1. El documento describe la estructura interna y composición de la Tierra, incluyendo la corteza, el manto y el núcleo. 2. Explica que la convección térmica en el núcleo genera corrientes de convección que transfieren calor hacia el manto y la corteza. 3. Señala que la radiactividad de isótopos en la corteza y el manto es una importante fuente de calor de la Tierra.

1. GEOGRAFÍA
Prof. LUIS ALBERTO CAÑOLA ROSAS
UNSCH
D.A.C.H.S

2. La Tierra, tercer planeta del Sistema Solar. Es el único planeta del universo que se conoce en el que exista y se origine vida.
CIRCUNFERENCIA ECUATORIAL
40.076,5 km
CIRCUNFERENCIA POLAR
40.008,6 km
DIFERENCIA
67,9 km
DIÁMETRO ECUATORIAL
12.756,34 km
DIÁMETRO POLAR
12.713,54 km
DIFERENCIA
43,80 km
510.100.000 km2
SUPERFICIE TOTAL
VOLUMEN
1.083.230.000.000 km3
DENSIDAD MEDIA
5,52 (agua = 1 )
MASA APROXIMADA
5,98 x 1021 toneladas
TEMPERATURAS
Máxima 58 °C
(en al – Aziziyah, Libia)
Mínima ‐89,6 °C
(en la Estación Vostok, Antártica)
TEMPERATURA MEDIA DE LA SUPERFICIE
14 °C

3.  La Tierra se formó al mismo tiempo que el Sol y el resto del Sistema
Solar, hace aproximadamente 4.600 millones de años.
 El Sol, una estrella recién nacida estaba rodeada de un enorme disco
de gas y polvo. A lo largo de millones de años se condensa este
disco de materia dando lugar a la formación de los planetas.
 La Tierra se forma de sustancias que se condensan a altas
temperaturas como el hierro y níquel que precipita hacia el interior o
centro por su densidad.
 Se cree que la Tierra primitiva era una bola de roca fundida. De ese
momento primigenio hay muy poco material para evidencias, por
ello a los primeros 500 millones de años se los conoce como eón
oscuro o haleano.
 Probablemente, el proceso inicial de formación de la Tierra no fue
diferente del que siguieron los otros planetas de la región interior
del sistema solar, llamados rocosos (Mercurio, Venus y Marte).

4. 1. Durante muchos millones de años después de su formación, la Tierra primitiva continuó
recibiendo numerosos impactos de planetesimales menores que ella. Cada colisión
liberaba suficiente energía como para fundir el cuerpo impactante y el área de impacto.
2. La energía Liberada en tantos impactos fundió la Tierra por completo hasta
transformarla en uno masa de magma.
3. Cuando la tasa de colisiones Disminuyó y la Tierra fue enfriándose, se formó una
corteza primitiva que impidió la disipación brusca de la energía interna.
4. La fusión facilitó que los materiales terrestres más densos migraranel interior por
gravedad , y los más ligeros, hacia la superficie. Los gases desprendidos de las rocas
fundidas formaron la atmósfera.

5. LA TIERRA : ESTRUCTURA INTERNA
Como resultado del proceso de migración de materiales según su densidad en los inicios de
la formación del planeta, se reflexiona que la Tierra, en la actualidad, está estructurada en
una serie de capas más o menos concéntricas, con un espesor que, para las capas
más profundas, puede considerarse aproximadamente constante.
Esta estratificación se observa tanto considerando su composición química como sus
propiedades mecánicas. Así, a partir de la composición química (modelo estático),
distinguimos la Corteza, el Manto y el Núcleo, mientras que según sus propiedades
mecánicas (modelo dinámico) destacamos la Litosfera, la Astenósfera, la Mesosfera y el
Núcleo

6. EL MODELO DINÁMICO
Tiene en cuenta que la presión y la temperatura afectan mucho al
comportamiento mecánico, a la densidad y al estado fisicoquímico
de los materiales del interior de la Tierra. Por eso establece unas
capas que no coinciden con las capas composicionales y que
explican más detalladamente otras discontinuidades que aparecen
en los estudios sísmicos. Son la Litosfera, la Astenósfera, la
Mesosfera y la Endosfera, formada por el núcleo externo y el
interno.
EL MODELO GEOQUÍMICO
Intenta d e terminar la composición química del interior terrestre .
Así, considera que alrededor del 94% de la masa total de la Tierra
está compuesto por un número muy reducido de elementos
químicos en las siguientes proporciones respecto de dicha masa
total: hierro (34,6 %); oxígeno (29,2%); silicio (15,2%) y magnesio
(15,2%). Estos elementos químico s se combinan formando
minerales y se distribuyen en el interior de la Tierra en tres capas:
la Corteza, el Manto y el Núcleo.

8. LA TIERRA : ESTRUCTURA INTERNA Los sismos como un método de estudio
La Sismología es la rama de la Geofísica que estudia los sismos y fenómenos conexos.
Además, investiga la estructura interna de la Tierra, mediante el análisis de la
propagación de las ondas sísmicas por el interior y la superficie de la misma.
Sismo (Terremoto)
El concepto Sismo representa el proceso físico de liberación súbita de energía de
deformación acumulada en las rocas del interior de la Tierra, que se manifiesta por
fractura y/o desplazamiento de bloques anteriormente fracturados. Una parte
importante de la energía liberada en este proceso se propaga en forma de ondas
sísmicas, las cuales son percibidas en la superficie de la Tierra como una vibración.
LA TIERRA : ESTRUCTURA INTERNA
El calor interno como un método de estudio
En la última década, al estudio de los sismos (tomografía sísmica) se han sumado
investigaciones referidas al calor interno de la Tierra (geoquímica isotópica)
proporcionado información sobre la estructura y dinámica interna terrestre, las cuales
han sido complementadas con simulaciones numéricas en supercomputadoras.
Energía Geotérmica
De los flujos internos de energía que existen en la Tierra, la geotérmica es la principal
responsable de procesos geológicos tales como el magmatismo, el metamorfismo y la
sismicidad, así como causa de otra fuente de energía, la mecánica, generadora, a su
vez, de las deformaciones terrestres. Por ello es necesario un conocimiento profundo
del flujo térmico y sus variaciones para comprender los procesos internos de la Tierra.
Variación de la temperatura con la profundidad
La energía geotérmica, o calor interno de la Tierra, corresponde a un aumento medio
de temperatura de 0,03 °C por metro que se profundiza (30 °C/km).

9.  DINÁMICA DEL CALOR INTERNO DE LA TIERRA
 El gradiente geotérmico se mantiene constante sólo en los
primeros kilómetros y rápidamente desciende para no
sobrepasar posiblemente, los 6.000 °C en el Núcleo.
 Por lo tanto, una gran parte del calor interno que llega a la
superficie se genera en la Corteza debido a la presencia de
isótopos radiactivos de vida larga: U238, Th232, K40 y
U235, los únicos con capacidad de generar calor y con
vidas medias comparables a la edad de la Tierra.
 La complejidad en conocer la distribución de cada una de
las fuentes caloríferas en el flujo terrestre aumenta cuando
el flujo térmico previsto en el límite núcleo‐ manto es el
mismo que el de la superficie terrestre, con lo cual el
Manto sería el medio transmisor del calor del núcleo.
 El calor producido durante la formación de la Tierra es la
otra fuente que, sumada a la radiactiva, sería la
responsable del flujo terrestre.

10. A continuación se describen los diversos procesos que originan el calor de la
Tierra, considerando la parte del interior del planeta donde tienen lugar.
Calor latente de cristalización: Límite entre el Núcleo interno y el externo. El núcleo
interno se halla en estado sólido mientras que el externo es líquido. En el Núcleo
externo se dan reacciones de cristalización de forma continua; estas reacciones
son exotérmicas y por tanto desprenden calor. Este calor se denomina calor latente
de cristalización.
Gravitación: La gravedad ejerce una fuerza de compresión hacia el centro del
planeta, y en el proceso de contracción de la masa terrestre se genera
calentamiento por fricción.
Calor remanente de la formación del planeta: Se trata del calor, aún presente,
producto de las colisiones entre los residuos estelares del disco protoplanetario
que dio origen a la Tierra.
Calor cinético o de rozamiento: Entre el Núcleo externo y el Manto terrestre. Es la
energía en forma de calor que se libera como consecuencia del rozamiento
producido por la distinta respuesta del Núcleo externo y el Manto ante los campos
de fuerza de la Luna y el Sol (fuerzas de marea).
Reacciones fisicoquímicas exotérmicas del Manto: Las elevadas presiones y la alta
temperatura provocan que los minerales sean inestables y se produzcan cambios
de fases continuos, que a su vez generan energía en forma de calor.
Descomposición radiogénica de isótopos en la Corteza y el Manto: Las rocas que
forman la Litosfera (compuesta por la Corteza y la parte superior del Manto), son
ricas en minerales que contienen elementos radioactivos como los isótopos U235,
U238, Th232 y K40. Las reacciones de descomposición de estos isótopos son
exotérmicas. Éste es el proceso que más calor aporta a la superficie de la Tierra.
Hay que tener presente que la temperatura de la Tierra aumenta hacia el interior
desde una media global en superficie de 15ºC hasta más de 5000ºC en el Núcleo
interno.

11. Procesos de convección o dinámica interna de la Tierra
La convección térmica del Núcleo de la Tierra, calienta desde el interior el
material de las capas de la Mesosfera y Astenósfera, originando en ellas
“corrientes de convección”, que transfieren el calor del Núcleo hasta la base
de la Litosfera más fría. Las corrientes de convección ascienden y se separan
en la base de la Litosfera, la cual sufre tensión y se rompe en numerosas
fracturas escalonadas (fallas directas o normales) a ambos lados de la línea
de sutura o rift, formando una depresión tectónica estrecha y larga , que
sería la iniciación de un futuro océano.
A través de la línea de sutura, que es una grieta profunda que atraviesa la
Litosfera, asciende desde la Astenósfera el material rocoso fundido (magma
basáltico) que se derrama a ambos lados de la sutura, recubriendo el fondo
de la depresión tectónica y formando nueva Corteza oceánica.
Los fragmentos de la Litosfera dividida son desplazados horizontalmente y
en sentido opuesto sobre la Astenósfera, debido a la acción de las corrientes
convectivas y al descenso gravitatorio como consecuencia de la pendiente
originada en la zona de tensión. Allí, donde las corrientes convectivas
convergen, descienden y se introducen en la Astenósfera, arrastran la base
de litosfera, originando una zona deprimida o fosa oceánica, por compresión
[subducción]. En la actualidad algunos científicos postulan que no existe la
Astenosfera ni el arrastre de la litosfera y que la celdas de convección
incluyen la litosfera como la parte fría de un único ciclo convectivo.

15. El magnetismo terrestre como un método de estudio
La Tierra tiene un campo magnético originado por su estructura interna (campo principal), la
influencia de la ionosfera con el viento solar (campo exterior) y al magnetismo de las rocas
de la Corteza (campo cortical).
El campo magnético y flujos de calor en el núcleo
El Núcleo, la capa más interna del planeta, se divide en Núcleo interno, sólido de 1.220 km
de radio, y Núcleo externo, fundido de 2.260 km de espesor. El límite entre ambos
corresponde a las condiciones de presión y temperatura de cristalización del hierro (Fe).
En el Núcleo se genera el campo magnético que protege a los seres vivos de los rayos
cósmicos procedentes del Sol por medio de la magnetosfera, lo que también da lugar a las
auroras.
Parece ser que la dinámica del núcleo puede modificar la rotación terrestre e incidir en la
evolución del clima. La influencia del Núcleo en los procesos de las capas superiores y de la
tectónica de placas en particular parece ser cada vez más evidente.

16.  En el interior de la Tierra hay un gradiente de presión y temperatura que
produce cambios en la composición química y mineralógica de las rocas.

La gravedad ha producido una estratificación por densidad de los elementos,
así que la presión aumenta constantemente hacia el interior.
 La temperatura también aumenta debido a reacciones exotérmicas de
decaimiento de los elementos radioactivos.

17. LA CORTEZA TERRESTRE
La Corteza tiene un espesor muy variable.
La Corteza oceánica tiene un espesor de tan solo de 5 km y su
composición es basáltica. La Corteza continental varia entre 35 y 65
km y tiene una composición mucho mas variable (granítica). Los
espesores mayores corresponden con cadenas montañosas jóvenes
y núcleos antiguos.
Placa: Segmento de Litosfera conformado por Corteza continental y/o oceánica,
con escasa actividad sísmica o volcánica internamente y en cambio muy
desarrollada en sus bordes ó límites los cuáles pueden ser:
Divergentes ó constructivos: con formación de nueva corteza (se construye
Litosfera, hay movimiento divergente).
Convergentes ó destructivos: con destrucción de corteza (se destruye Litosfera;
hay movimiento convergente).
Transformantes ó conservativos: con deslizamiento de corteza, no se construye
ni se destruye corteza (contacto de dos placas, movimiento deslizante o
transcurrente).

19. El total de placas de nuestro planeta es de 28, pero no todas tienen la
misma importancia. Mencionemos las más importantes a continuación:
Placa Sudamericana: Abarca toda Sudamérica y parte del Atlántico Sur.
Placa Norteamericana: Cubre Norteamérica, Groenlandia, parte del Caribe y
partes del Atlántico, Glaciar Ártico y parte de Siberia.
Placa Euroasiática: Abarca Eurasia menos India, Arabia y Siberia.
Placa Indoaustraliana: Cubre la India, Australia y su océano circundante.
Placa Africana: Está conformada por África en su totalidad.
Placa Antártica: Cubre absolutamente toda la Antártida y su océano
circundante.
Placa Pacífica: Esta abarca la mayor parte del Océano Pacífico. Es la mayor
del planeta.
Existen otras placas, llamadas secundarias (Cocos, Nazca, Filipina, Arábiga,
Escocesa, Juan de Fuca, del Caribe), microplacas (Birmania, Yangtze, Timor,
Cabeza de Pájaro, Panamá) y el resto de las placas (Rivera, Farallón, Ojotsk,
Amuria, del Explorador, Gorda, Kula, Somalí, Sunda)

20. EL LÍMITE ENTRE CORTEZA Y MANTO
El límite entre Corteza y Manto lo constituye una discontinuidad
sísmica llamada discontinuidad de Mohorovicich o simplemente Moho.
En este límite se incrementa la velocidad de las ondas sísmicas aumenta
la densidad de las rocas.
Se cree que esto se debe a un cambio de composición geoquímica de
las rocas: de gabro a peridotita, es decir a un mayor dominio del
olivino (> Fe y Mg).
Esta hipótesis ha sido comprobada por los xenolitos acarreados por los
basaltos alcalinos asociados al volcanismo intraplaca.
 EL MANTO
El límite Manto/Núcleo está marcado por una capa D” de un notable
descenso de velocidad de las ondas P. El Manto está compuesto por
silicatos de Fe y Mg (rocas tipo peridotitas y dunitas, compuestas
principalmente por minerales tales como olivino y piroxenos).
Nuestro conocimiento de la composición del Manto procede de datos
experimentales y el examen de material traído a la superficie por la
actividad volcánica y particularmente las chimeneas de kimberlita.
Observaciones de incrementos de velocidad de las ondas S y P a los
410 y a los 660 km., lo que sugieren un cambio de fase mineralógica en
estos niveles a materiales de misma composición pero mayor densidad .
El cambio observado a 660 km se considera el límite entre un Manto
inferior y superior.

21. EL NÚCLEO
Los datos de gravimetría y sismología, aunados a
experimentos de laboratorio donde se simulan la condiciones
de presión y temperatura del interior de la Tierra, nos indican
que el núcleo debe estar constituido por metales pesados y en
particular de Fe. Sin embargo, cálculos gravimétricos sugieren
que su composición debe contener también un 10% de
elementos ligeros como Si, C, O, S y H.
El Núcleo externo debe ser liquido ya que en él no se propagan
las ondas S. Esta es la región de la Tierra donde se genera el
campo magnético. El Núcleo interior es sólido.
La temperatura del Núcleo se estima en aproximadamente
4500º ‐ 5000º K al límite con el Manto inferior y de entre
6500º y 7000º K al límite Núcleo inferior‐exterior.