Estructura de la Tierra

Geología. Terremotos. Hipocentro. Epicentro. Movimientos sísmicos. Discontinuidades de la Tierra. Capas terrestres. Modelo geodinámico

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1.1.- LOS TERREMOTOS:

Los terremotos son movimientos de tierra que se producen en la Litosfera, es decir en la primera capa de la corteza terrestre. En la actualidad, existe una teoría llamada “tectónica de placas”, que dice que el movimiento de alguna de estas placas, produce un efecto de rozamiento o choque con la placas vecinas, esto produce una tensión que aumentará en la medida que la resistencia y la elasticidad de las rocas lo permita. Cuando la elasticidad llega al máximo, las rocas se fracturan dando origen a un “terremoto”, el cual siempre se produce a lo largo de los bordes de estas placas, cuyos puntos de unión son las “fallas”.

Los terremotos tienen dos partes importantes:

  • Hipocentro o foco: Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto. Cuando ocurre en la corteza de ella (hasta 70 Km. de profundidad) se denomina superficial. Si ocurre entre los 70 y los 300 km se denomina intermedio y si es de mayor profundidad: profundo (recordemos que el centro de la Tierra se ubica a unos 6.370 km de profundidad).

  • Epicentro: Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro. Es, generalmente, la localización de la superficie terrestre donde la intensidad del terremoto es mayor. Las características de la falla, sin embargo, pueden hacer que el punto de mayor intensidad esté alejado del epicentro

1.2.- EL MÉTODO SÍSMICO:

Es un método que sirve para estudiar el interior de la Tierra. Está basado en la propagación de las ondas sísmicas.

A mayor rigidez del medio, las ondas se propagan a mayor velocidad.

Un cambio de dirección de una onda, nos indica un cambio en los materiales que atraviesa. Existen dos tipos:

  • Cuando la dirección de una onda permanece invariable, querrá decir que está atravesando una capa homogénea.

  • Si la dirección de una onda va variando paulatinamente cuando atraviesa una capa querrá decir que esta capa es heterogénea.

Los métodos de exploración sísmicos se basan en la generación de ondas sísmicas. Las ondas sísmicas son ondas mecánicas y elásticas, pues las ondas causan deformaciones no permanentes en el medio en que se propagan. La deformación se constituye de una alternancia de comprensión y de dilatación de tal manera que las partículas del medio se acercan y se alejan respondiendo a las fuerzas asociadas con las ondas. Su propagación se describe por la ecuación de ondas.

Existen dos tipos de ondas:

Verticales:

  • Longitudinales (ondas P)

    • Tienen una velocidad mayor que las S

    • Son las primeras que se detectan cuando hay un terremoto

    • Atraviesan todo tipo de materiales

      • Transversales (ondas S)

  • Son menos rápidas que las P

  • Se detectan después

  • Solo atraviesan materiales sólidos

Horizontales:

  • Se propagan horizontalmente por la superficie de la Tierra

  • Son las que provocan los efectos catastróficos de los terremotos

1.3.- DISCONTINUIDADES Y CAPAS DE LA TIERRA:

La discontinuidad de Mohorovicic separa la Corteza del Manto, y, por tanto, responde al cambio de composición que se produce entre ambas capas. En la corteza oceánica aparece a menos de 30 Km, mientras que en algunas zonas de la continental como las grandes cordilleras aparece a más de 70 Km.

La discontinuidad de Repetti separa el manto superior de manto inferior.

La discontinuidad de Gutenberg separa el Manto del Núcleo y, a la vez, la Mesosfera de la Endosfera. Esta discontinuidad es el reflejo de los importantes cambios de composición y estado físico que se producen entre dichas capas. Otras discontinuidades de menor cuantía se aprecian a profundidades de 700 y 5.150 km en el interior del manto y del núcleo.

La discontinuidad de Wiechert es el límite entre la Endosfera externa y la interna y corresponde a un importante cambio en el estado físico de estas capas.

1.4.- ANÁLISIS DE LA GRÁFICA DE LA TIERRA:

Capas:

I.-

  • De 30-700 Km.

  • Es una capa sólida porque se propagan las ondas “S”.

  • Es una capa heterogénea de velocidad y rigidez crecientes.

II.-

  • De 700-3000 Km.

  • Es una capa sólida porque se propagan las ondas “S”.

  • Es una capa heterogénea de velocidad y rigidez crecientes.

III.-

  • De 3000-5000 Km.

  • Es una capa fluida porque no se propagan las ondas “S”.

  • Es una capa heterogénea de rigidez y velocidad crecientes.

IV.-

  • De 5000-6400 Km.

  • Probablemente sea sólida pero no se puede saber ya que no llegan las ondas “S”.

  • Es una capa heterogénea de velocidad y rigidez crecientes.

1.5.- ESTRUCTURA DE TRES PLANETAS INVENTADOS:


Es un planeta sólido porque las ondas “S” lo atraviesan por completo dado que se propagan en todas direcciones y en línea recta. Podemos concluir que este planeta presenta una sola capa y ésta es homogénea.

'Estructura de la Tierra'

Este planeta es sólido y tiene una capa heterogénea porque las ondas “S” se curvan poco a poco.

'Estructura de la Tierra'

La primera capa es sólida porque las ondas “S” se propagan. A una determinada profundidad dejan de propagarse, luego esto quiere decir que a partir de ahí encontramos algo no sólido, es decir, este planeta tiene al menos dos capas.


1.6.- GRÁFICAS DE ONDAS SÍSMICAS DE UN PLANETA INVENTADO:



Las siguientes gráficas nos indican la velocidad de propagación de las ondas sísmica en varios planetas imaginarios. Vamos a intentar describirlos:

GRAFICA 1.-

Capas:

I.-

  • De 0-500 Km.

  • Es una capa sólida porque se propagan las ondas “S”.

  • Es homogénea porque la velocidad es constante y no se desvía.

I I.-

  • De 500-1300 Km.

  • Es una capa heterogénea de rigidez decreciente porque la onda cambia radicalmente y su velocidad disminuye con la profundidad.

I I I.-

  • De 1300-2400 Km.

  • Es una capa fluida porque las ondas “S” no se propagan.

  • Es heterogénea y de rigidez creciente.

GRAFIA 2.-

Capas:

I.-

  • De 0- 250 Km.

  • Es una capa sólida porque pasan las ondas “S”.

  • Es una capa homogénea porque las ondas no cambian de dirección.

II.-

  • De 250-750 Km.

  • Es una capa sólida.

  • Es una capa heterogénea y de rigidez creciente

III.-

  • De 750-1250 Km.

  • Es una capa fluida porque las ondas “S” no pasan.

  • Es una capa heterogénea de rigidez creciente.

IV.-

  • De 1250-2000 Km.

  • Es una capa heterogénea y de rigidez creciente

  • Probablemente es una capa sólida porque la rigidez ha crecido mucho.

1.7.- CAPAS DE LA TIERRA

La litosfera incluye el manto superior. Las rocas a estas profundidades tienen una densidad de 3,3. El manto superior está separado de la corteza por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil conocida como astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de 100 km de grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse. Y el núcleo, tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosor con una densidad relativa media de 10. Esta capa es probablemente rígida. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es sólido.

a) La corteza terrestre está formada:

  • Corteza oceánica: más fina y más sencilla que la continental. Formada por capa sedimentaria y oceánica, no tiene granítica. En las zonas de mayor profundidad de os océanos solo encontramos una única capa formada principalmente por basalto.

  • Corteza continental: tiene más espesor que la oceánica y está compuesta por:

    • Capa sedimentaria: formado fundamentalmente por arcillas, calizas y areniscas.

    • Granítica: debajo de la sedimentaria formada por silicatos de aluminio y eso forma rocas graníticas.

    • Basáltica: debajo de la granítica, formada por silicatos de magnesio que forman rocas basálticas.

b) El manto terrestre:

Es la capa intermedia que se ubica entre la corteza y el núcleo. Se encuentra compuesto por una materia en estado viscoso, probablemente silicato de hierro y magnesio divididos en cierto número de capas concéntricas. Representa el 83% del volumen de la Tierra. Su interior se divide en una capa gruesa, el manto inferior, que rodea un núcleo esférico más profundo. El manto se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6.

c) El núcleo:

Es la parte central de la estructura terrestre, una zona esférica de unos 3.500 km de radio. Basándose en el comportamiento que experimentan las ondas sísmicas al alcanzar este lugar, se ha podido deducir que su parte interna posee propiedades líquidas. Es poco lo que se conoce sobre la estructura del núcleo más interno de la tierra. Los estudios demuestran que su superficie exterior tiene depresiones y picos, y estos últimos se forman donde surge la materia caliente. De acuerdo con ciertas peculiaridades geomagnéticas de nuestro planeta, el núcleo interno terrestre está constituido por una forma cristalina específica de hierro, dotada de un campo magnético propio, lo que permite explicar hechos tales como la inclinación de cuatro grados que presenta las líneas de los campos magnéticos terrestres. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y se considera que su densidad media es de 13.

1.8.-CLASIFICACIÓN GEODINÁMICA DE LAS CAPAS DE LA TIERRA.

Si ampliamos la gráfica de propagación de las ondas sísmicas entre los 50 y los 250 Km de profundidad observamos las siguientes variaciones en la velocidad de propagación.

Aquí podemos observar lo siguiente:

I.- Desde la tierra hasta los 100 Km, la velocidad de propagación ha ido en aumento. Por lo tanto la rigidez es creciente.

II.- Entre los 100 y los 200 Km la rigidez baja. Encontramos por lo tanto una zona compuesta por materiales plásticos.

III.- De los 200 Km hasta el manto la rigidez va en aumento.

Esto nos permite realizar otra clasificación de las capas de la tierra que es el modelo geodinámico.

Modelo geodinámico

Litosfera

Astenosfera

Mesosfera

Endosfera

  • Es la capa más superficial.

  • Es una capa rígida.

  • Comprende los primeros 100 Km de profundidad.

  • Comprende la corteza y los primeros 50 Km del manto.

  • Es una capa de baja rigidez (plástica).

  • Comprende entre los 100 y 200 Km de profundidad.

  • Es una capa de alta rigidez.

  • Comprende desde los 200 Km hasta el final del manto.

  • Es el equivalente al núcleo.

'Estructura de la Tierra'

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