Viaje al centro de la Tierra

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Viaje al centro de la Tierra

De la novela a la realidad

Julio Verne y la Geología

En 1864, julio Verne, en su novela "Viaje al centro de la Tierra", describió el viaje de varios héroes a las entrañas del planeta. El escritor se basó en las ideas científicas de su tiempo, lo que sugiere que la Tierra en su interior es hueca.

¿Es posible la existencia de grandes cavidades en el interior terrestre? ¿Por qué? ¿Podría existir agua en el interior terrestre? ¿Y qué pasaría si entra en contacto con el magma como en la película? ¿Hay fósiles en el interior de la Tierra? ¿Cómo te imaginas la Tierra por dentro?

Clip de "Viaje al centro de la Tierra"

¿Cómo se formó la Tierra?

¿Tierra o pastel?

Si hiciéramos un viaje al centro de la Tierra real, podríamos ver diferentes capas a medida que avanzamos, casi como una tarta.

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¿Cómo estudiamos el interior de la Tierra?

Podemos usar tanto métodos indirectos como directos

Métodos indirectos

Métodos directos

Estudios geotérmicos, eléctricos, estudio de meteoritos, etc.

Estudio de los terremotos (sismología)

Vulcanismo

Prospecciones

El modelo geoquímico de la estructura interna de la Tierra

La corteza: el glaseado de la Tierra

Es la capa externa, rígida y fría. Su composición e historia es diferente en los fondos oceánicos y en los continentes, por lo que podemos distinguir dos tipos

Corteza continental

Corteza oceánica

Es mucho más profunda (35-70km) que la corteza oceánica, pero menos densa que ésta. En su composición predomina el granito.

Es menos profunda (no supera los 10km) que la continental, pero es más densa que ésta. Está formada fundamentalmente por basaltos.

El manto:bizcochito de olivino

Se trata de una capa intermedia de rocas densas, formada fundamentalmente por peridotita, cuyo principal mineral es el olvino. Se divide en:

Manto superior

Manto inferior

Se separan por una zona de transición, donde las propidades físicas de las tocas del manto superior van variando debido al incremento de presión y temperatura, dando lugar a materiales más densos.

El núcleo:el relleno con sorpresa

Está contituido por hierro y pequeñas cantidades de níquel. Abarca desde los 2900km y tiene dos partes con diferente estado físico:

Núcleo externo

Núcleo interno

El modelo geodinámico de la estructura interna de la Tierra

La litosfera

Comprende la corteza (oceánica y continental) y la parte más externa del manto superior rígido. La litosfera es arrastrada por los movimientos del manto sublitosférico y se fragmenta en grandes bloques denominadas placas litosféricas. Éstas encajan entre sí y están sometizas a movimientos horizontales (tectónica de placas) o verticales (ajustes isostáticos).

El manto sublitosférico o astenosfera

Situada entre la litosfera y el manto inferior, se considera coindicente con el manto superior. Presenta una temperatura cercana al punto de fusión, pero se encuentra en estado sólido. Es una capa muy plástica, algo así como "plastilina". Muestra tendencia a fluir ante esfuerzos aplicados durante largos periodos de tiempo.

El manto inferior o mesosfera

Es una capa de rocas en estado sólido, aunque mucho más rígida que la parte superior del manto. Permite el descenso de placas litosféricas frías procedentes de las zonas de subducción y el ascenso de las plumas de magma.

Núcleo externo

Se trata de la única capa del interior terrestre fundida. Su fluidez es similar al agua y está sometida a corrientes de convección que originan el campo magnético terrestre.Alrededor del núcleo externo encontramos la capa D, que acumula calor del núcleo externo escapando en ocasiones penachos térmicos: plumas de magma que alcanzan la litosfera.

Núcleo interno

Se encuentra en estado sólido aunque su composición es similar al núcleo externo. El calor del núcleo interno se propaga al núcleo externo líquido, generando las corrientes de convección.

Los movimientos de los continentes

La historia de cómo los avances científicos fueron capaces de explicar al detalle un misterio de siglos.

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Alfred Wegener

Propone en 1915 la Teoría de la Deriva Continental, relacionando diferentes fenómenos observados en el campo de la paleontología, litología, paleoclimatología y geografía. Wegener propuso que las masas continentales que contemplanos en la actualidad, en algún momento del pasado estuvieron unidas formando un supercontinentes llamado Pangea. Aunque se apoyó en diversas evidencias científicas, no fue capaz de explicar del todo el por qué de los movimientos de los continentes en el tiempo.

La expansión del fondo oceánico

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Tras la Segunda Guerra Mundial y gracias a los avances tecnológicos del sónar y la elaboración del primer mapa del fondo oceánico (Marie Tharp y Bruce Heezen), Harry Hess propuso en 1962 su Teoría sobre la Expansión del Fondo Oceánico. La expansión de los fondos oceánicos ocurre en las dorsales, donde se forma nueva corteza oceánica mediante la actividad volcánica y el movimiento gradual del fondo alejándose de la dorsal. Estas cordilleras submarinas recorren el fondo oceánico, con una potente actividad volcánica y sísmica. A ambos lados de la dorsal, se observó un bandeado de rocas con la misma edad y polaridad magnética, una prueba de que en estos lugares se crea litosfera nueva que es empujada hacia los lados a medida que va surgiendo nuevo material.

La disposición de terremotos y volcanes

La Teoría de la Tectónica de Placas

En la década de los 60 del siglo XX, Tuzo Wilson elabora el concepto de placa, tras la interpretación de la distribución mundial de terremotos y volcanes. Por tanto, la litosfera estaría fragmentada en placas litosféricas (oceánicas o mixtas).

• La litosfera se encuentra dividida en placas, limitadas por franjas inestables de gran actividad sísmisca y volcánica, que encajan entre sí.
• La litosfera oceánica, más delgada y densa, se genera en las dorsales oceánicas. Como el volcumen terrestre es constante, una cantidad equivalente de litosfera se destruye en las llamadas fosas de subducción.
• El calor interno de la Tierra junto con la gravedad terrestre generan corrientes de convección que mueven unas placas con respecto a otras.
• Las placas interactúan entre sí dando origen a las grandes estructuras del relieve terrestre y fenómenos asociados como terremotos y volcanes.

Las corrientes de convección

Tipos de bordes de placa

Bordes divergentes

Bordes pasivos o de cizalla

Tipos de bordes de placa

Importante

Placas oceánicas

Resumen

Bordes convergentes

Ajuste isostático

El origen de Canarias

Un fenómeno intraplaca

La actual Teoría Sintética reune las tres hipótesis que habían intentado explicar el origen de las islas: la H. del punto caliente, la H. de los bloques levantados y la H. de la fractura propagante. En general, decimos que sobre Canarias hay un manto con una anomalía térmica que alimenta el vulcanismo. Los ciclos volcánicos (actividad/inactividad) están regulados en parte por la prolongación de una falla al sur del Atlas (África) y su compresión/descompresión. Asimismo, el control tectónico derivado del movimiento de las placas explica, según la H. de los bloques levantados, la elevación diferencial de las islas sobre el fondo oceánico.

Actividades

Para reforzar todo lo aprendido, aquí te dejo unas actividades que te ayudarán.

Haz un listado con las placas oceánicas y las placas mixtas.

¿Qué es la astenosfera y qué papel juega en el movimiento de las placas tectónicas? Explica qué diferencias existen entre la teoría de la deriva contiental y la teoría de la tectónica de placas Completa el siguiente cuadro:

La disposición actual de los continentes tal y como los vemos en los mapas es relativamente reciente, si hablamos en tiempo geológico. A lo largo de la Historia de la Tierra, las masas continentales se han desplazado, dando lugar a diferentes ambientes, pero.....¿por qué?

Modelo geodinámico

Se basa en el estado físico de las capas y en sus propiedades mecánicas ante las presiones y temperaturas a las que se encuentran. La presión y la temperatura afectan al comportamiento mecánico, densidad y estado de los materiales del interior de la Tierra.

Bordes divergentes

Nueva corteza

Son procesos como la fragmentación continental o la formación de dorsales oceánicas. Las corrientes de convección producen esfuerzos que tienden a separar los flancos de la fractura, por lo que esta tiende a permanecer abierta favoreciendo la continua salida de magma.

Los puntos calientes que se pueden dar dentro de la propia placa, pueden iniciar la fracturación de la litosfera continental, formandose un rift, que se inundará. Posteriormente se formará una dorsal oceánica.

Pruebas paleontológicas

Fósiles y más fósiles

Se localizaron fósiles de flora y fauna muy similares en continentes diferentes, con la misma edad y características, lo cual suponía que estos debieron estár unidos en algún momento del pasado.

Movimientos verticales de la litosfera

El ajuste isostático

La isostasia se fundamenta en el equilibrio entre los materiales que forman el relieve terrestre, de diferente densidad: la litosfra es menos densa que el manto sublitosférico o astenosfera. Las variaciones de masa y volumen tienen como consecuencia una pérdida de equilibio que provoca movimientos verticales de ascenso o descenso hasta alcanzar el equilibrio.

Un incremento en del peso sobre la litosfera puede provocar su hundimiento, lo que se conoce como subsidencia. La erosión o el deshielo reducen el peso sobre los bloques, lo que provoca su elevación.

Los bordes de cizalla

En estos ni se crea ni se destruye litosfera. Se forman cuando dos placas se deslizan horizontalmente en sentido contrario. En este caso se generan fallas transformantes, que danlugar a gran cantidad de seísmos. Un caso es la falla de San Andrés en California, el límite entre las placas Pacífica y Norteamericana.

El origen de las corrientes de convección

Las placas litosféricas se mueven gracias a las corrientes de convección y la gravedad terrestre. Las fuerzas responsables de la dinámica de estas corrientes tienn su oigen en la diferencia de temperatura entre el interior terrestre y las capas más externas. Los materiales de las zonas profundas del manto, aun estando a una gran temperatura, se encuentran en estado sólido por la presión. Esto afecta a su densidad, que disminuye, por lo que ascienden en forma de penachos térmicos hasta la litosfera.

Un ejemplo de corrientes de convección, son las que se generan en un caldero de agua hirviendo.

BORDES DE COLISIÓN CONTINENTAL

Cuando la litosfera oceánica entre dos placas subduce bajo la continental, el agua desaparece y los sedimentos se van acumulando por compresión y se levantan. Así, el grosor de la litosfera continental aumenta, llegando a duplicarse.De esta manera se forma una cordillera de tipo alpino, como los Alpes o el Himalaya. Las partes más altas de estas cordilleras están formadas por rocas sedimentarias procedentes de los sedimentos oceánicos, ricos en fósiles. De esta manera se produce un ascenso isostático por el empuje que ejerce el manto sobre la litosfera engrosada.

Modelo geoquímico

El modelo geoquímico surge a partir del estudio de las diferencias en la composición de las rocas.

Bordes convergentes

ZONAS DE SUBDUCCIÓN

la colisión de una placa continental con una oceánica, esta subduce bajo la continental al ser más densa. Este proceso da lugar a cordilleras de tipo andino, como la de los Andes.El aumento de temperatura provoca la fusión parcial de las rocas que subducen, generando magmas que ascienden. Los sedimentos de la parte no oceánica se acumulan y pliegan formando un prisma de acreción que se une al continente.

Evidencias paleoclimáticas

Las formaciones rocosas de la misma edad generadas en las mismas condiciones climáticas pero localizadas en continentes separados apoyaron la idea de Wegener.

Ciertas rocas se consideran evidencia de un determinado clima.

• Los carbones se forma en climas húmedos, selvas tropicales.
• Los yesos se forman en climas áridos.
• Las tilitas se forman en clima glaciar.

Las pruebas geográficas

La similtud de las lneas de costa y el encaje de los perfiles de los continentes, especialmente África y Sudamérica, había sido ya observado por Benjamin Franklin (S.XVIII) o Alexander von Humboldt (S. XIX). Este encaje supondría que formaron parte de un supercontinente

Choque de dos placas oceánicas.

En este caso, la placa más densa de las dos subduce bajo la otra. En estos lugares del océano se generan arcos de islas volcánicas, al convertise el material que subduce en magma, que asciende a la superficie.

• Un ejemplo es el arco de islas oceánicas que conforma la región de Japón.

Zonas de subducción

TERREMOTOS DE FOCO PROFUNDO.

Los bordes convergentes son zonas en las que se producen importantes movimientos sísmicos, debido al proceso de subducción de las placas. Sobre todo cuando una placa oceánica subduce bajo una continental, pueden producirse fuertes seísmos, denominados terremotos de foco profundo, muy destructivos.La energía se va acumulando en estos bordes por el fneómeno de subducción hasta que se libera de manera repentina, causando un gran evento sísmico.