Estructura y Composición de la Tierra: Origen, Forma y Movimientos, Apuntes de Geología

¡Descarga Estructura y Composición de la Tierra: Origen, Forma y Movimientos y más Apuntes en PDF de Geología solo en Docsity! ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA ORIGEN DE LA TIERRA La Tierra se encuentra en un espiral de la Vía Láctea. Una galaxia es la unidad de básica del Universo y es un sistema material de gas, polvo, estrellas y planetas con unas medidas del orden de 104 años luz y una masa aproximada de 1.040 gramos. Las galaxias no son "objetos" estáticos: se mueven y evolucionan. En ellas la materia se reúne a causa de la atracción mutua debida a la gravedad. Tampoco son sistemas cerrados: se relacionan en unidades estructurales más grandes con vínculos gravitatorios. Agrupaciones de materia en las galaxias: Gas interestelar, nebulosas, glóbulos, cometas, cuerpos ultra-densos. La Tierra es un planeta más de un Sistema donde todos los objetos están ligados genéticamente, energéticamente y gravitatoriamente al Sol. Los planetas viajan alrededor del Sol en órbitas regulares reguladas por las leyes de Kepler. • 1era. Ley de Kepler: Los planetas tienen órbitas elípticas y el Sol es en uno de los focos. • 2 ª. Ley de Kepler: Los planetas en su orbita no se mueven de manera uniforme, sino que cuando están más cerca del Sol, van más rápidos. • 3era. Ley de Kepler: Relaciona el radio orbital con el tiempo que tarda el planeta ha dar una vuelta al Sol. Vaporización de la nebulosa solar. Se genera un núcleo solar incandescente de agregación de materia debido a la contracción y alta temperatura del sol. Originan intensos campos magnéticos para los que es arrastrada la materia. Disposición de la materia en forma de disco. La materia se acumula girando en un disco en el entorno del Sol, enfriándose progresivamente. Frenado y fragmentación del disco. La materia gira tan rápidamente que unas partículas chocan contra otras y se crean acumulaciones de materia. A la larga, estas acumulaciones hace que el disco se detenga y que se formen planetesimales (de 100 my 104G), planetoides (de 5 Km. y 1025g) o Planetas (entre 1026g y 1030g). fase cataclísmica. Es la fase donde se produce la caracterización los planetas debido a: • Procesos de acreción tardía. Es decir, debido a que la materia del planeta no se ha terminado de formar bien y han aparecido grietas, agujeros, cráteres ... • Impactos destructivos. Choques con materia ya formada. • Capturas, fragmentaciones y evasiones de satélites. Los planetas pueden adherir nuevas partículas a su orbita debido a su atracción gravitacional. • Formación de cometas. Son formados por hielo y tienen una trayectoria muy elíptica, por tanto, tardan mucho en hacerla. Barrido del Sistema por parte del Viento Solar. 1 La nebulosa planetaria se aclara de materia. La radiación calienta la superficie de los planetas. Los componentes ligeros son "barridos" hacia el exterior. Diferenciación y estratificación geológica de los planetas. La desintegración radiactiva favorece la diferenciación por densidades. FORMA Y MOVIMIENTOS DE LA TIERRA Ahora se sabe que la Tierra tiene forma de Elipsoide y más concretamente la definimos como que tiene una forma de Geoide (esfera "apatatada"): Figura continúa equipotencial, la superficie de la que corresponde al nivel medio de los océanos del planeta y que se extiende de manera imaginaria por el interior de los continentes, siempre perpendicular a la fuerza de la gravedad. Movimiento de rotación • La Tierra tiene un movimiento de rotación alrededor de un eje que coincide con el eje menor del elipsoide de revolución. Los puntos de intersección de este eje con la superficie terrestre corresponden al polo norte y polo sur geográficos. • El sentido de rotación de la Tierra es contrario al de las agujas del reloj, en el polo norte, o bien hacia el este, en el ecuador. • El eje de rotación de la Tierra actualmente se encuentra inclinado 23,4º respecto a su órbita de traslación. • La inclinación del eje terrestre de rotación varía con una periodicidad de unos 40.000 años. Cuando el valor es alto, la diferencia de insolación estacional es grande y viceversa (si el ángulo fuese cero no habría estaciones). • La velocidad de rotación de la tierra es máxima en el ecuador (1700 km/h). En el paralelo 60, esta velocidad quedaría reducida a la mitad (850 km/h). En los polos, evidentemente la velocidad es nula. • La disminución de la velocidad de rotación de la tierra determina que la duración del día sea cada vez mayor. Algunas investigaciones paleontológicas sobre las láminas de crecimiento de corales fósiles, permiten afirmar que hace 570 millones de años (comienzo del Cámbrico), el día era tan sólo de 20,8 horas. Movimiento de traslación • Traslación es el movimiento de la Tierra en su órbita (eclíptica) alrededor del Sol. La traslación se realiza en sentido contrario a las agujas del reloj ya una velocidad media de 29,76 km/s. • Perihelio (cerca del Sol) es la distancia mínima entre el Sol y la Tierra. Actualmente, es de 147.106 Km y tiene lugar el 2-3 de enero. • Afelio (lejos del Sol) es la distancia máxima entre el Sol y la Tierra. Actualmente es de (152.106 Km) y tiene lugar el 6-7 de julio. • Estas diferencias determinan cambios en la cantidad de energía solar recibida por el planeta, pero no son las responsables de la aparición de las estaciones. 2 oeste) 11º 23´ respecto a los polos geográficos además de que actualmente los polos están invertidos (la polaridad del campo magnético terrestre sufre cambios a lo largo de la historia, no son cambios bruscos, en se dan periodos de transición de miles de años). El campo magnético, desde el origen del núcleo rico en hierro, se ha ido alternando en sus dos fases: negativa y positiva. Hoy en día y desde los últimos 800 mil años, el campo magnético se encuentra en fase positiva. Todas las épocas en las que el campo magnético ha estado en la misma posición que el actual han sido épocas positivas; y las negativas han sido todas aquellas en las que el campo estaba en sentido contrario. Para saber la fase del campo magnético se recurre a los fondos oceánicos. El material que emerge del interior y se consolida en los océanos es rico en hierro y se orienta de acuerdo al campo magnético. MÉTODOS GEOQUÍMICOS Observar los materiales cercanos a la superficie / composición de meteoritos. Meteoritos: • Sideritos: Ni-Fe (similar a la composición del núcleo terrestre). • Siderolitos: peridotita (silicatos “raros”) (similar a la composición del manto de la Tierra). • Aerolitos: silicato de Al, Mg y plagioclasas (que afloran en la superficie). Cuando impactan con la superficie terrestre producen en ella cráteres de impacto, y pueden sacar a la superficie rocas del interior. El estudio de meteoritos aporta información sobre: • Abundancia de los elementos químicos que existen en el Sistema Solar. • Composición de las capas internas de la Tierra. • Edad del Sistema solar. MÉTODOS GEOFÍSICOS Estudio de propiedades físicas de la Tierra. Complementan a los geoquímicos: • Magnetismo: Orienta a aquellos minerales que poseen hierro, sobre todo en el centro de la Tierra. En algunas rocas hay una pequeña cantidad de hierro que al consolidarse se orienta según el campo magnético en ese momento. Esto da lugar a anomalías magnéticas. En los fondos oceánicos se producen roturas por la que emergen minerales fundidos ricos en hierro del interior. Se solidifican orientándose según el campo magnético. Cada salida de material empuja al siguiente (cambio de polaridad). El campo magnético se origina por rotación diferencial entre el núcleo interno (sólido), que actúa como inductor, y el conjunto manto-corteza (sólido) que actúa de inducido, separados por una capa intermedia fundida que es el núcleo externo. Es decir, la Tierra actúa como una dinamo. Gracias a la existencia del campo magnético, la Tierra tiene una magnetosfera que actúa como escudo frente a la radiación solar. No obstante, el Sol no siempre actúa de la misma manera, por lo que a veces esta radiación se filtra en mayor manera en las zonas polares y provocan las auroras boreales. 5 Este magnetismo hace que la capa más externa (corteza) esté en continuo movimiento (capas en el fondo marino). El cambio cada cierto tiempo (x millones de años) del campo magnético terrestre, hace que surjan diferentes disposiciones del hierro en los materiales aflorados. Esto provoca la existencia de dos épocas: la positiva (actual) y la negativa (forma invertida). En amarillo están las épocas positivas y las rojas en negativo. • Gravimetría: La gravimetría detecta anomalías de la gravedad, las cuales permiten calculara la densidad y el espesor de la corteza terrestre. Las anomalías pueden ser: positivas (por alta densidad) o negativas (por baja densidad). Es la fuerza resultante entre la fuerza de atracción gravitacional y la centrífuga. El valor de esta varía porque la Tierra no es ni esférica ni homogénea y está sometida al movimiento de rotación. Por lo tanto, los valores dependen básicamente de el radio de la Tierra en sus diferentes puntos, altitud, latitud y las distintas composiciones de los materiales (anomalías positivas o negativas). El valor de la gravedad en la zona polar es menor que en la zona ecuatorial por la fuerza centrífuga (mayor en la zona polar), además de la forma elipsada de la Tierra (radio menor en el polo). Anomalía de gravedad impuesta por la latitud. La cantidad de océano es mayor a la del continente por lo que la fuerza rotacional mueve más rápido la zona líquida, deformando aún más la Tierra. Geoide: representa el valor medio de la gravedad en toda la Tierra La anomalía de Bouguer muestra que los valores de más altitud, la gravedad es menor y viceversa porque los materiales que conforman la corteza del fondo oceánico son más densos comparados con la corteza de la zona continental. Permite: • Deducir la situación de cuencas sedimentarias, intrusiones volcánicas, cuerpos mineralizados, fallas, zonas de subducción, etc. • Deducir la existencia de dos tipos de corteza de diferente composición: - corteza oceánica formada por basalto (densidad = 3 g/cm3) - corteza continental formada por granito (densidad = 2,7 g/cm3) • Interpretar algunos procesos tectónicos de elevación o hundimiento que afectan a la corteza terrestre. • Sismología: Ondas sísmicas: diversos puntos de la corteza están sometidos a mucha presión y terminarán por romperse. Esta rotura de material se propaga de forma ondulatoria en todas las direcciones del espacio mediante las ondas sísmicas: elásticas y concéntricas. Estas ondas sísmicas pueden ser externas o internas. 6 • Externas: se forman como consecuencia de la interacción de las ondas internas. Originan trenes de ondas circulares que se transmiten a partir del epicentro y su amplitud disminuye con la profundidad. • ondas L o de Love: movimiento en perpendicular a un plano horizontal. • ondas R o Rayleigh: movimiento elíptico tipo olas de mar, opuesto al sentido de propagación en la cresta de cada onda. • Internas: se propagan en todas las direcciones del espacio con una velocidad constante siempre que viajen por el mismo medio. Cuando cambia de medio se puede propagar mediante reflexión (pérdida de la señal) o refracción (variando la velocidad y su dirección). • primarias u ondas P: son ondas de compresión y longitudinales. Son capaces de propagarse por cualquier tipo de medio. • secundarias u ondas S: el movimiento es perpendicular al de propagación. Sólo se transmiten en medos sólidos. Ondas transversales. La Tierra, al no ser homogénea respecto a sus materiales, a partir de cierto ángulo no se reciben ondas P ni S (zona de sombra). Sin embargo, cuando el ángulo es de 180º solo reciben las señales P ya que las S se pierden al pasar por el núcleo externo fundido. Discontinuidades: De Mohorovicic, provocada por el distinto estado físico entre la corteza y el manto. Las ondas sísmicas disminuyen su velocidad por pasar a un medio menos sólido. De Gutemberg, entre en manto inferior y el núcleo externo, en la que las ondas S desaparecen y las P se refractan, variando su dirección y velocidad. De Wiechert-Lehman entre el núcleo externo (fundido) y el interno (sólido). A este solo llegan las ondas P, con mayor velocidad, pues el núcleo interno es sólido. En el manto se crea todo el “paisaje externo” (litosfera) y la atmósfera lo modela. 7