2. Cuestiones iniciales
1. ¿Sabrías decir aproximadamente cuál es la edad de la Tierra? ¿Cómo
crees que se originó?
2. ¿Cómo podemos saber cómo es el interior terrestre?
3. ¿Cuántas capas tiene la Tierra? Nómbralas e indica alguna de sus
propiedades.
4. La disposición de contenientes y océanos en la Tierra, ¿ha sido
siempre igual? Si no es así, propón una hipótesis para explicar cómo
se han desplazado.
5. ¿Qué es un terremoto? ¿Por qué suceden? ¿Todos los lugares de la
Tierra tienen la misma probabilidad de sufrir terremotos? Explica por
qué.
3. ÍNDICE
1. Origen del sistema solar y de la
Tierra.
2. Métodos de estudio del interior
de la Tierra.
3. Estructura interna.
1. Modelo geoquímico.
2. Modelo geodinámico.
4. La deriva continental.
5. De la deriva continental a la
tectónica de placas
6. Tectónica de placas.
1. Las placas y sus movimientos
relativos.
2. El motor interno de la Tierra.
3. Movimientos verticales: la teoría de
la isostasia.
4. 1. Origen del sistema solar y de la Tierra
Breve video sobre la formación del sistema solar
El sistema solar comenzó a formarse hace unos 4.600
m.a.
La hipótesis más aceptada para explicar el origen del Sol y
de los planetas se conoce como acreción planetesimal.
Actividad: Visualiza el video de la siguiente diapositiva y
explica cómo sucedió la formación del sistema solar.
5. • La Tierra y sus componentes
Los cuatro componentes o
“esferas” de la Tierra son:
• Geosfera: Está
diferenciada en capas
según su densidad.
• Atmósfera: Formada por
la acumulación de gases,
retenidos por acción de la
gravedad.
• Hidrosfera: El vapor de
agua atmosférico se
condensó y el agua líquida
ocupó las depresiones del
terreno.
• Biosfera: Los seres vivos
de la Tierra han influido
en la composición del
resto de componentes
(oxígeno atmosférico,
suelos y rocas calizas)
6. 2. Métodos de estudio del interior terrestre.
• Sondeos y minas: El sondeo más profundo que
se ha hecho fue realizado por la URSS y llegó
hasta los 12262 metros de profundidad, una
distancia muy pequeña si la comparamos con los
6371 km de profundidad que tiene la Tierra..
• Estudio de las rocas:
• Erosión: La erosión deja al descubierto rocas
formadas a mayor profundidad. Nosotros
mismos podemos imaginar cómo es el
interior de la corteza cuando observamos el
talud de una carretera, por ejemplo.
• Erupciones volcánicas: Expulsan materiales
procedentes del interior terrestre que son
expulsados con el magma.
• Meteoritos: Informan de materiales que
originaron todo el sistema solar.
7. • Métodos de estudio indirectos
• Como no podemos acceder al interior de la Tierra, tenemos que
deducir, a partir de los datos obtenidos por métodos indirectos,
cómo es el interior de nuestro planeta para conocer su estructura
y propiedades de los materiales que lo componen.
• Para ello, estudiando los valores obtenidos al estudiar algunas de
sus propiedades como densidad, magnetismo, gravedad, ondas
sísmicas, etc, se puede deducir la composición interna de la
Tierra.
• Métodos sísmicos:
• Más eficaces.
• Las ondas sísmicas se producen en un punto
llamado hipocentro y se desplazan a través de los materiales que
forman la Tierra. Cuando las ondas llegan a la superficie terrestre
(epicentro) se propagan en forma concéntrica. A medida que se
alejan del hiponcentro, las ondas sísmicas se atenúan.
• Analizando la velocidad y trayectoria de las ondas podemos
conocer la composición química, estado físico y estructura de los
materiales que componen las partes internas de nuestro planeta.
• Las vibraciones viajan a través del interior terrestre y su estudio
por medio de sismógrafos proporciona información sobre la
composición y estado físico de las capas que atraviesan
8. Métodos sísmicos
• Tipos de ondas sísmicas:
• Ondas P (primarias):
• Más rápidas, son las primeras en registrarse.
• Atraviesan todos los medios, viajan más rápidas
cuanto mayor sea la rigidez de los materiales que
atraviesan.
• Se transmiten a través de los medios sólidos y líquidos,
aunque son más rápidas en los materiales sólidos.
• Son ondas parecidas a las del sonido, comprimen y
dilatan alternativamente la roca.
• Las partículas oscilan paralelamente al rayo.
• Ondas S (secundarias)
• Son de velocidad menor que las P.
• No se propagan por medios fluidos. Sólo se transmiten
a través de los medios sólidos.
• Las partículas oscilan perpendicularmente al rayo
deformando la roca lateralmente.
10. Discontinuidades sísmicas
• Zonas en las que las ondas sísmicas
sufren cambios bruscos en la
velocidad (se reflejan o refractan).
• Indican cambios en la composición o
estado físico de los materiales que
atraviesan.
• Discontinuidades de primer orden:
• Discontinuidad de Mohorovicic:
separa la corteza del manto.
• Discontinuidad Gutenberg:
Separa el manto del núcleo.
• Discontinuidades de segundo orden:
• Discontinuidad de Repetti: separa
manto superior de manto
inferior.
• Discontinuidad de Lehman:
separa núcleo externo de núcleo
interno.
12. • Se basa en la
composición
química de las
capas terrestres.
• Se diferencian
tres capas:
corteza, manto y
núcleo
separadas por
las
discontinuidades
.
2.1. MODELO GEOQUÍMICO
13. • CAPAS SEGÚN MODELO GEOQUÍMICO
• La corteza:
• Corteza continental:
• Roca predominante: Granito cubierto de
sedimentos.
• Baja densidad (2,7 g/cm3)
• Rocas antiguas (4000 m.a.)
• Gran espesor.
• Forma los continentes.
• Corteza Oceánica:
• Roca: Basalto cubierto de sedimentos.
• Densidad: 3 g/cm3
• Rocas hasta 200m.a.
• Poco espesor.
• Manto:
• Composición: Peridotitas (roca plutónica formada
principalmente por olivino y piroxenos)
• Diferencia de densidad entre manto superior e
inferior debido a la presión litosférica.
Núcleo:
• Externo: estado líquido. La
diferencia de temperaturas entre
la base y la parte superior crea
corrientes de convección.
• Interno: Estado sólido.
Composición: Fe: 80%, Ni: 10%,
Otros: C, O, S
14.
15. 3.2. MODELO GEODINÁMICO
• Basado en el estado físico de las capas y en sus propiedades
mecánicas.
• Desde la superficie al interior se encuentran las siguientes capas:
• Litosfera: Capa rígida formada por corteza y parte superficial del manto.
Se diferencian dos tipos, continental y oceánica. Está fragmentada en
bloques (placas litosféricas) sometidos a movimientos horizontales y
verticales.
• Astenosfera o manto superior sublitosférico: Capa plástica que tiende a
fluir ante esfuerzos aplicados durante largo tiempo. Controversia sobre
su existencia pues no se detecta a lo largo de toda la esfera terrestre.
• Manto o mesosfera: Se extiende desde los 670 km hasta la capa D”. Es
sólida pero es capaz de fluir muy lentamente (corrientes de convección)
• Capa D”:
• Localización: Base del manto inferior. Espesor: 100 –400 km.
Temperatura: 3000ºC
• Composición: Restos de materiales del manto.
• Se inician las corrientes de convección del manto.
• Núcleo o endosfera: el calor del núcleo interno se propaga al externo
generando corrientes de convección. Estas corrientes son las causantes
del campo magnético terrestre.
16. 4. DERIVA CONTINENTAL
• Propuesta por Alfred Wegener (1915) en su libro “
El origen de los continentes y océanos.”
• Primera teoría movilista: Los continentes estaban
todos unidos en un supercontinente (Pangea) y
posteriormente se fueron fragmentando. Esta
teoría se oponía a las teorías fijistas quienes
defendían la inmovilidad de los continentes.
Aunque esta idea del desplazamientos de los
continentes no era nueva fue la primera vez que se
aportaron tantos datos, observaciones y
explicaciones.
Animación Pangea
17. • Pruebas de la deriva continental: Wegener aportó cuatro tipos de pruebas (geográficas, geológicas,
paleontológicas y paleoclimáticas). Sin embargo su teoría no fue aceptada al no proponer ningún
mecanismo que explicará cual era la fuerza que movía los continentes.
• PRUEBAS GEOGRÁFICAS
• Los bordes de los continentes
encajan entre sí como las piezas
de un puzle. Aunque en una
primera aproximación el encaje
parecía muy imperfecto, si se
tomaba el borde de la
plataforma continental (desde la
costa hasta unos 200m de
profundidad) en vez de la actual
línea de costa, el encaje era
prácticamente perfecto. Encaje de los continentes, tomando como
límite el borde de la plataforma continental.
18. • PRUEBAS GEOLÓGICAS
• Algunas formaciones geológicas tienen continuidad a ambos lados del Atlántico. Coincidencia de la
edad de rocas graníticas de África, Sudamérica y la Antártida. Además estos afloramientos rocosos
se continúan.
19. • PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS:
• La existencias de ciertas rocas nos da una idea del clima que
predominaba cuando se formaron. Por ejemplo: yeso y halita
se originan en climas cálidos y áridos, carbones en climas
tropicales y tillitas en clima glaciar. Dibujando mapas de estos
climas antiguos, Wegener, concluyó que su distribución
resultaría inexplicable si los continentes no se hubieran
desplazado.
• Hace unos 300 millones de años se produjo una gran
glaciación, cuya existencia se ha demostrado gracias a los
restos de hielo que dejaron y cuyos estratos se han encontrado
en varios continentes.
• PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS:
• Se encontraban fósiles de la misma especie en lugares
muy distantes en la actualidad.
• Solo podía explicarse si los continentes hubieran estado
unidos.
20. • La teoría de la deriva continental se puede resumir
en tres puntos:
• En el pasado todas las tierras emergidas estaban unidas
configurando el supercontinente Pangea.
• Pangea se fragmentó y los fragmentos se desplazaron
sobre los fondos oceánicos hasta su posición actual.
• En el frente de avance de los continentes se formarían unas
“arrugas”, las cordilleras.
• Explicó el movimiento mediante dos posibles causas:
• La fuerza polar o centrifuga (rotación terrestre) que
desplazaría los continentes hacia el Ecuador.
• Frenado mareal (atracción del sol y la luna), que empujaría
los contientes hacia el oeste.
• Ninguna de estas causas es suficiente para explicar el
movimiento. Por esta razón se le llamó la teoría
imposible: había pruebas pero no explicación a cómo
se desplazaban las grandes masas continentales.
21. 5.1. LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
• Tras la segunda guerra mundial y gracias a tecnología militar como el sónar, se
topografiaron los fondos oceánicos. El interés, además de militar, era económico
(yacimiento petrolíferos) y científico.
• Los descubrimientos del fondo oceánico desvelaron:
• La existencia de la dorsal oceánica: Un gran relieve montañoso de mas de 60.000 km de
longitud y una elevación de 2000 – 3000 m.
• La escasez de sedimentos y su distribución: La dorsal no está cubierta de sedimentos y el
grosor de éstos aumenta conforme nos alejamos de ella.
• Las rocas encontradas no superaban los 200 millones de años (las continentales mas
antiguas datan de 4000 m.a.).
• La edad de las rocas aumenta desde la dorsal (rocas volcánicas recién formadas) hacia
ambos lados de forma simétrica.
• Estos datos llevaron a la conclusión de que el fondo oceánico se expande: En las
dorsales se genera nueva litosfera oceánica a partir de materiales procedentes del
interior terrestre. Desde la dorsal, los materiales recién salidos se van extendiendo
hacia ambos lados. Este proceso no sólo agrandaría las cuencas oceánicas, sino que
empujaría a los continentes a separarse entre sí.
5. De la deriva continental a la tectónica de placas
22.
23.
24. 4.2. DISTRIBUCIÓN DE VOLCANES Y ZONAS SÍSMICAS
• Volcanes y
terremotos no se
distribuyen
homogéneamente,
sino que se
concentran en
determinadas
áreas.
• En muchos lugares
coinciden ambas
actividades.
25. 5. La tectónica de placas
• Revolución científica.
• Tectónica global: explica la relación entre una gran cantidad de fenómenos geológicos:
• Actividad volcánica y fenómenos sísmicos.
• La distribución en el espacio y el tiempo de continentes y océanos.
• La formación de cordilleras.
• La génesis y destrucción de los fondos oceánicos.
• La distribución de yacimientos minerales y de combustibles fósiles .
• Los principales postulados de esta teoría son:
• La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques llamados placas litosfericas.
• Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales y se destruyen, por subducción, en las
fosas.
• El calor interno de la Tierra junto con la gravedad generan corrientes de convección que mueven las placas
arrastrando con ellas a los continentes. Se mueven las placas, no los continentes.
• La mayor parte de la actividad geológica interna se concentra principalmente en los límites de las placas.
• Las placas interaccionan entre sí dando lugar a diferentes estructuras geológicas
• Al separarse se forman océanos.
• Al colisionar se levantan las cordilleras.
26.
27. 5.1. Movimientos relativos de las
placas.
• Las placas se desplazan lentamente, con
una velocidad aproximada de 2,5
cm/año (medido con GPS).
• Los lugares de contacto entre las placas
se denominan bordes. Según los
movimientos relativos entre las placas
en estos bordes se producirán diferentes
fenómenos geológicos.
• Los movimientos pueden ser de tres
tipos:
• De separación: Bordes
constructivos (se genera nueva
placa oceánica)
• De choque: Bordes destructivos
(zonas de subducción, donde se
destruye la litosfera)
• De cizalla: Bordes transformantes
(no hay ni formación ni destrucción
de litosfera)
28. 5.2. Motor interno de la Tierra. Movimiento lateral de placas.
• De acuerdo con la tectónica global, el movimiento de las placas
se debe a:
• La energía térmica del interior terrestre: La diferencia de
temperatura entre la base del manto (capa D”) y la zona
superior provoca la formación de corrientes de convección
que ascienden dando lugar a penachos térmicos.
• La energía gravitatoria: Actúa mediante dos mecanismos:
• El deslizamiento desde la dorsal: La altura de la dorsal
favorece el desplazamiento de la litosfera oceánica
hacia zonas mas bajas, alejándose de la dorsal.
• El tirón subductivo: Al romperse la litosfera oceánica se
introduce bajo la continental debido a su mayor
densidad y menor temperatura. El extremo de esta
placa subducida tira del resto arrastrándolo al interior
del manto.
• Las placas no son arrastradas pasivamente sino que, gracias a su
elevación en la dorsal, las placas litosferas protagonizan su
movimiento.
29.
30. 5.3. Isostasia. Movimientos verticales.
• La litosfera rígida se apoya sobre
el manto sublitosférico “flota”,
manteniendo un equilibrio
denominado isostasia.
• Cuando se altera ese equilibrio
se producen movimientos
verticales con el fin de
reestablecerlo.
• Un aumento del peso en la
litosfera provoca su hundimiento
(subsidencia), por ejemplo con
una acumulación de hielo o de
sedimentos.
• Una disminución del peso
provoca el levantamiento de la
litosfera, por ejemplo durante la
erosión o el deshielo.
