CMC ESTRUCTURA DE L'INTERIOR DE LA TERRA

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Per Ciències del món contemporani. 1r Batx. Mètodes d'estudi de l'interior terrestre: directes i indirectes. Mètode sísmic. Model geodinàmic i mòdel estàtic

Citation preview

  • 1. CMC 1r BATX

2. MTODES D'ESTUDI DE LA TERRAMtodes directesMtodes indirectesESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRAModel estticModel dinmic 3. Mapa conceptual: La Terra 4. Mapa conceptual: La Terra 5. ESTUDI DE LINTERIOR DE LA TERRAEls mtodes que han perms conixer lestructura i composici de laTerra es classifiquen en: Mtodes directes: Es basen en l'observaci directa dels materialsque componen la Terra. Noms proporcionen informaci dels primersquilmetres, per la qual cosa s molt limitada. Mtodes indirectes: es basen en clculs i deduccions obtinguts enestudiar les propietats fsiques i qumiques que posseeix la Terra. Estracta de mtodes geoqumics i geofsics. Aquests mtodes nomsproporcionen grfiques, que interpretades, permeten suggerirhiptesis sobre la composici i estructura de l'interior de la Terra.Per al seu estudi, s'han agrupat en:a) Mtodes no ssmics b) Mtodes ssmics 6. MTODES DIRECTESEls mtodes directes destudi de linterior de la Terra es basenen la realitzaci de perforacions o sondeigs.La perforaci cientfica de major profunditat es troba a lapennsula de Kola (Rssia) a 12.262 m, molt poca profunditat siho comparem amb els 6.371 km que ens separen del centre dela Terra.Tamb sobt informaci de perforacions petrolferes (mxim 7 km de profunditat),de mines (3 km) i dels pous daigua (no passen de 1 km de profunditat) 7. MTODES INDIRECTESSn els que ens permeten tenir ms coneixement sobre les capes ms profundesde la Terra.Hi ha diversos mtodes indirectes, per podem agrupar-los en dos grans grups:a) Mtodes no ssmics: Estudi de meteorits Mtode gravimtric Estudi del gradient geotrmic Magnetisme terrestreb) Mtode ssmic: Estudi del comportament de les ones ssmiques 8. Estudi dels meteoritsCada any cauen sobre la Terra uns 500 meteorits procedents de lespai. Aquestscossos celestes sn iguals als que generaren els planetes i, per aix, aporteninformaci sobre la composici d'aquests.Segons la seva composici, es classifiquen en: Siderits. Representen el 4% dels meteorits trobats. Sn els formats per aliatgesdun 80% a un 90% de Fe i la resta de Ni. Comparable al nucli. Siderlits. Molt poc abundants (1%). Sn els formats per un 50% de Fe i Ni i un50% de silicats de ferro i nquel. Comparable al mantell Aerlits. Sn els ms abundants (95%). Formats per silicats de Na, K i Ca.Comparable a l'escora. 9. Estudi dels meteorits 10. Mtode gravimtricLes variacions del valor teric de la gravetat s'anomenen anomaliesgravimtriques o gravitatries. Sha comprovat que la intensitat del campgravitatori terrestre no s igual en tota la superfcie terrestre. Com que lagravetat depn de la massa, aix indica que hi ha zones de la Terra amb msmassa per unitat de volum s a dir, amb ms densitat que daltres. 11. Mtode gravimtricAquest mtode es basa en estudi de les variacions de la gravetat en les diferentszones del planeta.Recordem que el valor de la gravetat depnd'una constant universal, del radi de la Terra ide la massa de la Terra (que al seu tempsdepn del volum i la densitat)L estudi de la gravetat terrestre ha perms deduir que: Lescora ocenica presenta major intensitat gravitatria que lescoracontinental. Aquest fet fa suposar que tenen una composici diferent. Lescoraocenica est formada per basalt (densitat = 3 g/cm3) i la continental, pergranit (densitat = 2,7g/cm3). Les muntanyes presenten menor gravetat que les planries, la qual cosapermet deduir que el gruix de lescora en les planries s menor. 12. Mtode gravimtric 13. El gradient geotrmicA mesura que ens endinsem cap a linterior de la Terra la temperatura vaaugmentant. En els primers quilmetres s'ha comprovat que augmentaaproximadament 30 C per cada km. s evident, per, que no pot augmentar aix finsal centre de la Terra, ja que arribarem fins als 180.000 C. A partir dels 200 km elgradient disminueix i la temperatura augmenta ms lentament.Aquest augment de la temperatura en funci de la profunditat permet deduir que latemperatura interna de la Terra s tan elevada que alguns materials poden arribar afondres. Aix explica lexistncia de capes internes de comportament lquid. 14. Estudi del magnetisme terrestreEl camp magntic terrestre sembla estar generat per un efecte de dinamo delnucli de la Terra, associat amb la circulaci de metall lquid al nucli terrestreproduda per la calor interna. S'estudia i mesura el camp magntic fent s demagnetmetres.Amb les mesures obtingudes esrealitzen mapes geomagntics tericsque permetran detectar anomaliesmagntiques, s a dir, difernciesentre el magnetisme teric ilobservat en aquests punts.Aquest fet pot indicar, per exemple,la presncia de minerals metllics enprofunditat. 15. El mtode ssmicLa major part dels coneixements sobre la composici i estructura de la Terra shanobtingut a partir de lestudi de la propagaci de les ones ssmiques.Shan emprat les ones que soriginen en lhipocentreo focus del terratrmol i que es propaguen des delpunt superficial que li correspon i que sanomenaepicentre.Aquestes ones sn ones elstiques, tenen capacitat dereflexi i refracci, de forma semblant a les ones lluminoses.Senregistren en els sismgrafs (sismograma) 16. Tipus d'ones ssmiquesEs poden definir 2 tipus dones ssmiques:Ones internes:Ones P (primries o longitudinals).Ones S (secundries o transversals)Ones superficials:Ones L (Love)Ones R (Rayleigh)Dambds tipus dones, noms les internes (ones P i ones S) tenen inters enlestudi de lestructura interna de la Terra. 17. El mtode ssmic: ones PPer l'estudi de l'interior terrestre s'utilitzen dos tipus d'ones ssmiques:ONES P = Ones longitudinals o primries: Sn les ones ms rpides, les primeresque es registren en el sismgraf.Produeixen una vibraci de les partcules parallela a la direcci de propagaci(les partcules es mouen primer endavant i desprs enrere, en la direccidavan).Es propaguen per qualsevol tipus de medi (slid o lquid). Com ms rgid, msrpides. 18. El mtode ssmic: ones SONES S = Ones transversals o secundries: Sn ms lentes i arriben desprs deles P.Produeixen una vibraci de les partcules perpendicular a la direcci depropagaci de l'ona.Noms es transmeten per medis slids, no es transmeten per medis fluids. 19. El mtode ssmicSi estudiem la frmula de la velocitat de les ones P i ones S, dedum que:velocitat ONES P velocitat ONES S* Les ones es propaguen a ms velocitat si els materials sn ms rgids i, a igualtatde rigidesa, es propaguen a ms velocitat si sn ms densos.* La velocitat de les ones P s superior, a la de la S, en qualsevol medi.* Les ones S no poden transmetre's en un medi sense rigidesa, com s el cas d'unmedi lquid (la rigidesa =0). 20. El mtode ssmic: les discontinutats ssmiquesEls sismgrafs distributs per tot el planeta no reben totes les ones, existeixenregions on no es registren les ones que s'anomenen zones dombra ssmica.La zona dombra de les ones S smolt gran, i es situa just a laltreextrem de lepicentre dunterratrmol.Si les ones S no es propaguen pelsfluids, podem deduir que existeixuna capa fluida en linterior de laTerra, just del dimetre que ensmarca aquesta zona dombra.Aquesta mateixa capa (el nucli extern) provoca en les ones P una refracci i canvide velocitat que origina la zona dombra de les ones P. 21. El mtode ssmic: les discontinutats ssmiquesLes ones canvien de direcci (refracci) i modifiquen la velocitat al travessar unnou material. Aquest canvi en el comportament de les ones, que indica un canvide material, s'anomena discontinutat ssmica.Una discontinutat geolgica s una zona de contacte entre dues capes de laTerra amb caracterstiques diferents.Els dos tipus de discontinutats sn coincidents. 22. El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques 23. El mtode ssmic: les discontinutats ssmiquesDiscontinutats de primer grau. Suposen variacions de gran magnitud en lavelocitat de les ones ssmiques.- MOHOROVICIC o MOHO (a 10-60 Km) : Separaci escora-mantell. Suposa ungran augment en la velocitat de les ones.- GUTENBERG (a 2.900 Km): Separaci mantell inferior-nucli extern. Les onesS no a travessen i les ones P disminueixen molt la velocitat.Discontinutats de segon grau. Es troben on es donen petits canvis en lesvelocitats de les ones.- REPETTI (650 Km): Separaci mantell superior-inferior. Provoca unadesacceleraci de la velocitat de les ones.- LEHMANN (5.155 Km): Lmit entre el nucli extern, fluid, i el nucli intern,slid. Es produeix un augment relativament important de la velocitat de lesones P.Existeix tamb una discontinutat "menor", per de gran inters, la capa de baixavelocitat, correspon a una zona compresa entre 100 i 250 km de profunditat enqu s'origina un descens en la velocitat de les ones P i S. 24. El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques 25. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRAEls mtodes d'estudi de l'interior de la terrapermeten deduir que:- interiorment la Terra est dividida en diversescapes concntriques- la composici varia amb la profunditat.Podem establir dos models d'estructura interna segons l'objecte d'estudi:- Model ESTTIC o QUMIC: Segons la composici qumica dels seus materialshi podem distingir tres capes: escora, mantell i nucli.- Model DINMIC o FSIC: Les propietats fsiques, en concret elcomportament dinmic dels materials, ens permeten distingir-hi quatrecapes: litosfera, astenosfera, mesosfera i endosfera. 26. Model Esttic versus Model Dinmic 27. El model Esttic o Qumic 28. El model Esttic o QumicA partir del mtode sismolgic, es pot dividir l'interior del planeta en tres granscapes concntriques: escora, mantell i nucli, separades entre si per superfcies dediscontinutat ssmiques.1. Nucli interndiscontinutat de Lehmann2. Nucli externdiscontinutat de Gutenberg3. Mantell inferiordiscontinutat de Repetti4. Mantell superiordiscontinutat de Mohorovicic5. Escora 29. El model Esttic o QumicBasant-se en la composici qumica i en les discontinutats de 1r ordre del mtodessmic, s'ha pogut diferenciar tres capes concntriques amb caracterstiquesdiferents:ESCORA: T un gruix de 3 a 70 km (discontinutat de Mohorovicic). Formada perelements lleugers, principalment oxigen i silici. Poc compacta. Distingim escoracontinental (heterognia, formada per roques sedimentries, metamrfiques imagmtiques diverses) i l'escora ocenica (homognia i bsicament formada perroques magmtiques basltiques).MANTELL: Format per roques peridotites (riques en silici, magnesi i ferro). Tambhi distingim dues capes: el mantell superior, que si b s slid, t una capaplstica i el mantell inferior, segurament slid, i per la densitat que presenta escreu que t una composici equivalent a la dalguns meteorits rics en silici, ferro imagnesi.NUCLI: T una composici metllica on trobem ferro i nquel i quantitats menorsde sofre i carboni. Hi podem diferenciar: el nucli extern, fins els 5100 km que sesuposa en estat lquid, i el nucli intern, slid i molt dens. 30. L'escora (model esttic)s la capa ms superficial i ms prima de la Terra. Est formada per roques quecontenen oxigen (O), silici (Si), alumini (Al) i ferro (Fe). Shi distingeixen l'escoraocenica i l'escora continental.Cont una capa sedimentria, una capa grantica (no hi s a l'escora ocenica) iuna capa basltica. 31. L'escora (model esttic)* Escora continental: El seu gruix varia entre 30 i 70 km. Formada per les zones emergidesdels continents + plataformes continentals + tals continental. Est compostafonamentalment per silicats cids (roques grantiques).* Escora ocenica: El seu gruix s duns 10 km. Forma els fons ocenics i est composta persilicats bsics (roques basltiques). Ms densa que l'escora continental. 32. L'escora 33. L'escora continental i l'escora ocenicaLa discontinutat de Conrad s una zona de transici localitzada entrel'escora de composici grantica (escora continental superior) i l'escora decomposici basltica (escora continental inferior), a una profunditatmitjana d'uns 15 quilmetres (quan existeix, ja que no s detectable en total'escora terrestre). 34. L'escora 35. El mantell (model esttic)Situat entre lescora (discontinutat de Mohorovicic) i el nucli (discontinutat deGutenberg). S'estn des dels 5-70 km de profunditat fins als 2.900 km. La T delmantell s molt elevada, entre 600C i 3.700C.Est constitut per unes roques ms denses que les de l'escora: bsicamentperidotita, roca formada per silicats de ferro i magnesi.Es diferencia:- un mantell superior o extern que s'estn fins uns 400 km de profunditat, fluid,viscs format principalment per roques peridotites: roques ultrabsiques,majoritriament compostes per olivina magnsic (aprox. un 80%) i pirox (aprox.un 20%).- un mantell inferior o intern slid i de baixa plasticitat que s'estn fins 2.900km de profunditat. La seva composici s similar a la del mantell superior, perpresenta una major densitat degut a un major empaquetament dels minerals. 36. El mantell (model esttic) 37. El mantell (model esttic) 38. El nucli (model esttic)La composici del nucli s metllica, i es calcula que majoritriament estcompost de ferro (85%), nquel (5%), i la resta delements no metllics. s unacapa molt densa (12-13 g/cm3).La temperatura al nucli s molt alta; pot arribar a ser de 4.500C.Al nucli shi diferencien dues zones, que deuen tenir una composici moltsemblant:-el nucli extern, que arribafins a 5.100 km deprofunditat- el nucli intern, quecontinua fins al centre de laTerra. 39. El model Dinmic o Fsic 40. El model Dinmic o FsicLITOSFERA (lthos = pedra): s la capa ms superficial de la Terra slida quecomprendria tota l'escora i els primers quilmetres del mantell fins a unaprofunditat que oscillaria entre els 100 Km, sota les zones oceniques i 300 Km,sota les rees continentals. La litosfera est caracteritzada per la seva rigidesa.s slida i molt rgida; es troba dividida en plaques que es mouen sobrelastenosfera.ASTENOSFERA (asthens = dbil, tou): capa situada sota la litosfera, entre els100 i els 300 km i en la qual disminueix la velocitat de propagaci de les onesssmiques. Es fora fluda i poc rgida; per tant, t un comportament plstic quepermet el desplaament de les plaques que t a sobre.MESOSFERA (msos = mig): capa situada entre els 300 i els 2.900 km, formadaper part del M. Superior i tot el M. Inferior. s slida i rgida.ENDOSFERA (ndos = dintre): capa ms interna corresponent al nucli, dels 2.900als 6.370 km. 41. La litosfera (model dinmic) 42. L'astenosfera (model dinmic) 43. Estructura interna de la Terra: els dos models 44. Estructura interna de la Terra: els dos models 45. Estructura interna de la Terra: els dos models1 Litosfera2 astenosfera3 mesosfera4 endosfera (nucli)5 escora ocenica6 escora continental7 mantell superior8 mantell inferior9 nucli extern10 nucli intern 46. Bibliografiahttp://www.artinaid.com/2013/04/composicion-de-la-corteza-terrestre/www.astroyciencia.comhttp://www.slideshare.net/EDU3364/tema-14-origen-y-estructura-de-la-tierrahttp://www.xtec.cat/~imartin6/1/hotpot/terra/index.htmhttp://www.cienciasmc.es/web/u3/index_u3.htmlhttp://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/estrucinternatierra/index.htmhttp://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1001/html/index.html