1. ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRA
Según los astrónomos el sistema solar comenzó a formarse hace 5000 m.A. La hipótesis más aceptada en la actualidad sobre el origen del Sol y del sistema solar se conoce como acrecíón planetesimal: Una nebulosa comienza a girar sobre sí misma, contrayéndose y adquiriendo forma de disco. La gravedad hace que en el centro se concentre una enorme masa de hidrógeno y
helio iniciándose reacciones de fusión que activaron al Sol. Alrededor del Sol primitivo gravitaría partículas que colisionan entre sí por efecto de la gravedad cada vez mayores dando lugar a estructuras cada vez mayores que darían lugar a los planetas. Existen dos grupos de planetas separados por un cinturón de asteroides: Cuatro rocosos: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Cuatro gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno Entre los dos grupos de planetas se localizan el cinturón de asteroides, con pequeños y numerosos planetoides, del que proceden gran parte de los meteoritos.
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2. LA TIERRA Y SU ORIGEN
La tierra puede dividirse en cuatro componentes : geosfera, atmósfera, hidrosfera y biosfera
● Geosfera : La geosfera es la parte sólida del planeta
Tierra. Se extiende desde la superficie hasta el núcleo de la Tierra y su radio alcanza unos 6400 km. En la geosfera, la temperatura aumenta con la profundidad pasando de unos 15ºC como media en la superficie de la corteza terrestre a una temperatura superior a 4000ºC
En el núcleo de la Tierra. La Tierra debíó ser una gran bola de roca fundida a causa de tres procesos que
generaban calor: Los impactos de planetesimales durante la acrecíón La diferenciación de los materiales en capas de densidad creciente debido a la gravedad. El hierro, al ser más pesado, pasó formar parte del núcleo metálico. Flotando sobre él quedan los silicatos formando una delgada capa.
Atmósfera.:
1. Troposfera
Es la primera capa de la atmósfera, la más cercana a la superficie, por lo tanto, es la que más interactúa con nosotros. Su altura desde el nivel del mar es de 10-15 kilómetros. Para que tengas una referencia, la troposfera tiene la altura de alrededor de 10.000 personas
adultas de pie una encima de la otra. Sólo en esta capa se desarrolla la vida, pues a medida que aumentamos en altura disminuye la temperatura y la cantidad de oxígeno disponible. Todos los fenómenos meteorológicos ocurren en este nivel.
2. Estratosfera
Es la capa inmediatamente superior a la troposfera, y tiene unos 30-35 kilómetros de espesor. En esta capa se encuentra una barrera de un gran valor para el desarrollo de la vida en la tierra:
La capa de ozono. Esta barrera permite que los rayos potencialmente dañinos provenientes del Sol no lleguen hasta nosotros.
3. Mesosfera
Tiene 30 kilómetros de espesor, y aquí es donde la mayoría de meteoritos que caen hacia la Tierra se desintegran, dejando una estela que conocemos como “estrella fugaz”. Pese a que comúnmente lo denominamos así, recordemos que no se trata de una estrella, por las carácterísticas que vimos en el tema anterior.
4. Termosfera o ionosfera
Tiene entre 500 y 1000 kilómetros de espesor. En esta capa es donde se colocaban los transbordadores espaciales y donde se generan las auroras boreales.
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La tectónica de placas
La teoría de las placas tectónicas de placas. Las placas pueden ser oceánicas, compuestas íntegramente por litosfera oceánica, o mixtas, compuestas con parte de litosfera continental y parte oceánica.
HIdrosfera
La hidrosfera es la capa de la Tierra formada por el conjunto de todas las aguas de la Tierra: océanos, mares, ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas. La hidrosfera cubre el 70%, aproximadamente, de la superficie terrestre, además de las aguas subterráneas que están en las zonas emergidas no cubiertas por agua. La hidrosfera es de gran importancia en muchos de los procesos que tienen lugar en la Tierra.
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Formación de la hidrosfera y atmósfera
Durante el proceso de diferenciación gravitatoria se desprendíó una gran cantidad de gas. Los gases más ligeros, hidrógeno y helio, escaparon hacia el espacio exterior, mientras que otros, como el dióxido de carbono y el vapor de agua queda atrapados en la corteza, de
donde escapaban a través de fisuras, originando una gran actividad volcánica que dio origen a la atmósfera primitiva. Posteriormente, el agua de la atmósfera se condensó y las intensas lluvias inundaron las
Depresiones en la superficies sólida, dando origen a la hidrosfera
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Biosfera
La biosfera es el conjunto de todos los seres vivos que viven en la Tierra y sus relaciones (entre ellos y con el medio en el que viven). La biosfera, no es realmente una «capa» de la Tierra, forma parte de la corteza terrestre, de la hidrosfera y de la atmósfera. La distancia al Sol y las condiciones fisicoquímicas, como la temperatura y la existencia de agua líquida, han favorecido la presencia de la vida en la Tierra. Entre otras consecuencias, la actividad biológicas han influido en:
– La oxigenación de la atmósfera
– La formación de suelos
– La creación de grandes espesores de rocas, como las calizas, generadas a partir de precipitaciones de carbonatos durante la formación de arrecifes de coral o la cumluación de conchas y esqueletos de carbonato cálcico.
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El estudio de la estructura interna de la Tierra
El estudio de las ondas generadas en los terremotos ha ayudado a conocer el interior de la Tierra. Los terremotos son temblores de tierra causadas por sacudidas bruscas de la corteza terrestres, debidas al súbito desplazamiento de grandes masas rocosas situadas en zonas de fractura o fallas En un terremoto diferenciamos el hipocentro foco desde el que propaga las vibraciones en forma de ondas sísmicas que componen frentes de ondas esféricos viajando por el interior de la Tierra; y el epicentro lugar de la superficie terrestre al que llegan primero, generando ondas superficiales causantes de los efectos catastróficos de los terremotos. Se distinguen dos tipos de ondas sísmicas :
● Ondas primarias ( P ): Son más rápidas, atraviesan materiales sólidos y fluidos, pero en éstos bajan su velocidad. Las partículas vibran en la misma dirección que la onda mediante movimientos de compresión y descompresión
● Ondas secundarias ( S ): Son más lentas y sólo materiales sólidos, no fluidos
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Modelo geoquímico de la estructura interna de la Tierra
El modelo estático geoquímico, se centra en la composición de las capas. Desde la superficie hacia el interior, encontramos tres capas : corteza, manto y núcleo, separadas entre sí por tres grandes discontinuidades sísmicas.
● Corteza. Está constituida mayoritariamente por silicatos de aluminio. Diferenciamos corteza oceánica y continental.
● Manto. Formada por silicatos de hierro y magnesio (periodita). Se divide en manto superior y manto inferior, separados por una zona de transición. Las propiedades
Físicas de las roca van cambiando debido a la presión y la temperatura
● Núcleo. Formado por hierro y níquel. Se divide en núcleo interno (sólido) y externo (líquido), responsable del campo magnético terrestre.
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Transporte de calor en la geosfera El flujo térmico es la cantidad de energía calorífica que llega a la superficie terrestre desde el interior del planeta. Este calor puede transmitirse por conducción,pero, debido a la baja
conductividad de las rocas se trata de un mecanismo muy lento. El verdadero motor dinámico interior de la Tierra son las corrientes de convección, mediante
las cuales el material caliente, menos denso y por tanto más ligero, asciende hacia la superficie Cuando se enfría, este material aumenta su densidad y vuelve a hundirse. La corriente ascendente estaría originada por los penachos térmicos o plumas de magma,
Procedentes de la capa D. La corriente descendente se debe a la gravedad que actúa sobre las placas litosféricas
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Movimientos verticales de la litosfera
La litosfera flota sobre la astenosfera , manteniendo un equilibrio de flotación llamado isostasia. Cambios en el peso de la litosfera ocasiona que en determinadas zonas se produzcan subsidencias o elevaciones.
● Subsidencia. Hundimiento de la litosfera debido a un incremento de su peso
● Elevación: ascenso de la litosfera debido a la erosión o deshielo de los materiales que la forman
Modelo geodinámico
Está basado en el estado físico de las capas ( plasticidad, rigidez o densidad ) y en sus propiedades mecánicas como respuestas a las presiones y temperaturas a las que se encuentran sometidas
Desde las superficie hasta el interior se encuentra las siguientes capas : litosfera, astenosfera, mesosfera, zona D¨ y endosfera
● Litosfera. La parte más externa del manto superior está firmemente unida a la corteza formando un conjunto rígido en el que existen dos tipos: la litosfera oceánica y la continental. Se fragmentan en bloques llamados placas litosférica, que encajan entre sí y están sometidas a movimiento horizontales, tectónica de placas o verticales ajustes isostáticos
● Atenosfera. Capa plástica sobre la que flotan las placas litosféricas. Se sitúa entre la litosfera y la mesosfera
● Mesosfera. Comprende la regíón del manto inferior. En ella se generan corrientes de convección
● Zona o capa D. Se trata de una de las zonas más dinámicas del planeta. Acumula calor procedente del núcleo externo y de ellas escapan, de una forma episódica, los llamados penachos térmicos, plumas de magma muy caliente que alcanzan y perforan la litosfera originando los llamados puntos calientes
● Endosfera. Comprende la regíón del núcleo ( interno y externo ). En la zona externa se generan corrientes de convección, que crean el campo magnético.
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El motor interno de la Tierra
● Gradiente geotérmico. Es el aumento de la temperatura hacia el interior de la tierra
Movimientos horizontales de la litosfera
Las ideas predominantes sobre los continentes eran fijistas y defendían que estos habían permanecido siempre fijos En 1912, Alfred Wegener expuso su hipótesis de la deriva continental relacionaba, mediante
una explicación unificadora, numerosos fenómenos observados en el campo de la paleontología, la petrología y la geografía Wegener afirmaba que los continentes podían desplazarse y que hacía 300m. Habían estado unidos formando una masa continental única a la que llamó Pangea. Esta comenzó a fragmentarse paulatinamente y sus componentes fueron alejándose unos de otros dando lugar a los continentes actuales. En apoyo a su teoría, Wegner presentó gran cantidad de indicios y pruebas, pero no podía
explicar qué fuerza era capaz de empujarla sugiriendo que podría ser la rotación terrestre. Pruebas geográficas: Los perfiles continentales encajan especialmente entre Sudamérica y áfrica
Pruebas paleoclimáticas. Encontraron los mismo sedimentos glaciares en zonas que actualmente están muy separados. Pruebas paleontológicas. Encontramos fósiles de animales y plantas similares en
Continentes diferentes
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Hipótesis de la expansión del fondo océanico
La expansión de los fondos oceánicos ocurre en las dorsales oceánicas, donde se forma nueva corteza oceánica mediante la actividad volcánica y el movimiento de los materiales del fondo, que se alejan de la dorsal. Estudiando el magnetismo remanente de las rocas, se ha comprobado que los materiales
son simétricos en los dos lados de la dorsal. Las rocas simétricas presentan la misma polaridad magnética, acorde al campo magnético de la Tierra en ese momento.
Principales postulados de la tectónica de placas
1. La litosfera se encuentra dividida en placas ( oceánicas y continentales)
2. Existe un equilibrio de creación y destrucción de litosfera, en las dorsales y en las zonas de subducción respectivamente.
3. El calor interno de la Tierra, junto a la gravedad, originan corrientes de convección, que son las responsables de movimiento de las placas.
4. Las placas interactúan entre sí, dando lugar a grandes estructuras del relieve terrestre. Los lugares de contacto entre las placas se denominan bordes se encuentran las zonas sísmicas y volcánicas. En los bordes de placa se producen fenómenos geológicos en los que hay creación, destrucción o conservación de litosfera
● Bordes convergentes : Las placas chocan entre sí. Si las placas son continentales, se producirá una elevación del terreno. Si las placas son oceánicas y continenta, la
Oceánic subduce bajo la continental, destruyéndose litosfera
● Bordes divergentes : Las placas se separan, se cree litosfera
● Bordes de cizalla : las placas se mueven en paralelo, en direcciones opuestas. Hay conversación de litosfera, pero mucha actividad sísmica.
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Bordes convergentes
Estos bordes se caracterizan por ser zonas de destrucción de la placas litosféricas. Existen dos tipos de fenómenos asociados a bordes convergentes : la zona de subducción y las zonas de colisión continental.
Bordes de cizalla
En ellos ni se crea ni se destruye litosfera. Se forman cuando dos placas se deslizan horizontalmente en sentido contrario, desgarrando el terreno y generando fallas transformantes, con gran actividad sísmica.
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Fenómenos intraplacas. Los puntos calientes
Cuando los penachos térmicos, o plumas de magma, procedentes de la zona D llegan a perforar la litosfera, dan lugar a distintos fenómenos dependiendo del tipo de litosfera atravesados.
● Formación de islas volcánicas. Es el fenómeno responsable de la formación de islas como Hawai o Canarias, cuya edad aumenta a medida que se alejan del punto caliente.
● Formación de un rift. Los puntos calientes pueden generar un rift
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Interacción entre la dinámica interna y externa. El ciclo de las rocas
Este proceso, en el que participan las fuerzas internas y externas del planeta, originan el relieve, lo moldea y, finalmente lo destruye. Las diferentes partes de este proceso podrían resumirse de la siguiente manera.
● Creación del relieve. La dinámica interna, a través de las corrientes de convección del manto, transporta materiales desde las zonas profundas hasta la superficie del planeta.
● Modelado: Los agentes geológicos externos ( viento, agua, hielo, seres vivos) ejercen cambios en el terreno. Los materiales erosionados se depositan en zonas
Bajas, denominadas cuencas sedimentarias
● Destrucción de las placas: En las fosas oceánicas tiene lugar el proceso de subducción, donde se destruye litosfera. Durante este proceso sucede el ciclo de las rocas, divididas en sedimentarias, metamórficas
Y magmáticas
La alteración de las rocas comienza con la meteorización, dando origen a fragmentos de roca más finos. Este material puede ser retirado de las rocas madres por los agentes de la dinámica externa, producíéndose erosión. Un enfrentamiento rápido del magma sobre la superficie terrestre forma coladas de lavas o rocas volcánicas. Un enfriamiento lento, en el interior de la corteza, forma plutones y batolitos, que darán lugar a rocas como el granito. Al alcanzar uan determinada profundidad, los materiales rocosos de cualquier tipo se funden formando magmas. Su elevada temperatura y los gases que contienen rebajan su
densidad, favoreciendo el ascenso hacia la superficie terrestre. Esto genera intrusiones de magma que atraviesan las rocas sólidas que lo rodean. Los productos de la erosión son transportados hasta las cuencas sedimentarias, donde se produce su depósito o acumulación. Por efecto propio peso de los sedimentos, las cuencas sufren subsidencia es decir se hunden
El aumento de presión y de temperatura, debido al gradiente geotérmico, compacta y cementa y los sedimentos denominados diagénesis. A medida que las rocas sedimentarias alcanzan zonas más profundas, se produce un aumento de presión y de temperatura, que las transforman sin llegar a fundirlas. Este proceso se denomina metamorfismo y dan lugar a las rocas metamórficas 5.
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Plegamientos
Las rocas pueden experimentar tres tipos de deformaciones:
Elásticas: deformaciones reversibles en las que el material recupera su forma cuando cesa la fuerza que lo deformaba (terremotos ).
Plásticas : deformaciones irreversibles que sufren las rocas al estar sometidas a esfuerzos de compresión durante millones de años.
Frágiles : deformaciones irreversibles que ocurren cuando los materiales se someten a un esfuerzo que no pueden soportar, fracturándose. Los pliegues son deformaciones plásticas de las rocas producidas al experimentar durante mucho tiempo intensas fuerzas de compresión.
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Tipos de plegamientos
Los pliegues se clasifican en dos tipos básicos : anticlinales y sinclinales. En los anticlinales la capa más antigua se sitúa en el núcleo de y las modernas envuelven al resto suelen tener en forma de A. En los sinclinales las capas más modernas se sitúan en el núcleo del pliegue y las más antiguas envuelven al resto suelen tener forma de V. Los pliegues anticlinales y sinclinales pueden ser diferentes tipos según sea la posición del plano axial.
Recto o simétrico : El plano axial es vertical por lo que ambos flancos son simétricos Inclinado o tumbado : El plano axial forma un ángulo menor de 45 grados con respecto a la vertical.
Rodilla : El plano axial forma un ángulo de 45 grados con la vertical . Los flancos quedan rectos
Acostado o recumbente : El plano axial es casi perpendicular con respecto a la vertical
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Diaclasas y fallas
Cuando las rocas no pueden absorber los esfuerzos a los que están sometidos, se rompen, ocasionando una fractura. Distinguimos dos tipos de fracturas:
Diaclasas : son fracturas de las rocas en las que los fragmentos no se desplazan, sino que mantienen su posición inicial.
Fallas : son fracturas de las rocas con desplazamiento de un bloque con respecto a otro (labios de falla ). Suelen estar acompañadas de terremotos.
Encontramos tres tipos de fallas :
● Directa : Se forma por la acción de esfuerzos distensivos. Los labios se deslizan por alejamiento de los bloques.
● Falla inversa : se forma por la acción de esfuerzos compresivos. En ellas uno de sus labio de falla se levanta sobre el otro.
● Fallas de desgarre: Se forman por esfuerzos de cizalla. El desplazamiento de los labios forma horizontal
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Cabalgamientos y mantos de corrimiento
Son deformaciones frágiles más complejas
● Cabalgamiento: combinación de un pliegue casi horizontal y una falla inversa . El labio de la falla levantado se desliza y llega a superponerse sobre el labio o bloque hundido, quedando los materiales más antiguos del labio levantado sobre los más modernos del labio hundido.
● Manto de corrimiento : sistema de cabalgamientos formados en los orógenos de colisión debido a la fuerte compresión de los materiales que quedan entre las dos