Geología - Unidad 1: Funcionamiento y Composición de la Tierra (PDF)

G E O L O G Í A I FUNCIONAMIENTO Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA  Estudio del interior terrestre Métodos de estudios directos Métodos de estudios indirectos Basados en la observación Basados en las mediciones y directa de los materiales del cál...

G E O L O G Í A I FUNCIONAMIENTO Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA  Estudio del interior terrestre Métodos de estudios directos Métodos de estudios indirectos Basados en la observación Basados en las mediciones y directa de los materiales del cálculos de propiedades del planeta planeta que pueden realizarse Limitación desde su superficie informan de una parte Cálculo de la densidad de la Tierra superficial Estudio del magnetismo terrestre Sondeos Método gravimétrico Minas Análisis de meteoritos Volcanes Método geotérmico Afloramiento de rocas profundas Método sísmico  Métodos de estudio directos Sonde Minas os Cilindros huecos: testigos Pozos y galerías Litotecas: espacio de almacenamiento muestras Composición de rocas Rocas Gradiente formadas por geotérmico silicatos (superficie)  Métodos de estudio directos Rocas Volcan profund es Análisis de as Erosión: exposición materiales rocas profundas expulsados  interior de la Tierra Composición de zonas del Composición interior de la de los corteza y el materiales manto donde están los magmas  Métodos de estudio indirectos Cálculo de la densidad de la Tierra 1Volumen de una esfera Cuerpo esférico 4 3 Diámetro medio de la Tierra = 12643 Km 𝑉= 𝜋𝑟 3 Masa de la Tierra = 5,98 x 1024 Kg 4Cálculo de densidad 2Radio de la Tierra 3Cálculo del volumen 𝑚𝑇 𝜌𝑇 = La mitad del 𝑉= 4 𝜋¿ 𝑉 𝑇 valor del 3 24 diámetro 6 5 , 98 𝑥 10 𝑘𝑔 6,32 x 10 m3 25 𝑉 =1 , 06 x 10 𝑚 3 𝜌𝑇 = 1 ,06 𝑥 10 21 𝑚3 =5,64x10^3 kg/m^3  Métodos de estudio indirectos Cálculo de la densidad de la Tierra El valor medio de 5,6 g/cm3 es muy superior a la densidad media de las rocas de la corteza (2,8 g/cm 3 Nos indica que en el interior del planeta hay materiales mucho más densos que en su capa superficial  Métodos de estudio indirectos Estudio del magnetismo terrestre Magnetismo = núcleo interno metálico sólido, inmerso en un núcleo externo fundido, en movimiento  Métodos de estudio indirectos Método gravimétrico La gravedad se mide = anomalías gravitatorias  densidad de materiales terrestres Anomalía + = la gravedad es mayor de la esperada materiales más densos omalía - = la gravedad es menor de la esperada materiales poco densos  Métodos de estudio indirectos Análisis de meteoritos “Fragmentos de roca extraterrestre que caen sobre la superficie de la Tierra” Primitivos Rocosos Condritas Formados por materiales primitiv Tipos de Rocosos Acondritas Similar al basalto meteoritos Diferenciad Metalo- Siderolitos 50% metal y 50% silicatos os rocosos Metálicos Sideritos >90% metal  Métodos de estudio indirectos La Tª de la Tierra aumenta con la profundidad Método geotérmico 30ºC / km  Métodos de estudio indirectos En un determinado punto, al aumentar la profundidad 50m, la temperatura se incrementa en 2°C. ¿Cómo es el gradiente geotérmico? ¿Existe una anomalía térmica positiva o negativa, o bien se trata de un gradiente normal? Argumenta tus respuestas.  Métodos de estudio indirectos Método sísmico “Análisis de la propagación de las ondas sísmicas a través del planeta” Epicentro Terremoto Hipocentro Ondas sísmicas Falla Es el que aporta más información sobre la estructura y composición  RESUMEN MÉTODO DE ESTUDIO INDIRECTOS Densidad de la Tierra: el valor medio de 5,6 g/m3 es superior a la media de la corteza, lo que indica que el interior del planeta está compuesto por materiales más densos Magnetismo terrestre: gracias al magnetismo terrestre podemos creer en la hipótesis de que el núcleo está formado por hierro Método gravimétrico: las anomalías que se obtienen a la hora de medir la gravedad indican la presencia de materiales de materiales con diferente densidad Análisis de meteoritos: ejemplos de formación del sistema solar Método geotérmico: gradiente – altas presiones en el núcleo = estado sólido Método sísmico: estudio y análisis de la propagación de las ondas sísmicas  Terremotos https://www.ign.es/web/resources/sismologia/tproximos/pr ox.html Sacudidas producidas (natural o artificial) por liberación de energía Diversas causas ONDAS SÍSMICAS Límites de placas tectónicas https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=qWxHoVXnAjM&feature=emb_lo go  Terremotos ción entre la dirección de propagación y vibración ONDA = PROPAGACIÓN DE ENERGÍA SIN QUE HAYA DESPLAZAMIENTO DE MATERIA Ondas Ondas longitudinal transversale es s Dirección Dirección vibración propagación = = Dirección Perpendicular a propagación dirección de vibración Foco, tren de ondas, frente de onda, rayos  Terremotos ONDA = PROPAGACIÓN DE ENERGÍA SIN QUE HAYA DESPLAZAMIENTO DE MATERIA Velocidad de propagación de las ondas mecánicas depende de las características del medio efracción = cambio de dirección y del valor de la V Reflexión: cambio de dirección en el mismo medio  REFLEXIÓN REFRACCIÓN  REFLEXIÓN REFRACCIÓN Las gráficas A, B y C representan la propagación de una onda mecánica longitudinal. Resuelve lo que se indica: ¿Qué representan las flechas? ¿Qué representa la línea morada? ¿Qué sucede en cada caso con la velocidad de la onda? Elabora tu propia hipótesis sobre las causas de ese comportamiento de la onda. Elabora tu propia hipótesis sobre qué les ocurrirá a las ondas sísmicas si, en su recorrido a través del interior de la Tierra, se encuentran con capas de diferentes materiales.  ONDAS SÍSMICAS Y DISCONTINUIDADES ONDAS PROFUNDA SUPERFICIA S LES Parten del hipocentro y atraviesan el planeta Temblores superficiales P S L R  ONDAS P, PRIMARIAS O LONGITUDINALES Las más veloces Primeras en llegar Vibraciones = dirección de propagación Velocidad = cuanto menor sea la densidad Medios sólidos y líquidos ONDAS P, PRIMARIAS O LONGITUDINALES  ONDAS S, SECUNDARIAS O TRANSVERSALES Las menos veloces Segundas en llegar Vibraciones = perpendicular a la dirección de propagación Velocidad = cuanto menor sea la densidad Medios sólidos ONDAS S, SECUNDARIAS O TRANSVERSALES  ONDAS L Y R, SUPERFICIALES Efectos más devastador L = movimientos horizontales R = Ondas de agua  DISCONTINUIDADE S “Superficies que separan las principales capas de la Tierra” MOHOROVIC IC 30 km bajo continentes 10 km bajo océanos Aumento brusco de la V  DISCONTINUIDADE S “Superficies que separan las principales capas de la Tierra” REPETTI A unos 660 km Aumento de V Límite entre Manto superior – inferior  DISCONTINUIDADE S “Superficies que separan las principales capas de la Tierra” GUTENBERG A unos 2900 km Ondas P Descenso de V Desvío de trayectoria Ondas S Dejan de propagarse Zona de sombra DISCONTINUIDADE S “Superficies que separan las principales capas de la Tierra”  DISCONTINUIDADE S “Superficies que separan las principales capas de la Tierra” LEHMANN A unos 5150 Km Ondas P Aumento leve de V Separa el núcleo externo – interno  Elabora tus propias hipótesis acerca de la constitución de un planeta imaginario del que se han obtenido los siguientes datos: a) Vp y Vs aumentan progresivamente durante los primeros 250 km b) A 250km de profundidad, Vp y Vs experimentan un descenso brusco c) De 250 a 1600 km, Vp y Vs disminuyen de ACTIVID d) modo progresivo De 1600 a 2400 km, las velocidades se AD e) mantienen invariables A 2400 km, las ondas S dejan de propagarse y las P se ralentizan notablemente f) De 2400 a 4100lm, el centro del planeta, Vp aumenta ligera y progresivamente g) Representa estos gatos en una gráfica y dibuja un modelo del interior del planeta con las discontinuidades y las capas  La siguiente tabla corresponde a velocidades de las ondas sísmicas P y S en el interior de la Tierra: a) Representa los datos en una gráfica y dibuja un modelo del interior en el que indiques las ACTIVID b) discontinuidades Elabora una hipótesis sobre las AD características de las capaz de este planeta basándote en la velocidad de las ondas sísmicas Profundid 1 15 40 100 100 200 650 2900 2900 5000 5200 6370 ad (km) VP km/s 5,8 6,5 8 8,1 6,5 8,1 10 13 8 10 11 11,5 VS km/s 3,4 3,8 4,7 4,8 3,8 4,8 5,9 7,6 0 - - - E S T R U C T U R A I N T E R N A D E L A T I E R R A Modelo geoquímico vs Modelo geodinámico  Modelo geoquímico Composición 3 capas Cortez a Manto Núcle o  Modelo geoquímico CORTEZA La + superficial y la + fina Continent Oceánica al + Gruesa + fina Hasta 70 De 3 a 15 km km Rocas Sedimentos plutónicas, volcánicas y Basaltos (volcánicas) sedimentari Gabros (plutónicas) as  Modelo geoquímico MANTO 82% volumen de la Tierra Sólido y homogéneo Formado por: Peridotitas Silicatos de Fe y Mg Densidad = 3,3 g/cm3 Densidad = 5,5 g/cm3  Modelo geoquímico NÚCLEO 17% volumen de la Tierra Fe + Ni (5-10%) + Elementos + ligeros Núcleo externo (fundido) Zona de transición Densidad = 11 g/cm3 Núcleo interno (sólido)  Modelo geoquímico Observa el modelo geoquímico y relaciona cada una de las discontinuidades detectadas en la Tierra con los cambios que las originan. Discontinuidad Cambios Paso de la corteza al manto superior. Cambio en la composición de los Mohorovicic materiales de la corteza basáltica o granítica, se pasa al manto de peridotitas Paso del manto superior al inferior debido a las altas presiones. Cambio Repetti en la estructura de los materiales, pero no en la composición Paso del manto al núcleo metálico Gutenberg de Fe y Ni externo fundido Paso del núcleo externo fundido al Lehmann interno sólido, también de Fe y Ni  Modelo geodinámico Comportamiento 5 capas Litosfer a Astenosfer a Mesosfer a Capa D Endosfe ra  Modelo geodinámico LITOSFERA Unidad Geodonámica + externa Corteza + (parte) manto superior Espesor = variable Océanos = 100 km CAPA RÍGIDA A mayor profundidad, deformaciones Continentes = 250 km ASTENOSFERA 1-5% de los materiales fundidos, corrientes de convección (movimientos de la litosfera)  Modelo geodinámico M E S O S F E R A Manto sublitosférico Zona inferior de la litosfera Tª/presión = cambio de comportamiento de los materiales NIVEL D Sometido a calor intenso Plumas ascendentes ENDOSFERA Enorme dinamo generadora del campo magnético LOS MINERAL ES DEFINICIÓN “Sustancias naturales, inorgánicas, sólidas, cristalinas, con una composición química definida, aunque variable dentro de ciertos límites" No son minerales los sintetizados, moléculas que cristalizan (urea), ni los gases, líquidos o sólidos amorfos Estructura de la materia cristalina “Distribución ordenada de las partículas que lo forman” Partículas = colocación fija CELDA UNIDAD RED CRISTALINA Sistemas infinitos de puntos materiales ordenados en el espacio Periodos de identidad Ángulos  Estructura de la materia cristalina Periodos de identidad Distancia mínima entre un átomo y el siguiente Ángulos El que forman entre sí Paralelepípedo definido por los tres periodos de identidad y los tres ángulos que forman  Estructura de la materia amorfa AZAR  Minerales polimorfos “Igual composición química, pero diferente estructura interna y, por lo tanto, distintas propiedades”  Propiedades de los minerales Exfoliación Hábito Fractura Densida Color Brillo Dureza d Tarea: define cada uno de los términos asociados a las propiedades de los minerales. Pon un ejemplo Otras propiedades MA GNETISMO Alto contenidos en Fe B I R R E F“Letras R I dobles” NGENCIA SOLUBILIDAD ELASTICIDAD Y TACTO REACCIÓN CON ÁCIDOS CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES CLASE I CLASE Elemento CLASE II VIII s nativos Silicatos Sulfuros CLASE CLASE VII III Fosfatos, Haluros Wolframat os CLASE CLASE VI IV Sulfatos CLASE V Óxidos e hidróxido Carbonat s os y nitratos SILICATOS + 90% del volumen de la corteza terrestre