Dinamicageosfera 1

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Dinamicageosfera 1

  1. 1. Tema 4<br />DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS<br />Ciencias de la Tierra y Medioambientales<br />Eduardo Gómez<br />
  2. 2. La Tierra está formada por materiales de distinta densidad:<br /><ul><li>Geosfera: Materiales más densos
  3. 3. Hidrosfera: Rellena los huecos
  4. 4. Atmósfera: Rodea todo</li></li></ul><li>Dentro del planeta tienen lugar una serie de fenómenos, los llamados fenómenos GEOLÓGICOS. Son muy lentos.<br />Ocasionalmente, estos fenómenos pueden ser rápidos, se llaman fenómenos PAROXISMICOS, y liberan una gran cantidad de energía en poco tiempo<br />
  5. 5. Dinámica de la geosfera<br />
  6. 6. Balance energético de la tierra<br />La Tierra es un sistema activo que intercambia energía con el entorno (sistema cerrado)<br />La energía proviene de:<br /><ul><li>El sol (la mayoría de la energía)
  7. 7. La propia Tierra</li></ul>La energía solar que llega a la tierra (a la superficie terrestre) siempre es la misma (puede haber pequeñas variaciones en torno al 0,2% cada 30 años). Este valor fijo se denomina constante solar y vale 342 W/m2<br />La energía que proporciona la Tierra es mucho menor 60 mW/m2<br />
  8. 8.
  9. 9. Balance térmico<br /><ul><li>De los 342 W/m2 el 51,7% es decir 177 W/m2 son dispersados por la nubes o por los gases atmosféricos (22,5%= 77W/m2 en dirección al espacio y 29,2%= 100 W/m2 en dirección a la Tierra).
  10. 10. Sólo el 2% es decir 7W/m2 son absorbidos por las nubes.
  11. 11. El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2 .
  12. 12. A la superficie de la Tierra llega un 28,7% de la radiación solar inicial, es decir 98 W/m2 , de la que un 19,9% es decir 68 W/m2 son absorbidos por la Tierra y un 8,8% es decir 30 W/m2 son irradiados directamente al espacio. </li></li></ul><li>
  13. 13. Balance de radiación corta <br />Por la parte superior de la atmósfera se pierde el 31,3 % es decir 107 W/m2 de la radiación corta (30 reflejados por el suelo y 77 reflejados por las nubes o difundidos por el aire) Por ello entran en la atmósfera 235 W/m2 . <br />La atmósfera absorbe un 19,5% de la radiación corta que corresponde a 67 W/m2.<br />La superficie de la Tierra absorbe un 49,1% que corresponde a 168 W/m2 . (100 W/m2 reflejado por las nubes o difundido por el aire y 68 como radiación directa absorbida por la superficie terrestre).<br />
  14. 14. Perdidas<br />Absorbidas por la superficie terrestre<br />Absorbidas por la atmosfera<br />
  15. 15.
  16. 16. n<br />
  17. 17. La temperatura media de la tierra (en la superficie) permanece constante (en torno a los 15ºC, luego la energía que llega tiene que ser igual a la que sale.<br />Energía entrante = Energía saliente<br />Sin embargo, medidas recientes indican que la Tierra está absorbiendo 0,85 ± 0,15 W/m 2 más que lo que emite al espacio. Este aumento, asociado con el calentamiento global, se cree que ha sido causado por el reciente aumento en las concentraciones de los gases de efecto invernadero.<br />
  18. 18. Hay que hacer una serie de consideraciones:<br /><ul><li>La energía que entra llega en forma de radiación de onda corta, mientras que la que sale es de onda larga.
  19. 19. La energía no llega por igual a todos los puntos.
  20. 20. La energía se redistribuye mediante las corrientes de aire y agua
  21. 21. La radiación emitida por la tierra es la que origina estas corrientes de aire y agua.
  22. 22. La tierra tiene fuentes de energía interna que contribuyen al mantenimiento de la Tª.
  23. 23. Los materiales de la Geosfera presentan corrientes de convección que influyen en la transferencia de energía.</li></li></ul><li>Estos condicionantes permiten distinguir dos ciclos energéticos.<br />Ciclo interno<br />Ciclo externo<br />Movimientos de convección<br />Modelado de la superficie terrestre<br />Existencia de zonas climáticas<br />Movimientos de placas litosféricas<br />Distribución de los seres vivos<br />Fenómenos geológicos<br />
  24. 24. Energía interna<br />Energía cinética terrestre<br />Procede de tres fuentes<br />Energía elástica<br />Energía geotérmica (la más importante)<br />
  25. 25. Energía cinética<br />Procede del movimiento de rotación y translación de la tierra.<br />Provoca junto con la gravedad, las mareas terrestres (deformaciones de la tierra)<br />Genera fricciones: Disipación de la energía y disminución de la velocidad de rotación.<br />Las diferencias en la velocidad de rotación provocan el campo magnético<br />
  26. 26. Energía elástica<br />La Tierra no es totalmente rígida, se puede deformar y en la deformación, los materiales acumulan energía.<br />Teoría del rebote elástico:<br />Las deformaciones elásticas se acumulan en una región hasta que se supera la resistencia de los materiales.<br />Se produce una fractura de los materiales y se libera energía. Cuando esto sucede en la litosfera tienen lugar los terremotos<br />
  27. 27. Energía geotérmica<br />Fuentes internas de calor: Tiene distintas manifestaciones<br /><ul><li>Volcanes
  28. 28. Gradiente geotérmico
  29. 29. Geiseres</li></li></ul><li>Gradiente geotérmico<br />Variación de la temperatura con la profundidad.<br />No es igual en toda la tierra. <br />El valor medio es de de 3ºC/100m, pero solo durante los primeros kilómetros, luego se estabiliza<br />Fuentes de esta energía:<br />Calor remanente (formación de la tierra)<br />Desintegración atómica (mecanismo principal)<br />
  30. 30. Transporte de la energía interna<br /> La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por dos sistemas:<br />Conducción <br />Convección<br />Vibración de partículas<br />Fuente de calor <br />Aumento energía en las rocas<br />Pasa la vibración a las partículas vecinas<br />CONDUCCIÓN:<br />
  31. 31. La conducción es un mecanismo válido en la corteza terrestre, pero en cualquier caso, las rocas son malas conductoras del calor, luego se necesita otro mecanismo mas eficiente: La convección.<br />CONVECCIÓN DE CALOR<br />Se trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos.<br />Se crean células de convección debido a los cambios de densidad y a la gravedad<br />
  32. 32. Convección terrestre<br />Convección en 1 capa<br />Convección en 2 capas<br />Hay pruebas a favor de ambas teorías<br />Las plumas térmicas son emisiones de materiales fundidos de una determinada zona del manto (Capa D’’)<br />
  33. 33. Tectónica de placas<br />Wegener(Deriva continental, 1912)<br />Teoría de expansión del fondo oceánico.<br />Teoría de la tectónica de placas<br />La litosfera (100-150 km de espesor) es rígida y se encuentra fragmentada en placas que se mueven sobre el manto situado bajo ellas (menos rígido y parcialmente fundido)<br />Las zonas donde rozan estos fragmentos, los límites de placas, es donde se producen la mayoría de los fenómenos geológicos<br />
  34. 34.
  35. 35. Tectónica de placas<br />La corteza terrestre está dividida en placas.<br />En los límites de las placas encontramos como principales zonas, geológicamente activas:<br />Las dorsales oceánicas. <br />Las fosas tectónicas.<br />Las fallas transformantes.<br />
  36. 36. Tectónica de placas<br />En las dorsales se crea nueva corteza<br />Las dorsales oceánicas. <br />Las fosas tectónicas.<br />Las fallas transformantes.<br />En las fosas se destruye la corteza<br />En los bordes laterales de las placas ni se crea ni se destruye la corteza<br />
  37. 37. Contacto entre placas<br />Bordes constructivos<br />Se sitúan en las dorsales oceánicas y en los rift continentales, como por ejemplo en el Rift Valley en África y en la dorsal atlántica. <br />La actividad volcánica que se produce en estas zonas, como consecuencia de su divergencia, determina la formación de nueva corteza oceánica y provoca el ensanchamiento de los fondos oceánicos y la separación progresiva de las placas adyacentes.<br />
  38. 38. Si la actividad volcánica es muy intensa puede dar lugar a islas como Islandia. En estas zonas las manifestaciones de esta elevada actividad volcánica son muy frecuentes (con los consiguientes riesgos asociados) <br />
  39. 39. Contacto entre placas<br />Bordes destructivos<br />Dos placas chocan. Pueden darse tres situaciones:<br />Choque de placa oceánica contra oceánica.<br />Choque de placa oceánica contra continental.<br />Choque de placa continental contra continental.<br />
  40. 40. Contacto entre placas<br />Bordes destructivos<br />Choque de placa oceánica contra oceánica.<br />La placa más densa subduce por debajo de la más ligera.<br />
  41. 41. Contacto entre placas<br />Bordes destructivos<br />2. Choque de placa oceánica contra continental.<br />La placa oceánica (más densa) subduce por debajo de la continental.<br />
  42. 42. Contacto entre placas<br />Bordes destructivos<br />3. Choque de placa continental contra continental.<br />Los sedimentos situados entre las dos placas se pliegan y elevan. No hay actividad volcánica<br />
  43. 43. Contacto entre placas<br />Bordes transformantes<br />No se crea ni se destruye corteza. Hay mucha actividad sísmica<br />
  44. 44. Volcanes<br />Son manifestaciones superficiales de procesos termales internos, con emisión de productos sólidos, líquidos y gaseosos.<br />SITUACIÓN:<br /><ul><li>Limites de placa: Especialmente zonas de subducción pero también en las dorsales.
  45. 45. Zonas intraplaca: Zonas asociadas a puntos calientes (Hawaii) o zonas de la litosfera más débiles o con fracturas (Canarias)</li></li></ul><li>Sistema volcánico<br />Un sistema volcánico consta de tres partes:<br />Zona de fusión: Donde se origina el magma<br />Zona de ascenso: Zona del manto superior <br />Zona de emisión: Es el volcán propiamente dicho.<br />Volcán se puede definir como el edificio volcánico formado por la emisión de magmas. Su forma depende del tipo de magma, de los gases que se emiten, del tipo de erupción. En general se clasifican en:<br /><ul><li>Volcanes en escudo
  46. 46. Volcanes compuestos o estratovolcanes
  47. 47. Domos
  48. 48. Calderas
  49. 49. Volcanes fisurales</li></li></ul><li>Partes de un volcán<br />
  50. 50.
  51. 51. Actividad volcánica<br />La actividad volcánica corresponde a los distintos tipos de erupciones que pueden darse en un volcán. A su vez dan lugar a los distintos tipos de edificios volcánicos.<br />Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de una erupción a otra. <br />La peligrosidad de un volcán variará en función del tipo de actividad que tenga y esto a su vez depende de tres factores característicos del magma:<br />Temperatura<br />Cantidad de gases<br />Viscosidad<br />
  52. 52.
  53. 53.
  54. 54. Materiales que expulsa un volcán<br />GASES:<br />H2O, CO2, SO2, H2S, Cl2, H2,…<br />Según estos gases puedan escapar con mayor o menor dificultad del magma, cambia la peligrosidad de la erupción<br />Facilidad de escape<br />Violencia de la explosión<br />Emisión poco violenta<br />Emisión muy violenta<br />(Nube ardiente)<br />
  55. 55. Materiales que expulsa un volcán<br />LÍQUIDOS<br />Son las coladas de lava, es decir, el magma una vez que alcanza la superficie y pierde los gases.<br />Su peligro depende de la viscosidad<br />Viscosidad<br />Peligro<br />Muy fluida<br />Muy viscosa<br />
  56. 56. Tipos de magmas<br />Tª<br />SiO2<br />Densidad<br />Explosividad<br />Viscosidad<br />-50%<br />Básicos<br />Intermedios<br />Ácidos<br />+65%<br />
  57. 57. (Básico)<br />(Intermedio)<br />(Ácido)<br />
  58. 58. Materiales que expulsa un volcán<br />SOLIDOS: También llamados piroclastos.<br />Bombas<br />Cenizas<br />Lapilli<br />Aumento de tamaño <br />
  59. 59. Cenizas<br />
  60. 60. Lapilli<br />
  61. 61. Bombas volcánicas<br />
  62. 62. Índice de explosividad volcánica<br />El índice de explosividad volcánica (I.E.V.) es la proporción de piroclastos que emite un volcán del total de productos emitidos durante una erupción<br />En función de este índice se clasifican los volcanes en efusivos y explosivos.<br />
  63. 63. Correlación entre IEV y cantidad de material volcánico emitido<br />
  64. 64.
  65. 65.
  66. 66. Terremotos<br />Los terremotos son vibraciones de la superficie terrestre que se originan en un punto del interior, denominado foco o hipocentro, y se transmiten en todas direcciones en forma de ondas sísmicas. El punto de la superficie terrestre situado en la vertical del hipocentro se denomina epicentro.<br />La energía liberada (liberación brusca – paroxísmica) en la rotura de las rocas se transmite en forma de ondas aunque parte se pierde en forma de calor en la zona de fricción (plano de falla)<br />
  67. 67. La rotura de rocas que da lugar al terremoto puede originarse por:<br />Movimientos tectónicos<br />Erupciones volcánicas<br />Meteoritos<br />Explosiones nucleares<br />Embalses…<br />Después de un terremoto suelen producirse durante los días siguientes las replicas, debido al ajuste de la superficie terrestre después de haber sido afectada por el terremoto principal.<br />Cada año: Se producen 30.000 terremotos<br />75 se perciben por la población<br />20 son significativos<br />1 es catastrófico<br />
  68. 68. Los terremotos se producen fundamentalmente en los límites de placa pero también pueden tener lugar en puntos intraplaca asociados a puntos calientes. <br />Según la profundidad del hipocentro se clasifican en:<br />Superficiales o someros: 5-70 km<br />Intermedios: 70-300 km<br />Profundos: + de 300 km<br />Los mas frecuentes y dañinos<br />0 km<br />Profundidad<br />100 km<br />
  69. 69. Ondas sísmicas<br />Las ondas pueden ser:<br />Profundas:<br /><ul><li>Primarias – Ondas P
  70. 70. Secundarias – Ondas S</li></ul>Superficiales:<br /><ul><li>Ondas Rayleig – Ondas R
  71. 71. Ondas Love – Ondas L</li></li></ul><li>Ondas sísmicas<br /><ul><li>Profundas: Se propagan por el interior de la tierra a partir del hipocentro. </li></ul>Primarias (P): Las moléculas se comprimen, son las más rápidas y atraviesan sólidos y fluidos.<br />Secundarias (S): Mas lentas, son sacudidas perpendiculares al sentido de desplazamiento, no atraviesan fluidos.<br /><ul><li>Superficiales: consecuencia de la interacción con la superficie terrestre de las ondas profundas. Son las que causan los mayores destrozos. Hay de dos tipos L y R .</li></li></ul><li>Tipos de ondas sísmicas (resumen)<br />

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