la tierra: geodinámica interna y externa

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La Tierra: geodinámica externa e interna

La Geodinámica es una rama de la Geología, que trata de los agentes o fuerzas que intervienen en los procesos dinámicos

de la Tierra.

En el planeta Tierra se producen cambios a lo largo del tiempo, tanto en la superficie como en las capas profundas

Algunos son rápidos (huracanes, terremotos ...)

Otros mucho más lentos (movimientos continentales, orogenias ...)


Se subdivide en:

Geodinámica interna o procesos endógenos que trata de los factores y fuerzas profundas del interior de la Tierra

Cambios del interiorFuente de energía: Calor interno terrestreTiende a acentuar el relieveTeoría de la Tectónica de placas


Geodinámica externa o procesos exógenos, trata de los factores y fuerzas externas de la Tierra (viento, agua, hielo, etc..), ligada al clima y a la interacción de éste sobre la superficie o capas más externas.

Cambios del exterior

Fuente de energía: Radiación solar que se transforma en movimiento de fluidos

Tiende a nivelar el relieve


El origen de la tierra

El origen de la Tierra se remonta a unos 4.500 millones de años

Al principio era muy diferente a como hoy la conocemos

El proceso de formación de la Tierra tuvo lugar durante unos 10 a 20 millones de años

En un inicio, no existe ningún continente, y está cubierta en su totalidad por océanos y rodeada por una espesa capa de nubes

El tamaño es una décima parte del volumen actual

http://www.youtube.com/watch?v=q4tr1vg0Z2I

http://www.youtube.com/watch?v=q4tr1vg0Z2I



Este “protoplaneta” Tierra, gira en torno al sol junto a una veintena de protoplanetas de tamaño similar

Hoy, este espacio es ocupado por la órbita de 4 planetas: Mercurio, Venus, Tierra y Marte.



Estos protoplanetas comenzaron a colisionar entre sí debido a la modificación de sus órbitas causada por el efecto de sus fuerzas gravitatorias.

La colisión de estos protoplanetas provoca su fusión y origina un protoplaneta de tamaño igual a la suma del tamaño de los astros que colisionan



El tamaño de un planeta depende de las colisiones que lo han engendrado.

La Tierra fue el resultado de una decena de colisiones

La última colisión de protoplanetas que originó la Tierra fue la más espectacular



De esta última colisión se liberaron hacia el espacio enormes cantidades de rocas en fusión que orbitan alrededor de la Tierra



Estos fragmentos colisionan entre sí y fusionándose entre sí



El satélite de nuestro planeta fue fruto de estos encuentros



En la actualidad, sus características principales son:

FormaAproximadamente un elipsoideRadio ecuatorial : 6.378 Km. Diametro: 12.756 KmRadio polar: 6.357 Km. Diametro: 12.713 Km

MasaMasa 5,89 billones de toneladasDensidad heterogénea:

Densidad media: 5.52 g/cm3


¿Cómo es la Tierra por dentro?

El interior de la Tierra es en su inmensa mayoría inaccesible

A penas se han conseguido excavar los 15 primeros kilómetros

A pesar de ello, los geólogos disponen de diferentes procedimientos de estudio que les permiten obtener información del interior de nuestro planeta, hasta el punto de que actualmente se puede decir que se conocen bastantes detalles acerca de su composición, estructura y dinámica.



Métodos directos:Estudio de los materiales accesibles de la superficie de la Tierra mediante toma de muestras (composición , edad....)estudio de los materiales extraídos de las minas la realización de sondeos geológicos


El sondeo más profundo realizado hasta la actualidad es el KSB (Kola Superdeep Borehole), al norte de Rusia, que ha llegado hasta los 15 km. Los testigos permiten crear litotecas, es decir, colecciones de material rocoso que proporcionan información de rocas y fósiles profundos.




laboratorio geológico situado a 8.578 metros de profundidad, a temperaturas de 180ºC


Pero los más importantes son métodos indirectos, entre los que destaca el método sísmico, pero que también incluyen métodos como el estudio de los meteoritos.

Este método trata de obtener información a partir de las ondas emitidas por un terremoto, sismo o seísmo.


En gran medida, la estructura de la Tierra, se ha deducido por el comportamiento de estas ondas sísmicas que atraviesan varias veces la Tierra en distintas direcciones cuando se produce un terremoto.


Las ondas sísmicas podemos dividirlas en:

1. Longitudinales, cuando las partículas afectadas vibran en la misma dirección en la que se propaga el movimiento. Se propagan en materiales sólidos y fluidos (ondas P)

2. Transversales, las partículas afectadas vibran perpendicularmente a la dirección de propagación del movimiento. Sólo se propagan en los medios sólidos (ondas S).




Las velocidades de las ondas dependen de la rigidez, la compresibilidad y la densidad.

Al haber dos tipos de ondas sísmicas longitudinales y transversales se pueden calcular estos parámetros para el interior terrestre.

Los cambios bruscos de velocidad de las ondas sísmicas se llaman discontinuidades



Se pueden apreciar en las gráficas que se obtienen a partir de los sismómetros



Las discontinuidades llevan los nombres de los sismólogos que las descubrieron y son:

- Discontinuidad de Mohorovic,

- Discontinuidad de Gutemberg

- Discontinuidad de Wiechert-Lehman

Mohorovic, Croacia. 1857 Gutemberg, Alemania. 1889 Lehman, Dinamarca. 1888



Estas 3 discontinuidades indican que la tierra se divide en 3 capas: corteza manto y núcleo, cada una con características diferentes



La cortezaCapa exterior de la Tierra

Muy delgada si se compara con manto y nucleo: espesor: 5 - 80 Km

Contacto interior con el manto, separados por la discontinuidad de Mohorovicic

Contacto superior con la atmósfera, continentes, o hidrosfera (fondos oceánicos)

Composición: rocas silíceas - Continental . Más Al: Granitos- Oceánica . Más Fe y Mg: Basaltos

Temperatura: Desde bajo cero en superficie hasta 800-1500 ºC en profundidad

Densidad: 3.0 g/cm3



Mayoritariamente sólida rígida aunque a veces se deforma y a veces se funde formando magmas

Tipos de corteza

Corteza Continental

33% de la superficie terrestre.

Suele coincidir con continentes aunque en parte está bajo las aguas en las plataformas continentales.

Gruesa : 25 a 80 Km

Corteza Oceánica

66% de la superficie terrestre.

Suele coincidir con los océanos

Fina : 6 a 12 Km



Manto

Es la capa terrestre más importante: 67% de la masa y 82% del volumen del planeta

Predominantemente compuesto por silicatos de Fe y Mg

Se distinguen tres zonas:

Manto superior: Desde los 30-40Km de profundidad hasta los 900Km.

Manto inferior: Desde los 900 Km a los 2.600Km.

Zona D: contacto con el núcleo, de los 2.600 Km a los 2.900 Km

Temperatura: Muy alta 2000 - 4000 ºC

Presión: 50.000 - 1,4 E6 atmósferas

Densidad: 4 - 6 g/cm3


¿Cómo es la Tierra por dentro?Estado Físico: Sólido rígido en la parte superior y Plástico el resto

La parte superior rígida junto con corteza recibe el nombre de litosfera



Movimientos: Convección interna. Probable en todo el manto. Una o dos capas de células de convección

La convección produce movimientos laterales en litosfera: Tectónica de placas y Puntos calientes.



Núcleo

Composición: 80 - 90 % Hierro . 4% Ni, cantidades menores de O y Si.

Se supone homogéneo

Temperatura: Muy elevada . 4.000 - 6.600 ºC

Densidad: Muy alta . 9 a 14-18 gr/cm3

Estado Físico: Líquido en su primera parte. Sólido el resto por aumento de presión

Movimientos de convección interna y cambios de ritmo de núcleo interno y manto generan campo magnético.

Activo desde hace 3.500 millones de años al menos.



Hoy en día se tiende a explicar la estructura de la Tierra, tendiendo al comportamiento mecánico de los distintos materiales, ya que una misma roca sometida a condiciones diferentes de presión y temperatura presenta rigidez y estado físico distintos.

Así, la observación de algunos terremotos con hipocentros profundos permitió deducir la existencia de una capa dentro del manto superior, en la que las ondas sísmicas quedaban como atrapadas y disminuían de velocidad. A esta capa se la denominó Astenosfera o “capa de baja velocidad” y se interpretó que estaba parcialmente fundida. En ella se originan los magmas que salen por los volcanes de las cordilleras submarinas y de otros lugares de la Tierra, y se producen las llamadas corrientes de convección, que permiten interpretar mejor la dinámica interna de la Tierra



Desde un punto de vista dinámico la Tierra puede dividirse en las siguientes zonas:1. Litosfera. Conjunto rígido que abarca la corteza más una parte del manto superior, hasta la Astenosfera


¿Cómo es la Tierra por dentro?2. Astenosfera. Capa de baja velocidad para las ondas sísmicas, que se sitúa dentro del manto superior, entre los 70-150 Km y los 600-800 Km de profundidad, según las zonas de la Tierra. La Litosfera está formada por bloques rígidos llamados placas litosféricas, que se mueven entre sí por las corrientes de convección que tienen lugar en la Astenosfera.3. Mesosfera. Capa formada por el resto del manto por debajo de la Atenosfera4. Endosfera. Capa equivalente al núcleo.


Geodinámica interna o procesos endógenos que trata de los factores y fuerzas profundas del interior de la Tierra

Cambios del interiorFuente de energía: Calor interno terrestreTiende a acentuar el relieveTeoría de la Tectónica de placasSismicidadVulcanismoFormación de pliegues y fallas

la tierra: geodinámica interna y externa

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