La Tierra y su dinámica

Nuestro planeta, la Tierra

4º ESO - Biología y Geología Susana Márquez Quintero susana.marquez1@educa.madrid.org

Nuestro planeta es dinámico

"Al principio, nuestro planeta estuvo cubierto por un mar de lava de 1000 kilómetros de profundidad y envuelto en gases irrespirables. Hace 1000 millones de años pasó mucho tiempo cubierto de hielo, pero hace 200 era un enorme de desierto. Cien millones de años después el mar cubrió la mitad de los continentes.... Los continentes mismos se han unido y separado una y otra vez, como si formasen un rompecabezas móvil, y aún siguen haciéndolo hoy."

Nuestro planeta es dinámico

Métodos de estudio de la Tierra

Estudios de terremotos y ondas sísmicas

Modelo geoquímico Vs Modelo geodinámico

El campo electromagnético terrestre

Teoría de la deriva continental de Alfred Wegener

El Paleomagnetismo remanente y expansión oceánica. Teoría de Harry Hess.

Placas tectónicas y ciclo de Wilson.

Dificultades en el estudio de la Tierra

CORTEZA

MANTO SUPERIOR

MANTO INFERIOR

• Elevada presión
• Elevada temperatura

NÚCLEO

Gradiente Geotérmico

Métodos de estudio de la Tierra

• Métodos directos: observación in situ o sobre el terreno

Estudio de la lava de los volcanes

Estudio de sondeos y testigos.

Estudio de los materiales en las laderas de erosión. Perfiles topográficos.

Métodos de estudio de la Tierra

• Métodos indirectos: utilizar medidas y toma de datos de algunos parámetros que permitan deducir o inferir la realidad.

Estudio de ondas sísmicas

Estudios gravimétricos

Estudios de densidad

Estudios electromagnéticos

Estudios geotérmicos

Estudio de meteoritos

Métodos de estudio de la Tierra

Estudio de terremotos

• Los terremotos son temblores de tierra provocados por sacudidas bruscas de la corteza terrestre. Se deben al desplazamiento de grandes masas rocosas situadas en planos de falla o roturas del terreno. Se inician en el hipocentro pero sus efectos se notan a partir del epicentro.

Tipos de ondas sísmicas

ONDAS

LOCALIZACIÓN

VIBRACIÓN DE LAS PARTÍCULAS DEL TERRENO

VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN

TRANSMISIÓN POR

SÓLIDOS

LÍQUIDOS

Profundas

6-10 km/s

Sí

Sí (a menor velocidad)

profundas

4-7 km/s

Sí

No

Superficiales (R, L)

Superficie

1-6 km/s

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Tipos de ondas sísmicas

ONDAS

LOCALIZACIÓN

VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN

TRANSMISIÓN POR

Las ondas sísmicas

Discontinuidad de Mohorovicic (35km)

• Cambios bruscos en las velocidades de transmisión de las ondas sísmicas indican un cambio en la estructura de los materiales.

• Cuando se encuentra un cambio en el tipo de material, y por tanto, del comportamiento de las ondas sísmicas, hablamos de una discontinuidad.

Discontinuidad de Repetti

Discontinuidad de Gutenberg

Discontinuidad de Lehman

Discontinuidades sísmicas

Discontinuidad de Repetti

En esta gráfica podemos observar cómo se comportan las ondas P (azul) y las ondas (S) en su avance al interior terrestre. Llegados a puntos de cambios de capa (discontinuidad), las ondas aceleran o deceleran bruscamente.

Estructura interna de la geosfera

Comportamiento de la litosfera y mesosfera

Dorsal oceánica

Zona de subducción

Campo magnético terrestre

Las corrientes de convección originadas en el núcleo externo fundido rotando átomos de hierro fundido altamente conductor, originan el geomagnetismo.

Campo magnético terrestre

El campo magnético terrestre nos confiere protección frente a las tormentas de radiación solar, desviando su trayectoria directa a la Tierra y evitando que arrase nuestra atmósfera y el planeta en general.

Campo magnético terrestre

Campo magnético terrestre

A lo largo de los últimos 75 millones de años, el polo magnético se ha invertido unas 170 veces. Estas inversiones, suelen estar relacionadas con eventos de extinciones masivas, debido al cambio climático drástico que originan.

Campo magnético terrestre

La última inversión total fue hace 780.000 años. Hace unos 42.000 años, hubo una inversión temporal. Es posible que contribuyera a la extinción de los neandertales.

Estas pinturas rupestres de la época pueden simbolizar la catástrofe vivida en este periodo debido al cambio de polo.

La teoría de la tectónica de placas

La superficie de nuestro planeta se encuentra en continuo dinamismo de formación y destrucción. A comienzos del siglo XX se desarrolló la Teoría de la Tectónica de placas, que tuvo como pionero a Alfred Wegener (1880-1930).

Deriva continental de Wegener

• Wegener introdujo los conceptos de deriva continental y Pangea.

• Aportó una serie de pruebas que demuestran cómo los continentes han ido desplazándose.

Pruebas de la teoría de la deriva continental de Wegener

Pruebas geográficas Pruebas paleontológicas

Pruebas geológicas Pruebas paleoclimáticas

Evolución de los continentes

Evolución de los continentes

Pruebas de paleomagnetismo (Harry Hess, 1962)

Las placas tectónicas

Animaciones

Elementos asociados a las placas tectónicas: 1-Astenosfera; 2-Litosfera; 3-Punto caliente; 4-Corteza oceánica; 5-Plano de subducción; 6-Corteza continental y orogénesis; 7-Rift continental (inicio de la apertura de un nuevo océano); 8-Borde convergente; 9-Borde divergente; 10-Borde transformante; 11-Volcán en escudo; 12-Dorsal oceánica; 13-Borde convergente; 14-Estratovolcán; 15-Arco-isla; 16-Placa; 17-Astenosfera; 18-Fosa oceánica.

Los puntos tectónicos más activos del planeta

El ciclo de Wilson

Distintas etapas del ciclo de Wilson

Play

Presentación interactiva del Ciclo de Wilson

Distintos estadíos del ciclo de Wilson

Valle del Rift (África)

Recreación del posible futuro del continente africano y grietas del terreno causadas por el valle del Rift incipiente

Actualidad

El ciclo de Wilson en vídeo

Lecturas para profundizar

Ejercicios: Métodos de estudio de la Tierra.

1. Indica las ventajas y desventajas de los métodos directos e indirectos del estudio de La Tierra. Pon al menos un ejemplo de cada uno. 2. ¿Cuál es la diferencia entre hipocentro y epicentro? Realiza un dibujo para apoyar tu explicación. 3. ¿Cuál sería la temperatura del centro de La Tierra si el gradiente geotérmico permaneciera estable a 33ºC por cada kilómetro descendido? Razona tras realizar el cálculo, por qué el dato estimado es de 6000ºC.

Ejercicios: ondas sísmicas.

4. Realiza la gráfica de las ondas P y S relacionando velocidad vs profundidad en un planeta que reuniera las siguientes características:

• 0-700 km: capa sólida cuya densidad y rigidez va aumentando de manera progresiva
• 700-1500 km: capa sólida homogénea.
• 1500-3000 km: capa fluida

Ejercicios: ondas sísmicas.

5. Describe cómo serían las diferentes capas de los planetas A y B que presentan las siguientes lecturas de ondas sísmicas:

Planeta A Planeta B

Ejercicios: ondas sísmicas.

5. Describe cómo serían las diferentes capas de los planetas A, B, C y D que presentan las siguientes lecturas de ondas sísmicas:

Planeta C Planeta D

Ejercicios: teoría de la tectónica de placas.

6. ¿En qué evidencias se basaron los científicos para proponer la expansión del suelo oceánico y la teoría de la tectónica global? 7. ¿Cómo se formó la cordillera del Himalaya? ¿Por qué su altitud media sigue aumentando? 8. ¿Cuál es la diferencia entre dorsal oceánica y zona de subducción? 9. Indica por qué hay muchos terremotos, tsunamis y vulcanismo en la zona de Indonesia o Japón.

Ejercicios: teoría de la tectónica de placas.

10. Si África y América se han separado aproximadamente unos 5000 km en los últimos 200 millones de años ¿A qué velocidad se separan los continentes?