Estructura y dinámica de la tierra. Biología y geología 4º ESO

1. ESTRUCTURA Y DINÁMICA
DE LA TIERRA
Biología y geología 4ºESO
Marta Gómez Vera

2. ÍNDICE
1. Origen del sistema solar y de la
Tierra.
2. Métodos de estudio del interior
de la Tierra.
3. Estructura interna.
1. Modelo geoquímico.
2. Modelo geodinámico.
4. El motor interno de la Tierra
5. Movimientos verticales.
6. Movimientos horizontales.
1. Deriva continental.
2. Expansión del fondo oceánico
7. Tectónica de placas.
1. Bordes convergentes.
2. Bordes divergentes.
3. Bordes de cizalla.
8. Fenómenos intraplaca.
9. Ciclo de las rocas.
10. Plegamientos y fallas.

3. 1. Origen del sistema solar y de la Tierra
Breve video sobre la formación del sistema solar
El sistema solar comenzó a formarse hace unos 5.000
m.a.
La hipótesis más aceptada para explicar el origen del Sol y
de los planetas se conoce como acreción planetesimal.
Actividad: Observa el esquema de la página 6 del libro de
texto y realiza un breve resumen en el que expliques la
formación del sistema solar.

4. • La Tierra y sus componentes
Los cuatro componentes o
“esferas” de la Tierra son:
• Geosfera: Está
diferenciada en capas
según su densidad.
• Atmósfera: Formada por
la acumulación de gases,
retenidos por acción de la
gravedad.
• Hidrosfera: El vapor de
agua atmosférico se
condensó y el agua líquida
ocupó las depresiones del
terreno.
• Biosfera: Los seres vivos
de la Tierra han influido
en la composición del
resto de componentes
(oxígeno atmosférico,
suelos y rocas calizas)

5. 2. Métodos de estudio del interior terrestre.
• Sondeos y minas: Hasta 15-20 km.
• Estudio de las rocas: Erosión y
erupciones volcánicas.
• Meteoritos: Informan de materiales que
originaron todo el sistema solar.
• Métodos sísmicos:
• Más eficaces.
• Basados en el análisis de las ondas
sísmicas producidas en terremotos o
explosiones controladas.
• Las vibraciones viajan a través del
interior terrestre y su estudio por
medio de sismógrafos proporciona
información sobre la composición y
estado físico de las capas que
atraviesan

6. Métodos sísmicos
• Tipos de ondas sísmicas:
• Ondas P (primarias):
• Más rápidas, son las primeras en registrarse.
• Atraviesan todos los medios, viajan más rápidas cuanto
mayor sea la rigidez de los materiales que atraviesan.
• Son ondas parecidas a las del sonido, comprimen y
dilatan alternativamente la roca.
• Las partículas oscilan paralelamente al rayo.
• Ondas S (secundarias)
• Son de velocidad menor que las P.
• No se propagan por medios fluidos.
• Las partículas oscilan perpendicularmente al rayo
deformando la roca lateralmente.

7. Propagación de las ondas sísmicas

8. Discontinuidades sísmicas
• Son cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas que indican
cambios en la composición o estado físico de los materiales que
atraviesan.
Discontinuidad de Mohorovicic: separa la
corteza del manto.
Discontinuidad Gutenberg: Separa el
manto del núcleo.
Discontinuidad de Repetti: separa manto
superior de manto inferior.
Discontinuidad de Lehman: separa
núcleo externo de núcleo interno.

10. 3. Estructura interna de la Tierra
• Se basa en la
composición
química de las
capas terrestres.
• Se diferencian tres
capas: corteza,
manto y núcleo
separadas por las
discontinuidades.
3.1. MODELO GEOQUÍMICO

11. • CAPAS SEGÚN MODELO GEOQUÍMICO
• La corteza:
• Corteza continental:
• Roca predominante: Granito
• Baja densidad (2,7 g/cm3)
• Rocas antiguas (4000 m.a.)
• Gran espesor
• Forma los continentes
• Corteza Oceánica:
• Roca: Basalto
• Densidad: 3 g/cm3
• Rocas hasta 200m.a.
• Poco espesor
• Manto:
• Composición: Peridotitas (roca plutónica formada
principalmente por olivino y piroxenos)
• Diferencia de densidad entre manto superior e
inferior debido a la presión litosférica.
Núcleo:
• Externo: estado líquido. La diferencia de
temperaturas entre la base y la parte superior
crea corrientes de convección.
• Interno: Estado sólido. Composición: Fe: 80%, Ni:
10%, Otros: C, O, S

12. 3.2. MODELO GEODINÁMICO
• Basado en el estado físico de las capas y en sus propiedades
mecánicas.
• Desde la superficie al interior se encuentran las siguientes capas:
• Litosfera: Capa rígida formada por corteza y parte superficial del manto.
Se diferencian dos tipos, continental y oceánica. Está fragmentada en
bloques (placas litosféricas) sometidos a movimientos horizontales y
verticales.
• Astenosfera o manto superior sublitosférico: Capa plástica que tiende a
fluir ante esfuerzos aplicados durante largo tiempo. Controversia sobre
su existencia pues no se detecta a lo largo de toda la esfera terrestre.
• Manto o mesosfera: Se extiende desde lso 670 km hasta la capa D”. Es
sólida pero es capaz de fluir muy lentamente (corrientes de convección)
• Capa D”:
• Localización: Base del manto inferior. Espesor: 100 –400 km.
Temperatura: 3000ºC
• Composición: Restos de materiales del manto.
• Se inician las corrientes de convección del manto.
• Núcleo o endosfera: el calor del núcleo interno se propaga al externo
generando corrientes de convección. Estas corrientes son las causantes
del campo magnético terrestre.

13. 4. Motor interno de la Tierra
• Origen del calor interno de la Tierra:
• Bombardeo meteorítico durante la fase de
acreción.
• Rozamiento de materiales durante la
diferenciación gravitatoria por densidad
(Los más densos caen hacia el interior y los
más ligeros quedan en superficie).
• Desintegración de elementos radiactivos
• Al enfriarse la corteza y debido a la capacidad
aislante de sus rocas, se retardó el
enfriamiento del interior.
• Gradiente geotérmico: Aumento de
temperatura en el interior de la corteza
terrestre (3º/100m). A mayores profundidades
no se mantienen estos valores

14. 5. Isostasia
• La litosfera rígida se apoya sobre
el manto sublitosférico “flota”,
manteniendo un equilibrio
denominado isostasia.
• Cuando se altera ese equilibrio
se producen movimientos
verticales con el fin de
reestablecerlo.
• Un aumento del peso en la
litosfera provoca su hundimiento
(subsidencia), por ejemplo con
una acumulación de hielo o de
sedimentos.
• Una disminución del peso
provoca el levantamiento de la
litosfera, por ejemplo durante la
erosión o el deshielo.

15. 6. Movimiento de los continentes
6.1. DERIVA CONTINENTAL
• Propuesta por Alfred Wegener (1915) en
su libro “ El origen de los continentes y
océanos.”
• Primera teoría movilista: Los continentes
estaban todos unidos en un
supercontinente (Pangea) y
posteriormente se te fueron
fragmentando.
Animación Pangea

16. • Pruebas de la deriva continental: Wegener aportó cuatro tipos de pruebas (geográficas, geológicas,
paleontológicas y paleoclimáticas). Sin embargo su teoría no fue aceptada al no proponer ningún
mecanismo que explicará cual era la fuerza que movía los continentes.
• PRUEBAS GEOGRÁFICAS
• Los bordes de los continentes
encajan entre sí como las piezas
de un puzle. Aunque en una
primera aproximación el encaje
parecía muy imperfecto, si se
tomaba el borde de la
plataforma continental en vez de
la actual línea de costa, el encaje
era prácticamente perfecto
Encaje de los continentes, tomando como
límite el borde de la plataforma continental.

17. • PRUEBAS GEOLÓGICAS
• Coincidencia de la edad de rocas graníticas de África, Sudamérica y la Antártida. Además estos
afloramientos rocosos se continúan.

18. • PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS:
Hace unos 300 millones de años se
produjo una gran glaciación, cuya
existencia se ha demostrado gracias a
los restos de hielo que dejaron y cuyos
estratos se han encontrado en varios
continentes.
• PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS: La
existencia de fósiles en masas de tierra
actualmente separadas y que en el
pasado pertenecieron a la misma masa
continental.

19. 6.2. EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO
• Los fondos de los océanos se expanden
continuamente mediante material del interior que
sale por las dorsales oceánicas, lo que no sólo
agrandaría las cuencas oceánicas, sino que empujaría
a los continentes a separarse entre sí.
• Esta afirmación se basa en:
• El grosor de la capa de sedimentos aumenta con
la lejanía a las dorsales
• La edad de los sedimentos aumenta también con
la distancia a las dorsales. Los sedimentos se
disponen en bandas simétricas de edades
• No se encontraron sedimentos marinos con edad
superior a 180 millones de años, aunque en las
zonas continentales se han hallado rocas cuya
edad se acerca a los 4.000 millones de años.

20. Magnetismo remanente
En las dorsales oceánicas se forma nueva corteza oceánica mediante
la actividad volcánica.

22. 7. La tectónica de placas
• Revolución científica.
• Tectónica global: explica la relación entre una gran cantidad de fenómenos geológicos:
• Actividad volcánica.
• Fenómenos sísmicos.
• La distribución en el espacio y el tiempo de continentes y océanos.
• La formación de cordilleras.
• La génesis y destrucción de los fondos oceánicos.
• La distribución de yacimientos minerales y de combustibles fósiles .
• Los principales postulados de esta teoría son:
• La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques llamados placas.
• Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales y se destruyen, por subducción, en las
fosas.
• El calor interno de la Tierra junto con la gravedad generan corrientes de convección que mueven las placas
arrastro con ellas a los continentes.
• La mayor parte de la actividad geológica interna se concentra principalmente en los límites de las placas.
• Las placas interaccionan entre sí dando lugar a diferentes estructuras geológicas
• Al separarse se forman océanos.
• Al colisionar se levantan las cordilleras.

24. • Movimientos relativos de las
placas.
• Las placas se desplazan lentamente, con
una velocidad aproximada de 2,5
cm/año.
• Los lugares de contacto entre las placas
se denominan bordes. Según los
movimientos relativos entre las placas
en estos bordes se producirán diferentes
fenómenos geológicos.
• Los movimientos pueden ser de tres
tipos:
• De separación: Bordes
constructivos (se genera nueva
placa oceánica)
• De choque: Bordes destructivos
(zonas de subducción, donde se
destruye la litosfera)
• De cizalla: Bordes transformantes
(no hay ni formación ni destrucción
de litosfera)

25. 7.1. Bordes convergentes
• Son zonas de destrucción de las placas litosféricas y de choque de zonas continentales.

26. • Zonas de subducción.
• La subducción es el proceso por el cual una placa oceánica se sumerge (subduce) en el manto como
consecuencia del choque entre dos placas.
• La placa que subduce siempre es oceánica, pero la placa cabalgante puede ser oceánica o
continental. Dependiendo de esto se van a formar diferentes estructuras geológicas.
• En ambas zonas de subducción se producen los siguientes fenómenos:
• Se destruye litosfera oceánica.
• Se genera una intensa actividad sísmica y volcánica.
• Se produce magmatismo por la fusión del basalto de la placa oceánica que subduce.
• Se produce metamorfismo y deformaciones de las rocas por el aumento de la presión y
temperatura a consecuencia de la fricción entre placas.
• La subducción genera dos tipos de orógenos (cadenas montañosas): arcos de islas, durante el
choque de dos placas oceánicas, y orógenos térmicos, en la colisión entre una placa oceánica y
una continental.

27. • Colisión placa oceánica - oceánica
La placa que es más densa
se hunde en el manto y lo
hace con una gran
inclinación.
Se produce un intenso
magmatismo que origina
arcos de islas en la placa
cabalgante. Estas son
zonas volcánicas y de
elevado riesgo sísmico, un
ejemplo son las islas de
Japón y Filipinas.

28. • Colisión placa oceánica - continental
• La placa más densa, es
decir, la oceánica se
hunde bajo la
continental
• La placa oceánica ejerce
mucha presión sobre la
continental por lo tanto:
• Los terremotos son
muy frecuentes en
la zona.
• Se producen
orógenos o
cordilleras en el
borde del
continente debido
al engrosamiento
de la placa
continental, un
ejemplo son Los
Andes.

29. • Se da cuando la litosfera oceánica
subduce por completo y las placas
continentales chocan entre sí.
• Presentan las siguientes
características:
• La subducción se interrumpe tras la
colisión de las dos placas.
• Las dos placas quedan incrustadas
una sobre la otra.
• Se forma un orógeno gracias al
aumento del grosor de la litosféra y
por la superposición de sedimentos,
generalmente de origen marino.
• El choque de estas placas forma
grandes fallas que producen
sismicidad, un ejemplo los terremotos
en India y en Asia.
• Entre las placas se produce una
intensa deformación y metamorfismo
de rocas. También se puede producir
la fusión de parte de la corteza
continental formando rocas graníticas.
Bordes convergentes de colisión continental

30. 7.2. BORDES DIVERGENTES.
• Se denominan bordes constructivos porque
en ellos se genera corteza oceánica a
consecuencia de un movimiento divergente
o de separación.
• Presenta las siguientes características:
• Zonas de fractura por las que el material
caliente del manto sale a la superficie
originando una intensa actividad volcánica.
Esto da lugar, tras millones de años, a las
dorsales oceánicas.
• El intenso vulcanismo produce grandes
cantidades de basalto que constituye
nueva corteza oceánica.
• Las corrientes de convección producen
esfuerzos que tienden a separar los lados
de la fractura manteniendo esta abierta y
favoreciendo la salida del magma. Esta
fractura se denomina rift.

33. 7.3. BORDES DE CIZALLA
• Se denominan también bordes
pasivos, pues en ellos no se crea ni
se destruye litosfera.
• Se produce un movimiento
horizontal o de cizalla entre las
placas, desgarrando el terreno y
generando fallas transformantes.
• Son zonas de alto riesgo sísmico.
• Un ejemplo está en la costa oeste
de los Estados Unidos en la
llamada falla de San Andrés.
• La mayoría de estas fallas se
encuentran en los fondos
oceánicos, donde fracturan las
dorsales peropendicularmente.

35. 8. Procesos intraplaca
• Son procesos geológicos asociados a
fenómenos volcánicos producidas por un
punto caliente.
• Se denomina punto caliente a la
manifestación en la superficie de un
penacho térmico.
• Los penachos térmicos se originan en la
capa D”. Son columnas de material
recalentado que dilata las rocas,
disminuyendo su densidad y favoreciendo
su ascenso a lo largo del manto.
• Cuando llegan a la litosfera, la calienta y
se origina una zona en la que se producen
fenómenos volcánicos.

36. • Procesos geológicos
intraplaca en la litosfera
oceánica.
• El penacho térmico rompe y atraviesa la
litosfera oceánica (delgada y flexible)
originando islas volcánicas o mesetas
basalticas-.
• Si el punto caliente permanece fijo
mientras la litosfera se desplaza, en la
superficie se forma una línea de islas con
mayor actividad volcánica cuanto más
recientes sean. Ejemplo: Las islas Hawai.

37. • Procesos geológicos intraplaca en
la litosfera continental.
• La litosfera continental, más gruesa, fría y rígida,
no puede ser perforada tan fácilmente como la
oceánica.
• Cuando un penacho térmico alcanza la litosfera
continental se forman magmas cuyo ascenso
hacia la superficie es muy lento, acumulándose
el calor bajo el continente.
• Esto provoca una disminución de densidad y la
dilatación de la litosfera continental que
comienza a abombarse y levantarse.
• Se produce una fractura o rift en los que se
comienza a inyectar magma basáltico,
generándose corteza oceánica.
• El rift se convierte en un océano incipiente.

38. • Ciclo de wilson

40. 9. Interacción entre la dinámica interna y externa.
• La dinámica de la Tierra: El relieve es
el resultado de varios tipos de procesos: los
que renuevan los relieves, los que modelan
los relieves y los que destruyen los relieves.
• Creación del relieve: La dinámica interna, a
través de las corrientes de convección.,
transporta materiales desde la base del
manto hasta la superficie del planeta. Este
proceso es el responsable del vulcanismo
(origina dorsales, fondo oceánico, islas,
volcanes) y de la colisión entre placas
(levanta cordilleras).
• Modelado: Los agentes geológicos externos
(agua, viento, ssvv) modelan el relieve ,
eliminándolos por erosión y acumulando
sedimentos en zonas bajas.
• Destrucción de placas: Las placas oceánicas
se destruyen en las zonas de subducción.

41. • EL CICLO DE LAS ROCAS

43. 10. La deformación de las rocas
• TIPOS DE ESFUERZOS:
• Compresivos: Originados por fuerzas opuestas
y convergentes
• Distensivos: Originados por fuerzas opuestas y
divergentes
• De cizalla: Originados por fuerzas paralelas,
convergentes o divergentes.
• Tipos de comportamiento
• Elástico: Al cesar un esfuerzo sobre un
material éste recupera su forma original.
Durante un seísmo las rocas alejadas del foco
presentan este comportamiento
• Dúctil: Los materiales se deforman al ser
sometidos a un esfuerzo, pero al cesar
permanecen deformados, no recuperan su
forma.
• Frágil: El esfuerzo provoca la rotura de una
roca.
Esto puede variar según las condiciones de presión,
temperatura o con el tiempo

45. 10.1. Los pliegues Son deformaciones plásticas de las rocas al estar
sometidas mucho tiempo a esfuerzos
compresivos.

46. • Tipos de pliegues

48. 10.2. Las fallas.
• Fallas:
• Fracturas en las que se
produce un
desplazamiento de los
bloques a ambos lados del
plano de rotura.
• Producidas por esfuerzos
compresivos, distensivos y
de cizalla
• Diaclasas:
• Fracturas en las que los
fragmentos resultantes no
se separan, permanecen
juntos en la misma roca
• Producidas por esfuerzos
distensivos.
Elementos de una falla