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Tema 4 DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS Ciencias de la Tierra y Medioambientales Eduardo Gómez
La Tierra está formada por materiales de distinta densidad: ,[object Object]
Hidrosfera: Rellena los huecos
Atmósfera: Rodea todo,[object Object]
Dinámica de la geosfera
Balance energético de la tierra La Tierra es un sistema activo que intercambia energía con el entorno (sistema cerrado) La energía proviene de: ,[object Object]
La propia TierraLa 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 La energía que proporciona la Tierra es mucho menor 60 mW/m2
Balance térmico ,[object Object]
Sólo el 2% es decir 7W/m2 son absorbidos por las nubes.
El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2 .
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. ,[object Object]
Balance de radiación corta  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 .  La atmósfera absorbe un 19,5% de la radiación corta que corresponde a 67 W/m2. 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).
Perdidas Absorbidas por la superficie terrestre Absorbidas por la atmosfera
n
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. Energía entrante = Energía saliente 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.
Hay que hacer una serie de consideraciones: ,[object Object]
La energía no llega por igual a todos los puntos.
La energía se redistribuye mediante las corrientes de aire y agua
La radiación emitida por la tierra es la que origina estas corrientes de aire y agua.
La tierra tiene fuentes de energía interna que contribuyen al mantenimiento de la Tª.
Los materiales de la Geosfera presentan corrientes de convección que influyen en la transferencia de energía.,[object Object]
Energía interna Energía cinética terrestre Procede de tres fuentes Energía elástica Energía geotérmica (la más importante)
Energía cinética Procede del movimiento de rotación y translación de la tierra. Provoca junto con la gravedad, las mareas terrestres (deformaciones de la tierra) Genera fricciones: Disipación de la energía y disminución de la velocidad de rotación. Las diferencias en la velocidad de rotación provocan el campo magnético
Energía elástica La Tierra no es totalmente rígida, se puede deformar y en la deformación, los materiales acumulan energía. Teoría del rebote elástico: Las deformaciones elásticas se acumulan en una región hasta que se supera la resistencia de los materiales. Se produce una fractura de los materiales y se libera energía. Cuando esto sucede en la litosfera tienen lugar los terremotos
Energía geotérmica Fuentes internas de calor: Tiene distintas manifestaciones ,[object Object]
Gradiente geotérmico
Geiseres,[object Object]
Transporte de la energía interna  La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por dos sistemas: Conducción  Convección Vibración de partículas Fuente de calor  Aumento energía en las rocas Pasa la vibración a las partículas vecinas CONDUCCIÓN:
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. CONVECCIÓN DE CALOR Se trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos. Se crean células de convección debido a los cambios de densidad y a la gravedad
Convección terrestre Convección en 1 capa Convección en 2 capas Hay pruebas a favor de ambas teorías Las plumas térmicas son emisiones de materiales fundidos de una determinada zona del manto (Capa D’’)
Tectónica de placas Wegener(Deriva continental, 1912) Teoría de expansión del fondo oceánico. Teoría de la tectónica de placas 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) Las zonas donde rozan estos fragmentos, los límites de placas, es donde se producen la mayoría de los fenómenos geológicos
Tectónica de placas La corteza terrestre está dividida en placas. En los límites de las placas encontramos como principales zonas, geológicamente activas: Las dorsales oceánicas.  Las fosas tectónicas. Las fallas transformantes.
Tectónica de placas En las dorsales se crea nueva corteza Las dorsales oceánicas.  Las fosas tectónicas. Las fallas transformantes. En las fosas se destruye la corteza En los bordes laterales de las placas ni se crea ni se destruye la corteza
Contacto entre placas Bordes constructivos 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.  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.
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)
Contacto entre placas Bordes destructivos Dos placas chocan. Pueden darse tres situaciones: Choque de placa oceánica contra oceánica. Choque de placa oceánica contra continental. Choque de placa continental contra continental.
Contacto entre placas Bordes destructivos Choque de placa oceánica contra oceánica. La placa más densa subduce por debajo de la más ligera.
Contacto entre placas Bordes destructivos 2. Choque de placa oceánica contra continental. La placa oceánica (más densa) subduce por debajo de la continental.
Contacto entre placas Bordes destructivos 3. Choque de placa continental contra continental. Los sedimentos situados entre las dos placas se pliegan y elevan. No hay actividad volcánica
Contacto entre placas Bordes transformantes No se crea ni se destruye corteza. Hay mucha actividad sísmica
Volcanes Son manifestaciones superficiales de procesos termales internos, con emisión de productos sólidos, líquidos y gaseosos. SITUACIÓN: ,[object Object]
Zonas intraplaca: Zonas asociadas a puntos calientes (Hawaii) o zonas de la litosfera más débiles o con fracturas (Canarias),[object Object]
Volcanes compuestos o estratovolcanes
Domos
Calderas
Volcanes fisurales,[object Object]
Actividad volcánica 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. Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de una erupción a otra.  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: Temperatura Cantidad de gases Viscosidad
Materiales que expulsa un volcán GASES: H2O, CO2, SO2, H2S, Cl2, H2,… Según estos gases puedan escapar con mayor o menor dificultad del magma, cambia la peligrosidad de la erupción Facilidad de escape Violencia de la explosión Emisión poco violenta Emisión muy violenta (Nube ardiente)
Materiales que expulsa un volcán LÍQUIDOS Son las coladas de lava, es decir, el magma una vez que alcanza la superficie y pierde los gases. Su peligro depende de la viscosidad Viscosidad Peligro Muy fluida Muy viscosa
Tipos de magmas Tª SiO2 Densidad Explosividad Viscosidad -50% Básicos Intermedios Ácidos +65%
(Básico) (Intermedio) (Ácido)
Materiales que expulsa un volcán SOLIDOS: También llamados piroclastos. Bombas Cenizas Lapilli Aumento de tamaño
Cenizas
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Dinamicageosfera 1

  • 1. Tema 4 DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS Ciencias de la Tierra y Medioambientales Eduardo Gómez
  • 2.
  • 4.
  • 5. Dinámica de la geosfera
  • 6.
  • 7. La propia TierraLa 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 La energía que proporciona la Tierra es mucho menor 60 mW/m2
  • 8.
  • 9.
  • 10. Sólo el 2% es decir 7W/m2 son absorbidos por las nubes.
  • 11. El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2 .
  • 12.
  • 13. Balance de radiación corta 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 . La atmósfera absorbe un 19,5% de la radiación corta que corresponde a 67 W/m2. 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).
  • 14. Perdidas Absorbidas por la superficie terrestre Absorbidas por la atmosfera
  • 15.
  • 16. n
  • 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. Energía entrante = Energía saliente 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.
  • 18.
  • 19. La energía no llega por igual a todos los puntos.
  • 20. La energía se redistribuye mediante las corrientes de aire y agua
  • 21. La radiación emitida por la tierra es la que origina estas corrientes de aire y agua.
  • 22. La tierra tiene fuentes de energía interna que contribuyen al mantenimiento de la Tª.
  • 23.
  • 24. Energía interna Energía cinética terrestre Procede de tres fuentes Energía elástica Energía geotérmica (la más importante)
  • 25. Energía cinética Procede del movimiento de rotación y translación de la tierra. Provoca junto con la gravedad, las mareas terrestres (deformaciones de la tierra) Genera fricciones: Disipación de la energía y disminución de la velocidad de rotación. Las diferencias en la velocidad de rotación provocan el campo magnético
  • 26. Energía elástica La Tierra no es totalmente rígida, se puede deformar y en la deformación, los materiales acumulan energía. Teoría del rebote elástico: Las deformaciones elásticas se acumulan en una región hasta que se supera la resistencia de los materiales. Se produce una fractura de los materiales y se libera energía. Cuando esto sucede en la litosfera tienen lugar los terremotos
  • 27.
  • 29.
  • 30. Transporte de la energía interna La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por dos sistemas: Conducción Convección Vibración de partículas Fuente de calor Aumento energía en las rocas Pasa la vibración a las partículas vecinas CONDUCCIÓN:
  • 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. CONVECCIÓN DE CALOR Se trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos. Se crean células de convección debido a los cambios de densidad y a la gravedad
  • 32. Convección terrestre Convección en 1 capa Convección en 2 capas Hay pruebas a favor de ambas teorías Las plumas térmicas son emisiones de materiales fundidos de una determinada zona del manto (Capa D’’)
  • 33. Tectónica de placas Wegener(Deriva continental, 1912) Teoría de expansión del fondo oceánico. Teoría de la tectónica de placas 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) Las zonas donde rozan estos fragmentos, los límites de placas, es donde se producen la mayoría de los fenómenos geológicos
  • 34.
  • 35. Tectónica de placas La corteza terrestre está dividida en placas. En los límites de las placas encontramos como principales zonas, geológicamente activas: Las dorsales oceánicas. Las fosas tectónicas. Las fallas transformantes.
  • 36. Tectónica de placas En las dorsales se crea nueva corteza Las dorsales oceánicas. Las fosas tectónicas. Las fallas transformantes. En las fosas se destruye la corteza En los bordes laterales de las placas ni se crea ni se destruye la corteza
  • 37. Contacto entre placas Bordes constructivos 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. 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.
  • 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)
  • 39. Contacto entre placas Bordes destructivos Dos placas chocan. Pueden darse tres situaciones: Choque de placa oceánica contra oceánica. Choque de placa oceánica contra continental. Choque de placa continental contra continental.
  • 40. Contacto entre placas Bordes destructivos Choque de placa oceánica contra oceánica. La placa más densa subduce por debajo de la más ligera.
  • 41. Contacto entre placas Bordes destructivos 2. Choque de placa oceánica contra continental. La placa oceánica (más densa) subduce por debajo de la continental.
  • 42. Contacto entre placas Bordes destructivos 3. Choque de placa continental contra continental. Los sedimentos situados entre las dos placas se pliegan y elevan. No hay actividad volcánica
  • 43. Contacto entre placas Bordes transformantes No se crea ni se destruye corteza. Hay mucha actividad sísmica
  • 44.
  • 45.
  • 46. Volcanes compuestos o estratovolcanes
  • 47. Domos
  • 49.
  • 50.
  • 51. Actividad volcánica 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. Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de una erupción a otra. 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: Temperatura Cantidad de gases Viscosidad
  • 52.
  • 53.
  • 54. Materiales que expulsa un volcán GASES: H2O, CO2, SO2, H2S, Cl2, H2,… Según estos gases puedan escapar con mayor o menor dificultad del magma, cambia la peligrosidad de la erupción Facilidad de escape Violencia de la explosión Emisión poco violenta Emisión muy violenta (Nube ardiente)
  • 55. Materiales que expulsa un volcán LÍQUIDOS Son las coladas de lava, es decir, el magma una vez que alcanza la superficie y pierde los gases. Su peligro depende de la viscosidad Viscosidad Peligro Muy fluida Muy viscosa
  • 56. Tipos de magmas Tª SiO2 Densidad Explosividad Viscosidad -50% Básicos Intermedios Ácidos +65%
  • 58. Materiales que expulsa un volcán SOLIDOS: También llamados piroclastos. Bombas Cenizas Lapilli Aumento de tamaño
  • 62. Índice de explosividad volcánica 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 En función de este índice se clasifican los volcanes en efusivos y explosivos.
  • 63. Correlación entre IEV y cantidad de material volcánico emitido
  • 64.
  • 65.
  • 66. Terremotos 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. 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)
  • 67. La rotura de rocas que da lugar al terremoto puede originarse por: Movimientos tectónicos Erupciones volcánicas Meteoritos Explosiones nucleares Embalses… 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. Cada año: Se producen 30.000 terremotos 75 se perciben por la población 20 son significativos 1 es catastrófico
  • 68. Los terremotos se producen fundamentalmente en los límites de placa pero también pueden tener lugar en puntos intraplaca asociados a puntos calientes. Según la profundidad del hipocentro se clasifican en: Superficiales o someros: 5-70 km Intermedios: 70-300 km Profundos: + de 300 km Los mas frecuentes y dañinos 0 km Profundidad 100 km
  • 69.
  • 70.
  • 71.