LA ESTRUCTURA DEL  PLANETA TIERRA        TEMA 14
El estudio del interior terrestre► Los  métodos indirectos de estudio nos permiten conocer el interior de la Tierra. Graci...
El método sísmico► El   método sísmico permite detectar  discontinuidades sísmicas, que son las  superficies de separación...
EL MÉTODO SÍSMICO                                                         Velocidad (m/s)                  El método sísmi...
SISMOGRAMA Y ESTRUCTURA INTERNA                                                                                           ...
Las discontinuidades sísmicas► La estructura de la Tierra quedó así establecida definitivamente con sus cinco capas concén...
Composición por capas
Las discontinuidades sísmicas►   Andrija Mohorovicic fue el primero que propuso que la    Tierra estaba formada por capas ...
Capas de la Tierra
Capas y discontinuidades
La corteza de la Tierra► El granito tiene una densidad entre 2 600 y 2  700 kg/m3, mientras que la densidad del basalto  e...
La corteza de la Tierra
Corteza oceánica► La   corteza del fondo de los océanos  contiene principalmente basalto, encima se  encuentra una capa de...
Corteza continental► La  corteza de los continentes está constituida principalmente por granito (85 % de su masa), también...
El manto►   La composición del manto es más homogénea que la de    la corteza.►   Su principal componente son las peridoti...
El manto                                                 Corteza continental                                              ...
El núcleo terrestre► Elnúcleo terrestre está compuesto por al  menos un 80 % de hierro y más de un 10  % de níquel. El res...
El núcleo terrestre►   El núcleo externo líquido se encuentra a más de 3 000 °C y    a una presión de varios millones de a...
Campo magnético terrestre
Paleomagnetismo► El paleomagnetismo o magnetismo remanente de  las rocas antiguas permite ver que el campo  magnético terr...
Inversión magnética
Magnetización y orientación
Estructura interna terrestre
Capas de la Tierra
Las anomalías magnéticas y              gravimétricas►   En el campo magnético terrestre y en el campo    gravitatorio pue...
Las anomalías magnéticas y       gravimétricas
Imagen gravimétrica    de la Tierra
La litosfera► Es  una capa rígida, que esta formada por la parte  más superficial del manto superior y corteza.► Se encuen...
Litosfera                                    Discontinuidad de Mohorovicic                                                ...
Astenosfera► Don  Anderson delimitó la astenosfera entre  los 60 y los 250 km. La definió como una  capa muy heterogénea, ...
La máquina térmica del interior                terrestre►   Casi la totalidad de la energía térmica que posee la Tierra   ...
Variación de     latemperatura
La máquina térmica del interior              terrestre► La  pérdida del calor interno de la Tierra fue y  sigue siendo el ...
Evacuación del calor
Los sistemas fluidos. La atmósfera►   La atmósfera es la envoltura gaseosa de un planeta.►   La abundancia de oxígeno en l...
Composición de la atmósfera
ComposiciónAire             78 % Nitrógeno (N2)                    21 % Oxígeno (O2)            1%                        ...
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA           ATMÓSFERAFiltro protector.Troposfera: GVT,presión atmosférica,clima.Estratosfera: cap...
Dinámica atmosférica►   La convección de la troposfera da lugar al ciclo del agua y    hace funcionar los agentes geológic...
Estructura de la atmósfera                 Variación de la Temperatura
Dinámica atmosférica►   En cada hemisferio se forman tres masas de aire    bastante independientes entre sí:      el aire...
Insolación diferencial
Células de convección                ► MODELO   DE                 TIERRA:                  HOMOGÉNEA                 E   ...
Dinámica de las masas fluidas a            escala global►Modelo si la Tierra estuviera quieta y fuera lisa.►La radiación s...
Fuerza de Coriolis
Dinámica atmosférica
Circulación atmosférica
http://es.youtube.com/watch?v=wizw0tMCpkw
Los sistemas fluidos. La hidrosfera► Sobre la corteza sólida se fue acumulando el agua procedente de la condensación del v...
Hidrosfera                      Porcentaje sobre   Subsistema                      el total del agua  de la hidrosfera    ...
Hidrosfera► El  ciclo del agua puede explicarse como una  máquina que funciona con energía solar, produce  un trabajo de e...
Ciclo del agua
Hidrosfera y clima► En   las regiones polares el agua se encuentra en estado sólido dentro de los glaciares; en las region...
Hidrosfera y clima► El intercambio de calor entre el agua y el  aire determina que las corrientes oceánicas  transporten g...
Corrientes marinas    Una corriente oceánica fría absorbe calor del aire        Una corriente oceánica cálida cede el calo...
Temperatura de las masas de agua► Las   masas de agua se estratifican con la  profundidad, separándose en dos partes,  una...
Corrientes marinas►   Las corrientes oceánicas se forman por la diferencia de    insolación y la evaporación en las zonas ...
Corrientes marinas
La parte viva del planeta. La biosfera► La biosfera es el conjunto de todos los seres  vivos de la Tierra, desde las bacte...
Hipótesis Gaia► En  la década de 1960, James Lovelock  analiza el papel de la biosfera y su relación  con los demás sistem...
►   A diferencia de los demás sistemas, la biosfera está    sometida al proceso de evolución, que da lugar a una    divers...
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  1. 1. LA ESTRUCTURA DEL PLANETA TIERRA TEMA 14
  2. 2. El estudio del interior terrestre► Los métodos indirectos de estudio nos permiten conocer el interior de la Tierra. Gracias a los terremotos de gran magnitud, producen ondas sísmicas que recorren todo el planeta y se reflejan varias veces en las principales discontinuidades.
  3. 3. El método sísmico► El método sísmico permite detectar discontinuidades sísmicas, que son las superficies de separación entre materiales de distinta composición o de diferente estado.► El método sísmico como herramienta para conocer la estructura interna de la Tierra, se desarrolló en la primera mitad del siglo XX.
  4. 4. EL MÉTODO SÍSMICO Velocidad (m/s) El método sísmico se basa en los cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas. sismograma Básicamente las ondas P y las S. Profundidad (Km) Estos cambios en la velocidad se producen cuando las ondas atraviesan medios de distinta composición química, o que tienen un estado de agregación diferente: sólido, fluido, líquido. Por ejemplo, cuando corremos por la arena llevamos una velocidad distinta que si lo hacemos por una acera, o por el agua.Velocidad (m/s) Si la velocidad con la Velocidad (m/s) que se propagan no cambiara querría decir que el medio La representación gráfica de la que atraviesan es homogéneo. No hay velocidad de propagación es lo capas diferentes. Profundidad (Km) que llamamos sismograma.
  5. 5. SISMOGRAMA Y ESTRUCTURA INTERNA Wiechert-Lehmann V Mohorovicic Gütemberg(Km/s) Conrad Repetti 14 12 ondas P 10 Canal de baja velocidad 8 ondas S 6 4 A los cambios de velocidad se le denominan “discontinuidades”, existiendo 2 primarias, que determinan la corteza, el manto y el 2 núcleo, y 3 secundarias, que subdividen a su vez a éstas. 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Km corteza superior inferior externo interno manto núcleo
  6. 6. Las discontinuidades sísmicas► La estructura de la Tierra quedó así establecida definitivamente con sus cinco capas concéntricas:
  7. 7. Composición por capas
  8. 8. Las discontinuidades sísmicas► Andrija Mohorovicic fue el primero que propuso que la Tierra estaba formada por capas concéntricas, e identificó la discontinuidad que separa la corteza del manto.► Beno Gutenberg fijo la profundidad del manto en 2 900 km de profundidad, pronosticó que el centro del planeta estaba ocupado por un núcleo mucho más denso que el manto, cuya composición era metálica y de naturaleza líquida.► Ilse Lehman dedujo que en el interior del núcleo líquido había un núcleo sólido cuya superficie se encontraba a 5 150 km de profundidad.► William Repetti localizó una discontinuidad dentro del manto. Localizada a 670 km de profundidad permitió separar el manto en dos partes: el manto superior y el manto inferior.
  9. 9. Capas de la Tierra
  10. 10. Capas y discontinuidades
  11. 11. La corteza de la Tierra► El granito tiene una densidad entre 2 600 y 2 700 kg/m3, mientras que la densidad del basalto está entre 2 700 y 3 200 kg/m3.► La gran diferencia de densidad entre la corteza granítica y el manto impide que puedan mezclarse.► Sediferencian dos tipos de corteza:  Corteza oceánica.  Corteza continental
  12. 12. La corteza de la Tierra
  13. 13. Corteza oceánica► La corteza del fondo de los océanos contiene principalmente basalto, encima se encuentra una capa de sedimentos cuyo espesor disminuye conforme nos alejamos de la costa.► Las rocas del fondo oceánico no superan los de 200 millones de años.
  14. 14. Corteza continental► La corteza de los continentes está constituida principalmente por granito (85 % de su masa), también tiene rocas metamórficas, volcánicas y sedimentarias, que alcanzan grandes espesores. Estas rocas son las más antiguas de la corteza, están datadas con 4 000 millones de años de antigüedad.
  15. 15. El manto► La composición del manto es más homogénea que la de la corteza.► Su principal componente son las peridotitas, un grupo de rocas cuyos principales minerales son los olivinos y los piroxenos.► En la discontinuidad de Gutenberg entran en contacto el manto rocoso y el núcleo de hierro líquido. La temperatura se encuentra cerca de los 3 000 °C.► En esta zona los estudios sísmicos delatan la presencia de una capa de entre 100 y 400 km de grosor que forma la transición entre el manto y el núcleo: es la capa D”, puede estar formada por la decantación de los restos más densos del manto, que flotan sobre el núcleo externo.
  16. 16. El manto Corteza continental Manto superior Discontinuidad Repetti Corrientes de Manto inferior convección Discontinuidad GutenbergCorriente descendente Capa D’’ Núcleo externo
  17. 17. El núcleo terrestre► Elnúcleo terrestre está compuesto por al menos un 80 % de hierro y más de un 10 % de níquel. El resto de su masa, menos del 10 %, está formado probablemente por oxígeno, carbono y azufre, tres elementos no metálicos que se combinan fácilmente con el hierro.
  18. 18. El núcleo terrestre► El núcleo externo líquido se encuentra a más de 3 000 °C y a una presión de varios millones de atmósferas, su base se encuentra unos 1 000 °C más caliente que su parte superior; esta gran diferencia de temperatura, unida a su fluidez, produce violentas corrientes de convección.► Los átomos de hierro están en parte ionizados, por lo que las cargas positivas y negativas son arrastradas por separado, siguiendo trayectorias circulares que engendran el campo magnético que percibimos en la superficie. La rotación terrestre orienta estas corrientes de convección, por lo que los polos magnéticos están muy cerca de los polos geográficos.
  19. 19. Campo magnético terrestre
  20. 20. Paleomagnetismo► El paleomagnetismo o magnetismo remanente de las rocas antiguas permite ver que el campo magnético terrestre ha pasado por épocas en que se ha debilitado notablemente hasta casi desaparecer, y a continuación ha invertido su polaridad, este acontecimiento ha ocurrido más de veinte veces en los últimos cinco millones de años.► Las rocas contienen magnetita cuyos cristales se comportan como brújulas quedando orientados hacia el polo N magnético.
  21. 21. Inversión magnética
  22. 22. Magnetización y orientación
  23. 23. Estructura interna terrestre
  24. 24. Capas de la Tierra
  25. 25. Las anomalías magnéticas y gravimétricas► En el campo magnético terrestre y en el campo gravitatorio pueden presentarse anomalías.► El campo magnético terrestre presenta variaciones o anomalías que ponen de manifiesto la presencia de materiales metálicos o acuíferos. Los magnetómetros son los instrumentos que permiten medir la dirección, la inclinación y la intensidad del campo magnético.► La materia, por el simple hecho de poseer masa, forma un campo gravitatorio que produce un efecto de atracción sobre el resto de la materia situada en sus proximidades.► Cuando en una zona el valor de g es algo mayor que lo calculado teniendo en cuenta el radio terrestre en ese punto y otros factores, se considera que en ese lugar hay una anomalía gravimétrica positiva, mientras que si el valor de g es menor, se trata de una anomalía gravimétrica negativa.
  26. 26. Las anomalías magnéticas y gravimétricas
  27. 27. Imagen gravimétrica de la Tierra
  28. 28. La litosfera► Es una capa rígida, que esta formada por la parte más superficial del manto superior y corteza.► Se encuentra fracturada en placas litosféricas, que son bloques de diversos tamaños y que según el tipo de corteza son:  Placas litosféricas oceánicas, formadas por corteza oceánica basáltica con un grosor de entre 30 y 50 km.  Placas litosféricas continentales compuestas por corteza continental granítica y una porción de manto peridotítico, alcanzando grosores de entre 70 y 150 km.  Placas mixtas.
  29. 29. Litosfera Discontinuidad de Mohorovicic Litosfera Corteza continental oceánica Corteza oceánica Litosferacontinental Manto Manto superior superior Discontinuidad de Repetti
  30. 30. Astenosfera► Don Anderson delimitó la astenosfera entre los 60 y los 250 km. La definió como una capa muy heterogénea, que se observaba solo en algunas zonas del globo terrestre.► La astenosfera es la zona donde confluyen las violentas corrientes de convección ascendentes y descendentes del manto que arrastran y empujan la litosfera desde su base.
  31. 31. La máquina térmica del interior terrestre► Casi la totalidad de la energía térmica que posee la Tierra en su interior es por calor residual producido durante su formación. Este calor se debe principalmente a tres procesos:  El intenso bombardeo meteorítico durante la fase de acreción del planeta  La diferenciación gravitatoria por densidades, con la consiguiente formación del núcleo que va transformando la energía potencial gravitatoria en energía térmica  La desintegración de elementos radiactivos, que producen el calentamiento de los materiales bombardeados por las partículas subatómicas generadas, transformando la energía nuclear en energía térmica.
  32. 32. Variación de latemperatura
  33. 33. La máquina térmica del interior terrestre► La pérdida del calor interno de la Tierra fue y sigue siendo el vulcanismo. Las rocas fundidas son vertidas al exterior y se enfrían rápidamente.► El gradiente geotérmico es el incremento de temperatura cuando se profundiza desde la corteza hacia el interior de la Tierra. El hierro del núcleo externo cristaliza y cede el calor latente de fusión acumulado, por lo que el núcleo interno crece, liberándose grandes cantidades de calor, la convección del núcleo externo traslada hasta la base del manto ese calor, y de nuevo la convección del manto evacua eficazmente hacia la superficie ese calor.
  34. 34. Evacuación del calor
  35. 35. Los sistemas fluidos. La atmósfera► La atmósfera es la envoltura gaseosa de un planeta.► La abundancia de oxígeno en la atmósfera produce una distribución muy peculiar de las temperaturas. Entre los 20 y los 50 km de altitud, las moléculas de oxígeno (O2) absorben eficazmente la radiación ultravioleta procedente del Sol, que las rompe liberando dos átomos de oxígeno.► Estos átomos se enlazan rápidamente con otra molécula de oxígeno formando una molécula de ozono (O3), que también absorbe luz ultravioleta.► La absorción de energía hace que la ozonosfera tenga una temperatura relativamente alta.
  36. 36. Composición de la atmósfera
  37. 37. ComposiciónAire 78 % Nitrógeno (N2) 21 % Oxígeno (O2) 1% Argón Ozono Dióxido de carbono
  38. 38. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERAFiltro protector.Troposfera: GVT,presión atmosférica,clima.Estratosfera: capa deozono.Mesosfera: estrellasfugaces.Ionosfera o termosfera:auroras boreales.Exosfera.
  39. 39. Dinámica atmosférica► La convección de la troposfera da lugar al ciclo del agua y hace funcionar los agentes geológicos.► En la estratosfera la temperatura aumenta con la altitud, lo que determina que en ella no haya convección.► Además de los movimientos verticales convectivos que hacen ascender el aire caliente hacia la parte alta de la troposfera, hay también un movimiento horizontal convectivo a gran escala que tiende a llevar el aire frío de los polos hacia el ecuador, y el aire caliente de las zonas tropicales hacia los polos.
  40. 40. Estructura de la atmósfera Variación de la Temperatura
  41. 41. Dinámica atmosférica► En cada hemisferio se forman tres masas de aire bastante independientes entre sí:  el aire polar, situado sobre los polos y que llega hasta los 60 grados de latitud norte y sur,  el aire templado, que forma un cinturón entre los 60 y los 30 grados de latitud  el aire tropical, que forma otro cinturón entre los 30 grados de latitud y el ecuador.► Las zonas donde estos cinturones se tocan entre sí reciben el nombre de zonas de convergencia, y es precisamente la interacción entre las diferentes masas de aire en estas zonas de convergencia la que da lugar a las zonas climáticas.
  42. 42. Insolación diferencial
  43. 43. Células de convección ► MODELO DE TIERRA: HOMOGÉNEA E INMÓVIL
  44. 44. Dinámica de las masas fluidas a escala global►Modelo si la Tierra estuviera quieta y fuera lisa.►La radiación solar es máxima en el ecuador, los vientos serían así para distribuir y equilibrar la energía en el planeta. Habría una célula convectiva en cada hemisferio
  45. 45. Fuerza de Coriolis
  46. 46. Dinámica atmosférica
  47. 47. Circulación atmosférica
  48. 48. http://es.youtube.com/watch?v=wizw0tMCpkw
  49. 49. Los sistemas fluidos. La hidrosfera► Sobre la corteza sólida se fue acumulando el agua procedente de la condensación del vapor expulsado por los volcanes. Desde entonces aquella hidrosfera primitiva ha ido aumentando el volumen a medida que la actividad volcánica seguía aportando vapor de agua a la superficie terrestre.
  50. 50. Hidrosfera Porcentaje sobre Subsistema el total del agua de la hidrosfera de la Tierra Océanos 97 % Glaciares 2,02 %Aguas subterráneas 0,57 %Aguas superficiales 0,001 % Biosfera 0,0004 %
  51. 51. Hidrosfera► El ciclo del agua puede explicarse como una máquina que funciona con energía solar, produce un trabajo de erosión, movilización de los materiales rocosos y modelado del relieve.► El transporte lleva las sales solubles hacia los océanos, permitiendo allí su acumulación.► La salinidad de los océanos procede del lavado de los continentes.►.
  52. 52. Ciclo del agua
  53. 53. Hidrosfera y clima► En las regiones polares el agua se encuentra en estado sólido dentro de los glaciares; en las regiones templadas y ecuatoriales debido a la pluviosidad alta hay grandes ríos y lagos; en las zonas tropicales desérticas se produce una ausencia casi total de agua
  54. 54. Hidrosfera y clima► El intercambio de calor entre el agua y el aire determina que las corrientes oceánicas transporten grandes cantidades de calor desde las zonas ecuatoriales hacia los polos, y esto amortigua las diferencias térmicas existentes entre las regiones más calientes y las más frías del planeta.
  55. 55. Corrientes marinas Una corriente oceánica fría absorbe calor del aire Una corriente oceánica cálida cede el calor al aire situado sobre ella. situado sobre ella. Corriente cálidaCorriente fría Calor cedido por el agua al aire Calor cedido por el aire al agua
  56. 56. Temperatura de las masas de agua► Las masas de agua se estratifican con la profundidad, separándose en dos partes, una profunda fría y otra superficial más cálida. La diferencia de temperatura hace difícil que se produzca mezcla vertical.► La interfase entre ambas recibe el nombre de termoclina.
  57. 57. Corrientes marinas► Las corrientes oceánicas se forman por la diferencia de insolación y la evaporación en las zonas tropicales, que incrementa la densidad del agua al aumentar la salinidad y hace que tienda a hundirse, pero la tendencia a la flotabilidad producida por la alta temperatura predomina, y el agua forma una corriente cálida por el Atlántico, llamada corriente del Golfo.► El agua cuando cede su temperatura a la atmósfera provoca una corriente descendente que llega al fondo del océano Atlántico y lo recorre hacia el sur. Se forma así un río submarino que discurre por los fondos oceánicos de todo el mundo y que recibe el nombre de corriente termohalina, haciendo referencia a que son la temperatura y la salinidad las causantes de su formación.
  58. 58. Corrientes marinas
  59. 59. La parte viva del planeta. La biosfera► La biosfera es el conjunto de todos los seres vivos de la Tierra, desde las bacterias hasta los vegetales y animales.► Mantiene un intenso intercambio de materia y energía con los demás sistemas del planeta: la hidrosfera, la atmósfera y la geosfera, e influye de forma decisiva en su composición y en su dinámica.
  60. 60. Hipótesis Gaia► En la década de 1960, James Lovelock analiza el papel de la biosfera y su relación con los demás sistemas del planeta.► Su teoría de Gaia trata de transmitir la idea de que la vida no era solo una propiedad de los seres vivos, sino una propiedad del planeta Tierra.
  61. 61. ► A diferencia de los demás sistemas, la biosfera está sometida al proceso de evolución, que da lugar a una diversidad creciente de seres vivos y a su expansión por la superficie terrestre colonizando todos los ambientes.► De forma periódica, esta diversidad se ha visto drásticamente reducida debido a diferentes procesos:  periodos de desertización  glaciaciones que han cubierto de hielo grandes extensiones de los continentes y de los océanos  periodos de anoxia oceánica, en los que la hidrosfera ha permanecido con muy poco oxígeno disuelto  impactos de meteoritos  la aparición del ser humano y su actividad industrial y agrícola.

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