Origen y Evolución de la Tierra

Descripción de la Tierra

• Íntimamente relacionado con el origen del Universo, el origen de la Tierra sigue al Big Bang, donde la materia densa se impulsó a alta velocidad.
• Con el tiempo, las masas de materia se acercaron, formando las galaxias.
• La Tierra tiene una edad aproximada de 4.600 millones de años, surgiendo la vida mil millones de años después.
• La superficie terrestre ha estado en constante remodelación, siendo Pangea uno de los últimos supercontinentes.
• Pangea se dividió en Laurasia y Gondwana hace millones de años.
• Luego se fragmentaron más, dando lugar a los continentes actuales.
• Inicialmente, la Tierra era una bola incandescente que se enfrió.
• Los compuestos más livianos se desplazaron hacia la superficie y los más densos, como el hierro y el níquel, hacia el interior.
• La parte rocosa de la superficie se enfrió, formando océanos y condiciones atmosféricas que permitieron la aparición de la vida.
• La Tierra primitiva no tenía atmósfera y sufrió impactos de meteoritos.
• La corteza terrestre sigue cambiando, fundiéndose en el magma caliente.
• Es difícil encontrar rocas de más de tres mil millones de años de antigüedad.

Descripción del Planeta Tierra

• Radio ecuatorial: 6.378 km
• Distancia media al Sol: 149.600.000 km
• Período de rotación sobre el eje (Día): 23,93 horas
• Órbita alrededor del Sol (Año): 365,3 días
• Temperatura media superficial: 15 °C
• Gravedad superficial en el ecuador: 9,78 m/s²
• Masa: 5,98 x 10²⁴ kg

Capas de la Tierra

• Las capas o subsistemas de la Tierra son la atmósfera, la hidrosfera y la geosfera.
• A veces, se considera a la biosfera como otra capa.
• La atmósfera es la capa de gases que componen el aire, incluyendo el oxígeno necesario para la respiración animal y el dióxido de carbono para la fotosíntesis vegetal.
• La hidrosfera comprende toda el agua del planeta, incluyendo océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, hielo y nieve.
• El agua líquida cubre aproximadamente dos tercios (71%) de la superficie terrestre, siendo la mayor parte agua salada (97%) y solo un 3% agua dulce.
• La geosfera está formada por material rocoso y comprende la corteza terrestre, el manto y el núcleo.
• La biosfera está compuesta por todos los seres vivos del planeta y sus interacciones.
• También se usa 'biosfera' para referirse al espacio donde se desarrolla la vida.

Interior de la Tierra

• El interior de la Tierra, según su composición química, se divide en cuatro capas de roca y metal.
• CORTEZA: Capa delgada de material rocoso de entre 6 y 70 km de espesor, distinguiéndose la corteza continental y oceánica, compuesta principalmente por silicio, aluminio y oxígeno.
• MANTO: Capa densa que representa el 70% de la masa terrestre y el 87% del volumen, constituida básicamente por material rocoso denso.
• NÚCLEO EXTERIOR: Núcleo fundido que se comporta como fluido.
• NÚCLEO INTERIOR: Núcleo de metal sólido formado preferentemente por níquel, hierro y azufre.
• La alta temperatura del núcleo interior puede superar la de la superficie del Sol.
• Este calor causa el desplazamiento de materiales en el núcleo exterior y el manto (corrientes de convección).
• El desplazamiento de las placas de la corteza terrestre es resultado a los movimientos causados por el calor.
• Las corrientes de convección originan el campo magnético terrestre, conocido como la magnetosfera.

Magnetosfera y Composición de la Tierra

• La Tierra posee un campo magnético con polos norte y sur que impiden que la mayoría de las partículas del Sol lleguen a la Tierra.
• La corteza continental es la capa superficial, formada por rocas sedimentarias de hasta 20-25 km de grosor, formadas en el fondo del mar a lo largo de la historia geológica.
• Las rocas más antiguas de la corteza continental datan de hace 3.800 millones de años.
• Debajo de las rocas sedimentarias hay rocas de granito formadas por enfriamiento de magma.
• En sistemas montañosos, esta capa puede alcanzar los 30 km de grosor.
• La tercera capa rocosa está formada por basaltos y tiene un grosor de 15-20 km, pudiendo aumentar hasta 40 km.
• La corteza oceánica es más joven que la continental, con una edad máxima de 180 millones de años.
• Tiene tres capas: una sedimentaria de anchura variable, otra de basalto de 1,5 a 2 km de grosor mezclada con sedimentos, y una tercera de gabro de unos 5 kilómetros de grosor.
• La corteza oceánica se forma por el enfriamiento de magma proveniente del manto superior.

Temperatura y Capas Físicas de la Tierra

• La temperatura de la Tierra se incrementa con la profundidad rápidamente en los primeros kilómetros.
• Luego, el aumento es más lento, alcanzando 3.000 grados en la frontera entre el manto y el núcleo a 2.900 km de profundidad.
• Para la zona más profunda, se estiman temperaturas de 5.000 °C llegando a 6.000 °C.
• El calor interno llega a la superficie por conducción y convección, y luego se irradia al espacio.
• Según sus propiedades físicas, la Tierra se divide en litosfera, astenosfera y mesosfera.
• Litosfera: Es la zona más superficial, contiene la corteza y una pequeña parte del manto superior. No es continua, sino que está constituida por placas que se mueven a razón de unos pocos centímetros anuales.
• Astenosfera: Capa en un estado de fusión parcial, facilita el movimiento de las placas de litosfera y juega un papel en el movimiento de las placas.
• Mesosfera: Es más rígida que la astenosfera y contiene la mayor parte del manto, extendiéndose hasta una profundidad de 2.900 km, donde comienza el núcleo.

Tectónica de Placas

• Las fuerzas que alteran la superficie terrestre incluyen el movimiento de la capa externa a través de la tectónica de placas.
• Estas placas se forman en las dorsales oceánicas (límite convergente) y se hunden en las zonas de subducción.
• La litosfera o corteza terrestre está formada por capas que encajan como un rompecabezas.
• Estas placas están hechas de rocas muy livianas en comparación con el denso fluido del manto.
• Los movimientos internos de la Tierra transmiten calor a la superficie más fría, provocando el lento movimiento de las placas.
• Litósfera: es una capa estructurada sólida rígida, tiene aproximadamente 100km de grosor.
• La litosfera esta dividida en 8 grandes placas que se encuentran sobre el manto, siendo este ultimo un fluido muy denso, permitiendo que las placas se muevan la superficie terrestre.
• Ese movimiento explica la variación de forma de los continentes.
• Generando también una cantidad abundante de efectos tipo geológicos como volcanes, terremotos, etc.

Astenosfera y Límites de Placas Tectónicas

• Astenosfera: es una zona menos solida debajo de la Litósfera, con alta temperaturas
• Límite convergente: choque entre dos placas tectónicas, que causa que una se hunda debajo de la otra (subducción). Este límite se asocia con la actividad volcánica y la formación de cordilleras.
• Límite divergente: límite entre dos placas tectónicas que se separan, creando nueva corteza al ascender material desde el manto..
• Límite transformante: límite donde dos placas se deslizan lateralmente.

Dinamismo del Planeta

• Deriva continental: es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a otras.
• La deriva continental fue propuesta en 1912 por Alfred Wegener, basándose observaciones empírico-racionales.
• La convección global en el manto causa el desplazamiento.
• La placa de Nazca se desplaza unos 9 cm por año hacia la placa Sudamericana.
• SISMOS Y TERREMOTOS: Son perturbaciones súbitas en el interior de la Tierra, que dan origen al movimiento y vibración del suelo.
• La ruptura y el fracturamiento de rocas en las capas externas de la tierra es la causa principal.
• La energía acumulada de los choques de placas de forman la superficie terrestre, dan lugar a las cadenas montañosas.
• Interior de la Tierra experimenta fracturamiento cuando la energía acumulada excede la resistencia de las rocas.
• Ondas sísmicas se propagan y al llegar a la superficie se perciben como un temblor.
• Generalmente, los sismos ocurren en zonas de contacto de las placas de la corteza terrestre, que se conocen como fallas geológicas
• La actividad volcánica y las detonaciones explosivas pueden causar sismos menos frecuentes
• El sitio donde se inicia la ruptura se llama foco o hipocentro y su proyección en la superficie de la Tierra, epicentro.

Ondas Sísmicas y Escalas Sísmicas

• El fenómeno sísmico es similar a arrojar un objeto a un estanque y a la energía liberada por un frente ondas.
• Las ondas sísmicas se alejan del foco, produciendo vibraciones en la superficie.
• Hay dos tipos de ondas sísmicas internas: Ondas compresionales (P o primarias) .
• Las ondas P comprimen y dilatan el medio en la dirección de propagación.
• El segundo tipo son las ondas de corte u ondas de cizalla (S o secundarias) y deforman perpendicularmente la dirección propagación dentro de un solido.
• Las ondas S no se propagan en liquido.
• Las ondas P son más rápidas que las ondas S y por esto llegan antes al epicentro.
• Las ondas superficiales se generan cuando un sólido posee una superficie libre.
• Su máxima amplitud se encuentra en la superficie superior y disminuye exponencialmente al aumentar la profundidad.
• Estas ondas superficiales también son llamadas Rayleight, esto en honor al cientifico que predijo su existencia
• Un análogo a estas ondas son las olas en el agua.
• Las ondas Love (L) se generan solo cuando el medio elástico se encuentra estratificado por capas de diferentes características.
• Las ondas de Love se propagan con un movimiento de las partículas de forma perpendicular a la dirección de propagación.
• Pueden considerarse ondas S "atrapadas" que decrecen en amplitud con la profundidad.
• Ambos tipos viajan más lento que las ondas secundarias.
• Las intensidades se miden en las escalas de Richter y Mercalli.
• ESCALA RICHTER: Se utiliza para determinar la magnitud de los sismos y representa la energía sísmica liberada.
• La escala crece mediante una escala potencial, donde una magnitud 4 es 100 veces mayor que una de 2.

Escala de Richter, Mercalli y Tsunamis

• La escala de Richter no tiene un límite máximo teórico, solo limitado por la energía total de cada placa.
• Magnitudes y efectos en la escala de Richter:
  • Menos de 3,5: Generalmente no se siente, pero es registrado.
  • 3,5 – 5,4: A menudo se siente, pero solo causa daños menores.
  • 5,5 – 6,0: Ocasiona daños ligeros a edificios.
  • 6,1 – 6,9: Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas.
  • 7,0 – 7,9: Terremoto mayor, causa graves daños.
  • 8 o mayor: Gran terremoto; destrucción total de comunidades cercanas.
• ESCALA DE MERCALLI: evalúa la intensidad de los terremotos basándose en la percepción de un sismo y sus efectos sobre el terreno, edificaciones, objetos y personas.
• Es una escala proporcional, donde una intensidad IV es el doble de una II.
• Se usan registros históricos, entrevistas y noticias.
• VALDIVIA: afectada por el terremoto de 1960, con intensidad de XI a X en escala de Mercalli y 9.5 en la escala de Richter.
• Ese terremoto tuvo su hipocentro a una profundidad de 60 kilómetros con 2.000 muertes, hubo ríos cambiaron su curso, nuevos lagos nacieron y las montañas se movieron.
• Después, un Tsunami arrasó la región.
• TSUNAMIS: la mayoría son originados por maremotos de gran magnitud haciendo que el fondo marino se mueva verticalmente.
• El agua es impulsada fuera de su equilibrio normal.
• Si un tsunami viaja grandes Distancias, disminuya la altura de sus olas, pero siempre mantendrá la velocidad dependiendo de la profundidad.
• Al disminuir, la profundidad del mar crece la velocidad.
• La longitud de onda puede alcanzar cientos de kilómetros, con velocidades de 940 km/h a 7 km de profundidad.
• Maremoto y Tsunami son sinónimos
• Maremoto: es un sismo cuyo epicentro se localiza en el fondo del mar.
• Tsunami: ola gigantesca producida por un maremoto o la erupción de un volcán submarino.

Volcanes

• Un volcán es un fenómeno geológico con material incandescente a altas temperaturas en la superficie.
• .Erupciones se deben al ascenso del material fundido de la astenosfera hasta la superficie mediante una grieta o abertura.
• El magma (rocas fundidas cargadas con gases) entonces corre como lava.
• También puede salir en forma de nubes de gases y cenizas volcánicas, cuando esto ocurre se generan sismos.
• Factores como la temperatura, composición, viscosidad y elementos disueltos determinan la explosividad y los volátiles de la erupción.
• El magma puede llegar a la superficie a través de fisuras largas, convirtiéndose en lava al salir.
• Las erupciones lanzan polvo y dióxido de azufre a la atmósfera, formando aerosoles por años y expandiéndose por el mundo.
• Esta nube impide la radiación solar, disminuyendo la temperatura global.
• La lava volcánica enriquece los suelos con nutrientes.
• Los volcanes generalmente se forman en los límites de placas tectónicas y ejemplos clásicos son las islas Hawái.