LA TIERRA Y SU DINÁMICA
CONTENIDOS:
1
EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
4. LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
5. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE
6. LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
7. EL MOTOR DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS
8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA
LA TIERRA Y SU DINÁMICA
1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
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La
cosmología moderna es la ciencia que estudia la estructura y
composi-ción del Universo
. Comenzó en la primera mitad del siglo XX cuando
Edward Hubble estudiaba la estructura del universo con un telescopio de
250 cm y Albert Einstein explicaba de forma teórica las observaciones de
Hubble con su teoría de la relatividad.
Observaciones:
Observaciones:
-Algunas nebulosas eran verdaderas galaxias formadas por estrellas como
la nuestra.
la nuestra.
- El universo está en expansión
. Hubble observó que las galaxias se alejan
de nosotros, tanto más rápido cuanto más lejos están. Estó se confirmó
con el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo en 1965.
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1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO
- TEORÍA DEL BIG BANG
- TEORÍA INFLACIONARIA
TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE
- TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE
- TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
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1. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1 1 TEORÍA DEL BIG BANG
1.1. TEORÍA DEL BIG BANG
Esta teoría supone que si el universo está en expansión, debió tener un origen, un momento a partir del cual se iniciara la expansión.o e to a pa t del cual se c a a la e pa s ó .
Según este modelo, hace entre 10.000 y 12.000 millones de años, toda la materia, así como el espacio, el tiempo y la energía se encontraban concentrados en un mismo punto Al explotar la energía se fue transformando en materia (teoría de la mismo punto. Al explotar, la energía se fue transformando en materia (teoría de la relatividad) a medida que se alejaba en todas las direcciones. En este momento, no solo se formó la materia sino también el espacio y el tiempo.
Se inició la expansión del Universo y se empezaron a formar los núcleos de átomos de hidrógeno y helio. A medida que el universo aumnetaba su volumen, disminuía su temperatura y los fragmentos de la explosión se fueron condensando dando lugar a las nebulosas, las galaxias, las estrellas, los planetas y el resto de estructuras astronómicas.
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1.2. TEORÍA INFLACIONARIA
Esta teoría, desarrollada por Allan Guth en la década de 1980 es complementaria asta teo a, desa ollada po lla Gut e la década de 980 es co ple e ta a a la teoría del Big Bang. Intenta explicar los primeros momentos del universo.
Basándose el los estudios de Stephen Hawking sobre los agujeros negros, Allan Guth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansión Guth propuso que el universo en sus comenzos tuvo un período corto de expansión cuya velocidad era muy superior a la de la luz.
Esto explica la uniformidad del universo visible, ya que las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras que, al separarse a esta velocidad, mantenían la densidad y la temperatura.
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1.3. TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE
Esta teoría fue propuesta por Ernst Pik y sostiene que la fuerza gravitatoria del universo será capaz de frenar su expansión hasta el punto de volver a contraerse hasta formar el “átomo primigenio”, que después de un cierto tiempo, orignaría un nuevo Big Bang.
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1 4 TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
1.4. TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO
Esta teoría fue postulada por Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle en 1949 como alternativa al modelo del Big Bang.
co o alte at va al odelo del g a g.
Defienden la idea del principio cosmológico perfecto. Este principio defiende la homogeneidad del universo y su invariabilidad, anto en el tiempo como en el espacio
espacio.
El universo sería eterno y uniforme. El espacio cedido por las galaxías en proceso de expansión sería rellenado por la formación continua de materia en un proceso indetectable por su reducida dimensión.
En la actualidad este modelo ha caído en descrédito debido al descubrimiento de la radiación cósmica de fondo
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2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
Nuestro Sistema Solar está formado por nuestra estrella, el Sol, que
se encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientes
se encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus correspondientes
satélites), los planetas enanos y los cuerpos pequeños (asteroides,
meteoritos, cometas...). Giran a su alrededor atraídos por la fuerza de la
gravedad que actúa como un gigantesco imán
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2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
Las teorías más aceptadas actualmente sobre el
origen del Sistema Solar son las teorías nebulares o
origen del Sistema Solar son las teorías nebulares o
de condensación.
Estas teorías consideran que tanto el Sol como su
sistema de planetas se formaron a partir de una
ó
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nebulosa que comenzó a girar sobre sí misma y a
reunir parte de su materia en el centro, debido a
las fuerzas gravitatorias.
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El modelo más aceptado es el modelo de los
El modelo más aceptado es el modelo de los
“planetesimales” de Weizaäcker y Kuiper.
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2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
LA HIPÓTESIS DE LOS PLANETESIMALES
Etapas de la formación del Sistema Solar.
1- Explosión de una supernova situada en uno de los extremos de la Vía Láctea
extremos de la Vía Láctea.
2- Compactación de la primitiva nebulosa de gas, enriquecida con el polvo cósmico de la nebulosa.
ó
Formación de un protosol.
3- Contracción hasta formar una enorme bola de gas. Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol. Comienzo de las reacciones nucleares. Aparición del Sol. 4- Aparición de discos formados por partículas de polvo cósmico. Aparición de planetesimales.
5- Acreción de planetesimales. Planetas cada vez mayores. Satélites.
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2 EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
2. EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR
LOS PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR: Astros que orbitan alrededor del Sol.
Masa suficiente para que su gravedad les haga tener forma casi redonda. No emiten radiación como las estrellas.
La mayoría posee uno o varios satélites o lunas que orbitan a su alrededor.
Pueden ser:
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Planetas interiores o rocosos.
Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
Son cuerpos pequeños, con atmósferas delgadas y formados p p q , g y
mayoritariamente por rocas sólidas.
Planetas exteriores o gaseosos.
Júpiter Saturno Urano y Neptuno Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Son cuerpos de gran tamaño, compuestos por un núcleo sólido y una
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
Para el estudio de la Tierra existen dos tipos de métodos: -MÉTODOS DIRECTOS
Tratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de manera Tratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de manera directa, bien insitu, bien mediante muestras de laboratorio.
MÉTODOS INDIRECTOS
-MÉTODOS INDIRECTOS
Son aquellos que elaboran hipótesis y deducen característcas del interior de la Tierra a partir de datos de diversa naturaleza, como las mediciones de la gravedad, del magnetismo, de los meteoritos, de la energía térmica emitida, de las ondas sísmicas, etc.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS DIRECTOS
- OBSERVACIÓN DE ROCAS SUPERFICIALES
El estudio de estas rocas propiorciona bastante información sobre las
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caracerísticas de su formación en la corteza terrestre. - MINAS Y SONDEOS
Un sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestras Un sondeo es una perforación del subsuelo que permite obtener muestras profundas de materiales para observarlos en el laboratorio. Una mina es una excavación que se realiza para extraeo minerales. Proporcionan información sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimiento información sobre la temperatura del interior terrestre y un conocimiento de tallada de la capa más superficial terrestre.
- EXPERIENCIAS DE LABORATORIO
Consisten en reproducir e escala reducida procesos que suceden en el interior terrestre.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
Los más importantes son: - MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS - MÉTODOS MAGNÉTICOS
- ESTUDIO DE LOS METEORITOS - MÉTODOS GEOTÉRMICOS
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS
Se basan en el estudio de las alteraciones de la aceleración de la gravedad
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en diversos puntos del planeta, es decir, las anomalías gravmétricas. Aportan información sobre la densidad y la composición de las rocas del interior terrestre.
- MÉTODOS MAGNÉTICOS
La presencia de un campo magnético implica la necesidad de que exista un núcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleo núcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleo interno sólido con abundancia en materiales metálicos, probablemente hierro y níquel.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
- ESTUDIO DE LOS METEORITOS
Los meteoritos son cuerpos de composición y tamaño variable que
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provienen del esapcio exterior y que caen a la Tierra. Son cuerpos que podrían tener una composición muy similar al interior terrestre. Tres tipos: sideritos, siderolitos y litometeoritos o aerolitos.
- MÉTODOS GEOTÉRMICOS
Se basan en el estudio del calor procedente del interior terrestre. Este calor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujo calor se emite lentamente al exterior en forma del llamado flujo geotérmico, que puede medirse en la superficie terrestre y que no es igual en todas las partes de la Tierra. Los valores más altos se dan en zonas de intenso vulcanismo o zonas con delgada corteza los valores más bajos se intenso vulcanismo o zonas con delgada corteza, los valores más bajos se dan en las fosas oceánicas y en zonas con corteza muy gruesa.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Es el que más información ha proporcionado hasta la fecha sobre la
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composición y la estructura del interior terrestre.
Se basa en el estudio del comportamiento de las ondas sísmicas al atravesar el interior del planeta.p
Estas ondas son de varios tipos:
· Las ondas P, primarias o longitudinales. · Las ondas S, secundarias o de cizalla. · Las ondas superficiales.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Estas ondas son de varios tipos:
· Las ondas P, primarias o longitudinales. Vibran en la misma dirección que la propagación, produciendo la expansión y la compresión de los materiales que atraviesan.p q
· Las ondas S, secundarias o de cizalla. Se despazan perpendicularmente a la dirección de propagación, mediante un movimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en los movimiento ondulatorio que provoca un cambio de forma en los materiales.
· Las ondas superficiales. Son consecuencia de la llegada de las ondas P y S a la superficie. Son de dos clases: ondas Rayleigh u ondas R y ondas Love u ondas L.
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3 EL ESTUDIO DE LA TIERRA
3. EL ESTUDIO DE LA TIERRA
MÉTODOS INDIRECTOS
- MÉTODO SÍSMICO
Información que proporcionan las ondas sísmicas:
A. La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la rigidez y la densidad de las rocas que atraviesan.
B. La velocidad de las ondas en una capa formada por los mismos materiales aumenta con la profundidad debido a que la presión hace que los materiales sean más densos. C. Las ondas P se trasmiten más rápidamente que las ondas S.
D Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos D. Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos.
E. Las ondas P atraviesan materiales líquidos, por el contrario, las ondas S no los atraviesan.
F. Cuando las ondas pasan de un material a otro se reflejan o se refractan, cambian de velocidad. Los cambios que experimentan las ondas sísmicas en estos puntos se denominan discontinuidades sísmicas.
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4 LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
MODELOS DEL INTERIOR TERRESTRE
4. LA ESTRUCTURA DE LA TIERRA
Concibe el interior de la Tierra como una
gigantesca estructura rocosa distribuida en capas
gigantesca estructura rocosa distribuida en capas
concéntricas
separadas por discontinuidades, que son zonas de separación
entre capas que presentan:
- distinta composición química (corteza, manto y núcleo).distinta composición química (corteza, manto y núcleo).
- distinta composición mineralógica (manto externo y manto interno) - distinto estado físico (núcleo externo y núcleo interno).
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MODELO ESTÁTICO O GEOQUÍMICO
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MODELO DINÁMICO
1. LITOSFERA. Se corresponde con la corteza más la parte superior del manto superior. Es rígida.
2. MESOSFERA. Se corresponde con el resto del manto.
3 ENDOSFERA S d 3. ENDOSFERA. Se corresponde
con todo el núcleo (externo e interno).
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MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. CORTEZA
Es la capa más externa.
Se extiende desde la superficie terrestre hasta la discontinuidad de Mohorovicic (a unos 35 km de profundidad).
Está formada por silicatos de aluminio calcio sodio y potasio Está formada por silicatos de aluminio, calcio, sodio y potasio. Puede ser de dos tipos:
- Corteza oceánica. Menor espesor pero más densa. Formada por rocas magmáticas como basaltos o gabros.
- Corteza continental. Mayor espesor, menos densa. Formada por rocas diversas, abunda el granito y la andesita.
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MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. MANTO
Zona comprendida entre la discontinuidad de Mohorovicic y la de y Gutemberg (2900 km).
Está formado por peridotitas.
Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2 Los cambios de presión y temperatura hacen que se distingan 2 zonas:
- Manto superior. (35 km - 670 km) - Manto inferior. (670 km - 2900 km)
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MODELO ACTUAL
El modelo que se considera actualmente integra a los dos anteriores. NÚCLEO
Zona comprendida entre la discontinuidad de Gutemberg (2900 km) g ( ) hasta el centro de la Tierra.
Está formado por hierro, níquel, algo de azufre, silicio y oxígeno.
La composición química y el estado físico es el responsable del campo La composición química y el estado físico es el responsable del campo magnético terrestre.
Se diferencian dos capas separadas por la discontinuidad de Weichert-Lehman
Weichert Lehman
- Núcleo externo. Líquido (2900 km – 5170 km). - Núcleo interno. Sólido (5170 km – 6370 km).
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5 HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE
5. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE
5.1. HIPÓTESIS OROGÉNICAS.
- Hipótesis fijistas.
- Hipótesis movilistas.
Hipótesis movilistas.
- Hipótesis de la deriva continental de Alfred Wegener.
- Modelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess Vine y
Modelo de la expanzión del fondo oceánico (Hess, Vine y
Mathews)
- Teoría de la Tectónica de Placas.
* Las principales pruebas que apoyan las hipótesis movilistas
son las pruebas geológicas, paleoclimáticas, paleontológicas y
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(
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251 d l lib
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6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
6. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
Considera que:
- La litosfera se encuentra fragmentada en placas litosféricas, que encajan entre sí como un puzzle.j p
- Las placas pueden estar formadas por corteza oceánica, por corteza
continental o ser mixtas.
- Las placas están delimitadas por bordes de placa que pueden ser de tres tipos: dorsales oceánicas, zonas de subducción o fallas
transformantes transformantes.
- El motor del movimiento de las placas es el calor interno de la Tierra, procedente del núcleo y del manto
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6 TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
6. TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
Tipos de bordes de placa: dorsales zonas
Tipos de bordes de placa: dorsales, zonas
TIPOS DE BORDES DE PLACA
1. DORSALES OCEÁNICAS (bordes constructivos)
Vulcanismo submarino que emite magma procedente del
Vulcanismo submarino que emite magma procedente del
manto. El magma basáltico se enfría y se genera nueva litosfera oceánica.
2. ZONAS DE SUBDUCCIÓN (bordes destructivos)
Actividad sísmica. La litosfera oceánica, más densa, se hunde
l i d d l t L f i ió f í i volviendo de nuevo al manto. La fricción provoca focos sísmicos localizados en un plano (plano de Benioff).
En algunos casos también procesos volcánicos.
3. FALLAS TRANSFORMANTES
Actividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni Actividad sísmica debido al rozamiento. No hay creación ni
DINÁMICA DE LOS BORDES DIVERGENTES DE PLACA
2 posibles situaciones: 2 posibles situaciones:
1. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO( g ) Dorsales oceánicas.
2. SEPARACIÓN (divergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL Rift intracontinentales.
DINÁMICA DE LOS BORDES CONVERGENTES DE PLACA
3 posibles situaciones: 3 posibles situaciones:
1. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO - BORDE OCEÁNICO( g ) Subducción del borde más denso. Islas volcánicas
2. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE OCEÁNICO – CONTINENTAL
Subducción del borde oceánico. Islas volcánicas. Terremotos. Orógenos. 3. ACERCAMIENTO (convergencia) BORDE CONTINENTAL – CONTINENTAL
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8. CONSECUENCIAS DE LA DINÁMICA LITOSFÉRICA Deformaciones y roturas:
- Pliegles: Curvatura de estructuras que en un origen eran planas.
- Diaclasas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los
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que se rompe a formación rocosa no experimentan desplazamientos.
- Fallas: Son un tipo de fracturas en las que los bloques en los que l d f t d f d l i t
se rompe la masa de roca afectada sufren desplazamientos unoscon respoecto a otros. Tipos:
- Falla normal
- Falla inversa
ACTIVIDADES Página 239: 2 Página 241: 2 Página 241: 2 Página 245: 1, 2, 3, 4, 5 Página 247: 1, 2, 3 Página 253: 2, 3 Página 255: 2 Página 257: 1, 3g , Página 259: 1 Página 262: 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10 Página 263: 15 17 Página 263: 15, 17
