LA TIERRA
Expositor: Ing. Juan Pele VILLARREAL SALOME ORIGEN, FORMA, LINEAS TERRESTRES
IMAGINARIAS, DIMENSIONES Y SU
ESTRUCTURA INTERNA
• Se produce gran concentración de MATERIA en forma de una nebulosa
• La fuerzas gravitatorias hicieron que esta masa de materia formase una esfera central de materia incandescente, creando de esta manera el SOL.
• A continuación parte de esta masa se desprende por efecto de la rotación y forman los planetas.
Hace 4,600 Millones de Años
ORIGEN DE LA TIERRA
PROCESO DE FORMACION
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA TIERRA
a) Hipótesis Nebular.-
Inmanuel Kant presentó la primera hipótesis científica del origen de la Tierra en 1755.
En 1796 esta hipótesis fue desarrollada por el matemático y astrónomo francés Pierre Simón de Laplace. La Hipótesis Nebular de Kant y Laplace explica el origen de los planetas mediante la evolución de una sola estrella, el Sol, sin intervención de otro cuerpo.
La hipótesis sostiene que una nebulosa -nube de gas esférica y difusa- se extendía por lo menos hasta el límite del más lejano planeta -Plutón- Esta nebulosa giraba lentamente, al enfriarse y contraerse aumentó su velocidad alrededor de su centro. Durante los movimientos de esta rotación se supone que la fuerza centrífuga causó el desprendimiento de anillos de gas incandescentes. Cada anillo se fragmentó y se agrupó en una esfera para dar lugar a un planeta el cual inició su revolucion alrededor del Sol en la misma trayectoria que el anillo original.
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA TIERRA
b) Hipótesis Planetesimal.-
Esta hipótesis formulada por Tomás Chamberlain y Forest Moulton, sostiene que el Sistema Solar nació de un Sol muy semejante al actual.
El paso cercano de una estrella provocó una marea gigantesca que originó dos abombamientos opuestos, mientras la fuerza explosiva interna arrojaba proyectiles de gas en diferentes direcciones. La atracción de la estrella pasajera, colocó a estos proyectiles en órbitas elípticas alrededor del Sol. Del abombamiento mayor, se fraccionaron cinco grandes proyectiles que dieron origen a los planetas mayores y el abombamiento del lado opuesto, se fraccionó en cinco pequeños proyectiles que dieron origen a los planetas menores.
Se ha supuesto que algo del gas caliente de los proyectiles menores, se condensó rápidamente, pasando a líquido y formando posteriormente partículas sólidas llamadas “planetesimales”, que giraban alrededor del Sol.
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA TIERRA c) Hipótesis del Filamento de Marea.-
Fue formulada por el físico James Jeans y el astrónomo Harold Jeffreys, ambos de nacionalidad británica.
Según esta hipótesis el Sol original tuvo un encuentro con
una segunda estrella que pasó a muy poca distancia de él,
provocando en su superficie abombamientos de marea muy
pronunciadas de las cuales se desprendió un filamento
gaseoso que fue arrastrado por la segunda estrella, gran parte
de la materia gaseosa regresaría posteriormente al Sol atraído
por su poderosa fuerza gravitacional, pero el resto se rompió
en fragmentos gaseosos individuales que al condensarse
dieron lugar a los planetas, que quedarían girando con órbitas
excéntricas alrededor de este astro.
TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA TIERRA
d) Hipótesis de la Turbulencia o de la Nube de Polvo.-
Fue desarrollada por G.P. Kuiper en 1951, quién modificó las ideas primigenias propuestas por Von Weizsacker en 1943; hoy en día es la hipótesis más ampliamente aceptada.
Según esta hipótesis, el Sol y los planetas fueron formados a partir de la existencia de una nube de polvo cósmico de forma discoidal (de aspecto similar a las nebulosas en espiral) cuyo diámetro se extendía hasta el más lejano planeta del sistema solar. Esta nube de polvo y gas, que se encontraba en movimiento turbulento, formó en su seno células o remolinos de diverso orden, pequeños hacia su centro y mayores hacia el borde, que se encogían al condensarse debido a su propia atracción gravitacional, lo que dió por resultado un núcleo -el Sol-; en tanto, el resto de la nube volvió a integrarse en un disco que inició su rotación alrededor de dicho núcleo, originándose igualmente por turbulencias los planetas y sus satélites.
• ¿Desde cuándo sabemos que la tierra es redonda?
• Los griegos habían advertido su esfericidad en la sombra que proyecta la Luna durante los eclipses.
• Aristóteles (384-322 a.c.) había reparado en que desde lugares ubicados a grandes distancias no se veían las mismas estrellas.
• Los mástiles de los barcos era lo último que se veía cuando se adentraban en el mar.
• La proeza de medir el radio de la tierra se la debemos al matemático y cartógrafo Eratóstenes (276 - 194 a.c.), quien nace en Siena pero vive en Alejandría, Egipto.
FORMA DE LA TIERRA
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7 Las capas de la Tierra
FORMA DE LA TIERRA
.La Tierra es redonda, pero no es una esfera perfecta ya que por su movimiento de rotación está ligeramente achatada en los polos y ensanchada en el ecuador.
Esta figura geométrica generada por su movimiento de rotacion recibe el nombre de elipsoide de revolución.
Sin embargo la Tierra no coincide con esa figura, porque su superficie no es
homogénea; tiene elevadas cordilleras y profundas depresiones. A esta forma
especial del planeta se le llama geoide.
ELIPSOIDE Semieje “a” (m) Semieje “b” (m)
Clark, 1866 6’378,206.4 6’356,538.8
GRS 80 6´378,137.0 6’356,752.3
EL ECUADOR ES LA LÍNEA IMAGINARIA QUE DIVIDE A LA TIERRA EN EL
HEMISFERIO NORTE Y EL HEMISFERIO SUR
EL MERIDIANO DIVIDE LA TIERRA EN HEMISFERIO ESTE Y HEMISFERIO
OESTE
Líneas terrestres imaginarias
Líneas terrestres y coordenadas geográficas
• El principal
paralelo es la línea ecuatorial. Los
paralelos se
numeran de 0º a 90°
• El principal
meridiano es el meridiano de Greenwich. Los meridianos se
numeran de 0º a 180°
LA DISTANCIA DE UN PUNTO AL ECUADOR SE LLAMA LATITUD.
PUEDE SER NORTE O SUR.
LA DISTANCIA DE UN PUNTO AL MERIDIANO DE GREENWICH SE LLAMA LONGITUD. PUEDE SER ESTE U OESTE.
Principales Dimensiones de la Tierra
Diámetro ecuatorial 12 756 km Diámetro polar 12 714 km.
Circunferencia ecuatorial 40 076 km.
Superficie de la Tierra 510 milones de km
2Superficie de la tierras
emergidas 149 millones de km
2Superficie de los océanos 361 millones de km
2Principales medidas de la Tierra
Masa 5975 * 10
24kg.
Radio ecuatorial 6,378.137 Km.
Radio polar 6357 km.
Circunferencia polar 40 009 km.
Densidad 5.5 (con relación al agua = 1) Volumen 1086*10
12km
3.
Gravedad 9.81 m/s
2.
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA 1) Movimiento de rotación
Período: Aproximadamente 24 horas
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA
Geosfera
Biosfera Atmósfera
Hidrosfera
El modelo estructural de la Tierra está formada por una serie de capas como se muestra en la ilustración.
ESRUCTURA GEOQUIMICA DE LA TIERRA
.LITOSFERA
La geosfera
•La geosfera es la parte estructural de la Tierra que se extiende desde la superficie hasta el interior del planeta.
La geosfera está formada por la litosfera, Chalcosfera y Siderosfera.
La LITOSFERA es la capa sólida más externa de la Tierra.
Está formada por rocas de densidad baja. Si y Al o Si y Mg SIDEROSFERA es la capa más interna
del planeta. Su densidad es elevada porque está formada por metales de Ni y Fe. Núcleo externo liquido (=12.2 gr/cm3) y núcleo interno solido (=13.6 gr/cm3.
CHALCOSFERA es una capa intermedia situada debajo de la LITOSFERA. Capa de manto. Está formado por óxidos y sulfuros, rocas algo más densas que las de la corteza. Si, Fe y Mg
La hidrosfera
La hidrosfera está formada por todas las aguas que hay en la Tierra: los océanos, los mares, los hielos de los glaciares, los lagos, los ríos, los torrentes… Esta capa ocupa las tres cuartas partes de la superficie terrestre.
La atmósfera
La atmósfera es la capa más externa y ligera de la Tierra. Está formada por todos los gases que componen el aire ( 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y pequeñas cantidades de otros gases, como dióxido de carbono y vapor de agua y gases inertes).
La biosfera
La biosfera está formada por el conjunto de todos los seres vivos que habitan las capas de la Tierra: los peces, las algas, etc. que viven en la hidrosfera; las aves, los insectos etc. de la atmósfera, y los mamíferos, los reptiles, las arañas, las plantas, etc. que se encuentran en la corteza de la geosfera. C, N, O, H, S, y otras.
Conocer el interior de la Tierra, su estructura y su composición quimica, no es una tarea fácil.
¿Cómo se ha podido conocer el interior de nuestro planeta?
Existen 02 métodos:
1.- Los métodos DIRECTOS
(sondeos, perforaciones, …) que sólo permiten conocer una mínima parte de nuestro planeta:
Unos 13 Km de los 6´378,137.00 m que hay hasta el centro de la Tierra.
EXTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA.
Los métodos que mejores resultados han dado son los indirectos, y entre ellos destaca el método sísmico.
El método sísmico se basa en los cambios en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas.
sismograma
Velocidad (m/s)
Profundidad (Km)
2.- METODOS INDIRECTOS
Las ondas sísmicas son detectadas por instrumentos llamados sismógrafos y registrados en sismogramas.
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7 Las capas de la Tierra
El interior de la Tierra tiene varias capas concéntricas.
Su estructura puede estudiarse según dos puntos de vista distintos:
ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
Se distinguen 3 capas: CORTEZA, MANTO, NÚCLEO
ESTRUCTURA DINÁMICA
Se distinguen 4 capas: LITOSFERA, ASTENOSFERA, MESOSFERA y ENDOSFERA
En esta estructura se basa la Teoría de la Tectónica de placas
CORTEZA CONTINENTAL CORTEZA OCEÁNICA
MANTO SUPERIOR
MANTO INFERIOR
NÚCLEO EXTERNO
NÚCLEO INTERNO
Canal de baja velocidad
Disc. Lehman-Wiechert Disc. Gütemberg
Disc. Repetti
Disc. Mohorovicic
Disc. Conrad
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
ESTRUCTURA DINÁMICA ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
Corteza:
Capa sólida. Su espesor varía: Bajo el océano: 6 - 12 km (10 Km)
Bajo los continentes: 25 - 70 km (100 Km) Es la menos densa (con silicatos de Al y Mg).
Su limite es hasta la discontinuidad de Mohorovicic Manto:
- Capa fluida aunque con cierta plasticidad. Gran espesor. T°1600°C - Más densa que la corteza (con silicatos de Mg y Fe)
- Su límite se sitúa a 2900 km (Discontinuidad de Gütemberg).
Núcleo:
Muy denso. Con silicatos de Fe (80%) y Ni (20 %).
Tiene un espesor de unos 3378.137 km. Con:
Núcleo Externo: muy denso y en estado líquido (las "ondas S"
desaparecen a partir de él).
Núcleo Interno: la capa más densa de la Tierra. Suponemos que es sólida y de carácter metálico. Forma la parte central del planeta.
MODELO GEOQUÍMICO
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7 Las capas de la Tierra
• Según estimaciones los 10 elementos químicos mas abundantes son las siguientes:
Elemento % en Corteza Terrestre
1 Oxigeno (O) 46.60 47
2 Silicón (Si) 27.72 27 Si O2 Oxido silícico 3 Aluminio (Al) 8.13 Si O4 TetraOxido silício
4 Hierro (Fe) 5.00
5 Calcio (Ca) 3.63
6 Sodio (Na) 2.83
7 Potasio (K) 2.59
8 Magnesio (Mg) 2.09 99 %
9 Hidrogeno (H) 0.14
10 Titanio (Ti) 0.40
TOTAL 99.33%
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7 Las capas de la Tierra
LA CORTEZA TERRESTRE
LA CORTEZA TERRESTRE
La placa de Nazca interactuando con la placa continental, origen de la actividad sísmica en nuestro país.
Corteza oceánica
Corteza continental
Litosfera Litosfera
Litosfera:
Capa rígida que engloba CORTEZA + parte del MANTO SUPERIOR La litosfera está FRAGMENTADA en las PLACAS LITOSFERICAS Su espesor es de unos 100 km
Astenosfera:
- Capa plástica (parte de las rocas están fundidas).
- Coincide con el canal de baja velocidad
- Se ha descubierto que no es realmente una capa, sino que es discontinua
Mesosfera:
Hasta el límite con el núcleo externo.
Endosfera:
Comprende el NÚCLEO
MODELO DINÁMICO
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7 Las capas de la Tierra
LAS PLACAS LITOSFERICAS
16 PLACAS
MORFOLOGIA DE LOS CONTINENTES Y OCEANOS
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7 Las capas de la Tierra
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7 Las capas de la Tierra
DESPLAZAMIENTO DE LAS´PLACAS
Figura
Se cree que las placas de la Tierra se mueven debido a las celdas de convección del manto subyacentes, en las que el material caliente procedente del interior de la Tierra se eleva hacia la superficie, se enfría y luego, al perder el calor vuelve a descender hacia el interior. Se cree que el movimiento de estas celdas de convección es el mecanismo responsable del movimiento de las placas terrestres, como se muestra en este diagrama de sección transversal.
1.- MORFOLOGIA DE LOS CONTINENTES
Actividad geológica interna de la Tierra concentrada en los bordes de Placas.
Son los grandes accidentes morfológicos del fondo de los océanos denominados dorsales y fosas oceánicas.
Como resultado de la actividad los continentes se mueven a
velocidades de cm/año formando parte de las placas.
2.- Procesos Magmáticos
ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS MAGMAS
Temperaturas 1300ºC 1.150ºC 1.000ºC 900ºC
Viscosidad Baja Media Alta Muy alta
Fluidez Muy alta Media Baja Muy baja
Densidad 3 g/cm3 2,7g/cm3 2,6g/cm3 2,5g/cm3 Explosividad Muy baja Media Alta Muy alta
Los magmas se pueden clasificar según su composición, dependiendo de la cantidad de sílice (SiO
2), la cual, varía desde 47%
hasta 75%
CONTENIDO EN SÍLICE (SiO
2)
BASÁLTICO ANDESÍTICO DACÍTICO RIOLÍTICO
47 - 52% 52 - 63% 63 -70% 70 – 75%
3.- TERREMOTOS O SISMOS
Al cambiar el medio por el que se propagan, las ondas sísmicas cambian su
trayectoria y su velocidad nos indican, por tanto, zonas de distintos materiales.
A los cambios de velocidad se les denomina
discontinuidades.
1000 2000 3000 4000 5000 6000 2
4 6 8 10 12 14 V (Km/s)
Km
manto núcleo
externo interno
inferior superior
corteza
Gütemberg
Wiechert-Lehmann
Repetti
Conrad Canal de baja velocidad
ondas P ondas S
¿Cómo es el sismograma de la Tierra?
Mohorovicic
4.- Magnetismo de la tierra
El campo magnético terrestre es producido por las corrientes eléctricas que ocurren en el núcleo externo, de naturaleza líquida, que está compuesto de hierro fundido altamente conductor. El campo magnético se genera al formar una línea de corriente una espira cerrada (Ley de Ampère); un campo magnético variable genera un campo eléctrico (Ley de Faraday); y los campos eléctrico y magnético ejercen una fuerza sobre las cargas que fluyen en la corriente (la Fuerza de Lorentz). Estos efectos se pueden combinar en una ecuación diferencial en derivadas parciales para el campo magnético denominada
«ecuación de inducción magnética»:
Es la formación o rejuvenecimiento de montañas y cordilleras causada por la deformación compresiva de regiones más o menos extensas de litosfera continental. Se produce un engrosamiento cortical y los materiales sufren diversas deformaciones tectónicas de carácter compresivo, incluido plegamiento, fallamiento y también el corrimiento de mantos
.5.- OROGENESIS
A causa de la orogénesis se formaron las
cordilleras como los Alpes, el Himalaya o los
Andes.
5.- OROGENESIS
5.- OROGENESIS
5.- OROGENESIS
5.- OROGENESIS
Se formó al final de la era
Secundaria, a fines del Cretácico tardío, por el movimiento de
subducción de la placa de Nazca debajo de la Placa Sudamericana.
70 millones de años.
