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LA TIERRA Y SU DINÁMICA

CONTENIDOS:

1 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

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


1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

L l í d l i i t di l t t iLa cosmología moderna es la ciencia que estudia la estructura y composi-ción del Universo. Comenzó en la primera mitad del siglo XX cuandoEdward Hubble estudiaba la estructura del universo con un telescopio de250 cm y Albert Einstein explicaba de forma teórica las observaciones deHubble con su teoría de la relatividad.

Observaciones:Observaciones:

-Algunas nebulosas eran verdaderas galaxias formadas por estrellas comola nuestra.la nuestra.

- El universo está en expansión. Hubble observó que las galaxias se alejande nosotros, tanto más rápido cuanto más lejos están. Estó se confirmócon el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo en 1965.



TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO

- TEORÍA DEL BIG BANG

- TEORÍA INFLACIONARIA

TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE- TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE

- TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO



1 1 TEORÍA DEL BIG BANG1.1. TEORÍA DEL BIG BANG

Esta teoría supone que si el universo está en expansión, debió tener un origen, unmomento a partir del cual se iniciara la expansión.o e to a pa t del cual se c a a la e pa s ó .

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 unmismo punto Al explotar la energía se fue transformando en materia (teoría de lamismo punto. Al explotar, la energía se fue transformando en materia (teoría de larelatividad) 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 átomosde hidrógeno y helio. A medida que el universo aumnetaba su volumen, disminuíasu temperatura y los fragmentos de la explosión se fueron condensando dandolugar a las nebulosas, las galaxias, las estrellas, los planetas y el resto deestructuras astronómicas.



1.2. TEORÍA INFLACIONARIA

Esta teoría, desarrollada por Allan Guth en la década de 1980 es complementaria asta teo a, desa ollada po lla Gut e la década de 980 es co ple e ta a ala teoría del Big Bang. Intenta explicar los primeros momentos del universo.

Basándose el los estudios de Stephen Hawking sobre los agujeros negros, AllanGuth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansiónGuth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansióncuya velocidad era muy superior a la de la luz.

Esto explica la uniformidad del universo visible, ya que las partes que loconstituían estaban tan cerca unas de otras que, al separarse a esta velocidad,mantenían la densidad y la temperatura.



1.3. TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE

Esta teoría fue propuesta por Ernst Pik y sostiene que la fuerza gravitatoria deluniverso será capaz de frenar su expansión hasta el punto de volver a contraersehasta formar el “átomo primigenio”, que después de un cierto tiempo, orignaríaun nuevo Big Bang.



1 4 TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO1.4. TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO

Esta teoría fue postulada por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle en 1949como alternativa al modelo del Big Bang.co o alte at va al odelo del g a g.

Defienden la idea del principio cosmológico perfecto. Este principio defiende lahomogeneidad del universo y su invariabilidad, anto en el tiempo como en elespacioespacio.

El universo sería eterno y uniforme. El espacio cedido por las galaxías en procesode expansión sería rellenado por la formación continua de materia en un procesoindetectable por su reducida dimensión.

En la actualidad este modelo ha caído en descrédito debido al descubrimiento dela radiación cósmica de fondola radiación cósmica de fondo.


2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR

Nuestro Sistema Solar está formado por nuestra estrella, el Sol, quese encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientesse encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientessatélites), los planetas enanos y los cuerpos pequeños (asteroides,meteoritos, cometas...). Giran a su alrededor atraídos por la fuerza de lagravedad que actúa como un gigantesco imángravedad que actúa como un gigantesco imán.



Las teorías más aceptadas actualmente sobre elorigen del Sistema Solar son las teorías nebulares oorigen del Sistema Solar son las teorías nebulares ode condensación.

Estas teorías consideran que tanto el Sol como susistema de planetas se formaron a partir de una

ó ínebulosa que comenzó a girar sobre sí misma y areunir parte de su materia en el centro, debido alas fuerzas gravitatorias.g

El modelo más aceptado es el modelo de losEl modelo más aceptado es el modelo de los“planetesimales” de Weizaäcker y Kuiper.



LA HIPÓTESIS DE LOS PLANETESIMALES

Etapas de la formación del Sistema Solar.

1- Explosión de una supernova situada en uno de losextremos de la Vía Lácteaextremos de la Vía Láctea.

2- Compactación de la primitiva nebulosa de gas,enriquecida con el polvo cósmico de la nebulosa.

óFormación de un protosol.

3- Contracción hasta formar una enorme bola de gas.Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol.Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol.

4- Aparición de discos formados por partículas de polvocósmico. Aparición de planetesimales.

5- Acreción de planetesimales. Planetas cada vezmayores. Satélites.



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:Pl i i Planetas interiores o rocosos.

Mercurio, Venus, Tierra y Marte.Son cuerpos pequeños, con atmósferas delgadas y formados p p q , g y

mayoritariamente por rocas sólidas.Planetas exteriores o gaseosos.

Júpiter Saturno Urano y NeptunoJúpiter, Saturno, Urano y Neptuno.Son cuerpos de gran tamaño, compuestos por un núcleo sólido y una

gran envoltura gaseosa, principalemente de hidrógeno y helio.


3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA

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 maneraTratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de maneradirecta, bien insitu, bien mediante muestras de laboratorio.

MÉTODOS INDIRECTOS-MÉTODOS INDIRECTOS

Son aquellos que elaboran hipótesis y deducen característcas del interiorde la Tierra a partir de datos de diversa naturaleza, como las medicionesde la gravedad, del magnetismo, de los meteoritos, de la energía térmicaemitida, de las ondas sísmicas, etc.



MÉTODOS DIRECTOS

- OBSERVACIÓN DE ROCAS SUPERFICIALES

El estudio de estas rocas propiorciona bastante información sobre lasí ti d f ió l t t tcaracerísticas de su formación en la corteza terrestre.

- MINAS Y SONDEOS

Un sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestrasUn sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestrasprofundas de materiales para observarlos en el laboratorio. Una mina esuna excavación que se realiza para extraeo minerales. Proporcionaninformación sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimientoinformación sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimientode tallada de la capa más superficial terrestre.

- EXPERIENCIAS DE LABORATORIO

Consisten en reproducir e escala reducida procesos que suceden en elinterior terrestre.



MÉTODOS INDIRECTOS

Los más importantes son:

- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS

- MÉTODOS MAGNÉTICOS

- ESTUDIO DE LOS METEORITOS

- MÉTODOS GEOTÉRMICOS

É Í- MÉTODO SÍSMICO



MÉTODOS INDIRECTOS

- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS

Se basan en el estudio de las alteraciones de la aceleración de la gravedaddi t d l l t d i l lí ét ien diversos puntos del planeta, es decir, las anomalías gravmétricas.

Aportan información sobre la densidad y la composición de las rocas delinterior terrestre.

- MÉTODOS MAGNÉTICOS

La presencia de un campo magnético implica la necesidad de que exista unnúcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleonúcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleointerno sólido con abundancia en materiales metálicos, probablementehierro y níquel.



MÉTODOS INDIRECTOS

- ESTUDIO DE LOS METEORITOS

Los meteoritos son cuerpos de composición y tamaño variable quei d l i t i l Ti Sprovienen del esapcio exterior y que caen a la Tierra. 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. Estecalor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujocalor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujogeotérmico, que puede medirse en la superficie terrestre y que no es igualen todas las partes de la Tierra. Los valores más altos se dan en zonas deintenso vulcanismo o zonas con delgada corteza los valores más bajos seintenso vulcanismo o zonas con delgada corteza, los valores más bajos sedan en las fosas oceánicas y en zonas con corteza muy gruesa.



MÉTODOS INDIRECTOS

- MÉTODO SÍSMICO

Es el que más información ha proporcionado hasta la fecha sobre lai ió l t t d l i t i t tcomposición y la estructura del interior terrestre.

Se basa en el estudio del comportamiento de las ondas sísmicas al atravesarel 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.



MÉTODOS INDIRECTOS

- MÉTODO SÍSMICO

Estas ondas son de varios tipos:

· Las ondas P, primarias o longitudinales. Vibran en la mismadirección que la propagación, produciendo la expansión y lacompresión de los materiales que atraviesan.p q

· Las ondas S, secundarias o de cizalla. Se despazanperpendicularmente a la dirección de propagación, mediante unmovimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en losmovimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en losmateriales.

· Las ondas superficiales. Son consecuencia de la llegada de lasondas P y S a la superficie. Son de dos clases: ondas Rayleigh uondas R y ondas Love u ondas L.



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 rocasque atraviesan.

B. La velocidad de las ondas en una capa formada por los mismos materiales aumentacon 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 sólidosD. Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos.

E. Las ondas P atraviesan materiales líquidos, por el contrario, las ondas S no losatraviesan.

F. Cuando las ondas pasan de un material a otro se reflejan o se refractan, cambian develocidad. Los cambios que experimentan las ondas sísmicas en estos puntos sedenominan discontinuidades sísmicas.


4 LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA

MODELOS DEL INTERIOR TERRESTRE

4. LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA

Concibe el interior de la Tierra como unagigantesca estructura rocosa distribuida en capasgigantesca estructura rocosa distribuida en capasconcéntricas

separadas por discontinuidades, que son zonas de separaciónentre capas que presentan:- distinta composición química (corteza, manto y núcleo).distinta composición química (corteza, manto y núcleo).- distinta composición mineralógica (manto externo y manto interno)- distinto estado físico (núcleo externo y núcleo interno).


MODELO ESTÁTICO O GEOQUÍMICO


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 S d3. ENDOSFERA. Se corresponde con todo el núcleo (externo e interno).


MODELO ACTUAL

El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores.

CORTEZAEs 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 calcio sodio y potasioEstá formada por silicatos de aluminio, calcio, sodio y 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.


MODELO ACTUAL


MANTOZona comprendida entre la discontinuidad de Mohorovicic y la de y

Gutemberg (2900 km).Está formado por peridotitas.Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2

zonas:- Manto superior. (35 km - 670 km)- Manto inferior. (670 km - 2900 km)


MODELO ACTUAL


NÚCLEOZona comprendida entre la discontinuidad de Gutemberg (2900 km) g ( )

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 campoLa composición química y el estado físico es el responsable del campo

magnético terrestre.Se diferencian dos capas separadas por la discontinuidad de

Weichert-LehmanWeichert Lehman- Núcleo externo. Líquido (2900 km – 5170 km).- Núcleo interno. Sólido (5170 km – 6370 km).


5 HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE5. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE

5.1. HIPÓTESIS OROGÉNICAS.

- Hipótesis fijistas.

- Hipótesis movilistas.Hipótesis movilistas.

- Hipótesis de la deriva continental de Alfred Wegener.

- Modelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess Vine yModelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess, Vine yMathews)

- Teoría de la Tectónica de Placas.

* Las principales pruebas que apoyan las hipótesis movilistasson las pruebas geológicas, paleoclimáticas, paleontológicas y

l é i ( á i 251 d l lib d )paleomagnéticas (ver página 251 del libro de texto).


6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS6. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS

Considera que:

- La litosfera se encuentra fragmentada en placas litosféricas, que encajan entre sí como un puzzle.j p

- 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 transformantestransformantes.

- El motor del movimiento de las placas es el calor interno de la Tierra, procedente del núcleo y del manto


6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS6. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS

Tipos de bordes de placa: dorsales zonasTipos de bordes de placa: dorsales, zonas de sudbucción y fallas transformantes

TIPOS DE BORDES DE PLACA

1. DORSALES OCEÁNICAS (bordes constructivos)Vulcanismo submarino que emite magma procedente del 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

l i d d l t L f i ió f í i volviendo de nuevo al manto. La fricción provoca focos sísmicos localizados en un plano (plano de Benioff).En algunos casos también procesos volcánicos.

3. FALLAS TRANSFORMANTESActividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni Actividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni destrucción de litosfera.

DINÁMICA DE LOS BORDES DIVERGENTES DE PLACA

2 posibles situaciones:2 posibles situaciones:

1. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO( g )Dorsales oceánicas.

2. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTALRift intracontinentales.

DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA

3 posibles situaciones:3 posibles situaciones:

1. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO( g )Subducción del borde más denso. Islas volcánicas

2. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO – CONTINENTALSubducción del borde oceánico. Islas volcánicas. Terremotos. Orógenos.

3. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTALObd ió O ó t tObducción. Orógenos y terremotos.

DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA

7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS

8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA

Deformaciones y roturas:

- Pliegles: Curvatura de estructuras que en un origen eran planas.- Diaclasas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los

f ió i t que se rompe a formación rocosa no experimentan desplazamientos.

- Fallas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los que l d f t d f d l i t se rompe la masa de roca afectada sufren desplazamientos

unoscon respoecto a otros. Tipos:- Falla normal - Falla inversa- Falla transformante

ACTIVIDADES

Página 239: 2Página 241: 2Página 241: 2Página 245: 1, 2, 3, 4, 5Página 247: 1, 2, 3Página 253: 2, 3Página 255: 2Página 257: 1, 3g ,Página 259: 1Página 262: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10Página 263: 15 17Página 263: 15, 17

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