02. MODELO ESTÁTICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA (Mario, David, Cristo y Noelia)


El modelo estático del interior de la Tierra.(mario)

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Es un prototipo de la estructura interna de la Tierra, en la cual estan :la Corteza, el Manto y el Núcleo. Estas capas de la Tierra estan separadas por discontinuidades:Mohorovicic,de Repetti,de Gutenberg y de Weichert-Lehman.La estructura interna de la Tierra es el conjunto de todas sus capas; desde el manto hasta el núcleo.





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Tipos de corteza terrestre


La corteza terrestrees la capa rocosa externa de la Tierra. Es comparativamente fina, con un espesor que varía de 7 km, en el fondo oceánico, hasta 70 km en las zonas montañosas de los continentes. Los elementos más abundantes de esta capa son el silicio, el oxígeno, el aluminio y el magnesio. La corteza de la Tierra ha sido generada por procesos ígneos, y estas cortezas son más ricas en elementos incompatibles que sus mantos subyacentes.Existen dos tipos de corteza terrestre: la corteza oceánica y la corteza continental.

Corteza oceánica

La corteza oceánica cubre aproximadamente el 75% de la superficie planetaria. Es más delgada que la continental y se reconocen en ella tres niveles. El nivel más inferior, llamado nivel III, linda con el manto en la discontinuidad de Mohorovicic; está formado por gabros, rocas plutónicas básicas.
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Sobre los gabros se sitúa el nivel II de basaltos, rocas volcánicas de la misma composición que los gabros, básicos como ellos; se distingue una zona inferior de mayor espesor constituida por diques, mientras que la más superficial se basa en basaltos almohadillados, formados por una solidificación rápida de lava en contacto con el agua del océano. Sobre los basaltos se asienta el nivel I, formado por los sedimentos, pelágicos en el medio del océano y terrígenos en las proximidades de los continentes, que se van depositando paulatinamente sobre la corteza magmática una vez consolidadas. Los minerales más abundantes de esta capa son los piroxenos y los feldespatos y los elementos son el silicio, el oxígeno, el hierro y el magnesio.
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Corteza continental

La corteza continental es de naturaleza menos homogénea, ya que está formada por rocas con diversos orígenes. En ella predominan las rocas ígneas intermedias-ácidas (como el granito por ejemplo) acompañadas de grandes masas de rocas metamórficas formadas por metamorfismo regional en los orógenos y extensamente recubiertas, salvo en los escudos, por sedimentarias muy variadas. En general, contiene más silicio y cationes más ligeros y, por tanto, es menos densa que la corteza oceánica. Tiene también un grosor mayor y en la historia geológica se observa un aumento en su proporción respecto del total de corteza terrestre, ya que, por su menor densidad, es difícil que sus materiales sean sumergidos en el manto. Los minerales más abundantes de esta capa son los cuarzos, los feldespatos y las micas, y los elementos químicos más abundantes son el oxígeno (46,6%), el silicio (27,7%), el aluminio (8,1%), el hierro (5,0%), el calcio (3,6%), el sodio (2,8%), el potasio (2,6%) y el magnesio (2,1%). ESTE ESQUEMA ESTÁ MAL: LA LITOSFERA NO VA DEBAJO DE LA CORTEZA

El manto

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El manto terrestre es la capa de la Tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo (supone aproximadamente el 87% del volumen del planeta). El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad (o alrededor de 8 km en las zonas oceánicas) hasta los 2.900 km (transición al núcleo).
El manto se diferencia principalmente de la corteza por sus características químicas y su comportamiento mecánico, lo que implica la existencia de una clara alteración súbita (una discontinuidad) en las propiedades físicas de los materiales, que es conocida como discontinuidad de Mohorovicic, o simplemente Moho. Esta discontinuidad marca la frontera entre la corteza y el manto.
Características físicas
En los puntos siguientes se hace una caracterización de los principales parámetros físicos del manto.
Estado del material
El material del que se compone el manto puede presentarse en estado sólido o como una pasta viscosa, como resultado de las elevadas presiones. Sin embargo, al contrario de lo que se pueda imaginar, la tendencia en áreas de alta presión es que las rocas se mantengan sólidas, pues así ocupan menos espacio físico que los líquidos resultantes de la fusión. Además de eso, la constitución de los materiales de cada capa del manto determina el estado físico local. Así, el interior de la Tierra, incluyendo el núcleo interno, tiende a ser sólido porque, a pesar de las altísimas temperaturas, está sujeto a presiones tan elevadas que los átomos, al ser compactados, obligan a que las fuerzas de repulsión entre los átomos sean vencidas por la presión externa. En resultado, a pesar de la temperatura, la sustancia se mantiene sólida.
Temperatura
Las temperaturas del manto varían entre los 100°C (373 K) en la zona de contacto con la corteza, hasta los 3.500 °C (3.873 K) en la zona de contacto con el núcleo, aproximadamente. Este aumento de temperatura refleja a la vez la mayor dificultad de las capas profundas en perder calor por conducción a la superficie y la mayor capacidad endógena de producir calor en profundidad.
Viscosidad
La viscosidad en el manto superior (la astenosfera) varía entre 1021 y 1024 Pa/s, dependiendo de la profundidad.1 Por lo tanto, el manto superior se desplaza muy lentamente, comportándose simultáneamente como un sólido y como un líquido de alta viscosidad. Ello explica el lentísimo movimiento de las placas tectónicas y los movimientos isostáticos de hundimiento y realzamiento de las placas tectónicas cuando se altera su peso.
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Densidad
La densidad en esta región aumenta linealmente de 3,4 a 4,6 (en el manto superior) y de 4,6 a 5,5 (en el manto inferior). En el manto superior, la presencia de la astenosfera marca zonas de fusión parcial. Aparentemente, en el manto inferior no ocurre ningún cambio de fase importante, a pesar de que se dan pequeños gradientes en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a los 1.230 km y 1.540 km de profundidad.

Subdivisiones del manto

  • El manto superior o astenosfera (de la Moho a los 650 km de profundidad).
  • El manto inferior o mesosfera (de los 650 km de profundidad al límite externo del núcleo).

Manto superior

El manto superior (o manto externo) se inicia en la Moho, que está a una profundidad media de 6 km bajo la corteza oceánica y a una profundidad media de 35,5 km bajo la corteza continental, aunque puede alcanzar en ésta última profundidades superiores a 400 km en las zonas de subducción.
Las velocidades de las ondas sísmicas medidas en esta capa son típicamente de 8,0 a 8,2 km/s, que son mayores que las registradas en la corteza inferior (6,5 a 7,8 km/s). Los datos geofísicos demuestran que entre 50 y 200 km (o más en las zonas de subducción) de profundidad ocurre una disminución en la velocidad de las ondas P (longitudinales) y una fuerte atenuación de las ondas S (transversales), de ahí que esta región sea conocida como zona de baja velocidad.
Manto interno
El manto interno (o manto inferior) se inicia cerca de los 650 km de profundidad y se extiende hasta a la discontinuidad de Gutenberg, situada a 2.700 - 2.890 km de profundidad, en la transición al núcleo. El manto inferior está separado de la astenosfera por la discontinuidad de Repetti, siendo pues una zona esencialmente sólida y de muy baja plasticidad.
La densidad en esta región aumenta linealmente de 4,6 a 5,5. Aparentemente, en el manto inferior no ocurre ningún cambio de fase importante, a pesar de que se dan pequeños gradientes en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a los 1.230 km y 1.540 km de profundidad.
Convección en el manto y puntos calientes
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Debido a las diferencias de temperatura entre la corteza terrestre y el núcleo externo existe la posibilidad térmica de formación de una corriente convectiva que abarque todo el manto. No obstante, esta capacidad se ve mermada por la bajísima plasticidad de los materiales del manto inferior y por el gradual aumento de la densidad (por la diferencia de composición y de la presión).
Sin embargo, ello no impide que suban en dirección a la superficie ¿diapiros plutónicos? aislados y que fragmentos de corteza más fría y densa se hundan en las zonas de subducción, formando extensas zonas de re-fusión de materiales de la corteza. La baja plasticidad fuerza a estos movimientos a una extrema lentitud, haciéndolos durar centenares de miles, o incluso millones, de años.
En las zonas donde los diapiros persisten y se aproximan de la superficie, lo que lleva a la fusión de los materiales a medida que la presión disminuye con el ascenso, se forman puntos calientes (del inglés, hot spots) que después se traducen, en la superficie, en formaciones intrusivas, en vulcanismo persistente o en un ensanchamiento de la corteza oceánica. En las zonas de subducción, la subida de los materiales fundidos y el efecto de la introducción de enormes cantidades de agua en el manto llevan al surgimiento de arcos insulares (como las Antillas o Japón) y de cadenas volcánicas (como la Cordillera de los Andes).
La convección en el manto terrestre es un proceso caótico de dinámica de fluidos que parece determinar el movimiento de las placas tectónicas y, por esa vía, a la deriva de los continentes. En este contexto conviene tener presente que la deriva de los continentes es sólo parte del proceso de desplazamiento de las placas tectónicas, ya que la rigidez de estas y los fenómenos de generación de nueva corteza que ocurren a lo largo de los rifts y de destrucción a lo largo de las regiones de subducción, dan a éste un carácter muy complejo.
Por otro lado, el movimiento de la litosfera está necesariamente desligado del de la astenosfera, lo que hace que las placas se desplacen con velocidades relativas diferentes sobre el manto. De ahí que los hot-spots puedan dar origen a cadenas de islas (como los archipiélagos de Hawái y de las Azores, en los que cada isla o volcán marca la posición relativa del hot-spot en relación a la placa litosférica en un determinado tiempo).¿TU ENTIENDES LO DE LOS DIAPIROS?
El núcleo
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El núcleo es la parte más profunta de la Tierra, comienza a partir de la discontinuidad de Gutenberg. El núcleo de la Tierra es su esfera central, la más interna de las que constituyen la estructura de la Tierra. Está formado principalmente por hierro (Fe) y níquel (Ni). Tiene un radio de 3.486 km, mayor que el planeta Marte. La presión en su interior es millones de veces la presión en la superficie y la temperatura puede superar los 6.700 °C. Consta de núcleo externo líquido, y núcleo interno sólido.

Núcleo externo

Se cree que el núcleo externo es líquido y está compuesto de hierro mezclado con níquel y pocos rastros de elementos más ligeros. La mayoría de los científicos cree que la convección del núcleo externo, combinada con la rotación de dicho núcleo causada por la rotación de la Tierra (efecto de Coriolis), causan el campo magnético terrestre a través de un proceso explicado por la hipótesis de la dínamo.

Núcleo interno

external image n%25C3%25BAcleo2.gifEl núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se cree que está compuesto principalmente por hierro hasta un 70%, de níquel 20% entre otros metales pesados como iridio, plomo y titanio; algunos científicos piensan que podría estar en la forma de un solo cristal de hierro extremadamente duro y pesado que forma una aleación. Especulaciones recientes sugieren que la parte más interna del núcleo está enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por encima de 55, lo que incluiría oro, mercurio y uranio.
El núcleo interno sólido es demasiado caliente como para sostener un campo magnético permanente, pero probablemente actúa como un estabilizador del campo magnético generado por el núcleo externo líquido.
Efecto de Coriolis:
Este efecto consiste en la existencia de una aceleración relativa del cuerpo en dicho sistema en rotación. Esta aceleración es siempre perpendicular al eje de rotación del sistema y a la velocidad del cuerpo.