Métodos de estudio de la geosfera

Estructura y Dinámica de la Geosfera

• La Geología es la ciencia que estudia la Tierra.
• Su objetivo es comprender el origen y la evolución del planeta a través de las rocas.
• Trabaja a una escala temporal muy extensa (millones de años).
• Muchos procesos geológicos no son observables a escala humana.

¿Para qué sirve la Geología?

• Proporciona conocimiento científico sobre la Tierra.
• Permite la prospección de recursos geológicos (minerales, agua, y energéticos).
• Ayuda a predecir riesgos geológicos internos (volcanes, terremotos) y externos (deslizamientos, inundaciones).
• Facilita el estudio de problemas ambientales (contaminación de suelos y aguas)
• Se utiliza en la realización de obras públicas (infraestructuras y edificaciones).

Subsistema de la Tierra

• La Tierra está compuesta por cuatro subsistemas principales:
• La Geosfera: componente rocoso.
• La Atmósfera: capa gaseosa externa.
• La Hidrosfera: capa discontinua de agua superficial.
• La Biosfera (o Ecosfera): seres vivos, medio físico y relaciones entre ellos.

Origen de nuestro planeta y métodos de estudio

• La Tierra se formó hace aproximadamente 4500 millones de años.
• El estudio del interior terrestre se realiza a través de métodos directos e indirectos.

Estructura Interna de la Tierra

• El estudio del interior se puede dividir en unidades geoquímicas y unidades dinámicas.
• Métodos directos: Observación directa de la superficie (volcanes, sondeos);
• Métodos indirectos: inferidos a partir de datos (propagación de ondas sísmicas, temperatura, densidad, campo magnético, meteoritos).
• Unidades geoquímicas: se diferencian según la composición química (Corteza, Manto, Núcleo)
• Unidades dinámicas: se diferencian según su estado físico (Litosfera, Manto superior/inferior, Núcleo externo/interno)
• Existen discontinuidades como las de Mohorovicic, Gutenberg, y Lehmann.

Tipos de métodos de estudio

• Métodos geológicos: enfocados en la minería, rocas profundas.
• Métodos geofísicos: enfocados en el estudio del interior usando ondas sísmicas, campo magnético.
• Métodos astronómicos: estudio de meteoritos.

Métodos directos para estudio de la Geosfera

• De alcance reducido: prospección (sondajes) y minería.
• De mayor profundidad: erupciones volcánicas.

Métodos indirectos para estudio de la Geosfera

• Métodos sísmicos: transmisión de ondas sísmicas.
• Métodos térmicos: observación de las variaciones de temperatura.
• Métodos gravimétricos: estudio del campo gravitatorio terrestre.
• Estudio de meteoritos.

Métodos Sísmicos

• Los terremotos liberan energía (ondas sísmicas) que ayudan a entender la estructura interna.
• Ondas profundas (P y S) originadas en el hipocentro y ondas superficiales (L y R) originadas en el epicentro.

Zonas de sombra

• Las ondas sísmicas cambian de dirección al atravesar diferentes capas de densidad.
• Hay zonas en las que no se detectan ondas, las zonas de sombra.

Detección de discontinuidades

• Las discontinuidades representan cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas al pasar de una capa a otra.

Principales discontinuidades

• Discontinuidad de Mohorovicic: separa la corteza del manto.
• Discontinuidad de Gutenberg: separa el manto del núcleo.
• Discontinuidad de Lehmann: separa el núcleo externo del núcleo interno.

Geotermografía

• El gradiente geotérmico es la variación de temperatura con la profundidad, que puede variar de una zona a otra.

Estudio de meteoritos

• Su estudio permite deducir la composición y litología de las capas profundas de la geosfera.

Estructura interna de la Geosfera: Modelos

• Modelo geoquímico: basado en la composición química.
• Modelo dinámico: basado en las variaciones de estado y propiedades físicas y en los movimientos internos.

Corteza oceánica

• Capa basáltica cubierta de sedimentos.
• Formada principalmente de basaltos generados en las dorsales oceánicas.
• Su edad disminuye a medida que nos alejamos de la dorsal.

Corteza continental

• Formada por grandes espesores de rocas ígneas, principalmente granito.
• En zonas profundas, contiene capas basálticas similares a la corteza oceánica.

Modelo dinámico de la Geosfera

• La litosfera está dividida en placas tectónicas rígidas que se mueven sobre la astenosfera.
• Se distinguen las placas tectónicas (Litosfera) continental y oceánica.

Principales placas tectonicas

• Existen ocho placas principales y varias otras más pequeñas que conforman el mosaico de placas tectónicas que lo construyen.

Importancia de los límites de placa

• Los limites de placa son zonas de importante actividad volcánica y sísmica.

Dinámica de las placas litosféricas

• Las placas cambian constantemente su tamaño, movimiento e interacción.
• El tamaño de la Tierra se mantiene constante.

Límite de placas: tipos:

• Divergentes: separan las placas (creación de corteza).
• Convergentes: las placas chocan (destrucción de corteza).
• Pasivas o neutros: las placas se deslizan lateralmente una sobre otra.

Dorsales oceánicas

• Son zonas de creación de corteza oceánica.
• Se caracterizan por un surco central llamado Rift.
• En ellas se produce actividad volcánica.

Procesos en dorsales oceánicas

• La corteza oceánica recién creada se aleja de la dorsal.
• La orientación del campo magnético terrestre se registra en las rocas.

Límite de placas convergentes

• Se producen al chocar las placas.
• Pueden ser: • Oceánica-continental: En zonas de subducción se forma corteza continental y volcanes. • Oceánica-oceánica: En zonas de subducción se forma un arco volcánico. • Continental-continental: En zonas de obducción se forma una cordillera.

Zonas de subducción

• Se generan en los límites convergentes.
• La placa más densa se hunde por debajo de la menos densa.
• Asociadas a abundante actividad volcánica y sísmica.

Convergencia continental-oceánica

• Se forman zonas de subducción con abundante vulcanismo y sismicidad.
• La placa oceánica se sumerge debajo de la continental.
• Se forman cordilleras volcánicas de tipo andino.

Convergencia oceánica-oceánica

• Se produce una subducción de la corteza oceánica de una placa por debajo de la otra.
• Se forman arcos insulares.
• En algunas zonas se forma un mar marginal entre dos placas.

Convergencia continental-continental

• Tras la subducción del tramo oceánico las placas continentales chocan.
• Se producen obducciones, formando orógenos del tipo alpino.

Límite neutros

• Son límites donde las placas se deslizan lateralmente.
• Asociados a abundante actividad sísmica.
• La falla de San Andrés es un ejemplo.

Resumen de tipos de límites de placas

• Divergentes (constructivos): extensión, creación de nueva corteza.
• Convergentes (destructivos): choques, destrucción y formación de cordilleras.
• Transformantes (pasivos): deslizamiento lateral, sismicidad.

Ciclo de Wilson

• Modelo que describe la evolución de los océanos y continentes a lo largo del tiempo geológico.
• Etapas:
• Rift Valley: se forman fracturas en la corteza continental.
• Formación de corteza oceánica: los fragmentos se separan y se crea un océano.
• Subducción: una placa se hunde debajo de otra, lo que conduce a actividad volcánica y sísmica.
• Colisión de continentes: los continentes chocan, creando cordilleras.
• Formación de un nuevo supercontinente y nuevo ciclo.

Procesos geológicos externos y riesgos asociados

• Inundaciones: desbordamiento de ríos y ocupación de llanuras.
• Avenidas torrenciales: fuertes tormentas que producen caudales muy grandes y erosivos.
• Procesos gravitacionales: deslizamientos y desprendimientos de suelos.
• Subsidencias cársticas: hundimientos de la superficie por disolución de rocas solubles.
• Erosión del suelo: desgaste del suelo, causados por meteorización, agua, viento y seres vivos.
• Otros riesgos como incendios, movimientos de ladera.

Historia de la Tierra y Geología Estructural

• Los procesos geológicos requieren millones de años para llevarse a cabo.
• El tiempo está dividido en eras, periodo, epocas y edades.
• La comprensión de las escalas de tiempo geológicas es fundamental.

Metas de la datación

• Datación relativa: orden cronológico de eventos.
• Datación absoluta: determinación de edades específicas.

Principios de la estratigrafía

• Superposición: los estratos más profundos son más antiguos.
• Sucesión faunística: los fósiles de los distintos estratos ayudan a establecer su orden.
• Horizontalidad: los estratos se depositan horizontalmente.
• Continuidad lateral: los estratos están conectados.
• Afectación: un proceso es más reciente que las capas que altera, y anterior a capas que no afecta.

Discontinuidades estratigráficas

• Son períodos donde no hay sedimentación.
• En los límites de las placas y en otros tipos de cambios ambientales.
• Se manifiestan como una brecha o como discordancias.

Estructuras de deformación (pliegues, fallas)

• Pliegues: formadas por esfuerzos compresivos. • Fallas: fracturas en las rocas con desplazamiento relativo entre los bloques.

Tipos de rocas ígneas

• Plutónicas o intrusivas: se forman en el interior de la Tierra.
• Volcánicas o extrusivas: se forman en la superficie.
• Filonianas o subvolcánicas/hipoabisales: se forman en las grietas y fracturas.

Algunas rocas metamórficas

• Pizarra, filita, esquisto, gneis: formadas por recristalización con aumento de temperatura y presión.
• Mármol, cuarcita, corneanas: formadas por procesos metamórficos.

Este cuestionario explora diferentes métodos utilizados para estudiar la geosfera, incluyendo observaciones directas y técnicas indirectas como el análisis de ondas sísmicas. Conocerás las propiedades físicas y la composición del interior de la Tierra a través de preguntas específicas sobre cada método. Prueba tus conocimientos sobre cómo se investiga nuestro planeta.