Tema 6: GEOSFERA

1. El sistema Geosfera

• La litosfera se encuentra en un estado de cambio continuo.

• Operan de forma simultanea :

• Procesos geológicos externos: Destruyen el relieve.• Procesos geológicos internos: Crean relieve.

Se mantiene un equilibrio dinámico entre ambos tipos de procesos.

2La Geosfera

La Geosfera 3

GEOSFERA COMO SISTEMA

La geosfera es el sistema de mayor tamaño y soporte de los

demás sistemas.

Es la parte sólida del planeta.

Básicamente está formada por minerales y rocas dispuestas en capas.

En el planeta actúan dos tipos de energía:

Interna: Energía geotérmica (procedente de

desintegraciones radiactivas y calor remanente)

Externa: Energía procedente del Sol

GEOSFERA COMO SISTEMA ENERGÍA INTERNA

Energía geotérmica o calor interno de la Tierra: (0,03 º C /metro)

Valor medio. Gradiente térmico: variación de

temperatura con la profundidad. Va disminuyendo.

Flujo térmico: es el calor que libera la Tierra por tiempo y

superficie: Q= K∙Gradiente térmico

(K= conductividad rocas)

Las roca conducen mal el calor, en el iterior habrá diferencias que crean tensiones generadores de los procesos formadores internos

(orogenias, magmatismo…)

GEOSFERA COMO SISTEMA

ENERGÍA EXTERNA. Los procesos geológicos externos están

causados por los agentes geológicos externos: atmosfera, hidrosfera, biosfera.

Son: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.

Estos agentes cambian el relieve mediante una serie de acciones que forman el ciclo geológico

externo, siendo destructores.

7 La Geosfera

GEOSFERA COMO SISTEMA

Estos procesos suceden ininterrumpidamente describiendo un ciclo llamado Ciclo Geológico.

Durante este ciclo se produce un intercambio de materia y energía de la geosfera con los otros sistemas, por lo que la geosfera es un sistema

abierto que interacciona con la atmósfera, hidrosfera y la biosfera.

Estos procesos son muy lentos, menos cuando se produce una fase paroxísmica, entrañando

riesgos para el hombre (avenidas, vulcanismo…)

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

Modelos del interior de la Tierra Modelo geoquímico: el primero en proponerse,

se basa en la composición química de las rocas y divide la geosfera en tres capas:

– Corteza, Manto y Núcleo Modelo dinámico: el estudio de los seísmos, los

volcanes la orogénesis… pusieron de manifiesto que eran necesarios criterios adicionales a la naturaleza química de las capas para entender su dinámica.Podemos distinguir tres capas:

– Litosfera, Mesosfera y Endosfera

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEOQUÍMICO El 94% está compuesto

por un número reducido de elementos químicos

(Fe 34,6 %, O 29,2 %, Si 15,2 % y Mg 15,2 %).

Estos elementos forman minerales

distribuyéndose en corteza, manto y núcleo.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO DINÁMICO Tiene en cuenta que la presión

y temperatura afectan a la densidad, estado fisicoquímico y el comportamiento mecánico de los materiales del interior.

Sus capas no coinciden con las composicionales y son:

litosfera, astenosfera, mesosfera (manto inferior),y endosfera (núcleo externo e

interno)

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEOQUÍMICO La Corteza

Es la capa más externa de la geosfera Es una capa rocosa, delgada y sólida. Ocupa entre el 1 y el 1,6 % del volumen. Es poco compacta y se forma de silicatos

hidratados. Tiene entre 10 y 70 kms de espesor. Existen dos tipos muy diferentes:–La corteza oceánica–La corteza continental

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

CORTEZA CONTINENTAL Su espesor varía de 25 a 70 km dependiendo de la zona

de la Tierra en la que se encuentra. Es heterogénea con una densidad media de 2,7 g/cm3

abundado los cuarzos, feldespatos y micas. En su parte inferior aparecen rocas metamórficas como

gneiss o esquistos; en su parte intermedia granitos, y en la parte más superior rocas sedimentarias.

Podemos encontrar rocas tan antiguas como la Tierra (400 M.A aprox.)

Su límite inferior se encuentra en la discontinuidad de Moho en una media de 30 km.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

CORTEZA OCEÁNICA Su espesor varía de 5 a 10 km dependiendo de la zona de la Tierra

en la que se encuentra.Mucho más delgada que la continental Es homogénea con una densidad media de 3 g/cm3 abundando el

Mg, Ca e Fe. En su parte inferior aparecen gabros que presentan piroxenos y

feldespatos; en su parte intermedia basaltos (rocas magmáticas), y en la parte más superior rocas sedimentarias superficiales.

Podemos encontrar rocas muchos más jóvenes por su continua formación (180 M.A aprox.)

Ssu límite inferior se encuentra en la discontinuidad de Moho en una media de 30 km.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEOQUÍMICO El manto

Es una capa rocosa situada debajo de la corteza y que llega hasta los 2900 kms de profundidad.

Ocupa el 68% de la masa y el 82% del volumen interior Está formado por peridotitas, una roca cuyo principal mineral componente

es el olivino. La parte inferior del manto es químicamente igual a la superior sólo que

más densa como consecuencia del aumento de presión. La temperatura al final del manto llega a los 3000º C Tiene dos partes (separadas por la discontinuidad de Repetti):– El manto superior hasta los 670 kms de profundidad. Sus rocas fluyen por la

presión y temperatura con una densidad de 3,2 g/cm3.– El manto inferior desde los 670 hasta los 2900 kms (donde limita con la

discontinuidad de Gutemberg que lo separa del núcleo) Es más compacta y densa que la parte anterior, 5,5g/cm3.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEOQUÍMICO El núcleo

Es la capa más interna, desde los 2900 kms hasta el centro de la Tierra. Constituye el 32% de la masa interna y el 16% de volumen.

Está compuesto por hierro (85%), níquel (5%) y otros elementos no metálicos como Si, S y O(10%)

Tiene una densidad entre 10 y 13 g/cm3. Es el responsable del campo magnético de la Tierra.

Tiene dos partes con la misma composición pero diferentes estados físicos:

El núcleo externo (desde 2900 hasta 5150 kms de profundidad) líquido y fluido a 4000º C

El núcleo interno desde 5150 hasta el centro de la Tierra a 6371 Km.Es sólido y denso a 6000º C.

Ambos núcleos se separan por la discontinuidad de Wiechert-Lehmann situada a 5150 km)

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEODINÁMICO La Litosfera

Es la capa más superficial variando entre 100 km para la litosfera oceánica y los 300 km para la continental, con un comportamiento muy rígido.

Abarca corteza y parte del manto superior, dividida en bloques, llamados placas litosféricas que se desplazan sobre las Astenosfera debido a los movimientos de convección producidos en todo el manto.

En los límites de las placas aparecen los procesos internos (vulcanismos, fallas…)

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEODINÁMICO La Astenosfera

Situada por debajo de la litosfera tiene un espesor variable, pudiendo alcanzar los 300km.

De constitución semifundida y carácter semiplástico, que hacen que las ondas sísmicas se propaguen más fácilmente.

Presenta movimientos de convección, al igual que por el resto de la mesosfera,que provocan el movimiento de las placas

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEODINÁMICO La Mesosfera

Situada por debajo de la astenosfera y se corresponde con el resto del manto.

Al igual que en la astenosfera, se producen corrientes convectivas.

Entre manto y núcleo está la capa D que generan penachos o plumas térmicas que ascienden por convección hasta superficie.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

MODELO GEODINÁMICO La Endosfera

Se corresponde con el núcleo, dividiéndose en interno sólido y externo líquido.

En el externo se producen corrientes de convección, que se creen influyen en la creación del campo magnético de la Tierra.

Dichas corrientes se producen por la diferencia de temperaturas en los materiales radiactivos presentes, ascendiendo las más calientes, y descendiendo las enfriadas al llegar el manto

PROCESOS INTERNOS

Tectónica de placas

TEORÍAS OROGÉNICAS

FIJISTAS CONTRACCIONISMO “ La Tierra estuvo en su origen en estado

fundido, a partir del cual se habría consolidado una corteza superficial rígida, la corteza. El interior, aún incandescente, se habría enfriado lentamente al tiempo que se contraía, lo cual explicaría la aparición de grandes “arrugas” en la corteza: las cordilleras”

MOVILISTAS HIPÓTESIS DE LA DERIVA CONTINENTAL (1912) “Los

continentes estaban unidos formando uno sólo, llamado Pangea. Los continentes serían como balsas de material más ligero que surcarían los fondos más densos, deslizándose sobre ellos”

TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS (1950-60) “ Toda la litosfera es la que se encuentra en movimiento, desplazándose sobre el resto del manto”

HIPÓTESIS DERIVA CONTINENTAL

Propuso que los continentes actuales formaron un continente único al que llamó Pangea, y un

único océano llamado Pantalasia. Posteriormente Pangea se fragmentó y se originaron dos continentes: Gondwana (sur) y

Laurasia (norte), separados por el mar de Tetis. Laurasia se volvió a fragmentar dando lugar a

Eurasia y América del Norte. Gondwana se fragmentó dando lugar a América

del Sur, África, Australia, Antártida y la India, que fueron derivando o desplazándose hasta

dar lugar a la posición actual.

PRUEBAS DE LA DERIVA CONTIENTAL

GEOGRÁFICAS GEOLÓGICAS

PALEONTOLÓGICAS PALEOCLIMÁTICAS

PALEOMAGNÉTICAS

PRUEBAS DERIVA CONTINENTAL

Paleomagnetismo: El campo magnético terrestre ha variado a lo largo del tiempo. Los minerales de hierro que contienen las lavas de los volcanes se orientan según este campo magnético. (Esta prueba sobre el desplazamiento de los continentes la aporta con posterioridad la Tectónica de Placas).

FALLOS EN LA DERIVA CONTINENTAL

Los continentes se desplazan sobre el fondo oceánico. (Según Tectónica de placas son las placas litosféricas las que se desplazan sobre el manto).

Las causas que provocan el desplazamiento de los continentes, son por un lado la fuerza centrífuga, originada por la rotación de la Tierra, que da lugar a la fuga polar que hace que los continentes se desplacen hacia el ecuador, y por otro lado, el frenado mareal provocado por la atracción del Sol y la Luna. (Según Tectónica de placas el movimiento de las placas se debe a corrientes de convección en el manto).

Ambos fallos desacreditaron la creencia de la teoría

BORDES CONSTRUCTIVOS

RIFT CONTINENTALDORSAL OCEÁNICA

BORDES DESTRUCTIVOS

COORDILLERA PERIOCEÁNICA ( ANDES) PLACA DE LITOSFERA CONTINENTAL-PLACA DE LITOSFERA OCEÁNICA CORRIENTE DE CONVECCIÓN DESCENDENTE

ARCO INSULAR PLACA LITOSFERA OCEÁNICA- PLACA MIXTA CORRIENTE DE CONVECCIÓN DESCENDENTE

MAR INTERIOR PLACA MIXTA-PLACA MIXTA CORRIENTE DE CONVECCIÓN DESCENDENTE

COORDILLERA INTERCONTINENTAL PLACA MIXTA-PLACA CONTINENTAL

ACTIVIDAD GEOLÓGICA EN INTRAPLACAS

ANIMACIONES

http://www.bioygeo.info/Animaciones/TectonicVolcanic.swf