ORIGEN Y LA ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

El Sistema SolarSe llama Sistema Solar al conjunto integrado por una estrella, el Sol,

cuerpos planetarios que describen trayectorias cerradas alrededor del Sol, y partículas de polvo y gas interplanetario.Origen : Teoría planetesimal: actualmente la más aceptada

De acuerdo con los conocimientos actuales, se cree que el Sistema Solar se formó a partir de una nube de gas y polvo (nebulosa solar) que se separó de una nube molecular más grande, localizada en un extremo de la Vía Láctea, y que se colapsó (contracción), formando un disco por efecto de su propia atracción gravitatoria. Esta nebulosa de gas y polvo se condensó, posiblemente debido a la onda expansiva creada por la explosión de una estrella cercana que comprimió dicha masa de gas y polvo.

La fuerza gravitatoria creciente hizo que la nube adoptara forma espiral y comenzase a girar cada vez más deprisa (conforme aumentaba su compactación), cuanto más se contraía más rápido giraba. Debido a la rotación, cada vez más rápida, se empezó a aplanarse y se formó en el centro un núcleo rotativo, mientras que alrededor giraban remolinos de materia cuyas partículas comenzaron a acumularse formando cuerpos sólidos (cuando cesó la onda de choque provocada por la supernova, aparecieron turbulentos remolinos, causados por inestabilidades gravitatorias, que dividieron en porciones el primitivo disco aplanado de gases y polvo). Las zonas centrales de la nube se contrajeron, girando a mayor velocidad que el resto, con lo que se hicieron más densas y calientes. La mayor parte de la masa, por efecto de la gravedad, fluyó hacia el centro del disco, condensándose y creando el protosol, que, como el resto del Universo, estaba constituido fundamentalmente por hidrógeno; la temperatura sería suficiente para iniciar las reacciones de fusión. El colapso gravitatorio del protosol inició, en su interior, la fusión nuclear del hidrógeno para producir helio, en una reacción que genera ingentes cantidades de calor.

La actividad asociada provocó fuertes vientos solares, que arrastraron los elementos más ligeros (hidrógeno, helio, gases nobles y componentes volátiles) a distancias mayores de 4 y 5 UA, donde mediante procesos de acreción (crecimiento por adición) se formaron los planetas gigantes. Mientras, en la parte próxima al Sol,

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sólo los cuerpos de un tamaño superior a unos pocos metros y más refractarios, como los compuestos de Si y Fe, pudieron resistir las elevadas temperaturas producidas por estos vientos solares.

Los componentes moleculares del resto de la nebulosa se habrían colocado de acuerdo a su densidad y masa por la atracción gravitatoria solar de la siguiente forma:

1. Los elementos y moléculas más densos serían atraídos con mayor fuerza y quedarían más cerca del Sol, originando los planetas terrestres.

2. Los componentes gaseosos, más ligeros serían atraídos con menor fuerza y quedarían más lejos, originando los planetas gaseosos.

3. Habrían aparecido pequeños cuerpos sólidos de distintos tamaños que se atraerían unos contra otros, uniéndose y formando cuerpos cada vez mayores. Estos cuerpos sólidos reciben el nombre de planetesimales.

4. Finalmente estos planetesimales irian formando los ocho grandes cuerpos que terminarían dando los planetas. Los planetas se formaron por un proceso denominado acreción: choque + unión. Las partículas de polvo atraídas por su propia gravedad chocaban entre sí y a la vez se unían formando cuerpos mayores que a su vez atraían a más partículas puesto que su fuerza de gravedad era cada vez mayor. Los asteroides son planetesimales que sobraron y no llegaron a formar parte de ningún planeta de tipo terrestre. Más allá de Neptuno quedaron restos gaseosos congelados formando cometas; Plutón sería un objeto cometario atraído posteriormente por la gravedad del Sistema Solar. Los satélites más grandes se formarían igual que los planetas y otros serían asteroides y cometas capturados.

La Tierra iba creciendo y su fuerza gravitatoria atraía a más y más materia. Estos meteoritos o planetoides al chocar con el planeta liberaban energía en forma de calor que era absorbida por la Tierra, además la Tierra misma liberaba calor debido a la ruptura de elementos radiactivos. Esto mantuvo la temperatura lo suficientemente alta como para mantener la superficie con consistencia gelatinosa. Debido a este estado fluido todos los materiales se fueron distribuyendo por densidades. Los elementos pesados, como el hierro y el níquel, se hundieron hacia el centro y formaron el núcleo, sobre el cual se situaron otros materiales menos densos, constituyendo el manto; los más ligeros, fundamentalmente los silicatos, emigraron hacia la superficie que poco a poco se fue enfriando hasta formar una corteza sólida. Simultáneamente, los gases del interior, entre los que abundaba el vapor de agua, escaparon dando lugar a la atmósfera en un proceso denominado desgasificación del planeta.

Lentamente fue desapareciendo la lluvia de meteoritos y asteroides (disminución del número de asteroides en el espacio próximo, o adquirían órbitas estables), comenzando el joven planeta a perder calor acumulado, según descendía la temperatura de la superficie de la Tierra se iban condensando las cantidades de vapor que flotaban en la atmósfera y precipitando sobre la Tierra en forma de lluvia, creando de esta forma los océanos. En las capas externas se concentraron las sustancias más ligeras y gaseosas, componentes de la primitiva atmósfera, de efímera duración.

Los científicos debaten hoy todavía el hecho de que a nuestro supervital planeta le corresponda un acompañante vitalicio tan inerte como la Luna. Solo se sabe, según las pruebas rocosas que trajeron los astronautas, que la Luna tuvo que ser formado en la misma región del Sistema Solar que la Tierra. La Luna pudo crearse junto a la Tierra como un gemelo (hipótesis de la acreción binaria). Pero el algún momento, también pudo ser capturado (hipótesis de la captura) o despedido por la Tierra, por medio de la fuerza de la gravedad, como cualquier cuerpo celeste (el movimiento de rotación de la Tierra ocasionó un ensanchamiento en la zona ecuatorial, de la que se desprendió un fragmento que daría lugar a la Luna). Los geofísicos americanos están a favor de una nueva teoría (parece la preferida en la actualidad). En los tiempos en que la Tierra todavía atrapaba materia, un fragmento (de un 10% de la masa terrestre) chocó contra nuestro globo. En el choque, el proyectil espacial se resquebrajó. Una parte de él se asoció con la Tierra, pero otros muchos residuos quedaron esparcidos; de estos se formó después la Luna mediante un proceso de acreción similar al que formó los

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planetas rocosos próximos al Sol.. Esta teoría también podría aclarar por qué se encuentra torcido el eje terrestre: se sospecha que la colisión debió de ser tan fuerte que hizo que se inclinara el eje de rotación del planeta.

GEOSFERA: estructura y composiciónLa Tierra es un planeta rocoso, de 6373 kilómetros de radio medio (se considera

el radio medio, ya que varía de un punto a otro del planeta). En su interior hay una gran actividad geológica, prueba de ello son los frecuentes terremotos, la gran cantidad de magma que fluye hasta la superficie formando los volcanes y el agua que surge a gran temperatura en los géiseres y fuentes termales. Al conocimiento de la estructura interna de la Tierra ( materiales que existen en el interior terrestre, de la temperatura a la que se encuentran o de las características que poseen) se puede llegar por varios métodos, diferenciando dos tipos: directos e indirectos. Métodos directos: son los que estudian los materiales accesibles de la superficie

de la Tierra (o a poca profundidad) mediante toma de muestras (materiales del interior que aparecen en la superficie porque la erosión a desgastado las capas que los cubrían, o que llegan a la superficie expulsados por los volcanes).

Métodos indirectos: Basados en la interpretación de datos obtenidos mediante el estudio de las propiedades físicas de los materiales que componen la Tierra, inaccesibles para el hombre por su profundidad. El método más utilizado el método sísmico.

Métodos directos:1. Exploración geológica directa de la superficie de la Tierra. Se recogen muestras

de las rocas que afloran a la superficie y se anota de qué tipo son, cómo se encuentran situadas, cuál es su estructura etc. Como resultado se confecciona un mapa geológico que constituye una representación gráfica, a escala reducida, de los accidentes geológicos de una región, en el que se incluyen las rocas que aparecen, su edad y disposición.

2. Minas y sondeos. Las minas son excavaciones que se realizan para la extracción de minerales. La más profunda se encuentra en Suráfrica y alcanza 3,8 km. Los sondeos consisten en perforara el suelo practicando orificios de diámetro relativamente pequeño (600 mm) con el objetivo de explorar el material existente en el subsuelo para conocer su estructura geológica. El objetivo es la explotación directa de algunas rocas y minerales fluidos, como el petróleo y el gas natural. Los sondeos se llevan a cabo con unos aparatos llamados barrenas o sondas. Por medio de un sistema de percusión o en otras ocasiones se utiliza una sonda rotativa de corona, capaz de cortar cualquier tipo de roca. El sondeo más profundo se ha realizado el Siberia y llega hasta los 12 km de profundidad. La información más importante proporcionada por las minas y los sondeos es que, a medida que se profundiza en el interior terrestre, la temperatura aumenta. Este incremento de la temperatura con la profundidad se denomina gradiente geotérmico.

3. Volcanes. Analizar los materiales expulsados por los volcanes. El material expulsado por los volcanes procede de lugares poco profundos y se ha formado a partir de la fusión parcial de las rocas originarias. Sin embargo, en ocasiones su origen es más profundo, y el magma, al ascender, arrastra fragmentos de rocas del interior que quedan como inclusiones en las rocas volcánicas. Los materiales son sometidos a altas temperaturas pueden sufrir alteraciones.

Masa y densidad de la TierraEn 1896, Emil Wiechert calculó la densidad de la Tierra y comprobó que su valor

era el doble del que tienen las rocas superficiales.La densidad de un cuerpo es su masa dividida por su volumen (d = M/V). Como

se puede considerar que la Tierra es una esfera : v = 4/3 R3

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Para calcular la masa se debe recurrir a la ley de la gravitación universal, según la cual la fuerza con la que dos cuerpos de atraen es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa:

M . mF = G . G es la constante de la gravitación universal (G= 6,67 . 10 –11

m3/kg. d2 s2)

Para un cuerpo situado en la superficie terrestre; F, es la fuerza con la que es atraído por la Tierra; M, es la masa de la Tierra; m, la masa del cuerpo; y d, la distancia que separa el centro de la Tierra y del cuerpo: en este caso el radio terrestre.

Como F = m . g (donde g es la aceleración de la gravedad = 9,8 m/s2)

m . g = G M . m luego M = d2 . g / G d2

La densidad de la Tierra obtenida es 5,52 g/cm3. Este valor contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes, que es 2,7 g/cm3. Estos datos hicieron pensar a Wiechert que la Tierra debía tener un núcleo que estaría formado por un material más denso. Entre los elementos candidatos a constituir ese núcleo, el más abundante del sistema solar es el hierro. Posteriormente datos indirectos, como la existencia de un campo magnético terrestre y el

estado físico en que se encuentra el núcleo, vendrían a confirmar la predicción de Wiechert.

Método sísmico El método sísmico es el procedimiento que más información ha aportado acerca de la estructura del interior terrestre. Se basa en el estudio de los terremotos y del modo en que se propagan las ondas que originan. Los terremotos o sismos son vibraciones del terreno generadas por la liberación brusca de la energía acumulada en las rocas que se encuentran sometidas a esfuerzos. Se originan al fracturarse grandes masas de rocas o si, una vez fracturadas, se produce un nuevo desplazamiento. Los terremotos o sismos son movimientos bruscos debidos a la rotura y el desplazamiento de rocas de la corteza profunda o del manto superior, como consecuencia del movimiento de las placas litosféricas. La mayoría se producen a una profundidad de unos 50 Km, excepcionalmente, puede llegar a producirse hasta los 700 Km.

El lugar en que se origina el terremoto es el foco sísmico o hipocentro. El lugar de la superficie terrestre más próximo al foco sísmico es el epicentro.

Consiste en el estudio de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas, producidas por los terremotos naturales o en explosiones provocadas. Las ondas que se emplean para el estudio del interior de la Tierra son de dos tipos:

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- Ondas P: También llamadas primarias o longitudinales. Reciben este nombre porque se desplazan a mayor velocidad y llegan las primeras. En las que las partículas del terreno vibran en la misma dirección en que se propaga la onda, son las ondas más rápidas . A su paso, las rocas se comprimen y dilatan alternativamente a modo de acordeón. Se comportan como los sonidos y su propagación depende de la compresibilidad del medio, por lo que se les llama ondas de compresión, como cualquier cuerpo se puede comprimir, las ondas P se propagan en todo tipo de medios (sólidos, gaseosos y líquidos). Su velocidad media es de 5,5 Km/seg y la velocidad máxima de 13,5 Km/seg, que alcanzan en el manto superior.

K + 4/3 K= coeficiente de incompresibidadV = = coeficiente de rigidez o de torsión

= densidad del material

-Ondas S: También llamadas secundarias o transversales, en las que la dirección de vibración de las partículas del terreno es perpendicular a la dirección de propagación de las ondas, como ocurre si el extremo de una cuerda se mantiene fijo y el otro se desplaza verticalmente. Son más lentas que las P. Su comportamiento va a depender de la elasticidad del medio; de esta forma, como los sólidos tienen propiedades elásticas y los líquidos y gases no, las ondas S solo se propagan en medios sólidos y no en líquidos ni en gases. Su velocidad oscila entre 4 y 8 Km/seg.

V =

Cuando un cuerpo se encuentra en estado líquido, su rigidez vale 0. Por lo tanto, las ondas P, en los líquidos o en las rocas viscosas, tendrán una velocidad más lenta, que cuando atraviesen zonas sólidas.- Hay un tercer grupo de ondas que se transmiten por la superficie y que se denominan superficiales. Son de dos tipos: 1) ondas Rayleigh, en las que el desplazamiento de las partículas del suelo se realiza en un plano vertical, describiendo éstas una elipse y moviéndose en sentido contrario al de las agujas del reloj. Son semejantes a las ondas que se producen en la superficie del agua al arrojar una piedra. Hacen subir y bajar las partículas del sustrato en un movimiento circular, produciendo un desplazamiento hacia adelante y hacia atrás. 2) Ondas Love, en las que el movimiento de las partículas se realiza en un plano horizontal, perpendicularmente a la dirección de transmisión de las ondas; hacia un lado y hacia el otro. Las ondas Rayleigh y Love son las responsables de las devastaciones producidas por los terremotos naturales.

La velocidad de las ondas depende fundamentalmente de las características físicas de los terrenos que atraviesen. Cada variación en la velocidad de propagación provoca un cambio en la dirección de avance de la onda.

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Frente de onda es la superficie que separa el material perturbado por el paso de la onda y el que aún no ha sido alcanzado por ella. Así, al tirar una piedra a un estanque se originan en el agua unas ondas; el frente de onda marcaría en cada momento el límite entre el agua que está agitándose y la que todavía permanece estática.

Rayos sísmicos son cada uno de los radios que parten del origen de la perturbación. El rayo sigue una trayectoria rectilínea, pero si pasa de un medio a otro cambia su dirección. Ese cambio recibe el nombre de refracción, que responde a la ley de Snell:

Sen i V1 i = ángulo de incidenciaSen r V2 r = ángulo de refracción

V1 y V2 = velocidad en los medios 1 y 2Si una onda que se propaga por un medio M con una velocidad V i incide sobre la

superficie SS´ que separa este medio de otro diferente M´, sufrirá una refracción, es decir, continuará su propagación por M´ con una velocidad Vr.

A medida que aumenta el ángulo de incidencia i, se alcanzará un valor para el ángulo de refracción r de 90º (ángulo crítico = ángulo de incidencia al que le corresponde un ángulo de refracción de 90º), en este caso la onda se refracta por la superficie SS´ que separa ambos medios.

El valor del ángulo crítico es muy importante, porque marca el límite entre refracción y reflexión.

1. Para valores del ángulo de incidencia menores al ángulo crítico, la onda incidente se refractará y continuará propagándose por el medio M´, aunque con una velocidad distinta.

2. Para valores del ángulo de incidencia mayores al ángulo crítico, la onda incidente se reflejará y emergerá con un ángulo igual al de incidencia, propagándose en el medio M con la misma velocidad.

Las ondas sísmicas cambian de dirección al pasar de un medio a otro. Si la onda sísmica atraviesa medios en los que se propaga a velocidad creciente, su trayectoria será curvilínea. Si su velocidad es progresivamente menor, tendrá también trayectoria curvilínea pero con sentido contrario.

Si el interior terrestre fuese homogéneo, es decir, si estuviese constituido por un mismo tipo de material y este se encontrase en idénticas condiciones físicas, el rayo

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sísmico sería rectilíneo. Cuando una onda atraviesa distintas capas superpuestas se produce una refracción en cada paso de una a otra, de forma gradual.

Si las variaciones son continuas, sin grandes diferencias en composición y estado físico de los materiales terrestres, el resultado es una curvatura de su trayectoria.

El sismólogo alemán Wiechert, en 1897, descubrió una característica importante de estas curvas: las ondas refractadas P y S se pueden identificar claramente en sismogramas registrados a menos de 103º en la superficie de la Tierra. Luego, a distancia mayores de 140º las ondas P fuertes, se registraban de nuevo. Wiechert supuso que existía una discontinuidad en el interior de la Tierra, en la que cambiaba radicalmente la naturaleza de los materiales.

Más tarde, en 1912, el investigador Gutenberg explicó que la no refracción de las ondas S indicaba un cambio de sólido a líquido en la discontinuidad de Wiechert. La aparición de las ondas P a los 140º se debía a que las ondas P eran más lentas en líquidos. Gutenberg calculó para esta discontinudad una profundidad de 2900 km. En la actualidad se conoce como discontinuidad de Gutenberg.

Las zonas de sombra son lugares donde no se reciben las ondas.

Qué información aportan los terremotos El método sísmico se basa en que la velocidad y dirección de propagación de las ondas sísmicas varia según la naturaleza de los materiales (composición o estado físico) que atraviesen. Así, la velocidad de las ondas en mayor cuanto más rígido sea el medio por el que se propagan, mientras que esta disminuye con la densidad. Cuando las ondas pasan de un medio a otro de naturaleza distinta sufren un cambio brusco en la velocidad y en la dirección. Durante su período de formación, nuestro planeta pasó por una etapa fluida, por acción de la gravedad, los materiales se repartieron en capas según su densidad. Como consecuencia, la Tierra está formada por varias capas concéntricas, cuya densidad aumenta desde la superficie al centro del planeta. La localización de los límites que separan estas capas ha podido establecerse mediante el método sísmico ya que, como la naturaleza de los materiales es diferente en cada capa, la velocidad de las ondas varía bruscamente cada vez que pasan de una capa a otra. Por tanto, cuando se observa un cambio brusco en la velocidad de las ondas sísmicas se puede deducir que hay un cambio en el tipo de rocas o en el estado físico de las mismas y, en consecuencia, que en dicho lugar existe un límite de separación entre dos capas. Las superficies del interior de la Tierra donde se producen cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas y, que nos indica el límite de separación entre dos capas de distinta composición o estado físico, reciben el nombre de discontinuidades sísmicas.

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En las zonas superficiales de la Tierra las ondas sísmicas se propagan a una velocidad que se mantiene dentro de ciertos límites hasta una determinada profundidad, variable según se trate de zonas continentales (25 - 60 km)(incluso sobrepasa los 60 km en las llamadas raíces montañosas, como los Alpes, que se encuentra a 65 km) u oceánicas (5 - 10 km); se considera un valor medio de 30 km. A esta profundidad se produce un aumento brusco en la velocidad de las ondas, de lo cual se deduce la existencia de una discontinuidad, llamada discontinuidad de Mohorovicic (1909)(abreviadamente “de Moho”), que separa dos capas de diferentes materiales:- Una capa superior o corteza, de materiales ligeros y muy delgada, pues ocupa únicamente el 1,6 % del volumen total del planeta. - Una inferior y más densa, el manto, que es la capa más grande de la Tierra, pues se extiende hasta los 2.900 km de profundidad, ocupando más del 82 % del volumen total. En las zonas más próximas a la superficie, las ondas P viajan a velocidades comprendidas entre 5 y 6,5 km/s, mientras que las ondas S lo hacen entre 2,5 y 3,5 km/s. Al llegar a la discontinuidad de Mohorovicic suben hasta 8 y 4,5 km/s respectivamente. Discontinuidad de Gutenberg: Fue descubierta en 1914. se encuentra a 2900 km de profundida. En ella, las ondas P, que se propagan a más de 13 km/s, caen bruscamente hasta 8 km/s y, las ondas S dejan de propagarse. Esta discontinuidad separa el manto del núcleo terrestre. Dado que las ondas S se propagan por todos los sólidos pero no por los fluidos (líquidos y gases), habrá que concluir que por debajo de 2900 km de profundidad se encuentra una capa de material fundido(núcleo externo).

En 1936, la sismóloga danesa Inge Lehman descubrió que no todo el núcleo era fluído. A través del mismo sólo se propagan las ondas P que, a una profundidad de 5.120 km, sufren un nuevo aumento brusco de velocidad. Este salto de la velocidad de las ondas P se interpreta como resultado de un cambio en el estado físico de los materiales del núcleo, que pasan de líquido a sólido. En honor a su descubridora, se conoce como discontinuidad de Lehman, y permite diferenciar el núcleo externo , fundido, del núcleo interno que se considera en estado sólido.

Entre 100 y 800 km de profundidad los incrementos de la velocidad de las ondas P y S tiene fluctuaciones, con algunos descensos y rápidos aumentos. El mayor de ellos se produce a 670 km (discontinuidad de Repetti) y se utiliza para distinguir el manto superior del manto inferior.

El perfeccionamiento del método sísmico ha permitido detectar dentro del manto superior la existencia de una zona de baja velocidad de propagación de las

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ondas sísmicas (entre los 150 y 200 km): al llegar a ella, las ondas P y S disminuyen de velocidad y, por debajo de ella, recuperan la velocidad propia del manto superior. Esta capa de características tan especiales recibe el nombre de astenosfera.

Las temperaturas terrestres El interior terrestre se encuentra a una elevadísima temperatura y se sabe que el calor aumenta con la profundidad. La Tierra guarda en su interior una enorme cantidad de energía; una pequeña parte de esta energía es liberada bruscamente mediante las manifestaciones volcánicas (las lavas que salen por los cráteres de los volcanes tienen temperaturas que superan los 1000 ºC) y sísmicas; sin embargo, la Tierra emite constantemente gran cantidad de energía al exterior, en forma prácticamente imperceptible si se compara con la emisión que se produce en las erupciones volcánicas y en los terremotos. Esta energía se manifiesta en forma de calor. Su presencia se pone de manifiesto al profundizar en minas, pozos y sondeos, ya que se aprecia un aumento regular y uniforme en la temperatura de las rocas (por ejemplo en Sudáfrica, a más de 3.400 metros de profundidad, las rocas sobrepasan los 51 ºC. Para poder extraer el mineral es necesario un sistema de refrigeración dentro de la mina). Dicho aumento de temperatura es de un grado centígrado por cada 33 metros de profundidad. A ese incremento de la temperatura se le denomina gradiente geotérmico.

Este incremento no se mantiene en el interior, ya que, de ser así, a 1000 km de profundida se alcanzaría ya una temperatura de 30000 ºC y todas las rocas del manto estarían fundidas. Sin embargo, el comportamiento de las ondas sísmicas nos indica que su estado es sólido. El valor del gradiente geotérmico se reduce en profundidad.

Se piensa que el gradiente geotérmico tiene lugar en los primeros 30-50 km de profundidad, pero no en profundidades mayores, ya que , en tal caso, las temperaturas alcanzadas serian tan grandes que toda la Tierra se hallaría en estado líquido a pesar de la presión (más alta cuanto mayor es la profundidad) aumenta el punto de fusión de las sustancias y, por tanto su resistencia a fundirse. Los científicos han calculado que el centro de la Tierra está a una temperatura de 4.500 - 6000 ºC.

El gradiente geotérmico es un valor medio. La temperatura de la Tierra no es la misma en todos los puntos, sino que hay áreas con mayor flujo térmico, puntos calientes, y áreas con menor flujo térmico, puntos fríos. Las fuentes del calor del interior de la Tierra son diversas y actúan a distinta profundidad. Algunas de las más importantes son: Contracción gravitatoria del cuerpo planetario recién formado. Calor desprendido por las reacciones de desintegración de los elementos radiactivos

que abundaban en la primitiva materia condensada. El calentamiento generado por los impactos de materiales extraterrestres. Deslizamientos de materiales. Redistribución de los materiales por densidades. Las reacciones químicas exotérmicas.

Transporte del calor internoLa conducción, la convección y la radiación, los tres mecanismos por los que el

calor del interior de la Tierra fluye hacia el exterior, adquieren diferente grado de

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importancia en las distintas capas que componen la estructura interna de nuestro planeta.Conducción: Es la transferencia de calor a través de la materia por actividad molecular. Si se calienta un extremo de una pieza metálica en el fuego, el otro extremo, inicialmente frío, se va calentando cada vez más, aunque no esté en contacto con la llama: el calor llega hasta él por conducción a lo largo del material que constituye la pieza.

La explicación de este fenómeno es sencilla: los átomos del extremo que se ha calentado aumentan sus vibraciones a medida que se eleva la temperatura, y cuando chocan con sus vecinos, que se mueven más lentamente transmiten parte de su energía cinética a estos, que, a su vez, la transmiten a los átomos que se encuentran más alejados de la llama. Por tanto, la energía de la agitación térmica se transmite de unos átomos a otros sin que se produzca el desplazamiento de estos.Convección: Consiste en la propagación del calor de un lugar a otro debido al movimiento generado en el seno de un fluido por una sustancia caliente, por lo que solo se puede dar en los fluidos (líquidos y gases) o en materiales parcialmente fundidos.

Por ejemplo, cuando se calienta la parte inferior de una cacerola, el agua situada en el fondo se dilata y se vuelve menos densa que el agua situada en la parte superior más fría, por lo que tiende a ascender a la superficie, donde se enfría, se hace más densa y desciende nuevamente, quedando la parte fría entonces en contacto con la fuente de calor.

La repetición de este proceso da lugar a las denominadas celdas de convección, en las que existen corrientes ascendentes y descendentes.

Este mecanismo se genera por la diferencia de temperatura entre el fondo y la superficie, y depende de la viscosidad y de la densidad del fluido.Radiación: Es un mecanismo de transporte de calor que tiene lugar en condiciones de elevada temperatura. Consiste en la emisión continua de energía en forma de radiación, denominada energía radiante, desde la superficie de todos los cuerpos calientes. La radiación emitida es proporcional a la temperatura del material.

Estudio de los meteoritos Los meteoritos son pequeños cuerpos planetarios que cruzan la órbita de la Tierra y caen sobre la superficie.

Los meteoritos se utilizan como fuente de información para conocer el interior terrestre, porque se considera que son fragmentos de un planeta que habría estado situado entre Marte y Júpiter, y cuya composición sería semejante a la de la Tierra (puesto que suponemos que el Sol y todos los planetas del Sistema Solar tuvieron un origen común). También se cree que pueden ser (asteroides) fragmentos situados entre las órbitas de Marte y Júpiter que, debido a la atracción de ambos planetas, no han llegado a unirse para formar un satélite o planeta. Los meteoritos, al rozar la atmósfera se desintegran, sin embargo alguno ha llegado a caer sobre la Tierra. Los que han caído sin desintegrarse del todo se clasifican en: Sideritos: Están compuestos por aleaciones de hierro y níquel (98%) y un 2% de

sulfuros metálicos, que tiene una elevada densidad. Se supone que proceden de la parte central del planeta y que serían semejantes al núcleo terrestre.

Siderolitos: Formados por una mezcla, a partes iguales, de hierro y niquel (50%) y de silicatos ferromagnesianos (50%) (olivino y piroxenos). Su composición seria semejante a la del manto terrestre, pues se considera que proceden de la parte media del planeta.

Aerolitos o lititos:

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Condritos: 12% de hierro y niquel y el resto de olivino, piroxenos y plagioclasa (12%). Acondritos: 1% de hierro y niquel y el resto de olivino, piroxenos y plagioclasa (25%). Por lo tanto teniendo en cuenta los datos obtenidos del estudio sobre la densidad de los materiales terrestres y de los meteoritos, se puede afirmar que la Tierra no es homogénea, sino que está formada por capas concéntricas de materiales de distinta composición.

El método magnéticoEste método se basa en la medida

de las variaciones del campo magnético terrestre, que, según se cree se halla relacionado con el movimiento de rotación de la Tierra alrededor de su eje N-S y está producido por el núcleo, que se comporta como una “geodinamo”.

El núcleo de la Tierra, formado masivamente por hierro, consta de una parte central sólida y otra periférica fluida. El calor interno que aumenta desde el manto superior al inferior y al núcleo provoca movimientos convectivos (corrientes de convección semejantes a las que se

producen en los fluidos en ebullición). Estas corrientes de convección podrían ser la causa del campo magnético, al comportase el núcleo como una dinamo. El movimiento del núcleo externo en torno al interno, origina cargas eléctricas (electrones) que generan un campo magnético.

Cuando una carga gira circularmente (una dinamo) genera un campo magnético, cuyas fuerzas se pueden representar como líneas cerradas que penetran perpendicularmente por una cara del circuito (polo sur) y salen por la otra (polo norte). Cualquier cuerpo magnético tiende a orientarse según estas líneas de fuerza.

Los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los geográficos, ya que se localizan a cierta distancia de ellos. Esa distancia, medida en grados, se denomina declinación magnética () y varía de año en año con una rapidez inusual para los acontecimientos geológicos.Para estudiar el campo magnético en una zona

concreta, se emplea el magnetómetro, aparato que mide valores del campo en términos absolutos o relativos.En ocasiones, la variación de la declinación magnética

es tal, en muy poco tiempo, puede ser superior a 90º; por ejemplo, el polo norte magnético puede llegar a situarse en el hemisferio sur terrestre. Este fenómeno, que se conoce como inversión de la polaridad magnética, ha sucedido muchas veces a lo largo de la historia de la Tierra: la ultima inversión tuvo lugar hace unos 750.000 años, aunque se estima que desde hace 170 millones de años (periodo Jurásico) se ha producido 300 veces.

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Los estudios paleomagnéticos se basan en la suposición de que el magnetismo que presentan los minerales de hierro de ciertas rocas (basaltos) refleja fielmente la dirección del campo magnético terrestre en épocas geológicas anteriores, en concreto, el existente en el momento de formación de dicha roca.

Las rocas ígneas se solidifican a partir de un magma. Muchas de ellas, en particular las llamadas básicas, como el basalto, contienen pequeños cristales de magnetita, el mineral con la mayor proporción de hierro. Cuando el magma se enfría, los cristales se orientan en la misma dirección y sentido que el campo magnético terrestre. Al completarse su solidificación, el campo magnético queda grabado en la roca (se magnetizan según una dirección paralela a las líneas de fuerza magnéticas existentes en ese momento). Si la roca no se ve sometida a un nuevo cambio de temperatura que supere el punto de Curie (580º C) de la magnetita, el campo magnético de este mineral permanecerá inalterado aunque cambie posteriormente la polaridad del campo magnético de la Tierra. Se comportan de manera muy parecida a como lo hace la aguja de una brújula: “apuntan” hacia los polos magnéticos existentes cuando se enfriaron.

Se comprobó que los basaltos de la misma edad tienen la misma orientación magnética. Sin embargo, entre los basaltos de edades diferentes se puede dar una orientación magnética opuesta.

El origen de las inversiones del campo magnético es aún desconocido, aunque parece ser que puedan ser debidas a cambios en la Exosfera (parte externa de la atmósfera) por desequilibrios de fuerzas terrestres.

El análisis de las rocas de diversas épocas que contenían minerales magnetizables no solo permitió descubrir las variaciones en la declinación de los polos y la existencia de inversiones de polaridad, sino que también llevó a la conclusión de que los polos magnéticos cambiaban continuamente y, sobre todo, que la roca fundida (basaltos) que mana por las dorsales oceánicas y se extiende a ambos lados de la hendidura por la que aflora contiene, en las cercanías de la dorsal, minerales magnetizados que señalan, de modo aproximado, el polo magnético actual; esto significa que el basalto ha emergido fundido por la hendidura recientemente.

Sin embargo, a cierta distancia de la dorsal y dispuestos simétricamente a ambos lados, los minerales señalan el polo Sur, esto es, una inversión de la polaridad, y más lejos aún, los minerales magnéticos del basalto vuelven a orientarse, de forma parecida a como lo harían hoy, a uno y otro lado de la dorsal y con una simetría evidente. La interpretación de este hecho dio lugar a la hipótesis de la expansión del fondo oceánico, uno de los puntos clave de la teoría de la tectónica de placas.

Estructura de la TierraSegún el criterio utilizado para distinguir unas capas de otras, las zonas de la

Tierra se pueden clasificar: Unidades geoquímicas: si el criterio utilizado es la composición química de los

materiales que las componen. En este caso, las zonas diferenciadas son: corteza, manto y núcleo.

Unidades dinámicas: si el criterio utilizado es el comportamiento mecánico (comportamiento de los materiales ante las deformaciones) que presenta

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cada zona del interior terrestre. Así, se distinguen: litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo y núcleo interno.

Unidades geoquímicasLa corteza : Existen dos tipos de corteza con diferente estructura: corteza continental y corteza oceánica.

Representa el 1,6% del volumen total del planeta. Se extiende desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovicic. A diferencia de otras zonas terrestres, la corteza presenta grandes diferencias laterales de grosor y de composición.Corteza continental: forma las masas continentales, pero hay que tener en cuenta que los continentes no terminan en la línea de costa, sino que una parte de los mismos está cubierta por el mar y recibe el nombre de plataforma continental; en el borde de la plataforma continental comienza el auténtico océano.

Tiene un espesor entre 25 y 70 km. Está formada por rocas poco densas (2,7g/cm3)

Las edades de las rocas de esta corteza están comprendidas entre 0 y 4000 millones de años.

Es muy heterogénea. Es mucho más variada en composición y tipos de rocas que la corteza oceánica. Está formada, sobre todo, por rocas plutónicas y volcánicas sobre las que se halla una cobertura de rocas sedimentarias.

Estas rocas pueden estar metamorfizadas en distintos grados, generalmente dependiendo de la profundidad.

La corteza oceánica: Forma el fondo de los océanos. Posee un espesor de unos 5 - 10 km. Está estratificada en tres niveles:

Una capa de sedimentos superficial de 1300 metros de espesor, es inexistente en las dorsales oceánicas y puede alcanzar, aproximadamente, 13 km de grosor en los bordes de algunos continentes.

Una capa de basaltos. Está formado por lavas almohadilladas y laminares atravesadas por diques verticales. Puede tener unos 2000 metros de espesor y está muy fracturado. Este basalto se origina por enfriamiento rápido de la parte fundida del manto, cuando es emitida a la superficie en forma de lavas. Es una roca pobre en cuarzo, cuyo principal componente es un silicato verdoso llamado olivino.

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Una capa de gabros. El grosor medio de esta capa debe ser de unos 5000 metros. gabros (rocas plutónicas). Éstas son rocas que han sufrido un enfriamiento lento en el interior de la Tierra, y debido a ello, presentan todo el volumen de la roca formado por cristales. Su composición es semejante al basalto. Puede tener dunitas y peridotitas.

También puede haber rocas metamórficas procedentes del metamorfismo de los basaltos y los gabros.

Las rocas de la corteza oceánica son más jóvenes que las de la corteza continental. Su edad está comprendida entre 0 y 180 millones de años.

El manto : Es la zona comprendida entre las discontinuidades de Mohorovicic y Gutenberg. Se extiende, por tanto, desde la base de la corteza hasta una profundidad de 2900 kilómetros. Representa en 83% del volumen total de la Tierra

La naturaleza y la composición del manto no es conocida con seguridad. La mayoría de los datos apuntan a que el manto está formado por peridotita (roca ultrabásica o ultramáficas) o rocas afines (ofiolitas), con olivino como mineral fundamental, acompañado posiblemente de granates y piroxenos.

En el manto, de acuerdo con los datos de propagación de las ondas sísmicas se distinguen dos zonas, manto superior y manto inferior, separadas por una discontinuidad menos marcada, de segundo orden. El manto superior se extiende bajo el Moho hasta alcanzar una profundidad de unos 650 km. En la parte inferior del manto superior, entre los 400 y 650 km de profundidad, existe una zona de transición, por la que se pasa gradualmente al manto inferior. Esta zona de transición con aumento de velocidad de las ondas sísmicas no se interpreta como un cambio de la composición química, sino como una reorganización de los átomos que siguen un empaquetamiento más denso. Este tipo de cambio físico se denomina transición de fase, y entre otros minerales, lo presentan el olivino, considerado como uno de los principales componentes de las rocas del manto.

Al llegar a los 650 km de profundidad, ya en el manto inferior, se incrementa de nuevo la velocidad en las ondas, que se interpreta también como una transición de fase, debido a las altas presiones existentes.El núcleo :

Se sitúa por debajo de la discontinuidad de Gutenberg y representa el 16% del volumen total de la Tierra.

Su alta densidad, entre 10 y 13 g/cm3, su comportamiento ante las ondas sísmicas y el papel que se le atribuye en la creación del campo magnético apoyan la hipótesis de un núcleo compuesto fundamentalmente por hierro con un 4% de níquel.

El hierro es el único elemento suficientemente abundante en el

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universo como para formar una masa tan importante como el núcleo terrestre. Sin embargo, en las condiciones reinantes en el núcleo, el hierro es demasiado denso. Por eso debe estar asociado con algún elemento que rebaje su densidad. Por analogía con los sideritos parece probable que este metal sea el níquel, pero con un 4%, que es la proporción de níquel en estos meteoritos.

Como consecuencia de las presiones reinantes en el núcleo, esta aleación de hierro y níquel tendría una densidad algo superior, por lo que deberá contener un 10% de elementos más ligeros, muy probablemente azufre, silicio y oxígeno.

Debido a su alta temperatura (3.000 ºC), en el núcleo externo los metales se encuentran fundidos, pero las fuertes presiones soportadas (3,5 millones de atmósferas, aproximadamente) en el núcleo interno los mantienen en estado sólido. Basándonos en cálculos de densidad podemos estimar que la región externa del núcleo está compuesta por hierro líquido, aleado con pequeñas cantidades de otros elementos, como carbono, silicio o azufre, a altas presiones y temperaturas.

El núcleo interno se supone que está formado por hierro aleado con otros metales más pesados, como el níquel.

Modelo dinámico de la Tierra Está basado en el comportamiento que tienen los materiales ante las deformaciones. Comportamiento mecánico o estado físico. Litosfera: Capa más superficial del modelo dinámico. Es una capa rígida que

comprende toda la corteza y una parte del manto superior, hasta el comienzo de la astenosfera. La litosfera está dividida en fragmentos de gran tamaño que, a modo de inmensas baldosas llamadas placas litosféricas, cubren la superficie de la Tierra flotando en la astenosfera. Bajo los océanos , la litosfera oceánica, tiene de 50 a 100 km de espesor, mientras que en los continentes, la litosfera continental, tiene de 100 a 200 km; incluso, bajo algunos continentes antiguos, llega hasta los 300 km.

Astenosfera: Está situada debajo de la anterior y se llama también zona de baja velocidad del manto, debido a que las ondas sísmicas disminuyen la velocidad en su interior; abarca aproximadamente desde los 100 a los 250 km de profundidad, aunque puede llegar a los 670 km. Dado que se trata de una porción del manto, la roca que la compone es peridotita y se encuentra en estado sólido, aunque próxima a la fusión (en estado de semifusión y en una condiciones especiales de plasticidad), lo que no impide que los materiales de la astenosfera estén sometidos a corrientes de convección. Aunque las corrientes de convección son características de los fluidos, los sólidos sometidos a esfuerzos importantes durante tiempos muy largos se comportan como fluidos de elevada viscosidad. Son movimientos lentos, del orden de 1 a 12 cm por año, que provocan el movimiento de las placas litosféricas, su división y unión. La astenosfera es plástica, lo que implica que es fácilmente deformable ante las presiones. Muchos científicos se han preguntado por qué dentro del manto, que se comporta como un material sólido, existe una zona más plástica y fluida. La mayor parte de las interpretaciones coinciden en que esta plasticidad se debe a un aumento de la temperatura en esta zona del manto. Una hipótesis para explicar este hecho consiste en aceptar que existen elementos radiactivos cuyas reacciones originan un desprendimiento de calor que lleva acompañado el consiguiente incremento de la temperatura.

Mesosfera: Capa sólida y rígida que comprende el resto del manto . Las rocas de la mesosfera se encuentran también sometidas a corrientes de convección, motivadas por las diferencias de temperatura y, por tanto, de densidad, entre las zonas más profundas y las más superficiales. En la base de la mesosfera, limitando con el núcleo, se encuentra la capa D. Es una capa discontinua e irregular con un espesor de entre 0 y 300 km, integrada por lo que se conoce como los “posos del manto”, es decir, materiales que, por su mayor densidad, están en el fondo de este.

Endosfera: Capa más interna que abarca todo el núcleo.

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Núcleo externo: Situado por debajo del manto, llega hasta 5150 km de profundidad. Se encuentra en estado líquido, está agitado por corrientes de convección y desempeña un papel clave en la creación del campo magnético terrestre.Núcleo interno: A medida que el núcleo libera calor a través del manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. Este hierro sólido, seguramente desprovisto de los elementos ligeros que existen en el núcleo externo, es el que constituye el núcleo interno. De esta manera aumenta el tamaño de la zona más interna del planeta, probablemente a un ritmo de algunas décimas de milímetro por año.

Los dos modelos: el estructural (basado fundamentalmente en la composición de los materiales) y el dinámico (basado fundamentalmente en el estado físico de los materiales), son válidos y no se contraponen entre sí, sino que se complementan.

Estructura horizontal de la cortezaa) Corteza continental: En ella se distinguen dos grandes unidades: cratones y orógenos. Los cratones están formados por corteza continental antigua, generada en orogenias que tuvieron lugar en tiempos precámbricos y paleozoicos. Son áreas de gran estabilidad, constituidas por materiales rígidos, en los que no suelen ocurrir fenómenos sísmicos ni volcánicos. El relieve de los cratones está muy suavizado por la erosión, que ha actuado largo tiempo sobre ellos.

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En general, los sedimentos postpaleozoicos depositados en esta zona no están plegados, pues son áreas que no han sufrido los efectos de orogenias recientes. Los cratones se comportan como bloques rígidos y constituyen el núcleo alrededor del cual se va disponiendo la nueva corteza, constituida en orogenias recientes. Los orógenos están formados por cordilleras recientes, originadas en el último plegamiento, el alpino. Son zonas muy inestables y en ellas son normales las perturbaciones sísmicas y volcánicas, constituyendo, por tanto, áreas activas. Las rocas sedimentarias están, en general, plegadas y forman relieves muy acusados, sujetos a una intensa erosión. Se disponen alrededor de los cratones, formando cinturones orogénicos, que van agrandando los continentes. Dentro de los orógenos hay que incluir los arcos insulares, que forman rosarios de islas paralelas a las costas y que en realidad son futuras cordilleras en fase de formación.

b) Corteza oceánica: El fondo de los mares en muy accidentado y los sondeos han revelado la existencia de mesetas, cordilleras y profundas depresiones. En la topografía del fondo de los océanos podemos diferenciar cuatro tramos o zonas de profundidad diversa:1- La plataforma continental: El continente no termina en la línea de costa sino que continúa por debajo del nivel del mar, en un descenso suave hasta los 200 m de profundidad. Es la plataforma continental. La plataforma termina bruscamente con una fuerte pendiente, el talud continental, que llega hasta el fondo marino, entre 4.000 y 5.000 m; es el verdadero borde continental. La plataforma y el talud están surcados, en algunas zonas por profundos valles (cañones submarinos) por los que se deslizan grandes cantidades de sedimentos hacia el fondo, formando el pie del talud una especie de delta submarino.2- La llanura oceánica o abisal: Es el fondo marino propiamente dicho. Comienza al pie del talud. Son inmensas planicies, interrumpidas en determinadas zonas por relieves de naturaleza volcánica, que forman gigantescos conos que pueden llegar incluso a emerger formando islas. Estos conos de forma puntiaguda y que no emergen por encima del nivel del mar se denominan pitones; en ocasiones estos conos tienen truncado el ápice y forman elevaciones de cima plana y aspecto característico, denominados guyots.3- Las dorsales oceánicas: Son similares a grandes y largas cordilleras, que cruzan los océanos de parte a parte y se enlazan unas con otras, dando lugar a un serpenteante relieve, que se extiende a lo largo de más de 60.000 km. Su altura llega a ser de 2.000 a 3.000 metros sobre el fondo oceánico y en algunas zonas emergen sus crestas, formando archipiélagos de islas (Islandia, Azores, etc.). Las dorsales están formadas por varias alineaciones, paralelas unas a otras y de menor altura cuanto más alejadas están del eje central de la dorsal. Este eje está constituido por dos alineaciones con un surco central (fosa tectónica ) denominado rift. La dorsal está atravesada en todo su recorrido por unas fallas transversales, llamadas fallas de transformación, que desplazan entre sí los tramos que constituyen toda la dorsal.

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4- Las fosas abisales: son profundas depresiones alargadas, dispuestas casi al mismo pie del talud y paralelas a los bordes continentales. Pueden alcanzar cotas inferiores a los 10.000 m y constituyen unas inmensas cuencas de sedimentación, pues a ellas van a parar cantidades ingentes de sedimentos que la erosión arranca de los continentes. Están ubicadas en las proximidades de cordilleras de margen continental como, por ejemplo, los Andes, o de arcos insulares como los dispuestos paralelamente al borde oriental de Asia.

Estructura y composición de la Tierra1.- ¿Qué métodos se utilizaron para poder estudiar la estructura interna de la Tierra? ¿Qué ventajas e inconvenientes tienen los métodos directos sobre los indirectos?2.- El análisis de las inclusiones de materiales del manto presentes en algunas rocas volcánicas ¿debe considerarse un método directo o indirecto para el estudio del interior terrestre? ¿Por qué?3.- ¿Qué se entiende por fusión parcial de una roca? ¿Cuál es la razón de que se funda solo una parte de la roca? ¿Qué parte sería?4.- Un magma originado por fusión parcial ¿tendría la misma composición química que la roca originaria?5.- A la vista de la gráfica de densidades, ¿a qué profundidad se produce el mayor cambio en el tipo de materiales?6.- Lee atentamente la frase siguiente, busca los errores, si los hay, y redáctala de manera que resulte lógica: “La gravedad terrestre es igual en todos los lugares de la superficie, porque la Tierra es esférica y carece de accidentes geográficos”.7.- ¿Por qué el valor de la gravedad terrestre depende de la altitud del lugar donde se mida?

a) Porque en las montañas la masa es mayor.b) Porque la corteza continental es más densa que la oceánica.c) Porque varía la latitud.d) Porque varía el radio terrestre.

8.- ¿Qué es un terremoto? ¿Cómo se produce? ¿Qué tipos de ondas genera? ¿En qué consiste el método sísmico? ¿De qué depende la velocidad de propagación de las ondas sísmicas?9.- ¿Qué dato importante aporta el método sísmico en el estudio de la estructura de la Tierra?10.- Teniendo en cuenta que la velocidad de propagación de las ondas S sigue la siguiente ecuación: Vs = , donde es la rigidez y la densidad. ¿Por qué las ondas S no se transmiten a través del núcleo externo? ¿Por qué sí lo hacen a través de la astenosfera?11.- La propagación de las ondas P depende de la compresibilidad del medio que atraviesan. ¿Porqué medios se pueden propagar las ondas P?12.- Las ondas S dependen en su propagación de la elasticidad o rigidez del medio. ¿Porqué medios se propagan las ondas S?13.- ¿Pueden reflejarse las ondas sísmicas en el límite entre dos capas de distinto material? ¿Cómo lo explicas?

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14.- ¿Qué es una discontinuidad?

15.- La tabla adjunta recoge los datos obtenidos en diversos observatorios sismológicos sobre la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a distintas profundidades del interior de la Tierra.

Profundidad Velocidad ondas P (km/s)

Velocidad ondas S (km/s)

0,5 5 3,56 6 418 5,5 3,719 6,5 4,133 6,9 4,134 7,8 4,6

100 8,1 4,7250 7,8 4,4400 8,1 4,7700 10,7 6

2900 13,6 72901 8,1 No se detectan ondas S4800 10,3 “5100 9,5 “5101 11,2 “6371 11,8 “

a) Construye una gráfica que represente la velocidad de propagación de las ondas sísmicas P y S, desde la superficie terrestre hasta los 100 km de profundidad. Representa las dos curvas en el mismo eje de coordenadas.

b) Construye una gráfica que represente la velocidad de propagación de las ondas P y S, desde los 100 km hasta el interior de la Tierra. Representa las dos curvas en el mismo eje de coordenadas.

c) Conociendo que las ondas S no se pueden propagar en medio líquido o gaseoso, ¿qué podrías deducir del estudio de estos datos? ¿Has detectado alguna discontinuidad?, en caso afirmativo, indica la profundidad de las mismas, y cómo se denominan.

d) ¿Qué datos de la gráfica permiten afirmar que no existe en todo el manto una capa continua de material fundido?

e) ¿Por qué no se ha señalado ninguna discontinuidad entre los 1000 km y los 2900 km de profundidad, si las ondas P pasan desde propagarse a 11 km/s hasta 13,5 km/s?

16.- Relaciona las dos columnas:

1) Punto donde se produce un terremoto a) Epicentro.

2) Perturbación que se propaga a partir del foco sísmico b) Onda sísmica.

3) Punto más cercano al foco sísmico en superficie c) Hipocentro.

4) Tipo de onda sísmica que no se transmite en fluidos d) Onda S.

5) Tipo de onda sísmica longitudinal. e) Onda P.

6) Tipos de ondas sísmicas de superficie f) Onda L17.- ¿Qué son los condritos?

a) Una roca del manto b) Un mineral del basaltoc) Un tipo de meteorito d) Una capa de la corteza oceánica.

18.- Los meteoritos cuya composición se parece a la del núcleo de la Tierra son ............................................. y al manto son los ..........................................................19.- Coge una lámina de cera fría e intenta moldearla. Observarás que se trata de un material rígido que, al ser sometido a una fuerza, se rompe. Calienta el mismo

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trozo de cera, sin que llegue a fundir. Intenta moldear la cera caliente con un espátula. Apreciarás que ahora es blanda y plástica. ¿Qué conclusión sacas?20.- ¿Qué indica una anomalía positiva de la gravedad. ¿Y una negativa?. Razona tu respuesta. Describe una situación en la que puedas observar una anomalía positiva de la gravedad y otras en las que la anomalía sea negativa.21.- ¿Por qué la gravedad es menor en lo alto de las montañas? ¿Por qué es mayor en el ecuador?22.- ¿Qué evidencias hacen suponer que el núcleo externo es líquido y el interno sólido?23.- Si el gradiente geotérmico fuese en toda la Tierra el que existe en las zonas superficiales, ¿qué temperatura habría en el centro del planeta?24.- ¿Por qué afirman los geofísicos que debajo de la litosfera rígida, existe una astenosfera semilíquida?25.- Haz un esquema en el que muestres la estructura de la Tierra y la composición de cada una de sus capas.26.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es cierta?

a) El manto incluye a parte de la litosfera, a la astenosfera y a la mesosfera.

b) La litosfera incluye a parte del manto y a la corteza.

c) La corteza se divide en corteza oceánica y en corteza continental.

27.- Considerando la composición química del núcleo y su estado físico, explica por qué, según el tipo de división del interior terrestre que se realice, se habla solo del núcleo o se divide en externo e interno.28.- Cita dos zonas que presenten una composición química diferente y que, sin embargo, se incluyan dentro de una misma unidad dinámica.29.- De estas afirmaciones, ¿cuáles son verdaderas y cuáles falsas?

a) La plataforma continental es una zona adosada al continente de suave pendiente.

b) La llanura abisal ocupa la mayor parte de los fondos oceánicos. c) Las cadenas montañosas son accidentes lineares con frecuencia paralelos a la costa30.- La Tierra se formó por choque de planetoides y posterior mezcla de sus componentes. ¿A qué se debe la diferente composición de las capas de la Tierra?31.- ¿Qué porcentaje del volumen total de la Tierra corresponde a la corteza, el manto y el núcleo?32.- Para observar las corrientes de convección, en el centro de un vaso de precipitados se echa un poco de permanganato potásico y se cubre con unas gotas de cera derretida. Se añade agua, y en la superficie se ponen unos cubitos de hielo. Se coloca sobre un mechero con una llama suave. Al fundirse la cera se disuelve el permanganato en el agua y la tiñe de rojo violáceo. Describe detalladamente las corrientes que se establecen. ¿En qué zonas de la Tierra se producen procesos similares?33.- El núcleo externo es líquido, mientras que el núcleo interno es sólido, debido a que la temperatura del externo es: a) Mayor que la del interno, y la presión, menor. b ) Menor que la del interno, y la presión, menor. c) Mayor que la del interno, y la presión, mayor. d) Menor que la del interno, y la presión, mayor.

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34.- ¿Qué es un aerolito condrito?a) Una roca del núcleo b) Un mineral de basalto c) Un tipo de

meteoritob) Una capa de la corteza oceánica.

35.- La discontinuidad de Mohorovicic se localiza en la separación entre:a) La corteza y el manto. b) El manto y el núcleo externo

c) El manto superior y el manto inferior d) El núcleo externo y el núcleo interno36.- ¿Cuál de estas rocas existe en la astenosfera?:

a) Granito b) Basalto c) Peridotita d) Gabro

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