La energía interna de la tierra t8 2º eso

UNIDAD 8 LA ENERGÍA INTERNA DE LA TIERRA 2º ESO

1

La energía interna de la Tierra: volcanes y terremotos 1. La energía interna de la Tierra La energía interna que se conserva desde la formación de la Tierra es la responsable de los procesos geológicos internos que ocurren en nuestro planeta. Ese origen coincidió con el del Sistema Solar, hace 4500 millones de años.

Ese calor interno es el responsable del desplazamiento de las placas litosféricas que modelan el relieve de la superficie de la Tierra, este desplazamiento a su vez produce las erupciones volcánicas y los movimientos sísmicos.

La actividad interna de la Tierra y las placas litosféricas La energía interna de la Tierra es la responsable de la actividad sísmica y volcánica registrada en la superficie del planeta. La distribución de los terremotos y volcanes, así como el estudio del relieve de los fondos oceánicos, revelan una fragmentación de la litosfera en placas, llamadas placas litosféricas.

2. Los continentes se mueven En 1912 el meteorólogo alemán Alfred Wegener presentó su teoría de la deriva continental que sostiene que los actuales continentes estuvieron unidos, hace unos 300 millones de años, en un único supercontinente denominado Pangea. La fractura de Pangea y el movimiento a la deriva de los fragmentos resultantes llevó a los continentes hasta las posiciones que ocupan en la actualidad.

2.1. Pruebas que apoyaban la teoría la deriva continental

• PRUEBAS GEOGRÁFICAS: las costas de Sudamérica y África encajan perfectamente.

• PRUEBAS CLIMÁTICAS: los restos de glaciales en Brasil indican que debió estar en otro lugar de la tierra hace muchos años

• PRUEBAS BIOLÓGICAS Y PALEONTOLÓGICAS: La presencia de seres vivos o fósiles semejantes en lugares hoy separados.

Aunque Wegener aportó distintas pruebas que apoyaban su teoría, sin embargo, Wegener no pudo explicar el origen de la fuerza que movía los continentes.

Durante las décadas de 1950 y 1960, el desarrollo de nuevos equipos, como el sonar, incorporados a buques oceanógraficos y una extensa red de estaciones sismológicas y observatorios volcánicos, permitieron elaborar mapas muy detallados de los fondos oceánicos y registrar la actividad sísmica y volcánica en todo el planeta.

Los datos recogidos en los mapas del relieve oceánico y de la distribución de terremotos y volcanes indicaban la existencia de unas líneas que marcaban los límites de las placas en las que se dividía la litosfera terrestre.

2.2. La teoría de la tectónica de placas. La teoría de la tectónica de placas, presentada en el año 1968, pretende explicar todos los procesos geológicos que ocurren en la Tierra, desde el origen de terremotos y volcanes, hasta la formación de nuevo relieve, tanto oceánico como continental.

La teoría de la tectónica de placas propone una división de la Tierra en cuatro capas:

• Litosfera, capa superficial de rocas rígidas. Se encuentra dividida en grandes Placas Tectónicas que encajan perfectamente como un puzzle;

• Astenosfera, la parte más superficial del manto, justo por debajo de la litosfera debido a sus rocas más densas, que estarían fundidas;

• Mesosfera, que abarcaría el resto del manto, y Endosfera o núcleo, la parte más interna del planeta.


2

En las capas fundidas del interior terrestre se establecen corrientes de convección del material más caliente que asciende y el más frío que desciende. Esto es lo que provoca el movimiento de las placas tectónicas que flotan en la superficie.

2.3. Placas tectónicas Existen 3 tipos de placas:

• Placas oceánicas: formadas íntegramente por corteza oceánica y totalmente sumergidas

• Placas continentales: formadas por corteza continental y totalmente emergidas • Placas mixtas: contienen partes de corteza continental y partes de corteza oceánica.

Según el tipo de contacto entre placas se distinguen tres tipos de bordes o límites de placas:

• Los bordes divergentes o constructivos

Las placas se separan a ambos lados del eje central de las dorsales oceánicas, relieves submarinos de origen volcánico.

Por ese eje fluyen gran cantidad de lava que, al enfriarse y solidificar, forman las rocas volcánicas de la corteza oceánica. Gracias a este proceso, la litosfera oceánica crece a ambos lados de la dorsal; por esto se llaman también bordes constructivos.

• Los bordes convergentes o destructivos. El choque entre dos placas produce presiones muy fuertes que repliegan el borde de una de ellas, formando una cordillera montañosa. Cuando las rocas de la litosfera se rompen, comienzan a vibrar, originando terremotos.

En muchos bordes convergentes se forman volcanes, debido a que en algunas zonas se eleva tanto la temperatura que se funden las rocas del interior de la litosfera.

• Los bordes pasivos Las dos placas tectónicas se deslizan lateralmente. El roce de las placas genera presiones muy elevadas que pueden fracturar las rocas rígidas de la litosfera, lo que origina frecuentes terremotos. Estos bordes también reciben el nombre de fallas transformantes.

3. Los volcanes La actividad volcánica del planeta se concentra alrededor de los bordes de las placas litosféricas. El magma es una mezcla de rocas fundidas y gases, puede estar situado a distinta profundidad bajo la litosfera y sometido a enorme presión, sale a la superficie a través de grietas provocadas por las tensiones entre las placas.

3.1. Estructura y productos de un volcán

1. Las coladas de lava. Son materiales fundidos que se deslizan por las laderas del volcán. Al


3

enfriarse, se solidifican y originan rocas volcánicas.

2. Columna eruptiva

3. Dispersión de piroclastos por el viento.

4. Lluvia piroclástica. Compuesta de bombas. lapilli y cenizas. Se dispersan a diferentes distancias según su masa, las más ligeras, cenizas, llegan más lejos.

5. El cráter. Es el orificio de salida de los materiales fundidos.

6. La chimenea volcánica. Es el conducto por el que asciende el magma. Comunica la cámara magmática con el cráter.

7. Fumarolas. Columnas de gases emitidos por grietas laterales.

8. Cono secundario. Derivación del cono principal.

9. El cono volcánico. Es la montaña volcánica que se forma por la acumulación de coladas y de otros productos expulsados por el volcán.

10. Ascenso del material del manto.

11. La cámara magmática. Es el lugar donde se encuentra el magma

Productos expulsados por el volcán La salida de materiales a través de un volcán se produce cada cierto tiempo y se llama erupción. Durante una erupción, los volcanes pueden arrojar tres tipos de productos.

Fundidos: Lavas.

Las lavas se forman cuando el magma alcanza la superficie terrestre y pierde la mayor parte de sus gases. Las lavas fluyen, como ríos, hasta que se enfrían y solidifican. Algunos volcanes expulsan lavas muy fluidas, que recorren distancias largas y sus temperaturas son elevadas (900-1200 °C). Otros volcanes arrojan lavas menos calientes y más pastosas, que fluyen con dificultad. La temperatura de estos fundidos es más baja (700-900 °C). Gases volcánicos.

Cuando el magma llega a la superficie terrestre, libera los gases. Este proceso puede ser tranquilo o violento. Los principales gases son el vapor de agua, el CO2 y el dióxido de azufre.

Los gases influyen notablemente en el tipo de erupción volcánica. Cuando ejercen mucha presión, las erupciones son explosivas y muy violentas. Una vez perdidos los gases, las erupciones son tranquilas emisiones de coladas de lava.

Sólidos: Piroclastos

• Las bombas volcánicas. Son grandes bloques de material fundido que ha solidificado en el aire, tras ser expulsado de forma violenta por el volcán. El peso de algunas bombas puede superar la tonelada.

• El lapilli. Son fragmentos de menor tamaño (de 2 a 64 mm de diámetro). Su origen es similar al de las bombas.

• Las cenizas volcánicas. Son partículas muy finas que lanza el volcán a gran altura. Su diámetro es inferior a 2 mm

Bombas volcánicas Lapilli Cenizas Volcánicas


4

3.2. Tipos de erupciones volcánicas. Está relacionado con el tipo de volcán según su erupción.

Tipo Lava Erupción Ejemplo

Hawaiana Muy fluida Tranquila Mauna Loa (Hawai)

Estromboliana Viscosa Explosiva, con lluviade piroclastos Estrómboli (Sicilia)

Peleana Muy viscosa, taponala chimenea

Muy violenta, destruyeel cono volcánico

Mont Pelee (IslaMartinica)

4. Los riesgos asociados a volcanes El término riesgo geológico se aplica a la posibilidad de que ocurra un proceso geológico que suponga una situación de peligro, pérdida o daño para las personas y sus propiedades. Las erupciones volcánicas y los movimientos sísmicos son los fenómenos geológicos naturales que poseen mayor índice de riesgo.

El riesgo volcánico La actividad de los volcanes es muy variable. Algunos entran en erupción con mucha frecuencia y otros tardan cientos o miles de años entre cada erupción. La historia de los volcanes indica que las erupciones más violentas estuvieron precedidas de prolongados periodos de reposo.

Las erupciones volcánicas más peligrosas son aquellas con magma rico en gases y muy viscoso. Además de las violentas explosiones que provocan, desencadenan unas nubes ardientes que causan más daños que la propia explosión. Estos volcanes se sitúan en los bordes destructivos de las placas.

Peligro volcánico Efectos Proyección de bombas Daños por impactos. Incendios. Caída de piroclastos Depósitos de cenizas con daños en agricultura e industria. Dispersión de cenizas Alteración del tráfico aéreo. Pérdida de visibilidad. Problemas respiratorios.Emisión de lavas Daños en infraestructuras. Emisión de gases Contaminación de aire y agua. Envenenamientos. Cambios en el clima. Nubes ardientes Daños a instalaciones. Incendios.

La predicción volcánica La predicción volcánica pretende conocer con antelación cuándo y dónde va a ocurrir la erupción de un determinado volcán. Esta es muy eficaz siempre y cuando se haya hecho un minucioso seguimiento del comportamiento del volcán.

La predicción volcánica se basa en diferentes indicios que preceden a las grandes erupciones: la abundancia de terremotos, la salida de gases volcánicos, la elevación de la temperatura de las aguas subterráneas, la elevación del terreno, los cambios en las propiedades eléctricas y magnéticas de las rocas, etc.

5. Los terremotos

El desplazamiento de las placas somete a las rocas a enormes fuerzas que producen deformaciones temporales o permanentes, como los pliegues y las fallas.

El origen de un terremoto


5

El lento movimiento de las placas litosféricas transmite a las rocas grandes fuerzas hasta que no resisten más y se rompen, liberando energía en forma de ondas sísmicas, y se producen las sacudidas asociadas a los terremotos.

1. La energía acumulada por el choque de dos placas se libera de forma súbita y genera una vibración en el terreno que se transmite mediante ondas concéntricas en todas direcciones. El punto de origen del terremoto se llama foco o hipocentro.

2. El epicentro es el punto de la superficie, situado sobre el hipocentro, al que primero llegan las ondas profundas, y se transforman en superficiales y su propagación causa los daños materiales y personales propios de los terremotos.

Si el epicentro está bajo el océano se llama maremoto (tsunami), olas gigantescas que arrasan todo al alcanzar el continente.

¿Cómo se miden los terremotos? De los terremotos se puede medir su magnitud y su intensidad.

• Magnitud de un terremoto Escala Richter La magnitud mide la cantidad de energía liberada. Se expresa con la escala de Richter y sus valores, se obtienen de datos recogidos sobre el terreno en el registro sismográfico.

Es una escala que crece en forma potencial, de manera que una magnitud 4 no es el doble de 2, sino que 100 veces mayor.

Magnitud Escala Richter Efectos del terremoto

Menos de 3.5 Generalmente no se siente, pero es registrado 3.5 - 5.4 A menudo se siente, pero sólo causa daños menores 5.5 - 6.0 Ocasiona daños ligeros a edificios 6.1 - 6.9 Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas. 7.0 - 7.9 Terremoto mayor. Causa graves daños 8 o mayor Gran terremoto. Destrucción total a comunidades cercanas.

Una magnitud de 7,5 equivale a la detonación de 77 bombas atómicas como la de Hiroshima. El terremoto de Japón en marzo de 2011 tuvo una magnitud 9,1.

• Intensidad de un terremoto Escala Mercalli La intensidad estima los efectos del terremoto sobre las personas, los objetos, las construcciones y el terreno. Se mide con la escala de Mercalli, cuyos valores dependen de la observación y la sensibilidad de las personas.

5.2. Las ondas sísmicas y la Estructura interna de la Tierra. Las ondas sísmicas producidas en un terremoto pueden ser: internas o profundas y superficiales.

Ondas internas o profundas: se originan en el hipocentro y se transmiten hasta la superficie terrestre a través de capas profundas. Existen dos tipos de ondas internas: primarias y secundarias.

o Ondas primarias u ondas P: son las primeras en formarse y las que se propagan a mayor velocidad por todo tipo de materiales. Causan compresiones y dilataciones en las partículas que atraviesan.

o Ondas secundarias u ondas S: son más lentas que las anteriores y no se transmiten por medios fluidos.

Ondas superficiales u ondas L: se transmiten por la superficie de la Tierra a partir del epicentro con una velocidad menor que las ondas profundas. Son responsables de daños en materiales de la superficie terrestre.

La propagación de las ondas sísmicas aporta información sobre el estado de las rocas que atraviesan. La velocidad de las ondas sufre cambios bruscos al atravesar medios distintos (es mayor


6

a medida que aumenta la rigidez de los materiales). Además, las ondas S dejan de propagarse al encontrar un medio líquido

El estudio de las ondas sísmicas aporta datos sobre las propiedades físicas de las rocas atravesadas y demuestra la existencia de diferentes capas en la estructura interna de la Tierra.

Las ondas sísmicas se registran en un aparato llamado sismógrafo y sus vibraciones pueden verse en un gráfico llamado sismograma.

6. El riesgo sísmico de la Tierra Hay que distinguir entre riesgo y peligro sísmico. El peligro sísmico es la probabilidad de gue se produzca un terremoto en un determinado lugar. El riesgo sísmico valora, además de esa probabilidad, el número de víctimas gue podría causar el terremoto y cómo afectaría al tipo de construcciones de la zona afectada. Por ejemplo, una zona con una importante falla posee una alta peligrosidad sísmica, pero si está despoblada, su riesgo sísmico es muy bajo.

Puesto que no es posible saber cuándo va a ocurrir un terremoto, para disminuir el riesgo sísmico deben adoptarse medidas de predicción y prevención.

Medidas de predicción Elaboración de mapas de riesgo

Mapas realizados mediante el análisis de las placas litosféricas y lalocalización de los terremotos de los últimos años.

Estudio de precursores sísmicos

Fenómenos relacionados con la inminencia de un terremoto, comoelevaciones en el terreno, cambios en las propiedades de las rocas,descenso en el nivel y aparición de turbidez en el agua de los pozos, ycambios en el comportamiento de los animales.

Medidas de prevención

Educación ciudadana Campañas de información sobre el comportamiento ante un seísmo,realización de simulacros.

Normas arquitectónicas Normas sismorresistentes en las construcciones de las zonas de riesgo.

Protección civil Creación de equipos especializados en rescates, elaboración de planesde emergencia y evacuación.

Education

La energía interna de la tierra t8 2º eso