidas. Planetas exteriores o gaseosos. Júpiter, Júpiter Saturno Saturno, Urano y Neptuno Neptuno. Son cuerpos de gran tamaño, compuestos por un núcleo sólido y una gran envoltura gaseosa, principalemente de hidrógeno y helio.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. Para el estudio de la Tierra existen dos tipos de métodos: -MÉTODOS DIRECTOS Tratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de manera directa, bien insitu, bien mediante muestras de laboratorio. -MÉTODOS MÉTODOS INDIRECTOS Son aquellos que elaboran hipótesis y deducen característcas del interior de la Tierra a partir de datos de diversa naturaleza, como las mediciones de la gravedad, del magnetismo, de los meteoritos, de la energía térmica emitida, de las ondas sísmicas, etc.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS DIRECTOS - OBSERVACIÓN DE ROCAS SUPERFICIALES El estudio de estas rocas propiorciona bastante información sobre las caracerísticas í ti d su formación de f ió en la l corteza t t terrestre. t - MINAS Y SONDEOS Un sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestras profundas de materiales para observarlos en el laboratorio. Una mina es una excavación que se realiza para extraeo minerales. Proporcionan información sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimiento de tallada de la capa más superficial terrestre. - EXPERIENCIAS DE LABORATORIO Consisten en reproducir e escala reducida procesos que suceden en el interior terrestre.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS Los más importantes son: - MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS - MÉTODOS MAGNÉTICOS - ESTUDIO DE LOS METEORITOS - MÉTODOS GEOTÉRMICOS - MÉTODO É SÍSMICO Í
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS - MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS Se basan en el estudio de las alteraciones de la aceleración de la gravedad en diversos di puntos t d l planeta, del l t es decir, d i las l anomalías lí gravmétricas. ét i Aportan información sobre la densidad y la composición de las rocas del interior terrestre. - MÉTODOS MAGNÉTICOS La presencia de un campo magnético implica la necesidad de que exista un núcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleo interno sólido con abundancia en materiales metálicos, probablemente hierro y níquel.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS - ESTUDIO DE LOS METEORITOS Los meteoritos son cuerpos de composición y tamaño variable que provienen i d l esapcio del i exterior t i y que caen a la l Tierra. Ti S Son cuerpos que podrían tener una composición muy similar al interior terrestre. Tres tipos: sideritos, siderolitos y litometeoritos o aerolitos. - MÉTODOS GEOTÉRMICOS Se basan en el estudio del calor procedente del interior terrestre. Este calor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujo geotérmico, que puede medirse en la superficie terrestre y que no es igual en todas las partes de la Tierra. Los valores más altos se dan en zonas de intenso vulcanismo o zonas con delgada corteza, corteza los valores más bajos se dan en las fosas oceánicas y en zonas con corteza muy gruesa.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS - MÉTODO SÍSMICO Es el que más información ha proporcionado hasta la fecha sobre la composición i ió y la l estructura t t d l interior del i t i terrestre. t t Se basa en el estudio del comportamiento de las ondas sísmicas al atravesar el interior del planeta. p Estas ondas son de varios tipos: · Las ondas P, primarias o longitudinales. · Las ondas S, secundarias o de cizalla. · Las ondas superficiales.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS - MÉTODO SÍSMICO Estas ondas son de varios tipos: · Las ondas P, primarias o longitudinales. Vibran en la misma dirección que la propagación, produciendo la expansión y la compresión p de los materiales q que atraviesan. · Las ondas S, secundarias o de cizalla. Se despazan perpendicularmente a la dirección de propagación, mediante un movimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en los materiales. · Las ondas superficiales. Son consecuencia de la llegada de las ondas P y S a la superficie. Son de dos clases: ondas Rayleigh u ondas R y ondas Love u ondas L.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA 3. MÉTODOS INDIRECTOS - MÉTODO SÍSMICO Información que proporcionan las ondas sísmicas: A. La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la rigidez y la densidad de las rocas que atraviesan. B. La velocidad de las ondas en una capa formada por los mismos materiales aumenta con la profundidad debido a que la presión hace que los materiales sean más densos. C. Las ondas P se trasmiten más rápidamente que las ondas S. D Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos. D. sólidos E. Las ondas P atraviesan materiales líquidos, por el contrario, las ondas S no los atraviesan. F. Cuando las ondas pasan de un material a otro se reflejan o se refractan, cambian de velocidad. Los cambios que experimentan las ondas sísmicas en estos puntos se denominan discontinuidades sísmicas.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 4 LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA 4. MODELOS DEL INTERIOR TERRESTRE Concibe el interior de la Tierra como una gigantesca estructura rocosa distribuida en capas concéntricas separadas por discontinuidades, que son zonas de separación entre capas que presentan: - distinta composición química (corteza, manto y núcleo). - distinta composición mineralógica (manto externo y manto interno) - distinto estado físico (núcleo externo y núcleo interno).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA MODELO ESTÁTICO O GEOQUÍMICO
LA TIERRA Y SU DINÁMICA MODELO DINÁMICO
1. LITOSFERA. Se corresponde con la corteza más la parte superior del manto superior. Es rígida. 2. MESOSFERA. Se corresponde con el resto del manto. 3 ENDOSFERA 3. ENDOSFERA. Se S corresponde d con todo el núcleo (externo e interno).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA MODELO ACTUAL El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. CORTEZA Es la capa más externa. Se extiende desde la superficie terrestre hasta la discontinuidad de Mohorovicic (a unos 35 km de profundidad). Está formada por silicatos de aluminio, aluminio calcio calcio, sodio y potasio potasio. Puede ser de dos tipos: - Corteza oceánica. Menor espesor pero más densa. Formada por rocas magmáticas como basaltos o gabros. - Corteza continental. Mayor espesor, menos densa. Formada por rocas diversas, abunda el granito y la andesita.
LA TIERRA Y SU DINÁMICA MODELO ACTUAL El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. MANTO Zona comprendida entre la discontinuidad de Mohorovicic y la de Gutemberg (2900 km). Está formado por peridotitas. Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2 zonas: - Manto superior. (35 km - 670 km) - Manto inferior. (670 km - 2900 km)
LA TIERRA Y SU DINÁMICA MODELO ACTUAL El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. NÚCLEO g ((2900 km)) Zona comprendida entre la discontinuidad de Gutemberg hasta el centro de la Tierra. Está formado por hierro, níquel, algo de azufre, silicio y oxígeno. La composición química y el estado físico es el responsable del campo magnético terrestre. Se diferencian dos capas separadas por la discontinuidad de Weichert Lehman Weichert-Lehman - Núcleo externo. Líquido (2900 km – 5170 km). - Núcleo interno. Sólido (5170 km – 6370 km).
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 5 HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE 5. 5.1. HIPÓTESIS OROGÉNICAS. - Hipótesis fijistas. - Hipótesis movilistas. - Hipótesis de la deriva continental de Alfred Wegener. - Modelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess, (Hess Vine y Mathews) - Teoría de la Tectónica de Placas. * Las principales pruebas que apoyan las hipótesis movilistas son las pruebas geológicas, paleoclimáticas, paleontológicas y paleomagnéticas l éi ( (ver página á i 251 del d l libro lib de d texto). )
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS 6. Considera que: - La litosfera se encuentra fragmentada en placas litosféricas, que j entre sí como un puzzle. p encajan - Las placas pueden estar formadas por corteza oceánica, por corteza continental o ser mixtas. - Las placas están delimitadas por bordes de placa que pueden ser de tres tipos: dorsales oceánicas, zonas de subducción o fallas transformantes. transformantes - El motor del movimiento de las placas es el calor interno de la Tierra, procedente del núcleo y del manto
LA TIERRA Y SU DINÁMICA 6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS 6.
Tipos de bordes de placa: dorsales, dorsales zonas de sudbucción y fallas transformantes
TIPOS DE BORDES DE PLACA 1.
DORSALES OCEÁNICAS (bordes constructivos) Vulcanismo submarino que emite magma procedente del manto. El magma basáltico se enfría y se genera nueva litosfera oceánica.
2.
ZONAS DE SUBDUCCIÓN (bordes destructivos) Actividad sísmica. La litosfera oceánica, más densa, se hunde volviendo l i d d de nuevo all manto. t L La ffricción i ió provoca ffocos sísmicos í i localizados en un plano (plano de Benioff). En algunos casos también procesos volcánicos.
3.
FALLAS TRANSFORMANTES Actividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni destrucción de litosfera.
DINÁMICA DE LOS BORDES DIVERGENTES DE PLACA
2 posibles situaciones: 1. SEPARACIÓN ((divergencia) g ) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO Dorsales oceánicas. 2. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL Rift intracontinentales.
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
3 posibles situaciones: 1. ACERCAMIENTO ((convergencia) g ) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO Subducción del borde más denso. Islas volcánicas 2. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO – CONTINENTAL Subducción del borde oceánico. Islas volcánicas. Terremotos. Orógenos. 3. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL Obducción. Obd ió Orógenos Oó y terremotos. t t
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS
8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA Deformaciones y roturas: -
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Pliegles: Curvatura de estructuras que en un origen eran planas. Diaclasas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los que se rompe a fformación ió rocosa no experimentan i t desplazamientos. Fallas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los que se rompe la l masa de d roca afectada f t d sufren f d desplazamientos l i t unoscon respoecto a otros. Tipos: Falla normal Falla inversa Falla transformante
ACTIVIDADES Página 239: 2 Página 241: 2 Página 245: 1, 2, 3, 4, 5 Página 247: 1, 2, 3 Página 253: 2, 3 Página 255: 2 Página g 257: 1,, 3 Página 259: 1 Página 262: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10 Página 263: 15 15, 17