Apuntes de cultura científica

1. UD 1. NUESTRO PLANETA:
LA TIERRA

2. Índice
1. La Tierra: un planeta dinámico.
1.1. La atmósfera cambia.
1.2. Un planeta oceánico
1.3. Erosión y sedimentación.
2. El interior de la Tierra.
2.1. Métodos de estudio del interior terrestre
2.2. Estructura interna de la Tierra
2.3. Origen del calor interno de la Tierra.
3. Wegener: los continentes en movimiento.
3.1. Teoría de la deriva continental.
3.2. Pruebas de la deriva continental
4. De la deriva continental a la tectónica de placas
5. Historia de la Tierra.

3. 1. La Tierra: un planeta dinámico
1.1. La atmósfera cambia
• La atmósfera es la capa de gases
que rodea a la Tierra.
• A lo largo de la historia geológica
ha variado su composición
• La atmósfera primitiva
– Se estima que la Tierra tiene una
edad aproximada de 4.500 millones
de años.
– En ese tiempo la actividad volcánica
era muy intensa. Los gases volcánicos
(CO2, N2 y H2O) se fueron
acumulando, originando la atmósfera
primitiva.
– Se trataba de una atmosfera fina y
reductora, sin oxígeno.

4. • Cambios en la atmósfera
– El vapor de agua se fue condensando y
cayendo en forma de precipitaciones, lo
que originó la hidrosfera.
– El dióxido de carbono (CO2), comenzó a
reducir su concentración por dos procesos:
• La actividad fotosintética de los primeros
organismos fotosintéticos La formación de
rocas, como las calizas (CaCO3)que
contienen mucho carbono.
– El oxígeno apareció gracias a la fotosíntesis
y su concentración fue aumentando hasta
el 21%.
– La formación del ozono (O3) a partir del O2
que impidió que los rayos ultravioleta
alcanzaran la superficie terrestre,
permitiendo que los seres vivos se
desarrollaran en tierra.

5. • Composición de la atmósfera
actual
– Nitrógeno (N2): Constituye el 78%
del aire. Gas inerte.
– Oxígeno (O2): Constituye el 21% del
aire. Oxida con facilidad muchas
sustancias y es imprescindible para
la respiración de los seres vivos.
– Argón (Ar): Constituye el 0,9% del
aire. Es un gas inerte.
– Dióxido de carbono (CO2): Constituye el
0,03% del aire. Es importante por:
• Imprescindible para que las plantas realicen la
fotosíntesis
• Responsable del efecto invernadero
– Vapor de agua (H2O): se encuentra en
proporciones variables. De este gas va a
depender la humedad de una zona.

6. Estructura de la atmósfera
En la ionosfera se producen las estrellas fugaces y las
auroras boreales.
La parte superior se denomina exosfera. No tiene un
límite superior definido, cada vez hay menos aire, hasta
que se continúa con el vacío del espacio
Se concentran la mayoría de los gases

7. • Efecto invernadero

8. • Actividades:
1. Explica en qué consiste el efecto invernadero natural, ¿es
beneficioso o perjudicial para la vida en la Tierra?
2. ¿En qué consiste el incremento del efecto invernadero? ¿Cuáles
son los principales gases que lo provocan? ¿De donde proceden
esos gases?
3. Dicho incremento es el responsable del llamado cambio
climático, ¿Qué consecuencias tiene para toda la sociedad
actual?
4. Busca pruebas que demuestren el hecho de qué estamos
sufriendo un aumento del efecto invernadero y su relación con
las actividades humanas y justifícalas.
5. Hay algunos sectores de la sociedad que niegan este cambio,
¿cuáles pueden ser sus razones? ¿Crees que no hay evidencias
suficientes para asegurar que el clima global está cambiando?
Justifícalo

9. 1.2. Un planeta oceánico
• En la tierra el agua se
encuentra en estado líquido
por:
– Distancia Tierra – Sol. Le llega
la energía solar suficiente
para que la temperatura esté
en un rango (0 – 100ºC) que
permita que el agua esté en
estado líquido
– Efecto invernadero: Mantiene
una temperatura media de
15ºC
– La presión atmosférica, limita
la evaporación del agua
1.3. Erosión y sedimentación
• El agua erosiona y mueve materiales
desde zonas altas hasta zonas bajas,
donde lo deposita (sedimentación). Los
materiales viajan disueltos o como
fragmentos de roca. Al depositarse dan
lugar a sedimentos químicos o detríticos,
respectivamente.
• La sedimentación tiene lugar en lagos o
en fondos marinos someros.
Tras millones de años de erosión, ¿por qué la superficie terrestre no es
plana?

10. 2. El interior de la Tierra
2.1. 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.
– La densidad de la Tierra: Comparando la densidad media de la Tierra
(5,5g/cm3) y la densidad del granito (2,2g/cm3), se deduce que en el
interior de la tierra existen materiales más densos que en la
superficie.
– Método sísmico: 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

11. – 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.
Método sísmico: Dos tipos de ondas sísmicas internas:

13. 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 Lehman:
Separa el manto del
núcleo externo del
interno.

14. 2.1.Estructura interna de la Tierra

16. 2.2. Origen del calor interno
• Origen calor interno:
– Bombardeo meteorítico
durante la fase de acrección
– 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.

17. 3. Wegener: los continentes en movimiento
• En 1915, Alfred Wegener presentó una teoría revolucionaria
en su libro El origen de los continentes y océanos:
• Todos los continentes, hace unos 200 m.a. habrían estado
unidos en uno solo, al que denominó Pangea. Estas masas
continentales se habrían ido desplazando hasta alcanzar la
disposición actual.
• Reunió pruebas que apoyaban su teoría pero no aportó
ninguna explicación convincente de cómo se producía este
desplazamiento, por lo que su hipótesis fue rechazada.
• A pesar de que fue rechazada en su momento está la
hipótesis de Wegener sentó las bases para la revolucionaria
teoría de la tectónica de placas que explica la dinámica
terrestre a escala global.

18. Ver animación

19. Pruebas de la deriva continental
• Pruebas geográficas
La coincidencia entre las
costas de Sudamérica y
África hace pensar que los
continentes podían haber
estado unidos en épocas
pasadas. La coincidencia es
mayor si nos fijamos en los
límites de las plataformas
continentales

20. Pruebas de la deriva continental
• Pruebas geológicas:
Hay grandes cordilleras
y algunas rocas
graníticas con una edad
de millones de años,
que presentan grandes
interrupciones y
solamente se puede
apreciar su continuidad
si se unen los
continentes.

21. Pruebas de la deriva continental
• 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.

22. Pruebas de la deriva continental
• Pruebas
paleontológicas: La
existencia de fósiles en
masas de tierra
actualmente separadas
y que en el pasado
pertenecieron a la
misma masa
continental.

23. 4. De la deriva continental a la tectónica de placas
• El fondo oceánico: Relieves más importantes
– Dorsal medio-oceánica: Cordillera de 60.000 km de longitud y 2000 km de anchura.
Presenta un surco central (Rift), atravesado por fracturas (fallas)
– Fosas: Zonas y estrechas situadas en bordes de continentes o junto a arcos de islas
volcánicas

24. • Distribución de terremotos y volcanes

25. • 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

26. 5. La tectónica de placas
• La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques
llamados placas.
• La mayor parte de la actividad geológica interna se
concentra principalmente en los límites de las placas.
• Los fondos oceánicos se generan continuamente en
las dorsales y se destruyen, por subducción, en las
fosas.
• Las placas, con su movimiento, arrastran los
continentes e interaccionan entre sí
– Al separarse se forman océanos.
– Al colisionar se levantan las cordilleras (orógenos)

27. Placas litosféricas

28. • El motor de las placas: las corrientes de convección.
– El calor interno es el motor de la tectónica de placas. Este calor es el
responsable de que aunque el manto se encuentre en estado sólido,
se comporte como un material dúctil o plástico, capaz de generar
corrientes de convección. El material caliente asciende y el frío
desciende.

29. • Formación y destrucción de continentes: El
ciclo de Wilson.