Biología y Geología 1º Bachillerato

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UNIDAD 2: ORIGEN Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA

1/ El origen de la Tierra

-Cd > Recursos > Animaciones: el origen de la Tierra.

2/ Métodos de estudio del interior de la Tierra

2-1/ Métodos directos

-Basados en: Recogida y análisis de muestras.

2-1-1/ El estudio geológico de las minas

Minas: Son excavaciones que se realizan en el subsuelo mediante pozos,

galerías (hasta 3 km) y socavones o a cielo abierto para extraer

minerales útiles.

-Insuficientes para estudiar la estructura interna de la Tierra.

2-1-2/ Los sondeos geológicos

-Consisten en perforar el suelo practicando en él orificios de diámetro

relativamente pequeño.

-Se han alcanzado hasta 12 km.

-Se extraen columnas de material (testigos geológicos) para analizar.

-Utilidad: -Exploración del material existente para: conocer su

estructura geológica (con fines mineros) o realizar estudios

previos a determinadas obras.

-Para explotación directa de algunas rocas, petróleo o gas.

2-1-3/ Volcanes

-Excepcionalmente surgen materiales desde los 2000 km de profundidad.

2-2/ Métodos indirectos. La prospección geofísica

-Geofísica: Ciencia que estudia las propiedades físicas de la Tierra.

-Prospección geofísica: se compone de una serie de métodos que se emplean

para estudiar la estructura interna de la Tierra

basándose en sus propiedades físicas.

2-2-1/ Densidad

El cálculo de la densidad media de la Tierra nos da un valor de 5,52 g/cm3.

Como la densidad de las rocas de la superficie es de 2,7 g/cm3, en el

interior de la Tierra habrá materiales más densos que los de la superficie.

2-2-2/ Gravimétrico

-Basado en: Desviaciones de los valores medidos de la gravedad

terrestre con respecto al valor teórico esperado (anomalías

gravimétricas).

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-El valor teórico de la gravedad depende de

-Altitud: el valor de la gravedad disminuye con la altitud.

-Latitud: el valor de la gravedad aumenta con la latitud.

-Relieve cercano (montañas, océanos...): por ejemplo, la gravedad

teórica sería menor en un océano (por la menor densidad de la

masa de agua) que en tierra firme.

-Las anomalías pueden ser:

-Positivas: valor medido > valor teórico.

-Negativas: valor medido < valor teórico.

-Las anomalías se pueden deber a:

-La proximidad de materiales densos (p. ej.: manto) origina

anomalías positivas (en zonas próximas a océanos).

-La proximidad de materiales poco densos (p. ej.: corteza

continental) origina anomalías negativas (en zonas próximas a

cordilleras montañosas).

2-2-3/ Sísmico

-Basado en: Estudiar la trayectoria y velocidad de las ondas sísmicas P y

S, recordando que:

Ondas P: Son las más rápidas. Se propagan por medios

sólidos, líquidos y gaseosos, y su velocidad

depende de la densidad, la compresibilidad y la

rigidez del terreno. Sus partículas vibran en la

misma dirección en que se transmite la onda.

Ondas S: Sólo se propagan por medios sólidos. Son más

lentas que las P y su velocidad aumenta con la

rigidez del terreno. Las partículas vibran

transversalmente a la dirección de propagación

de la onda.

-Al analizar estas ondas se aprecia que hay zonas en las que hay cambios

bruscos en la velocidad y dirección de propagación que se deben a

cambios en la densidad y/o estado físico del terreno. A estas zonas se les

llama discontinuidades.

2-2-4/ Meteoritos

-Formados a la vez que la Tierra, pueden compararse su composición con

rocas de las capas internas de nuestro planeta.

Actividades:

Estas actividades no hace falta hacerlas en el cuaderno, las comentaremos oralmente en clase,

pero repásalas previamente: página 36: 9 y 10; página 37: 11 y 12; página 38: 13; página 46: 25.

Las siguientes actividades de la página 46 hay que hacerlas en el cuaderno:

Actividad 12: vamos a considerar que la densidad media (g/cm3) del granito es 2,7 y la de las

pizarras y cuarcitas es de 2,9.

Actividad 24.

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3/ Estructura interna de la Tierra

3-1/ Modelo estático de la estructura de la Tierra (modelo geoquímico)

Basado en: composición química y mineralógica.

3-1-1/ Estructura general

A/ Corteza

Continental Oceánica

35 – 70 km de espesor.

Composición muy heterogénea (gran

variedad de rocas).

8 – 10 km de espesor

Composición uniforme. Más densa

que la continental.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Discontinuidad de Moho

B/ Manto (hasta los 2.900 km) (minerales con silicatos de hierro y magnesio

(olivino que formará la roca peridotita).

Superior Zona de transición Inferior

Llega hasta los 670 km

La peridotita se funde y da lugar

al basalto y al gabro de la

corteza oceánica.

670 – 1000 km

1000 – 2.900 km

Más denso que el

superior.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Discontinuidad de Gutenberg

C/ Núcleo (aleación Ni (4%) –Fe (>90%), 2.900 – 6.370 km).

Externo Zona de transición Interno

2.900 – 4.900 km

Líquido (las ondas S no se

transmiten).

4.900 – 5.150 km

5.100 – 6.370 km

Sólido (aumenta la

velocidad de las ondas P).

3-1-2/ Corteza

3-1-2-1/ Estructura horizontal de la corteza continental

Formada por: continentes geográficos y plataformas continentales

A) Cratones o escudos

-Zonas muy estables (escasa actividad sísmica y volcánica).

-Formados por rocas ígneas y metamórficas muy antiguas.

-Relieves llanos y de poca altitud por erosión de sistemas

montañosos muy antiguos.

-Ejemplos: escudos canadiense, africano o siberiano.

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B/ Orógenos o cordilleras

-Son macizos montañosos que forman el relieve visible del

continente.

-Formadas por rocas sedimentarias plegadas y rocas ígneas y

metamórficas.

-Al erosionarse formarán cratones.

-Los más antiguos (600 – 230 m.a.) son bastante estables y no

suelen presentar relieves marcados.

-Los más jóvenes (< 230 m.a.) son geológicamente inestables

(seísmos) y se disponen en dos bandas:

-En dirección N –S: Rocosas, Andes.

-En dirección O – E: Pirineos, Bética, Alpes, Himalayas.

C/ Plataformas interiores

-Depresiones entre los cratones y los orógenos.

-Se depositan los sedimentos procedentes de las cordilleras.

-Ejemplos: cuenca del Ebro, depresión del Guadalquivir.

D/ Plataforma continental

-Sumergida en el océano (entre 20 y 600 m de profundidad).

-Recubierta de sedimentos procedentes de los continentes.

3-1-2-2/ Estructura vertical de la corteza continental

Debido a que las variaciones en espesor de esta corteza son muy

considerables (de 35 a 70 km) y que está formada por gran variedad de

rocas (ígneas, metamórficas o sedimentarias), aún no se ha determinado

con claridad los materiales que integran las raíces de los continentes.

3-1-2-3/ Estructura horizontal de la corteza oceánica

A/ Margen continental

A-1/ Pasivo

-Plataforma continental (corteza continental).

-Talud. Con pendiente muy acusada, es la zona en la que

contactan la corteza continental y la oceánica. En su base se

acumulan sedimentos.

A-2/ Activo

-Fosa oceánica. Larga y profunda depresión asociada a

zonas de subducción.

-Arco – isla.

B/ Fondos abisales (llanura abisal)

-Con poca cantidad de sedimentos.

-De ellos surgen montes submarinos y colinas abisales.

C/ Dorsal oceánica

-Con rift central.

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3-1-2-4/ Estructura vertical de la corteza oceánica

-Capa de sedimentos

-Mayor espesor cerca de los continentes y menor cerca de las

dorsales.

-Capa de basaltos

-Magma solidificado al salir por las dorsales formando estructuras

almohadilladas (lavas) y columnares (diques).

-Gabros

-Rocas plutónica con la misma composición del basalto pero que se

origina por un enfriamiento más lento.

3-2/ Modelo dinámico de la estructura de la Tierra

Basado en: estado físico, rigidez o capacidad de deformarse.

Surgido como consecuencia de la presencia de un material que fluye a través de

las dorsales oceánicas unido a la existencia de un canal donde las ondas sísmicas reducen

sensiblemente su velocidad.

3-2-1/ Litosfera

-Abarca la corteza y una parte del manto superior.

-Contiene las placas litosféricas.

-Naturaleza rígida.

-Formada por:

-Litosfera continental.

-Contiene la corteza continental.

-Espesor entre 100 y 300 km.

-Litosfera oceánica.

-Sin corteza continental.

-Espesor entre 5 km (en las dorsales) y 50 km.

3-2-2/ Astenosfera o canal de baja velocidad

-Estado de semifusión y plasticidad (desciende la velocidad de las ondas P

y S).

3-2-3/ Mesosfera

-Se extiende hasta los 2.900 km.

-Formada por rocas similares a las de la astenosfera, pero de mayor rigidez

(aumenta la velocidad de las ondas P y S).

-Se da convección en estado sólido. Estas células convectivas se originan

por ascenso de materiales calientes desde el límite con el núcleo y el

descenso de litosfera fría desde las zonas de subducción.

-Termina con la capa D: zona de transición entre los materiales sólidos del

manto y el núcleo externo líquido.

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3-2-4/ Endosfera

-Se extiende desde los 2.900 km hasta los 6.370 km.

-Externo (2.900 – 5.150 km)

-Líquido (las ondas S no se transmiten).

-Interno (5.150 – 6.370 km)

-Sólido (aumenta la velocidad de las ondas P).

-La existencia de este núcleo sólido en el interior de otro líquido se

explica por que, a pesar de que la temperatura aumenta con la

profundidad, también lo hace la presión, y esto último hace que el

punto de fusión aumente estando por encima de la temperatura del

núcleo.

-La existencia del campo magnético terrestre está vinculado a la existencia

de un núcleo sólido en el interior de un núcleo líquido.

Actividades:

Página 42: 15, 16, 18 y 19

Página 43: 20

Página 44: 21