El documento describe los modelos geoquímico y dinámico de las capas internas de la Tierra. El modelo geoquímico divide la Tierra en corteza, manto y núcleo basado en su composición química. El modelo dinámico se basa en el comportamiento mecánico y divide la Tierra en litosfera, mesosfera, manto superior e inferior, y endosfera. El documento también describe en detalle la composición y estructura de cada una de las capas.
1. Las capas de la
tierra:
modelos
geoquímico y
dinámico
2. ÍNDICE
• Las capas de la tierra
• Modelo geoquímico
• Corteza terrestre
• Corteza continental. Estructura vertical y horizontal
• Corteza oceánica. Estructura vertical y horizontal
• El Manto
• Manto superior
• Manto inferior
• Limite núcleo-manto
• El Núcleo
• Modelo dinámico
• Litosfera
• Mesosfera
• Manto superior sublitosférico
• Manto inferior
• Endosfera: Núcleo Externo e Interno
3. Los primeros modelos de capas de la Tierra
dividían esta en una primera capa
denominada SIAL, un término, ya obsoleto
(propuesto por Eduard Suess), que
designaba a las rocas que forman la parte
fundamental de la corteza continental, y
que estaban situadas sobre rocas más
oscuras y densas que afloran además en el
fondo oceánico y que se denominaron
SIMA. Por debajo de estas capas se situaban
el MANTO y el NÚCLEO
LAS CAPAS DE LA TIERRA
4. Los siguientes modelos y todavía hoy utilizados son los llamados modelo
geoquímico y modelo dinámico.
5. Estructura tierra
Modelo geoquímico.
Basado en la composición química
de los materiales: corteza, manto y
núcleo.
Corteza
Manto
Núcleo
Modelo dinámico.
Se basa en el comportamiento mecánico de los
materiales del interior de la Tierra, que están
muy afectados por las variaciones de presión y
temperatura a las que están sometidos.
Litosfera
Mesosfera
Manto superior e inferior
Endosfera
Núcleo externo e interno
Planeta estructurado en capas
concéntricas. Se clasifican de
acuerdo con dos criterios:
6. Unidades geoquímicas: de acuerdo con la
composición química de los materiales:
corteza, manto y núcleo.
Intenta determinar la composición química
del interior terrestre. 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 químicos se combinan
formando minerales y se distribuyen en el
interior de la Tierra en tres capas: la
corteza, el manto y el núcleo.
EL MODELO GEOQUÍMICO
8. • Es la capa más externa y delgada. Llega hasta la discontinuidad de Mohorovicic.
• Está formada por silicatos ligeros, carbonatos y óxidos.
• Es más gruesa en la zona de los continentes y más delgada en los océanos.
• Es una zona geológicamente muy activa (tectónica de placas, procesos externos de
erosión, transporte y sedimentación)
• Se diferencian una corteza continental y una corteza oceánica.
LA CORTEZA TERRESTRE
9.
10. • Límites de la corteza: es la zona de la
Tierra situada entre la hidrósfera y la
atmósfera por un lado, y la superficie de
Mohorovicic, por otro.
• Espesor: 50 km de espesor medio, con
irregularidades; su volumen representa el
6% del volumen total de la Tierra.
• Densidad media: 2´7g/cm3
• Composición: es la zona más variada pero
la mejor conocida; los elementos más
abundantes son el oxígeno y el silicio,
pero también hay aluminio, hierro,
magnesio, calcio, sodio y potasio. Los
compuestos más abundantes son los
óxidos, y dentro de ellos, los silicatos y
otras sales minerales.
• Antigüedad: Las rocas más antiguas están
sobre la corteza oceánica y son de casi
4000 m.a.
11.
12.
13. • Formada por los continentes y las plataformas
continentales hasta el borde inferior del talud
continental.
• Su espesor medio de 30-35 km, aunque en las
zonas montañosas puede llegar a unos 70-80 km
(máximo grosor en el Himalaya).
• Constituyen la parte más estable de la corteza, ya
que sus rocas pueden tener hasta 4000 millones
de años.
• Su zona superficial está muy alterada por
procesos de erosión, transporte y sedimentación.
LA CORTEZA CONTINENTAL
14. La estructura de la corteza continental presenta en la vertical
tres capas:
1. Capa sedimentaria, formada por materiales sedimentarios
más o menos transformados y con espesores variables que
pueden llegar a los 3.000 m. Su densidad es de 2.5 gr/cm3
2. Capa granítica, formada por materiales cuya composición
es fundamentalmente de silicatos de aluminio, densidad de
2.7 y un espesor medio del orden de 10 a 15 Km. Las rocas
predominantes son las de la familia de los granitos, así
como rocas metamórficas (micasquistos y gneiss
3. Capa basáltica. La composición de los materiales de esta
capa es fundamentalmente de silicatos de magnesio,
espesor de 10 a 20 Km y densidades de 2.9 o algo
superiores. . Las rocas predominantes son basaltos, gabros
y dioritas.
Entre la capa granítica y la basáltica, a unos 17 km, se
encuentra una discontinuidad de segundo orden, que es la de
Conrad.
LA CORTEZA CONTINENTAL: Estructura vertical
15. LA CORTEZA CONTINENTAL: Estructura horizontal
Se distinguen las siguientes partes:
- Cratones y escudos. Áreas geológicamente muy
estables (no han sufrido fragmentaciones ni
deformaciones por los movimientos orogénicos).
Forman el núcleo de los continentes y su relieve es
poco pronunciado por una erosión prolongada.
Formados por rocas metamórficas muy antiguas y
magmáticas. Pueden aparecer recubiertos de capas
de sedimentos poco deformadas.
16. plataformas interiores: Son depresiones entre los cratones y los escudos donde
se depositan los sedimentos (a veces, levemente plegada) procedentes de la
erosión de los orógenos (Ejemplo: las de Rusia y el Sahara o la del Guadalquivir
en España)
Orógenos o cordilleras: Se sitúan
en los bordes de los cartones.
Son zonas muy activas
geológicamente, con mucha
actividad tectónica y
magmática. Formados por rocas
sedimentarias y/o metamórficas
entre las que aparecen rocas
magmáticas. Bajo estas
estructuras, la corteza tiene
gran grosor.
17. plataformas continentales: Son zonas pegadas a los continentes, de suave
pendiente pero que están sumergidas entre 20 y 600 m. Se acumulan los
sedimentos procedentes de la erosión de los continentes.
talud continental: Zona de gran pendiente que va desde la plataforma continental
hasta el fondo oceánico. Formado por surcos o cañones submarinos excavados por
corrientes de agua. En su base se depositan los sedimentos procedentes de la
plataforma continental.
18. Es más densa y más delgada que la corteza continental. Su espesor oscila entre los
3 y los 15 km, y es relativamente uniforme en su composición. Muestra edades
que, en ningún caso, superan los 180 millones de años. Se encuentra en su mayor
parte bajo los océanos y manifiesta un origen volcánico. Se forma continuamente
en las dorsales oceánicas y, más tarde, es recubierta por sedimentos marinos.
Presenta una estructura en capas.
LA CORTEZA OCEÁNICA
19. Nivel 1: Capa de sedimentos. Desde un espesor muy
variable, 1.300 metros de media, pero inexistente en
las zonas de dorsal, hasta espesores de 10 km en las
zonas que bordean a los continentes.
Nivel 2: Lavas almohadilladas. Basaltos submarinos
emitidos en las zonas de dorsal que, al sufrir un rápido
enfriamiento, ofrecen superficies lisas y semiesféricas.
Nivel 3: Diques Basálticos. Son de composición similar
a las lavas almohadilladas y están solidificados en
forma de diques verticales. Cada dique tiene un
antiguo conducto por donde se emitía la lava que
formó el nivel anterior.
Nivel 4: Gabros. Representa material solidificado en la
cámara magmática existente bajo la zona de dorsal.
Este material solidificado alimentó los dos niveles
anteriores.
LA CORTEZA OCEÁNICA: Estructura vertical
20.
21. LA CORTEZA OCEÁNICA: Estructura horizontal
En la corteza oceánica se distinguen:
•Dorsales oceánicas: elevaciones de
unos 3.000 metros sobre el fondo
oceánico. Están en los bordes de
placas litosféricas asociadas a
volcanes submarinos.
•Llanuras abisales: extensiones llanas
sobre las que encontramos montes
submarinos y guyots.
•Guyots: son montes submarinos de
cimas planas. La cima fue erosionada
cuando se encontraba a nivel del
mar.
•Fosas abisales: son fisuras estrechas
y profundas donde se acumula gran
cantidad de sedimentos. Se localizan
en los bordes de placa, cerca de un
continente o de una zona insular.
Están asociadas a la presencia de
terremotos.
22.
23.
24. DIFERENCIAS ENTRE CORTEZA OCEÁNICA Y CONTINENTAL
CORTEZA OCEÁNICA CORTEZA CONTINENTAL
Grosor Mas delgada Mas gruesa
Edad Mas joven Mas antigua
Composición
Fundamentalmente rocas
volcánicas, pero mas homogénea
Fundamentalmente rocas
sedimentarias, pero más
heterogénea
Relieve Menos variado Mas variado
Extensión Mas extensa Menos extensa
Densidad Más densa Menos densa
27. Límites del manto: Es la zona situada debajo de la corteza. Entre la discontinuidad de
Mohorovicic y la discontinuidad de Gutenberg. Se extiende desde los 50 km hasta los
2.900 o 3.000 km; su volumen representa el 82% del volumen total de la Tierra. Y el 70%
de la masa de la Tierra.
Densidad media: 4´3 g/cm3 (varía entre 3,3 y 5 g/cm3).
Composición: el estudio del manto se realiza por métodos indirectos, pues no podemos
llegar a él, pero se cree que son mayoritariamente peridotitas. La presión a la que están
sometidos los minerales hace que sus átomos se “reorganicen” y forman nuevos
materiales (olivino – espinela – perovskita – postperovskita)
Estructura del manto: Por la propagación de las ondas sísmicas, se observa que sobre los
670 – 700 km. aparece una discontinuidad secundaria (discontinuidad de Repetti) que
divide al manto en dos partes: el superior y el inferior, el último más denso que el
primero, ya que las ondas sísmicas se propagan más rápidamente. También se ha
observado dentro del manto superior, a una profundidad comprendida entre los 50 y los
250 km, que la velocidad de las ondas sísmicas disminuye, lo que hace pensar en una
zona más fluida.
EL MANTO
28. Posibles estructuras atómicas, presentadas
por los componentes del manto, a distintas
profundidades, debido a la presión que
soportan los materiales.
29.
30. El manto superior.
Está separado de la corteza por la
discontinuidad de Mohorovicic.
Las velocidades de las ondas sísmicas medidas
en esta capa están entre 8,0 a 8,2 km/s.
Los datos geofísicos demuestran que entre 50 y
200 km (o más en las zonas de subducción) de
profundidad ocurre una disminución en la
velocidad de las ondas P y una fuerte
atenuación de las ondas S, de ahí que esta
región sea conocida como zona de baja
velocidad y que se interpreta como una zona
parcialmente fundida (del 1 a 3%)
31. El manto inferior.
A partir de los 670 km de profundidad, el aumento
de la presión y de la temperatura hace que los
minerales cambien hacia formas de estructura
más compacta, haciendo que el resto del manto
sea más denso (la densidad en esta región
aumenta linealmente de 4,6 a 5,5). Esto explica el
aumento en la velocidad de propagación de las
ondas sísmicas. Sin embargo, parece que las altas
temperaturas siguen permitiendo un
comportamiento plástico de las rocas y un flujo
muy lento de materiales entre el límite núcleo-
manto y el manto superior. Se han propuesto
varios modelos que sugieren que el manto inferior
contiene más hierro que el manto superior.
La temperatura varía de 1.000º C a 3.000° C,
aumentando con la profundidad y con el calor
producido por la desintegración radioactiva y por
conducción a partir del núcleo externo
32.
33. El límite núcleo-manto.
Conocido como capa D’’. Ocupa los 200 últimos kilómetros del manto inferior.
En algunas zonas de esta región, las ondas P disminuyen bruscamente su velocidad. Una
posible interpretación considera que las rocas de esta capa se encuentran parcialmente
fundidas en algunos lugares, coincidiendo con puntos de intenso flujo de calor
procedente del núcleo.
Estas masas de roca podrían ser capaces de ascender a través del manto hasta la
litosfera, generando corrientes de material que se consideran el motor de la dinámica
del interior terrestre. Además, parece intervenir en el ligero balanceo del eje de
rotación terrestre y del campo geomagnético
34. Ocupa el centro de la Tierra desde la discontinuidad de Gutenberg, constituyendo
alrededor de la sexta parte del volumen de la Tierra y casi una tercera parte de su masa.
Se calcula que la presión en su interior es de 1,3 a 3,5 millones de veces superior a la de
la atmósfera, y que su Temperatura puede estar en torno a 6000 °C.
Es una esfera metálica cuyo principal componente es el hierro, aunque posiblemente
contiene también un 8 o un 10% de otros elementos (tal vez níquel, azufre, oxígeno o
silicio). En cuanto a su estructura, los datos sismológicos parecen sugerir que existen
dos capas de idéntica composición pero diferentes en cuanto a su estado físico:
El núcleo externo. Tiene unos 2 270 km de grosor, y, como se deduce de los estudios
sísmicos, es líquido y bastante fluido lo que permite que en su seno se produzcan
corrientes de materiales debidas a diferencias de temperatura y de densidad.
El núcleo interno. Comienza a unos 5100 km de profundidad. Es sólido y muy denso.
EL NÚCLEO
35. 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.
Establece unas capas que no coinciden con las capas composicionales y
que explican más detalladamente otras discontinuidades que aparecen
en los estudios sísmicos.
Son:
• Litosfera (continental y oceánica)
• Mesosfera (superior e inferior)
• Endosfera, formada por el núcleo externo y el interno.
(Pueden presentarse zonas de transición entre las distintas capas)
EL MODELO DINÁMICO
36.
37. Capa más externa y rígida. Se corresponde con corteza y algo del manto
superior, variando su grosor según la localización. Se distinguen la Litosfera
oceánica, entre 50 y 100 km de espesor, y la Continental, que alcanza entre 100
y 200km.
LITOSFERA
38. Capa situada por debajo de la litosfera, hasta 670
km. Las velocidades de las ondas sísmicas
presentan fluctuaciones. Formado por peridotita
y es sólido.
Lo más característico son las corrientes de
convección, (debido a que responde de forma
plástica y deformable en tiempos largos) del
orden de 1 a 12 cm por año.
Antes se denominaba como astenosfera pero
hoy, parece ser que la astenosfera no existe,
puesto que la zona de baja velocidad no es
universal y las zonas que revelan mayor
plasticidad podrían ser antiguas plumas. También
se da por supuesto que las corrientes de
convección afectan a capas más profundas, hasta
el manto inferior.
MESOSFERA: MANTO SUPERIOR SUBLITOSFÉRICO
39. Incluye el situado por debajo, hasta los
2900km de la discontinuidad de Gutenberg.
Sometido a corrientes de convección, debidas
a diferencias de Tª y de densidad. En su base,
se encuentra la capa D’’, capa discontinua e
irregular, cuyo espesor varía entre 0 y 300 km,
con materiales más densos y donde se
originan las plumas mantélicas.
MESOSFERA: MANTO INFERIOR
40. El modelo actual considera que todo el manto es sólido pero muy plástico. Esto
permite un lento flujo de materiales a través de sus rocas, en dos direcciones:
• En zonas llamadas de subducción, grandes fragmentos de litosfera oceánica fría se
introducen en el manto superior, cambian sus minerales a 670 km y se precipitan
lentamente hasta la base del manto, donde se acumulan y se esparcen hasta zonas
más calientes.
• En las zonas del límite núcleo-manto, donde el calor procedente del núcleo es más
intenso, grandes masas de esas rocas se funden parcialmente y adquieren una
cierta flotabilidad. Así, se produce un flujo ascendente de materiales muy
calientes que, antes de llegar al manto superior, cambian sus minerales a 670 km.
Este flujo es el resultado del tránsito del calor interno del planeta hacia el exterior y el
motor de la dinámica terrestre.
41. Núcleo externo: hasta los 5100 km de profundidad. En estado líquido, en parte,
y posee corrientes de convección, así como generadora del campo magnético.
Tiene unos 2 270 km de grosor, es bastante fluido. De hecho, permite que en su
seno se produzcan corrientes de materiales debidas a diferencias de
temperatura y de densidad.
Núcleo interno: según va perdiendo calor el
núcleo, hacia el manto, el hierro va
cristalizando y emigrando hacia el núcleo
más profundo en forma sólida, también
debido a la presión. Así, éste va aumentando
algunos mm por año. Comienza a unos 5100
km de profundidad y es muy denso.
ENDOSFERA: NUCLEO EXTERNO E INTERNO