Este documento describe los métodos para estudiar la estructura interna de la Tierra, incluyendo métodos directos como minas y sondeos, e indirectos como métodos sísmicos, gravimétricos y de magnetismo. También describe las nuevas tecnologías como GPS y tomografía sísmica. Finalmente, resume los modelos geoquímico y geodinámico de la estructura interna de la Tierra, incluyendo detalles sobre la corteza, el manto y el núcleo.

1. UD 1. ESTRUCTURA DE LA
TIERRA
Biología y Geología 1ºBachillerato
Marta Gómez Vera

2. Índice
1. Métodos de estudio de la
Tierra.
1. Métodos directos.
2. Métodos indirectos.
3. Método sísmico.
2. Las nuevas tecnologías
aplicadas a la investigación
geológica.
1. GPS
2. Teledetección y sistemas de
información geográfica.
3. Tomografía sísmica
3. Estructura interna de la Tierra.
1. Modelo geoquímico.
2. Modelo geodinámico.

3. 1. Métodos de estudio del interior de la Tierra.
1.1. MÉTODOS DIRECTOS
• Son aquellos que proporcionan datos contrastables de lo que se está investigando.
• Consisten en la observación directa de los materiales o de sus propiedades físicas
• Material accesible y manipulable.
• Algunos métodos directos para estudiar la superficie y el interior de la Tierra son:
• Minas: Observar rocas de la corteza y su distribución. Su alcance también es de pocos Km (3,5km).
• Sondeos: Técnica que permite extraer material del interior de la corteza. Los sondeos más profundos
solo alcanzan poco más de 10 km de profundidad (Sondeo de Kola 12 km).
• Volcanes: Expulsan al exterior material del interior de la corteza y parte superior del manto.
• Orógenos o cadenas montañosas: Tras la erosión quedan al descubierto materiales formados en el
interior terrestre (granito o rocas metamórficas).

4. 1.2. MÉTODOS INDIRECTOS.
• Se utilizan para obtener información de
materiales que no pueden ser
manipulados directamente. Se basan en
el estudio de datos y cálculos al estudiar
las propiedades físicas y químicas de la
Tierra.
• Algunos de ellos son:
• Método gravimétrico: Se basa en el
estudio de la variación de la
aceleración de la gravedad (g) en
diferentes zonas del planeta. Se
toman datos con gravímetros y se
comparan con el valor teórico.
• Estudio de la temperatura:

5. • Magnetografía:
• Los datos del magnetismo terrestre
se miden mediante magnetógrafos.
Las variaciones de la intensidad o
dirección del campo magnético se
denominan anomalías magnéticas
y se deben a la presencia de
materiales, como metales o agua.
• Magnetismo remanente: Algunos
minerales de hierro (magnetita)
pueden quedar imantados por la
presencia del campo magnético
terrestre. La roca que contiene este
mineral conserva el magnetismo
propio de su época de formación

6. • Estudio de meteoritos: Teniendo en cuenta que todo el sistema solar se formó a la
vez y en las mismas condiciones, se puede deducir la composición del interior de la
Tierra al estudiar diversos tipos de meteoritos.

7. 1.3. MÉTODO SÍSMICO
• El conocimiento de la estructura interna
de la Tierra deriva principalmente de los
conocimientos obtenidos a través de los
métodos sísmicos. Se basan en el estudio
de seísmos naturales o artificiales y en la
propagación de las ondas sísmicas en el
interior de la tierra.
• Un seísmo es la liberación brusca de
energía acumulada en un punto del
interior de la tierra. Cuando la tensión a
la que están sometidas las rocas
sobrepasa cierto límite, se desencadena
el terremoto.
• El origen, punto del interior de la tierra
en que se liberan la energía se denomina
hipocentro, y el punto de la superficie en
la vertical del hipocentro es el epicentro.

8. Métodos sísmicos
• Tipos de ondas sísmicas:
• Ondas P (primarias):
• Más rápidas, son las primeras en registrarse. V=6 – 13km/s
• 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. V= 3 – 8 km/s
• No se propagan por medios fluidos.
• Las partículas oscilan perpendicularmente al rayo
deformando la roca lateralmente.

10. Discontinuidades sísmicas
• Zonas en las que las ondas sísmicas
sufren cambios bruscos en la
velocidad (se reflejan o refractan).
• Indican cambios en la composición o
estado físico de los materiales que
atraviesan.
• Discontinuidades de primer orden:
• Discontinuidad de Mohorovicic:
separa la corteza del manto.
• Discontinuidad Gutenberg:
Separa el manto del núcleo.
• Discontinuidades de segundo orden:
• Discontinuidad de Repetti: separa
manto superior de manto
inferior.
• Discontinuidad de Lehman:
separa núcleo externo de núcleo
interno.

11. 2. Nuevas tecnologías aplicadas a la investigación geológica
• Sistema de posicionamiento global (GPS):
• Cartografía.
• Investigación y prevención de riesgos.
• Avance o retroceso de glaciares, deltas o
líneas de costa.
• Separación de continentes.
• Teledetección
• Imágenes no fotográficas realizadas por
diversos programas informáticos.
• Elaboracion de mapas:
• Relieve
• Deforestacion.
• Erosion y desertización.
• Incendios
• Usos del suelo.

13. • Sistema de información geográica(SIG):
• Base de datos asociada a objetos gráficos de
un mapa.
• Permite separar la información por capas.
• Utilidades: Ordenación del territorio
• Tomografía sísmica
• Estudio de la velocidad de las ondas sísmicas
en una capa.
• Al aumentar la temperatura disminuye la
rigidez y con ella la velocidad y viceversa.
• Al analizar una gran cantidad de ondas y
tratar la información con diversos programas
informáticos nos proporciona información del
estado en que se encuentra dicha capa en
diferentes lugares de la Tierra.

15. 2. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

16. 3.1. MODELO GEOQUÍMICO
• CORTEZA: Estructura vertical
• CORTEZA CONTINENTAL
• Densidad menor que la oceánica y
rocas más antiguas (3800m.a.)
• Espesor variable: 25 – 70km
• Composición heterogénea:
• Niveles superiores: Rocas
sedimentarias, volcánicas,
metamórficas de grado bajo y
granitos.
• Niveles intermedios: Rocas
metamórficas y rocas ígneas
ácidas (granitos) e intermedia.
• Zonas profundas: Rocas de
alto metamorfismo y rocas
ígneas.
• CORTEZA OCEÁNICA
• Mayor densidad que la
continental y rocas de menor
edad (180 m. a.)
• Espesor: 8 – 10 km
• Composición:
• Capa de sedimentos de
espesor creciente conforme
nos alejamos de la dorsal,
donde no existen
sedimentos.
• Basaltos: Rocas volcánicas
formadas al solidificar el
material que sale por las
dorsales.
• Gabros: Misma composición
que basaltos pero
solidificados en el interior de
la corteza más lentamente.

18. CORTEZA: Estructura horizontal

19. • CORTEZA: Estructura horizontal
• Corteza continental emergida
• Cratones o escudos:
• Áreas geológicamente muy estables
• Están formados por rocas muy antiguas, metamórficas
y magmáticas, a veces cubiertas de sedimentos,
• Su relieve es poco pronunciado, suelen constituir
grandes extensiones planas denominadas
penillanuras.
• Zona oeste de la península iberica
• Orógenos o cordilleras:
• Zonas muy activas geológicamente por su gran
actividad tectónica.
• Están formados por rocas más modernas,
sedimentarias o metamórficas.
• Pirineos y cordilleras béticas
• Plataformas interiores:
• Depresiones en las que se depositan sediemtnso
procedentes de la erosion de las cordilleras
• Cuencas del Duero, Ebro y depresión del Guadalquivir

20. • CORTEZA: Estructura horizontal
• Corteza continental sumergida: Márgenes continentales:
• Plataforma continental:
• 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.
• Corteza oceánica:
• Llanura abisal: Extensiones llanas sobre las que encontramos montes
submarinos y guyots.
• Fosa submarina: son fisuras estrechas, profundas y de gran longitud.
Se localizan en los bordes de placa, asociadas a zonas de subducción.
• Dorsal oceánica: elevaciones de unos 3.000 metros sobre el fondo
oceánico. Están en los bordes de placas litosféricas asociadas a
volcanes submarinos.

22. • MANTO
• Límites del manto:. 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.
• Composición: Compuesto mayoritariamente
por peridotitas (rocas plutónicas ultrabásicas
• Estructura del manto:
• 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.
• 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.
• NÚCLEO
• Composición: Principalmente
compuesto de Fe, aunque puede
contener otros elementos como
Ni, O y S.
• Núcleo externo: Estado líquido
• Núcleo interno: Sólido

24. 3.2. MODELO DINÁMICO
• Litosfera: 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.
• Mesosfera:
• Manto superior sublitosférico o astenosfera:
• Capa situada por debajo de la litosfera, hasta 670km. Las
velocidades de las ondas sísmicas presentan fluctuaciones. Es
sólido.
• Corrientes de convección o plumas del manto ascendentes,
(debido a que responde de forma plástica y deformable en tiempos
largos) del orden de 1 a 12 cm por año.
• Manto inferior: situado por debajo, Sometido a corrientes de
convección, debidas a diferencias de Tª y de densidad.
• Nivel D”:
• En la base del manto, sobre la discontinuidad de Gutenberg
• Capa discontinua e irregular, cuyo espesor varía entre 0 y 300 km.
• Materiales más densos y donde se originan las plumas del manto.

26. • Endosfera:
• Núcleo externo:
• Hasta los 5100 km de profundidad. En estado
líquido, en parte, y posee corrientes de
convección, así como generadora del campo
magnético.
• Se producen corrientes de materiales debidas
a diferencias de temperatura y de densidad.
• El giro de material fluido respecto al núcleo
interno solido genera el campo magnético
terrestre
• Núcleo interno:
• Comienza a unos 5100 km de profundidad y es
muy denso.
• Según va perdiendo calor 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.