TEMA 03. 1º ESO. ESTRUCTURA INTERNA TERRESTRE

ACTIVIDADES OBLIGATORIAS:     123   12   15   35  36   60   92   107   122   124   129   65    66   131    132   70    71    134    135   32   128


Tema 4. Estructura interna terreste. Imprimir (valenciano)

Tema 4. Estructura interna terrestre. Imprimir (castellano)

INDICE      Conocimientos previos Esquemas Presentaciones Contenidos animados sobre modelos de representación del planeta Tierra Contenidos animados sobre estructura interna terrestre Capas externas del planeta Tierra Métodos de estudio de la estructura interna terrestre Métodos directos: Sondeos Volcanes Minas Métodos indirectos: Densidad terrestre Temperatura Magnetismo Meteoritos Ondas sísmicas: P, S y superficiales. Animaciones Prácticas Modelos del interior terrestre Modelo geoquímico o estático: Corteza continental y corteza oceánica Manto Núcleo Animaciones Actividades Modelo dinámico

8.  Movimientos de convección 9.  Volcanes.           1.  Tipos de volcanes          2.  Partes de un volcán          3.  Productos emitidos por los volcanes          4.  Riesgos volcánicos          5.  Curiosidades                                 1.  Vídeos                                 2.  Maqueta volcán                                 3.  Actividades 10.  Terremotos         1.  Métodos de estudio de los terremotos         2.  Riesgos sísmicos         3.  La prevención y la prevención sísmica                1.  Vídeos                 2.  Animaciones                3.  Práctica 11.  El relieve terrestre        1.  Relieve de áreas emergidas        2.  Relieve de áreas sumergidas                                1.  Animaciones relieve 12.  Ideas fundamentales 13.  Repaso

Conocimientos previos


1. ESQUEMAS

   

2. PRESENTACIONES

     

3. MODELOS DE REPRESENTACIÓN DEL PLANETA TIERRA

    

4. CONTENIDOS ANIMADOS SOBRE ESTRUCTURA INTERNA TERRESTRE

    

5. CAPAS EXTERNAS DEL PLANETA TIERRA

Estructura externa de la Tierra

• Atmósfera . Es la parte gaseosa que envuelve la Tierra. Es difícil determinar su espesor, pero aproximadamente es de 10000 km . • Hidrosfera . Es la parte de agua de la Tierra. Gracias al agua, nuestro planeta es especial y posibilita la existencia de vida. • Litosfera. Es la parte sólida más externa del planeta. Una parte está debajo de los océanos y otra emerge, formando los continentes y las islas. • Biosfera . Es el conjunto de todos los seres vivos de la Tierra. Los seres vivos habitan en los océanos, lagos y ríos, en la tierra firme y en la parte inferior de la atmósfera, en donde es posible la vida.

                                                               

ACTIVIDADES SOBRE LA TIERRA EN GENERAL

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CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA

- El diámetro ecuatorial es mayor que el diámetro polar (unos 21 km de diferencia).
	- La superficie no es lisa. El Everest se eleva casi 9 km sobre el nivel del mar, mientras que la fosa de Tonga tiene una profundidad de más de 11 km con respecto al mismo nivel.
	Si consideramos la superficie de la Tierra como la superficie media de los océanos, la Tierra tiene un radio de 6.371 km, es decir, un diámetro de 12.742 km.

6. MÉTODOS DE ESTUDIO E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS.

Hay dos métodos de estudio:

DIRECTOS: Extracción de muestras de rocas del interior de la Tierra para su posterior  estudio.

•  Sondeos: perforación de la litosfera hasta 12 Kms de profundidad.
•  Minas: extracción de minerales (diamantes a 3500 m de profundidad)
•  Formación de magmas en el interior de la litosfera y su expulsión al exterior como rocas magmáticas volcánicas.

INDIRECTOS: Estudio de una magnitud física y observar como se comporta hacia el interior de la Tierra. Los más importantes son:

• Gradiente de temperatura: 
• Densidad:  
• Los meteoritos

6.1. MÉTODOS DIRECTOS

Observación de zonas de fácil acceso y de materiales procedentes del interior que llegan a la superficie:

•En la superficie: atmósfera, hidrosfera, litosfera.

•Minas y sondeos

•Volcanes

6. 1.1. Sondeos

Las minas son excavaciones que se realizan para extraer minerales.
Los sondeos son perforaciones taladradas en el subsuelo. 
Las minas más profundas, raramente alcanzan un kilómetro de produndidad, mientras que los sondeos apenas llegan a los 10 km. Los procesos geológicos y la erosión han dejado al descubierto rocas formadas hasta unos 25 km en el interior. Los volcanes arrojan lavas, que son rocas fundidas generadas hasta los 100 km. Como la Tierra tiene de media 6371 km de radio, como vemos todo esto no llega más que a arañar la superficie.

El Pozo Superprofundo de Kola (KSDB) fue un proyecto de prospección científica de la URSS para profundizar en la corteza terrestre.
El más profundo, el SG-3, se completó en 1989, creando un pozo de 12.262 metros de profundidad el más profundo de los perforados hasta ahora. Esto se debió a las altas temperaturas, alcanzando 180°C, mucho más de los 100°C previstos. El bajar a 15.000 metros habría significado trabajar a 300°C .

    

6.1.2. Volcanes

Los volcanes arrojan lavas, que son rocas fundidas generadas hasta los 100 km. Como la Tierra tiene de media 6371 km de radio, como vemos todo esto no llega más que a arañar la superficie.

      

   

6.1.3. Minas: extracción de minerales (diamantes a 3500 m de profundidad)

 

6.2. MÉTODOS INDIRECTOS

6.2.1.  Masa y densidad de la Tierra

Para calcular la masa recurrimos a la ley de la gravitación universal.

Para un cuerpo situado en la superficie terrestre F es la fuerza con la que es atraído por la tierra

Si igualamos las fuerzas:

Como la distancia entre los cuerpos es R: 

Si consideramos como aproximación que la Tierra es una esfera perfecta, se deduce que:

• La densidad media de la Tierra es de 5,52 g/cm3 y la densidad media de las rocas de los continentes 2,7 g/cm3.
• Wiechert pensó que el interior terrestre debería tener un material más denso.
• Entre los elementos que podrían formar el núcleo terrestre se encuentra el hierro. 
  La existencia de un campo magnético terrestre apoyaría esta hipótesis.

 

6.2.2.  Temperatura.

1. La energía que tiene la tierra es energía cinética
2. Existen fuentes de calor en interior
1. Calor residual
2. Desintegración de elementos radiactivos

Las minas y sondeos reflejan cómo aumenta la temperatura en profundidad.  Se admite una media de 3º cada 100m, o lo que es lo mismo, 30º por km.  Ahora bien, si se manifestara de la misma forma hasta el interior, se alcanzarían temperaturas altísimas, y tendríamos el núcleo fundido. Por tanto, el gradiente geotérmico, no puede mantenerse, se debe reducir en profundidad. 
Se considera que el aumento en el manto es de 0,5ºC/km . La Tª del manto debe permitir que el hierro y el níquel se encuentren fundidos en el núcleo externo. 
En la parte más externa, debe ser mayor a 3800º para alcanzar el punto de fusión del hierro a esas presiones. 
Se estima que no hay temperaturas mayores que 5000º

 

Sistemas de propagación hacia el exterior

1. Radiación; sin soporte físico
2. Conducción térmica: por contacto
3. Convección: corrientes debidas a la diferente Tª

6.2.3.  El magnetismo

Que la Tierra posea un campo magnético apoya la idea de que el núcleo es metálico. 
Según la teoría más aceptada, la Tierra funciona como una dinamo autoinducida:  convierte energía mecánica  en energia eléctrica. 
Según esta teoría el hierro fundido en el núcleo externo circula debido a:

1. La rotación terrestre.
2. Las corrientes de convención generadas por el calor interno.

Este movimiento genera corriente eléctrica que produce campo magnético.

 

    

6.2.4.  Los meteoritos

Son pequeños cuerpos planetarios, que caen sobre la superficie de la Tierra cuando cruzan su órbita.  La mayoría se agrupan formando un cinturón de asteroides que orbitan entre Marte y Júpiter, por lo que tendrían la misma edad que el Sistema Solar. Siguiendo este razonamiento, han debido tener un origen muy parecido, por lo que se estudia su composición, suponiendo que muy similar sea la de la Tierra.

 

      

Al hacerlo, se ha descubierto que hay tres tipos de meteoritos según su composición:
-Condritas: mezcla de minerales, condritas (olivino y piroxeno), tipos peridotitas se piensa que es similar a la del Manto. Constituyen el 86% del total. 
-Acondritas: representan el 9% y tienen composición parecida al basalto de la corteza terrestre
-Sideritas,  representan el  4%, formados por  hierro y niquel.

6.2.5.  Comportamiento de ondas sísmicas.

Los terremotos se producen cuando las tensiones acumuladas por la deformación de las capas de la Tierra se liberan bruscamente. Se originan cuando se rompen grandes masas de tierra o por desplazamiento posterior.  Estas fracturas, son las fallas. Se rompen las masas de rocas que estaban sometidas a fuerzas gigantescas, reordenándose los materiales y liberando enormes energías que hacen temblar la Tierra. Su foco de inicio (hipocentro) se localiza a diferentes profundidades, estando los más profundos hasta a 700 kilómetros. Son especialmente frecuentes cerca de los bordes de las placas tectónicas. Al año se producen alrededor de un millón de sismos, aunque la mayor parte de ellos son de tan pequeña intensidad que pasan desapercibidos. 

 

     

Cuando tiene lugar un terremoto, las vibraciones sísmicas se transmiten por el interior de la Tierra en forma de ondas de diferentes tipos: P, S y L. De ellas, se utilizan sólo las dos primeras, puesto que las L se encargan de la transmisión del terremoto por la superficie. 

Ondas P: o Primarias,

•Son las más rápidas y las que llegan antes.

•La vibración se produce en el sentido de avance de la onda.

•la velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca  y, mayor cuanto más rígida .

Además, las ondas P se pueden transmitir en fluidos (rigidez=0) pues su velocidad depende también de la incompresibilidad.

Se transmiten en la misma dirección que la dirección de desplazamiento( vibraciones compresivo-distensivas unidireccionales)

 

  

Ondas S: o Secundarias,

•Son más lentas, puesto que la vibración se produce en el sentido perpendicular a la propagación de la onda.

Al igual que en las anteriores la velocidad de estas ondas es mayor cuanto menor es la densidad de la roca y mayor cuanto más rígida (directamente proporcional), pero en ningún caso pueden atravesar fluidos.

 

    

Ondas superficiales: sólo se desplazan por la superficie del terreno. Su acción conjunta es la responsable de los desastres producidos por los terremotos. Hay dos tipos:

Ondas Rayleigh

Ondas L o Love

•Cuando las ondas P y S llegan a la superficie se originan ondas superficiales (R y L)

• Los daños causados por los terremotos y los maremotos son consecuencia de estas ondas de baja frecuencia y gran longitud de onda.

•Desde el punto de vista de la estructura del interior de la Tierra no aportan información.

 

Aquí se puede ver una gráfica acerca de cómo se realizan los estudios del interior de la Tierra, aprovechando el tiempo de retardo entre la llegada de las ondas en un sitio u otro. Se puede localizar la fuente del terremoto, usando el tiempo que toma a las ondas sísmicas propagarse hacia fuera desde el epicentro, el punto de la ruptura de la falla.

-La densidad aumenta con la profundidad, pero la compresibilidad aumenta en mayor medida
-La densidad y la velocidad de propagación son inversamente proporcionales
-Los materiales más densos requieren más energía para vibrar y por tanto frenan mucho más las ondas.

Por su parte, los medios más rígidos vibran con más eficacia, por lo que la transmisión a través de ellos es muy rápida, mientras que en los líquidos, cuya rigidez es nula, la inexistencia de posiciones fijas para las partículas dificulta las vibraciones.

Por ello, las ondas sísmicas secundarias que se transmiten mediante vibraciones de las partículas respecto a posiciones fijas, no se transmiten en líquidos; las primarias, en las que la vibración es más simple ( cada partícula empuja a la siguiente) si lo hacen, aunque a velocidad reducida.

El método sísmico

Se basa en analizar las variaciones en la trayectoria y velocidad de propagación de las ondas sísmicas P y S (producidas en terremotos o de forma artificial) al atravesar rocas de distinta composición, estado físico... 
En general, cada unidad rocosa tiene propiedades muy diferentes, y por ello las ondas sísmicas varían continuamente de velocidad en su trayectoria a través de la Tierra.Como sucede en toda onda que varíe de velocidad, las trayectorias se curvan, lo que permite las ondas de terremotos no muy lejanos vuelvan a la superficie antes de agotar su energía.

La velocidad de propagación y trayectoria de las ondas varía con la profundidad. Cada cambio en la velocidad provoca un cambio en la dirección de la onda (refracción).

 

    

Una discontinuidad es la superficie que separa dos capas de características diferentes (composición y/o estado) y que por lo tanto su existencia se deduce por variaciones bruscas en la velocidad de las ondas.

Al estudiar la dirección de propagación, se comprueba que existen las zonas de sombra son lugares en los que no se reciben las ondas de un sismo, que están entre 103º y 143º.

ACTIVIDADES METEORITOS      123  

6.2.5.1. ANIMACIONES ONDAS SÍSMICAS

   

6.2.5.2. PRÁCTICAS ONDAS SÍSMICAS

 

 

7. MODELOS DEL INTERIOR TERRESTRE

La estructura interna terrestre puede estudiarse según el modelo geoquímico que indica el número de capas, grosor de las mismas y su composición mineralógica. Cuando se estudia el dinamismo terrestre se utiliza el modelo dinámico que permite interpretar el desplazamiento de las placas litosféricas

7.1. MODELO GEOQUÍMICO O ESTÁTICO

Al analizar los datos de la velocidad de las ondas P y S que atraviesan el interior de la Tierra se obtuvo:

Según este sismograma, se establecen dos discontinuidades, una más superficial, denominada discontinuidad de Mohorovicic, que supone un gran aumento en la velocidad de las ondas y, otra a los 2.900 km, denominada discontinuidad de Gutenberg, no atravesada por las ondas S y que hace disminuir la velocidad de las ondas P.

Así, según estos cambios de velocidad, se establecen una serie de niveles: Corteza (A), Manto (B+C) y Núcleo (E+F), separados los dos primeros por la discontinuidad de Mohorovicic, y los dos últimos por la de Gutenberg. Dentro del Manto se realizan más divisiones atendiendo al incremento en las velocidades de las ondas sísmicas (superior e inferior), y en el Núcleo se diferencian: Núcleo externo (fundido) e interno (sólido)

A la discontinuidad de Repetti se le denomina discontinuidad de los 700 Km, que separa el manto inferior del superior.(Repetti la situó a 1.000 Km)En realidad, zona de transición entre 400 y 700 kms.
La de Mohorovicic  presenta una profundidad variable.

Planeta está estructurado en capas concéntricas.  Se clasifican de acuerdo con dos criterios: 

• La mayor parte del material de la Tierra reside en ambos, el NUCLEO y el MANTO,
•  La CORTEZA es más gruesa debajo de los continentes que debajo de los océanos,
•  Las capas pueden mostrar más de un estado (sólido- líquido),

7.1.1. Corteza: 

Es la capa más externa y delgada. Llega hasta la discontinuidad Mohorovicic.  
Está formada por   silicatos ligeros, carbonatos y óxidos. 
Es más gruesa en la zona de los continentes y más delgada en los   océanos. Es una zona geológicamente muy activa ya que está comprometida en la tectónica de placas, pero también se dan los procesos externos (erosión, transporte y sedimentación) debidos a   la energía solar y la fuerza de gravedad. 
Se diferencian una corteza continental y una corteza oceánica.

Corteza oceánica

• Es más densa y más delgada que la corteza continental, y muestra edades que, en ningún caso, superan los 180 millones de años. Se encuentra en su mayor parte bajo los océanos y manifiesta un origen volcánico. Se forma continuamente en las dorsales oceánicas y, más tarde, es recubierta por sedimentos marinos. Presenta una estructura en capas.

  

    

7.1.1.1. Corteza continental

Menos densa y más gruesa que la Corteza Oceánica, se encuentra en las tierras emergidas y plataformas continentales. 
Muestra edades mucho más antiguas que la Oceánica, con rocas de hasta 4000 millones de años. 
Las rocas más antiguas tienden a presentarse en el interior de los continentes y ser rodeadas por otras más modernas.
La Corteza Continental, a diferencia de la Oceánica, no ofrece ninguna estructura, aunque en su base  aparece un nivel más plástico que, unido a su menor densidad, evita su posible subducción. 
Su origen está en sucesivos procesos de colisión continental.

  

¿Todo lo cubierto por las aguas es corteza oceánica? No, los cambios se producen en la Plataforma continental que es la prolongación de los continentes emergidos, cubierta por el mar. Comienza en el límite inferior de las mareas y acaba  en el Talud continental.se caracteriza por la débil pendiente y escasa profundidad. Está atravesada por profundos valles, que se denominan cañones

.EL TALUD CONTINENTAL.-con fuerte pendiente y profundidades que van desde los 2000-5000.También se encuentra excavado por cañones submarinos. Los sedimentos depositados sobre la plataforma son muy inestables y están tan íntimamente mezclados con el agua que no llegan a consolidarse. Es muy fácil que fluyan erosionando el lecho que atraviesan y excavando los cañones submarinos: se forman así las llamadas corrientes de turbidez. 

Añadir leyenda

Las regiones continentales son mucho más antiguas que los océanos. Hay que tener en cuenta que no todo lo emergido lo ha estado siempre. De tal forma que las actualmente emergidas se llaman:

• Cratones: zonas muy estables de la corteza terrestre, plegadas largo tiempo atrás y por tanto, muy erosionadas. Las más antiguas reciben el nombre de Escudo.
• Orógeno: cordilleras de origen reciente que se localizan en el borde de continentes, como los Andes, o en el interior como Pirineo

7.1.1.2. LAS CUENCAS OCEÁNICAS

Están formadas por corteza oceánica. Forman el verdadero suelo del océano. Es una zona muy joven (menor a 200 millones de años). Está formado por:

 Presenta muy poca inclinación, se extiende formando amplias llanuras sin pendiente y a profundidades que varían entre 2.000 y 5.000 metros. Reciben el nombre de llanuras abisales, sobre las que se elevan formaciones volcánicas.. 

Presenta muy poca inclinación, se extiende formando amplias llanuras sin pendiente y a profundidades que varían entre 2.000 y 5.000 metros. Reciben el nombre de llanuras abisales, sobre las que se elevan formaciones volcánicas como los guyots e islas volcánicas. Son en origen volcanes submarinos, que en el caso de las islas, emergen del mar. 

• Dorsales oceánicas. Son el rasgo más característico de los fondos. Presentan intensa actividad volcánica y terremotos muy numerosos. Elevaciones submarinas, con alturas entre 2000 y 4000m y anchura hasta 4000. Se extienden a lo largo de 60.000 km, formados por dos alineaciones elevadas simétricas respecto a una fosa central, el rift-valley. 

• Fosas oceánicas. Son estrechas y profundas depresiones de decenas de kilómetros de longitud. Se encuentran cerca de las costas y paralelas, en muchas ocasiones, a ellas. Cuando están bordeadas por islas volcánicas, se denominan arcos-isla, ya que dibujan una curva convexa hacia el océano.  

7.1.2. Manto

De mayor densidad que la corteza, varía de densidad y rigidez con la profundidad.

7.1.2.1. Manto superior:

Su parte superior, junto a la corteza, forma parte de la Litosfera. La aparición de rocas ultrabásicas entre las que destacan las peridotitas, permitió suponer que estas rocas son las que se encuentran bajo la corteza, formando, al menos, parte del Manto superior.

 Su composición es rica en silicatos magnésicos, los minerales típicos de este tipo de roca son el olivino, los piroxenos.

7.1.2.2. Manto inferior

Más rígido, de composición similar al Manto superior, presenta una mayor densidad debido a un mayor empaquetamiento en los minerales. 
Cada átomo de silicio está rodeado de seis átomos de oxigeno (coordinación octaédrica) en vez de cuatro (coordinación tetraédrica), por efecto de las mayores presiones existentes. Además, puede existir una mayor proporción de hierro frente a magnesio en los minerales. 
En el límite del Manto con el Núcleo se establece un nivel de transición (nivel D). Este nivel es el origen de las plumas del Manto y el final de los restos de Litosfera que subducen.

 

7.1.3. Núcleo

La densidad es muy alta, de tal manera que su composición debe ser parecida a los sideritos (meteoritos de hierro). Está constituido en su mayor parte por una aleación de hierro y níquel. El comportamiento de las ondas S nos muestra dos partes muy diferenciadas, separadas hacia los 5.100 kilómetros: 

7.1.3.1. Núcleo externo:

Fundido, puesto que las ondas S no lo atraviesan. La temperatura alcanza los 5.000 grados. La menor densidad con respecto al interno hace pensar que, además de hierro y níquel, puede haber otros elementos, fundamentalmente, azufre. Presenta fuertes corrientes de convección.

Es el origen del campo magnético terrestre. Su convección genera una corriente de electrones que crea por inducción ese campo magnético
Los cambios de polaridad en el campo magnético terrestre podrían estar causados por cambios drásticos en la distribución de las corrientes de convección del Núcleo.

7.1.3.2. Núcleo interno:

Sólido,  por su mayor densidad se piensa que su contenido en azufre es mucho menor que el del externo. Esto y las mayores presiones existentes en el interior, posibilita su estado sólido  con temperaturas superiores a 6000 º C
Origen del campo magnético terrestre. Su convección genera una corriente de electrones que crea por inducción ese campo magnético
Los cambios de polaridad en el campo magnético terrestre podrían estar causados por cambios drásticos en la distribución de las corrientes de convección del Núcleo.

 

    

ACTIVIDADES

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ACTIVIDADES CORTEZA

29     32     34     62     91     126   128  

7.1.4. ANIMACIONES ESTRUCTURA INTERNA

   

7.1.5. ACTIVIDADES SOBRE EL INTERIOR TERRESTRE

   

• Colorear  mapa de las placas. Texto  
• Modelo interior terrestre. Texto

7.1.6 ACTIVIDADES INTERACTIVAS

   

7.2. MODELO DINÁMICO

Tiene en cuenta que la presión y la temperatura afectan mucho al comportamiento mecánico, a la densidad y al estado fisicoquímico de los materiales del interior de la Tierra. Por eso establece unas capas que no coinciden con las capas composicionales y que explican más detalladamente otras discontinuidades que aparecen en los estudios sísmicos. Son la litosfera, manto sublitosférico, la mesosfera o manto inferior y la endosfera, formada por el núcleo externo y el interno.

• Litosfera: capa más  externa y rígida. Se corresponde con corteza y algo del manto superior (manto litosférico), variando su grosor según la localización. Se distinguen la Litosfera oceánica, entre 50 y 100 km de espesor, y la Continental, que alcanza entre 100 y 200km.

• Manto sublitosférico: capa situada inmediatamente por debajo, alcanza hasta 670 km.  En ella, las velocidades presentan fluctuaciones. Formado por peridotita y es sólido. Lo más característico son las corrientes de convección,(debido a que responde de forma plástica y deformable en tiempos largos) del orden de 1 a 12 cm por año. Antes se denominaba como astenosfera  pero hoy, parece ser que la  astenosfera no existe, puesto que la zona de baja velocidad no es universal  y las zonas que revelan mayor plasticidad podrían ser  antiguas plumas. También se da por supuesto que las corrientes de convección afectan a capas más profundas, hasta el manto inferior.

• Manto inferior: incluye el situado por debajo, hasta los 2900km,donde se encuentra la discontinuidad de Gutenberg. Sometido a corrientes de convección, debidas a  diferencias de Tª y de densidad. En su base, se encuentra la famosa capa D’’, capa discontinua e irregular, cuyo espesor varía entre 0 y 300 km, con materiales más densos.  En algunas zonas de esta región, las ondas P disminuyen bruscamente su velocidad. Una posible interpretación considera que las rocas de esta capa se encuentran parcialmente fundidas en algunos lugares, coincidiendo con puntos de intenso flujo de calor procedente del núcleo. Estas masas de roca supercaliente y parcialmente fundida podrían ser capaces de ascender a través del manto hasta la litosfera, generando corrientes de material que se consideran el motor de la dinámica del interior terrestre.

• Núcleo externo: hasta 5150km de profundidad,  constituyendo alrededor de la sexta parte del volumen de la Tierra y casi una tercera parte de su masa. Se calcula que su Temperatura puede estar en torno a 6000 °C.  En estado líquido, en parte, y posee corrientes de convección,  es el lugar donde se genera el campo magnético. Es una esfera metálica cuyo principal componente es el hierro, aunque posiblemente contiene también un 8 o un 10% de otros elementos (tal vez níquel, azufre, oxígeno o silicio). El núcleo externo. 

• Núcleo interno: según va perdiendo calor el núcleo, el hierro va cristalizando y emigrando hacia el núcleo más profundo en forma sólida. Así, éste va aumentando algunos mm por año. Comienza a unos 5100 km de profundidad  y es muy denso.

 

8. Movimientos de convección

El modelo actual considera que todo el manto es sólido pero muy plástico. Esto permite un lento flujo de materiales a través de sus rocas, en dos direcciones:

•  En zonas llamadas de subducción, grandes fragmentos de litosfera oceánica fría se introducen en el manto superior,  a 670 km y se precipitan lentamente hasta la base del manto, donde se acumulan y se esparcen hasta zonas más calientes.

•  En las zonas del límite núcleo-manto, donde el calor procedente del núcleo es más intenso, grandes masas de esas rocas se funden parcialmente y adquieren una cierta flotabilidad. Así, se produce un flujo ascendente de materiales muy calientes.
Este flujo es el resultado del tránsito del calor interno del planeta hacia el exterior y, como se verá en la siguiente unidad, el motor de la dinámica terrestre.

 

ACTIVIDADES     31   39    40    64     74    130

9. Qué son los volcanes

Los científicos han podido constatar que la temperatura interna de la Tierra aumenta con la profundidad. Se estima que en el centro de nuestro planeta se pueden superar los 6 000 °C.

Las temperaturas elevadas del interior de la geosfera pueden originar masas de rocas fundidas denominadas magmas. Estos fundidos son menos densos que las rocas que les rodean y están sometidos a presiones muy fuertes, por lo que tienden a ascender. Cuando los magmas alcanzan la superficie terrestre, se forman los volcanes.

Los volcanes son orificios o grietas por los que se expulsan al exterior los materiales fundidos procedentes del interior de la geosfera.

Tipos de volcanes, según la localización:

• Volcanes subaéreos. Cuando su actividad se desarrolla en áreas terrestres.
• Volcanes submarinos. Cuando su actividad se desarrolla bajo la superficie del mar.

 

9.1. Tipos de volcanes, según su forma:

CONOS BASÁLTICOS: Son bastante raros.	CONOS DE CENIZA: Se forman en lugares donde las erupciones son de tipo explosivo con abundancia de materiales piroclásticos (cenizas, lapilli, etc...).
Figura 13 . Volcán Skajaldbreit, Islandia.	Figura 14. Koko Head Oaku, Hawaii.
VOLCANES EN ESCUDO: Se forman en lugares donde la lava es expulsada de forma fluida. Su base es muy amplia.	ESTRATOVOLCANES: Son volcanes que alternan erupciones explosivas y erupciones tranquilas
Figura 15. Volcanes de Escudo. Hawaii.	Figura 16. Estrato volcán. Estratigrafía del Volcán Cerro Gorzo Yozosa (interior de la cantera o mina San Carlos II) . Almagro. Ciudad Real.

 

Tipos de volcanes, según el tipo de erupción:

Volcán hawaiano:  Si el magma es muy fluido, el gas acumulado en él escapa fácilmente produciendo erupciones tranquilas y formando extensas coladas.	Volcán estromboliano:  Magma moderadamente fluido, es más viscoso. Erupciones mas explosivas que las Hawaianas, con una mayor proporción de fragmentos y piroclastos, se producen coladas extensas de lava. Son los volcanes más típicos y conocidos.. La actividad puede ser rítmica o continua. Producen conos de escoria de tamaño pequeño a regular. Ejemplo: Paricutín, 1943
Figura 17. Fountain Hawaii	Figura 18.Volcán Stromboli. Italia.
Volcán Vulcaniano: Magma viscoso. Explosividad moderada a violenta con emisiones de fragmentos sólidos o semisólidos de lava, bloques líticos (de piedra), cenizas y pómez. Producen conos de ceniza, de bloques o combinaciones. Ejemplos: El Chichón, marzo 28 de 1982	Volcán peleano:  Magma muy viscoso, los gases escapan con dificultad, por lo que originan erupciones muy explosivas y la lava sale prácticamente sólida. Erpción similar a la vulcaniana, pero más explosiva, con emisiones de violentos flujos piroclásticos. Produce domos, espinas y conos de ceniza y pómez
Figura 19.Volcán Chinchón. Mexico.	Figura 20. Tipo Peleano. Viene del monte Pelado (Pelé) en La Martinica

9.2. PARTES DE UN VOLCÁN

En un volcán se pueden distinguir las partes siguientes:

• La cámara magmática. Es el lugar don­de se encuentra el magma.
• La chimenea volcánica. Es el conducto por el que asciende el magma. 
• Comunica la cámara magmática con el cráter.
• El cráter. Es el orificio de salida de los materiales fundidos.
• Las coladas de lava. Son los materiales fundidos que se deslizan por las laderas del volcán. Al enfriarse, se solidifican y originan capas de rocas volcánicas.
• El cono volcánico. Es la montaña volcá­nica que se forma por la acumulación de coladas y de otros productos expulsados por el volcán.

 

9.3. 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, que se diferencian por su estado físico: los piroclastos (sólidos), las lavas (líquidos) y los gases volcánicos (gaseosos).

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.
Figura 22. Bombas volcánicas	Figura 23. Lapilli.
Las cenizas volcánicas. Son partículas muy finas que lanza el volcán a gran altura. Su diámetro es inferior a 2 mm.	Figura 24. Cenizas Volcánicas

 

Lavas

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

Figura 25. Lavas volcánicas. Islandia, con aurora boreal.

 

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 dióxido de carbono y el dióxido de azufre. Los gases influyen notablemente en el tipo de erupción volcánica. Cuando ejercen mucha presión en el fundido, las erupciones son explosivas y muy violentas. Una vez perdidos los gases, generalmen­te, las erupciones se caracterizan por la emisión tranquila de coladas de lava.

Figura 26. Gases volcánicos. Etna, Italia.

9.4. Principales riesgos volcánicos 

• Los gases volcánicos. Afectan a los aparatos respiratorios de las personas y de los animales.

• Los flujos piroclásticos o nubes ardientes. Son masas de cenizas y gases volcánicos muy calientes, que descienden a gran velocidad por las laderas del cono volcánico. Se originan en volcanes con erupciones muy explosivas. Su poder destructivo es enorme.

• Los lahares. Se forman en aquellos volcanes que tienen nieve en su cima. Al derretirse la nieve del volcán, por las elevadas temperaturas de los productos que arroja, el agua se mezcla con las cenizas del cono volcánico y se forman ríos de fango. El barro desciende rápidamente por las laderas y puede provocar inundaciones muy peligrosas para las poblaciones cercanas.

 

    

9.5. Necesitas saber que...

Las regiones volcánicas tienen suelos muy fértiles y paisajes de gran belleza. Estas razones justifican los numerosos asentamientos humanos que están repartidos por todas las áreas volcánicas de nuestro planeta.

3.6. Zonas de la Tierra con riesgo volcánico

Los volcanes se localizan en los límites y en el interior de las placas tectónicas.

• Los volcanes de bordes de placa. Se sitúan, sobre todo, en los bordes convergentes y divergentes. Dentro del primer grupo, destacan los volcanes de la cordillera de los Andes, como el Chimborazo o el Cotopaxi; y en el segundo, los de las dorsales de los océanos Atlántico, Indico y Pacífico.

Los volcanes de interior de placa. Su origen está relacionado con el ascenso de magma que procede de zonas profundas del manto terrestre. Las islas Canarias y las islas Hawaii son ejemplos representativos de esta clase de volcanes.

El mapa muestra la localización de los volcanes activos que hay actualmente en el mundo. Compara este mapa con el de la situación de las placas litosféricas. ¿Eres capaz de llegar a alguna conclusión importante?

 

ACTIVIDADES 

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9.5. VÍDEOS DE VOLCANES

9.6. CONSTRUIR MAQUETAS DE VOLCANES

• Fabricación de un volcán. Texto 
• Volcán casero. Texto    
• Maqueta de un volcán. Texto

ACTIVIDAD

10. Los terremotos

Qué son los terremotos

Los terremotos, movimientos sísmicos o seísmos, son sacudidas bruscas del terreno de intensidad variable y, generalmente, de corta duración.

Las zonas terrestres con mayor actividad sísmica se localizan en los bordes de las placas.

Por qué se producen los terremotos

Los terremotos son una consecuencia de la dinámica de las placas tectónicas. La mayoría de los seísmos están causados por las vibraciones que originan las rocas del interior de la Tierra cuando se rompen, debido a las elevadas presiones a las que están sometidas.

Los terremotos también se originan en otros procesos naturales, como las erupciones volcánicas o los impactos de meteoritos; incluso pueden tener origen artificial (explosiones de bombas o de barrenos).

 

10.1. Cómo se estudian los terremotos

Los movimientos sísmicos se miden mediante dos parámetros: la in­tensidad y la magnitud.

• La intensidad. Es una medida basada en las sensaciones percibidas por las personas durante la sacudida y en los efectos que produce el terremoto en el terreno y en las construcciones. La escala M.S.K. (o de Mercalli) de intensidad consta de doce grados: los grados I y II corresponden a terremotos muy pequeños, mientras que los grados XI y XII se reservan para los seísmos devastadores.
• La magnitud. Mide la cantidad de energía que libera un terremoto. Se determina con la escala de Richter, que no tiene límite superior. Los seísmos más grandes han tenido magnitudes cercanas a 9. La diferencia entre ungrado y el siguiente, de 5 a 6 por ejemplo; es que el de 6 libera 10 veces más energía que el de 5. (Se multiplica por 10)

El hipocentro y el epicentro El hipocentro o foco sísmico es el lugar del interior de la Tierra donde se origina el terremoto. El epicentro es el primer punto de la superficie terrestre en el que se percibe el seísmo. La palabra hipocentro proviene del vocablo griego hypó que significa 'debajo'. El término epicentro procede de la palabra griega epí' que significa 'encima'.

Figura 30 . Partes de un Seísmo.

10.2. Los riesgos sísmicos

Los movimientos sísmicos de gran magnitud tienen efectos devastadores: la destrucción de edificios, los deslizamientos del terreno, que pueden sepultar a poblaciones cercanas; la rotura de conducciones de gas y electricidad, que provocan incendios; la destrucción de presas, que pueden causar inundaciones; etc.
Las ondas sísmicas en zonas marinas pueden generar unas olas gigantescas, denominadas tsunamis o maremotos, que pueden arrasar poblaciones costeras.

    

 

10.3 La prevención y la respuesta a los riesgos sísmicos

La predicción sísmica. Es muy compleja y dificil de realizar , debido a que los terremotos son movimientos muy breves que carecen de fenómenos previos que sean fiables para determinar con exactitud el momento preciso en el que van a ocurrir. La prevención sísmica. Tiene una enorme importancia en las zonas de riesgo sísmico. Entre las medidas preventivas más destacables se encuentran: La elaboración de mapas sísmicos, para delimitar las zonas de riesgo. La construcción de edificios sismorresistentes que amortigüen las vibraciones del terremoto. El desarrollo de programas de Protección Civil para responder eficazmente a situaciones de emergencia.    Figura 31 . Mapa de zonas con riesgo alto de terremotos.

ACTIVIDADES   47    50    70    71    134    135  

10.4. VÍDEOS TERREMOTOS

   

10.5 ANIMACIONES TERREMOTOS

            

     

  Sismógrafos

10.6.  PRÁCTICA TERREMOTOS

11. EI relieve terrestre

Qué es el relieve

La superficie de astros, como Mercurio o la Luna, que carecen de actividad geológica no presenta grandes irregularidades (accidentes geográficos); en ella solo observamos los cráteres producidos por el impacto de meteoritos. Por el contrario, la superficie de nuestro planeta tiene numerosos accidentes: cordilleras, valles, mesetas..., que conocemos con el nombre de relieve terrestre.

El relieve terrestre es consecuencia de numerosos procesos geológicos, tanto endógenos como exógenos, que se deben a la energía interna de la Tierra (Agentes geológicos internos,"Endógenos") y a la energía procedente del Sol (Agentes geológicos externos "Exógenos").

11.1. Tipos de relieve

11.1.1. Los relieves de las áreas emergidas

Son aquellos que se extienden sobre el nivel del mar. Los principales accidentes del relieve de estas áreas son:

• Las cordilleras montañosas. Son relieves originados por la convergencia de placas tectónicas. En las cordilleras del Himalaya y del Karakorum hay catorce cumbres que superan los 8 000 metros de altitud sobre el nivel del mar.
• Las llanuras o planicies. Son zonas muy llanas o ligeramente accidentadas. Cuando se encuentran a cierta altitud sobre el nivel del mar, reciben el nombre de altiplanicies. Estos relieves son abundantes en las mesetas de la Península Ibérica.
• Depresiones. Son áreas más bajas que los relieves circurdantes. Destacan las depresiones de los grandes ríos, como la depresión del Ebro y la del Guadalquivir.

 

11.1.2. Los relieves de las áreas sumergidas

Son aquellos que se encuentran bajo las aguas marinas. En los fondos marinos se distinguen:

• Las plataformas continentales. Constituyen la continuación de los continentes bajo las aguas marinas. Se extienden desde el nivel del mar hasta los 200 metros de profundidad.
• Las dorsales. Son extensos relieves submarinos de origen volcánico. Se elevan entre 2 000 y 3 000 metros sobre el fondo oceánico. Tienen un amplio recorrido por el fondo de los océanos Atlántico, Pacífico e índico. La parte central de las dorsales está ocupada por una depresión llamada rift.
• Las llanuras abisales. Ocupan enormes extensiones en los fondos oceánicos. En estas llanuras se depositan capas de sedimentosProfundidad entre 4000 y 6000 m..
• Las fosas. Son depresiones alargadas y estrechas de gran profundidad (algunas superan los diez kilómetros).
• Las islas y las colinas volcánicas. Se forman por la acumulación de los productos arrojados por los volcanes submarinos.

ACTIVIDADES    19    136   137  

11.2. ANIMACIONES RELIEVE

         

11.3. CUESTIONES RELIEVE

    

IDEAS FUNDAMENTALES

1ª El calor interno de la Tierra no es constante. 2ª El valor del gradiente geotérmico no es válido en las capas profundas de la Tierra. 3ª El calor interno de La Tierra se transmite por conductividad térmica y por corrientes de convección. 4ª La energía interna apareció en el proceso de formación de La Tierra. 5ª La capa superior de La Tierra se denomina Litosfera. En ella está contenida la corteza. La litosfera está dividida en fragmentos llamados placas litosféricas. 6ª Los movimientos de placas son producidos por el calor interno terrestre. 7ª Los volcanes y terremotos se producen al liberarse la energía interna de forma brusca. 8ª Los volcanes son más violentos cuanto más viscosa sea la lava que expulsen. 9ª En un terremoto se puede medir la magnitud y la intensidad. 10ª El relieve terrestre cambia por la acción combinada de la energía externa y la energía interna del Planeta. 11ª Las rocas se clasifican, atendiendo a su rigen, en magmáticas, sedimentarias y metamórficas. 12ª Las rocas magmáticas provienen del enfriamiento del magma. 13ª Las rocas metamórficas se forman a partir de otra roca, debido a un aumento de la temperatura y/o la presión. 14ª La Tierra está estructurada en capas de distinta composición, debido, fundamentalmente, a las diferencias de densidad entre los distintos materiales. 15ª Hay dos tipos de Corteza claramente diferenciada: la Oceánica y la Continental. La Continental es más antigua, heterogénea y gruesa, mientras que la Oceánica se renueva continuamente. 16ª Los minerales son materiales formados como respuesta a unas condiciones físico-químicas, mientras que las rocas son el resultado de un proceso geológico. Debido a esto, la clasificación de minerales e hace en función de sus características químicas, mientras que la de las rocas es por su origen geológico. 17ª Podemos encontrar materiales de interés económico tanto entre los minerales como entre las rocas. 18ª España, debido a su diversidad geológica, puede ser considerada como un minicontinente, ya que se dan todo tipo de materiales, incluidos los volcánicos.

ACTIVIDADES DE REPASO

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