Biología y Geología . 1º de Bachillerato

Estructura terrestre

2.2 - Las capas terrestres
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Formación terrestre

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Resumen

La Tierra, al igual que los otros planetas del Sistema Solar se ha formado por acreción de planetesimales en los primeros millones de años de vida del sistema.

Los planetesimilaes iniciales estaban compuestos de agua, otras sustancias volátiles como metano y amoniaco, silicatos, y metales (sobre todo Fe y Ni)

Los volátiles y el agua escaparon al empezar a lucir el Sol y aumentar la temperatura en sus proximidades. Quedaron principalmente silicatos y Fe

Los impactos generaron un intenso calor y la Tierra pasó por un periodo de fusión. Esto determinó la distribución de sus materiales en capas concéntricas por densidades
- La destilación de agua y gases que formaron la atmósfera. N2 y CO2

- Una capa principal de silicatos.
- Una capa interna de aleaciones de hierro

Posteriormente los seres vivos secuestraron gran parte del CO2 y produjeron oxígeno.
El oxígeno terrestre es de origen biológico producido por la fotosíntesis.

Característcas generales de la estructura terrestre

La Tierra está estructurada en capas de densidad creciente.

Presenta grandes cambio en composición o estado físico se manifiestan en discontinuidades sísmicas

Se puede establecer una división por composición en Atmósfera. Hidrosfera. Corteza. Manto. Núcleo

Se puede establecer una división por estado físico en Atmósfera. Hidrosfera. Litosfera. Astenosfera. Mesosfera. Endosfera

Resumen de las capas terrestres


Núcleo

Métodos para su conocimiento

Ondas sísmicas.
Bajada de velocidad y posterior ascenso
Muy denso. Dos zonas de diferente viscosidad. Temperatura y presión que funda los materiales en su primera parte y no en la segunda

Meteoritos
Existe un tipo de meteorito muy denso rico den Fe y Ni

Campo magnético terrestre
Bipolar y potente que cambia de polaridad en largos periodos de tiempo
Núcleo conductor y móvil.

 

Características deducidas:

Composición
80 - 90 % Hierro . 4% Ni . 8-10% S soluble y cantidades menores de O y Si.
Se suponen esta composición para ajustarse a densidad sin perder características de estado físico.
Se supone homogéneo.

Temperatura
Muy elevada . 4.000 - 6.600 ºC

Presión
1,4 -3,5 E6 atmósferas

Densidad
Muy alta . 9 a 14-18 gr/cm3

Estado Físico
Líquido en su primera parte. Núcleo externo
Sólido el resto: Núcleo interno por aumento de presión

Movimientos
Corrientes de convección en el núcleo externo
Movimiento con cierta independencia de núcleo interno (sólido) y manto (sólido plástico) se supone que generan el campo magnético terrestre.

Historia
El campo magnético terrestre ha permanecido a
ctivo desde hace 3.500 millones de años al menos.
Probablemente primeras etapas todo el núcleo estuvo en estado líquido


Manto

Métodos para su conocimiento

Ondas sísmicas
Menos denso que el núcleo pero más rígido
Zona fluida o semifundida (baja velocidad de las ondas y menos terremotos) pero en conjunto sólido
Profundidad variable respecto a corteza 5 a 80 Km

Meteoritos
Formado por silicatos ricos en Fe

Gavimetría
Más denso que corteza y diferente profundidad

Geotermia
Corrientes ascendentes de materiales: Puntos calientes

Estudios directos de rocas del manto
Zonas en las que afloran rocas del manto formadas en su parte superior (hasta unos 200 km de profundidad)
Peridotitas densas

Características

Capa terrestre más importante. Mayor parte de masa (67%) y del volumen (82%) del planeta

Composición
Rocas predominantes formadas por silicatos de Fe y Mg
- Manto superior (hasta 660 Km) mayoritariamente formado por minerales olivino y espinela formando peridotitas
- Manto inferior (660 - 2600 Km) mayoritariamente formado por un mineral tipo perovkita
- Zona D ; contacto con núcleo (2600 - 2900 Km) mayoritariamente porovkita más densa : postperovkita
Se supone que no es homogéneo. Cambios de fase debidos a la presión a 410 , 520 , 660 y 2600 Km

Temperatura
Muy alta 2000 - 4000 ºC

Presión
50.000 - 1,4 E6 atmósferas

Densidad
4 - 6 g/cm3

Estado Físico
Sólido rígido en la parte superior : Litosfera
Plástico el resto : A veces se considera una capa más plástica denominada Astenosfera (200 - 700 Km) pero el resto hasta llegar al núcleo también es plástico.
El tránsito del manto rígido al plástico es progresivo y se produce entre 100 y 200 km de profundidad.

Movimientos
Convección interna. Probable en todo el manto. Una o dos capas de células de convección
La parte superior rígida junto con corteza (la litosfera) y se ve alaterada por estas corrientes convectivas

La convección produce movimientos laterales en litosfera: Tectónica de placas
En otras oacsiones provoca vulcanismo básico importante Puntos calientes.

Historia
La litosfera se supone que fue más delgada en el pasado, el manto algo más caliente y más activo.
Es posible que al enfrierse la parte más profunda del manto se produjeran postperovkitas (zona D) que hicieran el manto más activo recientemete.
Se desconoce con detalle suevolución dinámica


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