tierra y su entorno
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TIERRA Y SU
ENTORNO
ORIGEN DEL CALOR INTERNO DE LA TIERRA
La teoría de la formación de la Tierra indica que nuestro
planeta se formó hace aproximadamente 4 600 millones de
años, debido al choque de asteroides. Los impactos de
meteoritos gigantes produjeron una gran cantidad de calor, lo
que se prolongó durante más de 500 millones de años.
Con el impacto de los meteoritos, la Tierra fue aumentando de
tamaño y la temperatura se elevó, hasta que gran parte del
planeta se fundió. En ese momento, los materiales metálicos
se hundieron y formaron un núcleo, compuesto casi totalmente
de hierro.
Aún quedan pruebas relacionadas con el calor de la Tierra en
sus inicios. El núcleo posee dos partes: una porción externa,
que aún permanece fundida, y otra interna, en estado sólido,
debido a que se encuentra sometida a altas presiones y a una
temperatura de casi 5 000 °C.
¿CÓMO ES EL INTERIOR DE LA TIERRA?
La estructura de la Tierra se analiza desde dos perspectivas:
SEGÚN LA COMPOSICIÓN DE LOS MATERIALES QUE LA FORMANEl modelo estático: Representa las distintas capas, las que se diferencian por su
composición química.
DE ACUERDO CON EL COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES Y SUS PROPIEDADES
FÍSICASEl modelo dinámico: Considera el comportamiento mecánico (o físico) de las capas
que forman la Tierra, es decir, si estas presentan mayor o menor rigidez, densidad, elasticidad, etc.
EL MODELO ESTÁTICO:La corteza terrestre
corresponde a la capa más
externa. Comprende las
zonas que se encuentran
en la superficie.
Se reconocen una porción
oceánica y una porción
continental, siendo esta última
más densa.
El manto se extiende desde la
base de la corteza hasta la
discontinuidad de Gutenberg, que
la separa del núcleo terrestre. Si
bien las características químicas
del manto superior e inferior son
similares, el manto superior
presenta mayor fluidez que
el inferior, por ser este último más
denso.El núcleo es la capa más interna
de la Tierra. El núcleo externo
está formado por hierro, níquel
y pequeñas cantidades de
otros elementos más ligeros. El
núcleo interno, en cambio está
compuesto por hierro puro.
MODELO DINÁMICO La litósfera corresponde a la capa
externa de la Tierra, y contempla
la corteza y parte del manto.
Su comportamiento es rígido,
lo que la hace frágil frente a las
deformaciones. Esta se encuentra
fragmentada en placas litosféricas,
que encajan como piezas de
rompecabezas.
La astenósfera se sitúa en el manto
superior, debajo de la litósfera. Está
formada principalmente por rocas que,
debido a las condiciones de
temperatura y presión, se comportan
como un fluido. Sobre esta capa flota
la litósfera, lo que le permite moverse
de manera independiente.
La mesósfera es más rígida que la
astenósfera producto de las altas
presiones a las que se encuentra
sometida; esto compensa el efecto de
las altas temperaturas.
La endósfera se conoce como el
nombre alternativo del núcleo
terrestre.
• En el núcleo externo predominan
las altas temperaturas, por lo cual en
esta zona el material se comporta
como un fluido.
• En el núcleo interno dominan las
altas presiones, por lo tanto el hierro
se comporta como un sólido, aunque
su temperatura alcance los 6 700 °C.
DERIVA CONTINENTAL
La Tierra no ha dejado de cambiar desde que se formó, hace 4 600 millones de años.
A principios del siglo XX, el científico alemán Alfred Wegener (1880-1930) propuso la hipótesis de la
deriva continental.
Para llegar a esta hipótesis, Wegener se basó en datos:
• Geográficos.
• Paleontológicos.
• Paleoclimáticos.
Según esta, hace unos 250 millones de años todos los continentes actuales estuvieron fusionados en un único gran continente, Pangea, que significa “toda la tierra”. Este habría estado rodeado por un único gran océano llamado Panthalasa, que significa “todos los mares”.
TECTÓNICA DE PLACAS
Producto del movimiento de las placas sobre el manto, se transmiten las fuerzas hacia los límites de las mismas, donde se observa una mayor deformación del relieve y una concentración de la actividad sísmica.
Esta teoría establece que la litósfera terrestre se encuentra dividida en una serie de bloques rígidos
de un grosor que varía entre los 65 y los 120 kilómetros. Como ya sabes, estos bloques se
denominan placas litosféricas, las cuales se mueven sobre la astenósfera.
TECTÓNICA DE PLACAS
La dinámica de la Litósfera
1. La litosfera se
divide en un número
reducido de placas
rígidas que se mueven
unas respecto a las
otras.
Hay ocho grandes placas: Euroasiática, Africana, Norteamericana, Sudamericana, Indoaustraliana, Antártica y
Pacífica, además de muchas otras placas menores.
Todas las grandes
placas tiene litosfera
continental y oceánica
exceptuando la
Pacífica.
Tectónica de placas
Límites de placas
Una placa se relaciona con otra contigua mediante un límite de placa, que puede
ser de tres tipos:
Los límites de placa corresponden a las zonas de
mayor actividad sísmica y magmática.
Límites divergentes o constructivos Límites convergentes o destructivos Límites transformantes
TECTÓNICA DE PLACAS
Tectónica de placas
Límites de placas
Límites divergentes o constructivos
Son zonas de separación de placas litosféricas (divergentes) y en ellos se genera nueva
litosfera oceánica, por eso también los llamamos bordes constructivos.
Los límites divergentes coinciden con dos zonas
geológicas de las dorsales oceánicas.
TECTÓNICA DE PLACAS
Tectónica de placas
Límites de placas
Límites convergentes o destructivos: Los límites convergentes son los que se establecen cuando dos placas chocan, lo cual puede
ocasionar dos fenómenos: subducción y cinturones orogénicos.
• La subducción es el hundimiento de una placa bajo la otra. En estas zonas la litósfera se hunde en
el manto superior y desaparece de la superficie terrestre, y recibe el nombre de bordes de placa
destructivos.
• El cinturón orogénico es la formación de
montañas como consecuencia de la compresión
que sufren las placas que convergen.
TECTÓNICA DE PLACAS
Límites de placas
Límites transformantes: Los límites transformantes son los que se establecen cuando una placa se desliza respecto
de la otra. En estas zonas no se crea ni se destruye litósfera,
pero se produce una intensa sismicidad.
Cuando los bordes se
deslizan lateralmente uno
contra otro, se produce una
fricción, que provoca, a su
vez, la actividad sísmica.
Tectónica de placasTECTÓNICA DE PLACAS
SISMOS
“Un sismo corresponde al proceso de
generación de ondas y su posterior
propagación por el interior de la Tierra.
Al llegar a la superficie, estas ondas se
perciben tanto por la población como
por las estructuras.”
Servicio Sismológico de la Universidad de Chile
El movimiento se debe a las vibraciones o a roturas que se originan en la corteza terrestre como consecuencia de la energía liberada.
SISMOS El movimiento se debe a las vibraciones o a roturas que se originan en la corteza
terrestre como consecuencia de la energía liberada.
Cuanto más frías y rígidas son las rocas que se Desplazan o se fracturan, más intensas son las
vibraciones que se originan.
Dependiendo de la amplitud del movimiento,
es decir, del desplazamiento, velocidad y
duración, el sismo será más o menos intenso.
SISMOS
Tipos de ondas originadas por los sismosLas vibraciones producidas en el foco sísmico se transmiten bajo la superficie de la Tierra en
todas direcciones, en forma de ondas sísmicas. Se reconocen dos tipos de ondas:
ondas de cuerpo, que se propagan por el interior terrestre.
• las ondas primarias (P)
• las ondas secundarias (S).
Al llegar a la superficie, las ondas P y S originan ondas superficiales, que son las que producen los daños.
• Las ondas L (Love)
• las ondas R (Rayleigh).
TIPOS DE ONDAS ORIGINADAS POR LOS SISMOS
Ondas S
Son ondas transversales, más lentas que las ondas P, Se transmiten solo en medios sólidos, por lo tanto, cuando
llegan al núcleo terrestre son absorbidas y desaparecen.
Ondas P
Son ondas longitudinales, viajan a gran velocidad.Se transmiten tanto en medios sólidos como líquidos, por
lo que cruzan todo el planeta.
Ondas de cuerpo, que se propagan por el interior terrestre.
Las ondas Love producen un movimiento de corte, perpendicular a la expansión del movimiento. Si bien
son más lentas que las descritas anteriormente, son las
que producen mayores daños en las estructuras debido a su movimiento.
Las ondas Rayleigh presentan un movimiento elíptico bajo la superficie,
similar a las ondas que se producen en el
mar. Por esto, en la superficie se observa
una ondulación. Estas también son más
lentas que las ondas P y S.
TIPOS DE ONDAS ORIGINADAS POR LOS SISMOS
Ondas superficiales, que son las que producen los daños.
MAGNITUD E INTENSIDAD DE UN SISMO
Escala de Richter:
Cuando se considera la energía que se libera durante el sismo, se está describiendo la magnitud.
Esta se mide con la escala de Richter, que no tiene límite superior, sino que su límite está dado
por la energía que pueda liberar la Tierra.
El sismo de mayor magnitud registrado ocurrió en el año 1960, en la ciudad de Valdivia, y alcanzó una magnitud de 9,6.
Una característica de esta escala es que sus valores no son lineales: es decir, no crecen de forma constante: por cada grado que se avance aumenta unas 30 veces la energía.
Por ejemplo, un sismo grado 7,5 libera unas 30 veces más energía que uno grado 6,5, y unas 900
veces más que uno grado 5,5.
MAGNITUD E INTENSIDAD DE UN SISMO
Escala de Mercalli:
Esta escala se relaciona con la intensidad del sismo y se basa principalmente en los
efectos y daños que se producen. Estos
dependen no solo de la distancia y del
tipo de suelo, sino también del carácter
de las construcciones y de cómo es
percibido por las personas; para ello, se
recogen testimonios y se cuantifican los
daños.
VOLCANES
Los volcanes son estructuras geológicas formadas por
rocas fundidas y fragmentadas debido al calor que
proviene del interior de la Tierra, que emergen hacia la
superficie. Son intermediarios que comunican
directamente la superficie con los niveles más
profundos de la corteza terrestre.
Productos volcánicosEn una erupción volcánica se expulsan materiales que se encuentran en los tres estados de la materia:
• Gases. Los más abundantes son el dióxido de carbono y el vapor de agua. Se expulsan también gases de azufre y monóxido de carbono.
• Líquidos. La lava es roca fundida, que ha perdido los gases al llegar a la superficie. Se vuelve más fluida mientras más alta es su temperatura. Cuando está a más de 1 000 °C fluye bien y forma mantos de lava, que avanzan
rápidamente. Cuando está a menos de 700 °C es muy viscosa y avanza lentamente.
• Sólidos. Reciben el nombre de piroclastos y corresponden a fragmentos de rocas que son lanzados al aire. Algunos salen del volcán en estado líquido y solidifican por la temperatura (más baja) del aire.
DESCRIPCIÓN DE UN VOLCÁN
Cuando la lava se enfría, se solidifica
y forma el cono del volcán, junto con
el material solidificado en erupciones
anteriores.
Por la cámara magmática
asciende el material del manto
hacia la corteza terrestre.
La chimenea es un conducto que dirige el
magma hacia el exterior. Cuando el material
magmático asciende por la chimenea, la
presión interna aumenta. Esto hace que en los
alrededores se produzcan pequeños sismos.
El cráter es la cavidad que se
encuentra en la cima del cono
volcánico. Desde allí emerge el
magma convertido en lava.
Chimenea lateral
Nube de cenizas
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra. Los
principales componente de la atmósfera son:
• el nitrógeno, con un 78% del total.
• oxígeno (21%), un gas muy activo que reacciona fácilmente
con otros elementos y los oxida.
• argón (0,93%), un gas noble, inerte, procedente de la
desintegración del potasio y liberado a la atmósfera a
través de los volcanes.
• La cantidad de vapor de agua es pequeña y depende de
la temperatura del aire, ya que el aire caliente admite
mayor proporción de vapor de agua.
• Los restantes componentes del aire están presentes en cantidades muy reducidas, por lo
que se miden en partes por millón (ppm). Por su importancia destaca, entre estos últimos,
el dióxido de carbono (CO2), con 390 ppm del aire seco.
CAPAS DE LA ATMÓSFERA Y SU ESTRUCTURA TÉRMICA
Tropósfera:• Abarca desde la superficie terrestre hasta unos 12-17 km de
altura.
• Se produce una disminución paulatina de la temperatura, (15ºC
en la superficie hasta -70ºC en su parte superior)
• Se concentra el 80% de los gases atmosféricos. La mayor
concentración de estos gases junto con la superficie hace que
la presión atmosférica descienda bruscamente.
• Es responsable del efecto invernadero.
• Se producen los fenómenos meteorológicos que conocemos:
formación de vientos, nubes y precipitaciones
Tropopausa:• Se sitúa entre la troposfera y la estratosfera.
• La temperatura del aire no varía con la altitud y se mantiene a unos –56 °C en promedio.
• Una nube ya no puede crecer en la dirección vertical. Una vez que llega a la tropopausa, las corrientes de
convección que la alimentaban dejan de subir y se topan con una “pared de cristal”. Esta situación térmica
evita la convección del aire y confina de esta manera el clima a la troposfera.
Estratosfera:• Abarca desde la tropopausa hasta la
estratopausa, a unos 50 km de altitud.
• La temperatura de la estratosfera aumenta con la
altitud hasta alcanzar unos 100 C; este aumento
de temperatura se debe a la absorción de
radiaciones ultravioleta por las moléculas de
ozono.
• El ozono es una molécula triatómica de oxígeno
(O3) que es especialmente abundante entre 15 y
30 km de altitud, en una región llamada
ozonosfera o capa de ozono.
• La importancia del ozono radica en su capacidad para
absorber los rayos ultravioleta e impedir que lleguen a la
superficie terrestre, ya que son perjudiciales para la
mayoría de las formas de vida.
CAPAS DE LA ATMÓSFERA Y SU ESTRUCTURA TÉRMICA
Mesosfera:La mesosfera se caracteriza por una fuerte disminución de la
temperatura, que alcanza los –80 °C. Acaba a una altitud de 80 km.
La baja densidad del aire en la mesosfera determina la formación de
turbulencias. En esta región las naves espaciales que vuelven a la Tierra
empiezan a notar los vientos y el rozamiento con la atmósfera.
En esta capa se observan las estrellas fugaces que son meteoroides que
se han desintegrado en la termosfera.
Termosfera o ionosfera:• Ultima capa de la atmósfera, aunque algunos autores añaden una
quinta capa o exosfera.
• Termosfera hace alusión a que en ella la temperatura vuelve a
aumentar con la altitud y alcanza 10000 °C a 800 km de altura. Este
calor se debe a la absorción de radiaciones de onda corta (rayos X y
rayos gamma) por parte de las moléculas de nitrógeno y oxígeno.
• Esta es la capa de la atmósfera en la que operan los transbordadores
espaciales.
• En ella rebotan algunas ondas de radio, haciendo posibles, las
comunicaciones.
• En las regiones polares las partículas cargadas
portadas por el viento solar son atrapadas por el
campo magnético terrestre dando lugar a la
formación de auroras.
CAPAS DE LA ATMÓSFERA Y SU ESTRUCTURA TÉRMICA