unidad 2 el planeta tierra: formación y métodos de estudio biología y geología
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Unidad 2
El planeta tierra: formación y métodos
de estudio
Biología y geología
02 El planeta tierra: formación y métodos de estudio
2
ÍNDICE
1. El universo
2. El planeta tierra
3. Métodos de estudio del interior de la Tierra
02 El planeta tierra: formación y métodos de estudio
1. El universo
El Universo es todo lo que existe: materia, energía, espacio y tiempo.
Ilustración del siglo XIX. Universum. C. Flammarion, Woodcut, Paris 1888, Coloration.
Distribución de la materia en el Universo
El Universo observable se puede dividir en espacio galáctico y espacio intergaláctico.El espacio intergaláctico está formado por polvo y gas muy dispersos.El espacio galáctico es la parte donde se encuentra concentrada la mayoría de la masa del Universo, distribuida en galaxias.
02 El planeta tierra: formación y métodos de estudio
1. El universo
Origen del universo
El destino final del universo
Existen dos grandes hipótesis sobre la evolución final del Universo:
En el Big Crunch o Gran Implosión el Universo quedaría reducido nuevamente a un punto.En el Big Rip, el Gran Desgarramiento o Teoría de la Eterna Expansión, el Universoseguiría expandiéndose.
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1. El universo
El sistema solar
El Sistema Solar está constituido por una estrella central, el Sol, ocho planetas, satélites, asteroides y cometas.
Composición y estructura actual del Sistema Solar.
02 El planeta tierra: formación y métodos de estudio
1. El universo
El sistema solar
La hipótesis de la nebulosa primitiva explica la formación del Sistema Solar.La formación de los cuerpos planetarios se desarrolla en tres fases: condensación, acreción y diferenciación.
El origen del sistema solar
02 El planeta tierra: formación y métodos de estudio
2. El planeta tierra
La formación de la tierra
La Tierra es uno de los ocho planetas del Sistema Solar. Pertenece a los planetas interiores y posee un único satélite: la Luna.
Peridotita. Las peridotitas son unas rocas plutónicas formadasmayoritariamente por olivino.
La Tierra se formó por acreción o unión por choque de condensados sólidos o planetesimales y posterior diferenciación en capas de distinta densidad.
La solidificación y diferenciación química de la Tierra
Origen y evolución de las capas fluidas del planeta
Roca antigua de Gunflint Chert (Canadá), de aproximadamente 2 000 millones de años. Detalle al microscopio de resto fósil en la roca.
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2. El planeta tierra
Etapas de la evolución de la Tierra
Una vez formada la Tierra, hace 4 560 millones de años, comienza su evolucióncomo cuerpo planetario. En la historia evolutiva de la Tierra hay que distinguirdos etapas: la etapa pregeológica y la etapa geológica.
La etapa pregeológica es el periodo que comprende desde su origen cósmicohasta aproximadamente unos 4 030 millones de años, lo que se llama eónhádico.
La etapa geológica es el periodo que comprende desde hace aproximadamente4 030 millones de años hasta la actualidad. En esta etapa aparece la vida enel planeta.
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2. El planeta tierra
El sistema tierraLa Tierra, como consecuencia de su origen y su evolución, está estructurada encapas más o menos esféricas, dispuestas de tal manera que las capas internasson más densas, y las capas externas son más ligeras y de naturaleza fluida.
Criosfera. Glaciar Perito Moreno en el parque Nacional Los Glaciares, Patagonia (Argentina).
Las capas externas de la Tierra: atmósfera e hidrosfera.
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2. El planeta tierra
El sistema tierra
Estructura interna de la Tierra. No todas las capas están representadas a la misma escala.
Un sistema es un grupo de elementos interrelacionados que forman un conjunto complejo.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos directos
Los métodos directos se basan en la observación directa de la naturaleza y del comportamiento de los materiales terrestres.
Métodos indirectos
Los métodos indirectos son los que, a partir de la observación y el estudio de las manifestaciones de la energía de la Tierra, permiten hacer hipótesis sobre las características del planeta.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Los meteoritos
Los meteoritos son fragmentos de materia extraterrestre que alcanzan la superficie de la Tierra sin que se hayan vaporizado al atravesar la atmósfera.Hay tres grandes tipos de meteoritos: los rocosos, los metálicos y los metalorocosos
Muestra de meteoritos.a) Meteorito metalo-rocoso formado por dos fases bien diferenciadas, por un ladoel metal (hierro y niquel) y por el otro los silicatos (olivino).b) Meteorito metálico formado por hierro y níquel.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
El método sísmico
Se basa en el estudio de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas que se generan en los sismos o terremotos. A partir de estos estudios se realizan hipótesis sobre la estructura y composición del interior del planeta.
Representación de un sismo.
¿Qué es un sismo?
Un sismo o terremoto es la vibración de la Tierra producida por la liberación brusca de energía.
Sismicidad de la Península Ibérica y áreas próximas. Fuente: Centro Nacional de Información geográfica, Instituto Geográfico Nacional (2004).
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
¿Qué es un sismo?
Escala de intensidad sísmicaMSK-EMS.
Los sismos se evalúan por su intensidad o por su magnitud; según estos dos criterios se utilizan principalmente dos tipos de escalas las escalas tipo Mercalli y la escala de Richter:
El método sísmico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Las ondas sísmicas
Tipos de ondas sísmicas.Las flechas rojas indican la dirección de propagación.
La energía liberada en los sismos se transmite en forma de ondas sísmicas.
Las ondas sísmicas internas son de dos tipos: ondas P y ondas S.
El método sísmico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Registro de los terremotos
Sismograma de un terremoto.
Los sismógrafos son aparatos con los que se pueden registrar las vibraciones horizontales y verticales producidas por un sismo.
Sismógrafo vertical.Sismógrafo horizontal.
El método sísmico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Aportaciones del método sísmico
Variación de la velocidad de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra.
Se denominan discontinuidades sísmicas a zonas del interior de la Tierra donde las ondas sísmicas sufren un cambio brusco en su
velocidad y en su direccióndebido a fenómenos de reflexión y
refracción.Las discontinuidades sísmicas
implican un cambio en la densidad de los materiales y/o en la rigidez
de los mismos; por lo tanto, indican un cambio en el tipo de
rocas y/o en el estado físico de las mismas.
El método sísmico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Tomografía de las ondas sísmicas
Imagen tomográfica del interior de la Tierra.
Las imágenes tomográficas muestran un manto mucho más complejo que los primeros modelos sísmicos. Se observan zonas donde las ondas viajan velozmente y otras donde viajan más lentamente. Las zonas rápidas indican materiales relativamente fríos y las más lentas corresponden a materiales más calientes.
El método sísmico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Campo magnético dipolar de la Tierra. Abreviaturas: PSm = polo sur magnético, PNm = polo norte magnético, PSg = polo sur geográfi co y PNg = polo norte geográfi co.
Es un método indirecto que basa sus estudios en las variaciones del campo magnético terrestre.
El método magnético
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Magnetismo termorremanente.
El origen del campo magnético terrestre está en el núcleo de la Tierra.La magnetosfera es la zona atmosférica donde se detecta el campo magnético de la Tierra.
El método magnético
Origen del campo magnético
El magnetismo en las rocas
El magnetismo remanente de una roca es el que tiene debido al magnetismo de los minerales que contiene. Los elementos magnéticos pierden su magnetización por encima de una temperatura determinada, que se llama punto de Curie
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
El método magnético
Se denomina paleomagnetismo al magnetismo existente en otras épocas geológicas, y que ha quedado impreso como magnetismo remanente en algunas rocas que se estaban formando en aquel momento. Este magnetismo
se puede mantener a lo largo del tiempo si no se sobrepasa el punto de Curie.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Bandas simétricas teóricas de magnetismo normal e inverso a ambos lados de la dorsal.
Los magnetómetros son aparatos que miden el magnetismo de las rocas.
•Inversiones del campo magnético terrestre•Aportaciones del método magnético
El método magnético
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Gravímetro.
El método gravimétrico estudia las variaciones de la gravedad en distintos puntos de la superficie de la Tierra.
Para conocer la causa de las variaciones de la gravedad de la Tierra debemos recordar la ley de la gravitación universal de Newton
El método gravimétrico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Se denomina anomalía residual de la gravedad a la producida por las distintas densidades de los materiales. Se sabe que cuanto mayor es la densidad de los materiales en un punto, mayor es el valor de la gravedad en ese punto. La greal corregida es la gravedad real a la que se le han eliminando los valores de la anomalía causados por la latitud, la altitud y el relieve. Esta anomalía se calcula con la siguiente fórmula:
Se denomina anomalía de la gravedad de un punto a la diferencia entre el valor real de la gravedad gr , medida con un gravímetro, y el valor teórico de la gravedad en ese punto gt:
El método gravimétrico
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
El método gravimétrico ha dado explicación a los ascensos y descensos (subsidencia o hundimiento) que se producen en distintos puntos de la Tierra. Todos estos movimientos no se pueden explicar más que como movimientos isostáticos.
Aportaciones del método gravimétrico
Distribución de las densidades en el interior de la Tierra.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
El método térmico utiliza las variaciones del flujo térmico de la Tierra para formular hipótesis sobre la estructura y composición de su interior.
El método térmico
Representación del equilibrio isostático mediante piezas de madera introducidas en agua.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
¿Qué es el flujo térmico?
Se denomina flujo térmico (Q) al calor que desprende la Tierra por unidad de superficie
y que procede del interior de ésta.
Hay anomalías térmicas positivas cuando el flujo térmico es superior al flujo térmico medio.
Hay anomalías térmicas negativas cuando el flujo térmico es inferior al flujo térmico medio.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Origen del flujo térmico y modelos de transferencia del caloren el interior de la Tierra
El calor interno de la Tierra tiene dos orígenes diferentes:
Por un lado, está el calor primigenio, o calor que se conserva en el núcleo de la Tierra de las etapas iniciales de su formación.
Por otro, está el calor radiactivo, que es el calor generado en la desintegraciónde elementos como 235U, 238U, 232Th, 40K, en distintos puntos del interior de la Tierra.
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3. Métodos de estudio del interior de la tierra
Métodos indirectos
Gradiente geotérmico
El gradiente geotérmico es la variación de la temperatura con la profundidad. En las capas externas del planeta, el gradiente geotérmico es de 25 ºC/km. Este valor no es constante. Variaciones de la
temperatura en el interior de la Tierra.
Aportaciones del método térmico
La principal aplicación del estudio del flujo térmico y de las variaciones de la temperatura del interior de Tierra ha sido explicar el origen del movimiento de las placas litosféricas.