"Blog" para la asignatura de Biología y Geología de 4º de ESO curso 2010-2011

viernes, 29 de octubre de 2010

EL GRADIENTE GEOTÉRMICO DEL PLANETA TIERRA (EL CALOR INTERNO TERRESTRE)

Es fácil comprobar en minas y sondeos que la temperatura de los materiales del interior de la Tierra aumenta con la profundidad. En numerosos pozos petrolíferos se llega a los 100 °C a unos 4.000 m de profundidad. Por otra parte, las erupciones volcánicas llevan a la superficie terrestre materiales a elevadas temperaturas provenientes de zonas profundas.
Una sutil capa de la corteza terrestre, que raramente supera unas docenas de centímetros de espesor, se caracteriza por el hecho de que sus temperaturas dependen de la temperatura existente en superficie, mostrando, por tanto, variaciones diurnas y estacionales. La influencia de la temperatura externa es menor a medida que se profundiza, hasta llegar a cierto nivel, denominado nivel neutro o zona de temperaturas constantes, en el cual la temperatura es constante e igual a la media superficial del lugar. La profundidad a que se encuentra el nivel neutro en una zona determinada varía entre 2 m y 40 m, y es tanto mayor cuanto más extremo sea el clima en superficie. Por debajo del nivel neutro la temperatura aumenta con la profundidad, aunque dicho aumento no es uniforme.
Para el estudio del régimen térmico de las zonas del interior de la Tierra se ha establecido el gradiente geotérmico, número de grados que aumenta la temperatura al profundizar 100 m. El gradiente geotérmico expresa el valor del aumento de la temperatura con la profundidad.
En los niveles más superficiales de la corteza terrestre el valor medio del grado geotérmico es de unos 33 m, es decir, hay que profundizar dicha distancia para que la temperatura aumente 1°C. A este valor del grado le corresponde un valor del gradiente geotérmico de 3°C cada 100 m. Como hemos dicho, estos valores medios sólo son aplicables a las zonas más externas de la corteza, pues de mantenerse a todo lo largo del radio terrestre las temperaturas serían tan elevadas que los materiales fundirían a profundidades de solo unos centenares de kilómetros (teniendo en cuenta que el radio terrestre es de unos 6.367 km, si el gradiente geotérmico se mantuviera uniforme con el valor antes mencionado, en el centro de la Tierra se alcanzarían temperaturas de cerca de 200.000 °C, a la cual la Tierra sería una bola incandescente).
En la actualidad, la mayor parte de los geofísicos admiten que las temperaturas de las zonas internas de la Tierra no superan unos pocos miles de grados, a lo sumo 4.000 a 5.000°C. El gradiente geotérmico, por tanto, disminuye con la profundidad.




Dos son las hipótesis que intentan explicar el origen del calor interno de la Tierra.
  1. Una considera que se trata de un calor remanente del primitivo estado de alta temperatura por el que pasó el planeta en sus primeras etapas de formación.
  2. La otra teoría acerca del origen del calor interno de la Tierra sostiene que éste se debe sobre todo a la energía liberada en la desintegración natural de los elementos radiactivos, que es especialmente abundante en las capas bajas de la corteza terrestre y en las superficiales del manto, es decir, allí donde el gradiente geotérmico parece ser mayor.
Numerosos geofísicos consideran que el calor interno de nuestro planeta es producto de una combinación de las dos causas descritas, o sea el resultado de un calor remanente y del calor desprendido en reacciones radiactivas.

EL ORIGEN DE LA TIERRA

Fragmento de una película documental (algo antigua "Planeta Tierra" 1986 NHK) que muestra la formación de la Tierra a partir fragmentos de roca de diferente tamaño.





La teoría aceptada hoy en día recibe el nombre de Teoría de los Planetesimales. Concuerda razonablemente con la teoría del propio origen del Universo y de las galaxias a partir del Big - Bang.
Estos son sus presupuestos: una nube de gas y polvo cuyas partículas, por efecto de la gravedad, habrían comenzado a juntarse unas con otras, formando una gran masa que habría alcanzado la temperatura suficiente para iniciar las reacciones de fusión, apareciendo una estrella que sería el Sol. El resto de la nebulosa, dispuesta alrededor del Sol, comenzaría a enfriarse y sus componentes moleculares se habrían colocado de acuerdo a su densidad y masa por la atracción gravitatoria solar de la manera siguiente:
a.- Los elementos y moléculas más densos serían atraídos con mayor fuerza y quedarían más cerca del Sol, originando los planetas terrestres.
b.- Los componentes gaseosos, más ligeros serían atraídos con menos fuerza y quedarían más lejos, originando los planetas gaseosos.
c.- Habrían aparecido pequeños cuerpos sólidos de distintos tamaños que se atraerían unos contra otros, uniéndose y formando cuerpos cada vez mayores. Estos cuerpos sólidos reciben el nombre de planetesimales.
d.- Finalmente estos planetesimales irían formando los ocho grandes cuerpos que terminarían dando los planetas. Los asteroides son planetesimales que sobraron y no llegaron a formar parte de ningún planeta de tipo terrestre. Más allá de Neptuno quedaron restos gaseosos congelados formando los cometas; Plutón sería un objeto cometario atraído posteriormente por la gravedad del Sistema Solar, como tal vez haya sucedido con Qoaoar o Sedna. Los satélites más grandes se formarían igual que los planetas y otros serían asteroides y cometas capturados.

SISMÓGRAFOS Y SISMOGRAMAS

El instrumento esencial para estudiar los sismos es el sismógrafo . Este es un aparato que registra el movimiento del suelo causado por el paso de una onda sísmica.









Fig. 18. Sismógrafo de Péndulo

El mecanismo consiste usualmente en una masa suspendida de un resorte atado a un soporte acoplado al suelo, cuando el soporte se sacude al paso de las ondas sísmicas, la inercia de la masa hace que ésta permanezca un instante en el mismo sitio de reposo. Posteriormente cuando la masa sale del reposo, tiende a oscilar. Sin embargo, ya que esta oscilación posterior del péndulo no refleja el verdadero movimiento del suelo, es necesario amortiguarla. Actualmente se logra por medio de muelles o imanes que ejercen las fuerzas amortiguadoras de la oscilación libre de la masa.
Si se sujeta un lápiz a la masa suspendida, para que pueda inscribir en un papel pegado sobre un cilindro que gira a velocidad constante, se podrá registrar una componente del movimiento del suelo. El papel donde traza el movimiento se conoce como sismograma.


ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA : MODELO GEOQUÍMICO

Como hemos visto, gracias al estudio de las ondas sísmicas podemos cocer el interior terrestre y la primera conclusión a la que llegamos es que no es homogéneo, podemos dividirla en una serie de capas concéntricas, que difieren unas de otras en su composición química y en sus propiedades mecánicas. Gracias a los datos obtenidos a través de otros métodos de estudio (como los gravimétricos, magnéticos, etc...) llegamos a establecer un modelo de estructura interna de la Tierra basado en su composición:


  • Corteza. Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía entre los 12 km, en los océanos, hasta los 80 km en los continentes bajo las cordilleras . La corteza está compuesta por basalto en las cuencas oceánicas y por granito en los continentes.
  • Manto. Es una capa intermedia entre la corteza y el núcleo que llega hasta una profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. El cambio de la corteza al manto está determinado por la discontinuidad de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe una separación determinada por las ondas sísmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).
  • Núcleo: Es la capa más profunda del planeta y tiene un espesor de 3475 km. El cambio del manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de Gutenberg (2900 km).
    El núcleo está compuesto de una aleación de hierro y níquel, y de otros elementos minoritarios, y es en esta parte donde se genera el campo magnético terrestre. Éste se subdivide a su vez en el núcleo interno, el cual es sólido, y el núcleo externo, que es líquido. El núcleo interno está a su vez dividido en dos, externo (líquido) e interno (sólido, debido a las condiciones de presión). Esta división se produce en la discontinuidad de Wiechert-Lehman-Jeffreys (5150 km). Tiene una temperatura de entre 4000 y 5000 °C.

miércoles, 20 de octubre de 2010

ONDAS SÍSMICAS

"Al romperse la roca se generan ondas que se propagan a través de la Tierra, tanto en su interior como por su superficie. Básicamente hay tres tipos de ondas. El primero de ellos, llamado ondas P, consiste en ........"

Ondas Sísmicas

Vídeo

TEMA 8: ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA

CONTENIDOS

1- El tiempo geológico.
2-¿Cómo se estudia el interior de la Tierra?
             2.1- Métodos directos
             2.2- Métodos indirectos
3- Seismos y ondas sísmicas
             3.1- Terremotos y maremotos
             3.2- Ondas sísmicas
4- Estructura de la Tierra: Modelo geoquímico
5- El calor interno terrestre
6- Estructura de la Tierra: Modelo dinámico
7- La dínámica terrestre
             7.1- Los movimientos verticales: Isostasia
             7.2- El problema de los relieves; Teorías fijistas y teorías movilistas
             7.3- Teoría de la Deríva Continental de Wegener
             7.4- Hacia la tectónica de placas.
                                     - La estructura de los fondos oceánicos: dorsales, llanuras abisales, fosas, etc
                                     - La  teoría de la Expansión del Fondo Oceánico de Hess
                                     - Distribución de volcanes y terremotos: el plano de Benioff
             7.5- La teoría de la Tectónica de Placas

martes, 19 de octubre de 2010

EXAMEN TEMA 7: EL RELIEVE Y SU MODELADO

Viernes 21 de octubre.

SISTEMAS MORFOCLIMÁTICOS

"Aunque la litología y la estructura de las rocas condicionan el modelado, es el clima y, por tanto, los factores climáticos, lo que más influye en el relieve de una región. En consecuencia, pueden aparecer formas de relieve similares en lugares geográficos distantes entre ellos si tienen el mismo clima....."

http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/modelado-relieve/sistemas-morfoclimaticos.html?x=20070417klpcnatun_152.Kes

FACTORES CONDICIONANTES DEL MODELADO

"El clima es el factor más influyente en el modelado del paisaje. No obstante, no es el único. Además del clima, los factores litológicos, estructurales, dinámicos, climáticos y antrópicos, combinados entre sí, dan lugar al relieve......"

http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/modelado-relieve/factores-condicionantes-modelado-relieve.html?x=20070417klpcnatun_150.Kes

 http://www.kalipedia.com/popup/popupWindow.html?tipo=fotogaleria&url=20070417klpcnatun_67.Zes&seccion=Materias&subseccion=CienciasNaturales&subsubseccion=CienciasdelaTierraydelUniverso&tipo_contenido=COL&popw=804&poph=588

Ejemplo de la influencia que tienen las estructuras geológicas en el paisaje: oberva esta fotografía de satélite del Estado de  Pennsylvania (Noreste de EEUU) y fijate en las franjas de color verde más intenso que representan zonas de bosques y montañas. Estas corresponderían a zonas donde los materiales estan plegados, este plegamiento junto con el tipo de roca que lo forman condiciona el relieve de la zona y le da el aspecto característico.


Ver mapa más grande

MODELADO CÁRSTICO

"Recibe este nombre el conjunto de acciones y procesos de modelado condicionados por la presencia de rocas carbonatadas, fundamentalmente calizas, que, siendo solubles bajo determinadas condiciones, dan lugar a morfologías y paisajes peculiares.........."

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/karst.htm


Travertinos


MODELADO GLACIAL

"Se puede definir un glaciar como una masa de hielo policristalino procedente de nieve compactada y recristalizada. Esta masa de hielo se mueve desplazándose a favor de pendiente en un proceso de descarga desde la zona de acumulación hacia zonas bajas y/o marginales, en las que se produce la pérdida de hielo, ya sea por ablación (fusión, evaporación o sublimación) o por desmembramiento de la masa de hielo sobre aguas continentales o marinas........"

 http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/glac.htm

Actividades:

http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/Tema2_4eso/glaciar_cards.htm

MODELADO LITORAL

"La acción erosiva del mar sobre las rocas del litoral se debe fundamentalmente a mecanismos relacionados con el efecto del oleaje: la presión ejercida por el agua y por el aire situado en grietas o fisuras, que es comprimido como por un émbolo al golpear la ola, más el impacto del material fragmentario que la ola arroja contra las rocas. Tampoco hay que olvidar la acción de la disolución que ejerce el agua y, en fin, la amplitud que a todas esas acciones proporciona la oscilación de las mareas......."

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/mar.htm



Retroceso de un acantilado

MODELADO EÓLICO

"El desierto pedregoso o REG es el paisaje más extendido en las regiones áridas. Los relieves rocosos son atacados por la meteorización, fundamentalmente de tipo mecánico como consecuencia de la falta de agua, por termoclastia y crecimiento de cristales de sales. El viento terminará arrastrando las partículas más finas (esta acción es la deflación) y quedarán los cantos........"

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/arido.htm




jueves, 14 de octubre de 2010

MODELADO TORRENCIAL

"Las aguas salvajes son aguas superficiales carentes de cauce y caudal fijos. Corresponden por tanto a fenómenos episódicos de precipitaciones más o menos intensas o fenómenos de deshielo repentino de origen climático o volcánico, por ejemplo. Su efecto erosivo puede llegar a ser muy importante, arrastrando grandes cantidades de materiales, destruyendo el suelo edáfico e, incluso, ocasionando avenidas y desencadenando movimientos de ladera. En todo caso, depende de factores como: cubierta vegetal del terreno, pendiente, tipo de material.


Los torrentes se encauzan en canales persistentes aunque el caudal es también temporal......."
 
http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/salva.htm

EL MODELADO FLUVIAL

"Los ríos se caracterizan por poseer un cauce más o menos fijo y un caudal permanente. Esto último es posible gracias a la aportación procedente de aguas subterráneas. Sin embargo,..........."

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/rios.htm

http://www.cienciasnaturales.es/FLUVIAL.swf


Cómo se forman las terrazas

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/GEO/mod/fterraz.htm



Actividades:

CUENCAS SEDIMENTARIAS Y AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Las cuencas sedimentarias son depresiones naturales de la corteza terrestre, que pueden presentar dimensiones de varios miles de kilómetros cuadrados y en las que se acumulan materiales erosionados procedentes de otros lugares y transportados hasta allí por la acción del agua, el viento u otros medios. La cuenca sedimentaria por tanto delimita una zona geográfica en la que se produce hundimiento y por tanto acumulación de sedimentos. Las condiciones físicas (temperatura, etc..), químicas (concentración de sales, presencia de oxígeno, etc) y biológicas (vegetación, etc) en esa zona (normalmente muy amplia) varían de unos lugares a otros y a lo largo del tiempo. Estas condiciones físicas, químicas y biológicas es lo que se denominan ambientes sedimentarios, y van a condicionar el tipo de sedimentos y las estracturas sedimentarias que se van a producir. (ambientes sedimentarios: el conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que se encuentran afectando la sedimentación (Fraser, 1989))




Actividad:
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/petrogeneticos/actividad9/actividad9.htm

SEDIMENTACIÓN

La sedimentación es la acumulación por deposición de todos aquellos materiales alterados y transportados previamente. Siempre tiene lugar cuando disminuye la energía de los agentes de transporte. Por ejemplo cuando el río llega al mar. Los sitios donde se acumulan los sedimentos se llaman cuencas sedimentarias.

La sedimentación suele producirse con una ordenación de los materiales depositados, desarrollandose lo que se conoce como estructuras sedimentarias. El tipo de estructuras sedimentarias que se generan va a depender de varios factores como pueden ser el agente geológico que produce este proceso, y las características físicas (velocidad de la corriente, dirección de la misma, etc, químicas (presencia de oxígeno, concentración de sales)y biológicas (tipos de organismos presentes, etc) del lugar donde se produce la sedimentación.
El estudio de los sedimentos antiguos (los que encontramos en las rocas sedimentarias) nos permite deducir, por tanto, las condiciones físicas, químicas y biológicas en las que se generaron estos sedimentos cuando las comparamos con las condiciones en las que ocurren en la actualidad.

Algunas de estas estructuras son:

-Estratificación: disposición de los estratos en capas:




Laminación: disposición de finas capas de sedimentos.



Sedimentación gradada o granoselección:



Ripple mark: rizaduras producidas sobre un fondo arenoso por corrientes o por olas.





Hay muchísimas más estructuras sedimentarias y otra serie de datos (color, composición) de los sedimentos que nos ayudan a estudiar las condiciones en los que se generaron y reconstruir de esa forma las condiciones ambientales que habia en el pasado. Si queréis saber más esta presentación en power point es muy didáctica:


martes, 5 de octubre de 2010

TRANSPORTE

La transferencia de masa de un punto a otro es el transporte. Es el resultado de la interacción dinámica entre unas partículas y un fluido en movimiento, sino existe este fluido, en general no existe transporte. Es un sistema que necesita que exista una fase sólida (transportado) y una fase fluida (medio de transporte), que desplaza o una fase sólida (fragmentos de rocas y granos de minerales de muy diferentes tamaños) y/o sustancias en estado iónico que previamente han sido disueltas en dicho medio. Además de un fluido, para que tenga lugar el transporte necesitamos que existan fuerzas que venzan la gravedad y la atracción electrostatica que cohesiona algunas partículas. Esto se consigue con el movimiento del fluido que adquiere energía cinética necesaria para dicho proceso.

Cuando hablamos de fase fluida generalmente se piensa en el agua pero también el aire es una fase fluida.
Podemos hablar de tres tipos de transporte: suspensión, saltación y por carga de fondo. En el transporte en suspensión la partícula transportada se mantiene en el seno del fluido y es capaz de recorer largas distancias sin tener contacto con el suelo. En el transporte de saltación, la partícula en principio se eleva y luego vuelve a caer y así hasta que se para, en este caso la partícula se puede elevar de una a mil veces su diámetro. El transporte por rodadura consiste en que la partícula circula rodando por el fondo y el transporte por arrastre la partícula es arrastrada por el fondo din despegerse de el.

EROSIÓN

La erosión se produce cuando el agua, el hielo o el viento arrastran la tierra o la roca meteorizada. La energía del inició del movimiento es siempre mayor que la energía del transporte. Es decir las fuerzas para erosionar una roca son mayores que mantener las mismas partículas en movimiento (véase diagrama de Hjulstrom).


La roca blanda es más susceptible de ser fragmentada y arrastrada que la roca dura. El desplazamiento de los materiales desgastados presuponen un transporte, que es la segunda fase del proceso de erosión. La gravedad a lo largo de una pendiente, el viento, etc aseguran este desplazamiento.

Y luego de un desgaste o perdida de material y consecuente transporte del mismo llevan a una acumulación que es la última fase de este proceso denominado erosión. En difinitiva lo que tenemos es una redistribución de los materiales de la superfície terrestre, dejando este proceso su reflejo en el relieve.

METEORIZACIÓN QUÍMICA

Es la destrucción de la roca por acción de agentes químicos, como son el agua, el oxígeno molecular y el dióxido de carbono. El agua interviene en todos los procesos de meteorización química, ya que transporta los otros agentes, aumentando así la acción de éstos. Los tipos de meteorización química son:

Hidratación

Cuando el vapor de agua se combina con los componentes de la roca aumenta su volumen. También cambiará su volumen cuando se evapore el agua. ¡Piensa qué ocurriría si construyeras tu casa sobre un suelo que absorbiera mucha agua y aumentara de volumen!

Oxidación

El oxígeno presente en la Atmósfera se disuelve en el agua. Al caer sobre las rocas formadas por minerales con elementos metálicos, se oxidan. Los elementos oxidados se separan fácilmente de la roca y ésta se destruye. Lo mismo le ocurre a la campana de la imagen.

Disolución

En este proceso los minerales se disuelven con el agua y son arrastrados por ella. Al disolverse, la roca desaparece poco a poco y termina por no quedar ni rastro de ella.

Carbonatación
El dióxido de carbono (CO2) junto con el agua, destruye una de las rocas mas duras, la roca caliza.


El proceso consiste en una lenta transformación del carbonato cálcico (que forma el mineral calcita, componente fundamental de las rocas sedimentarias denominadas calizas) insoluble en bicarbonato cálcico soluble en agua , gracias a la disolución del CO2 admosferico en esta.

LA METEORIZACIÓN MECÁNICA

Se llama también meteorización mecánica. Se produce la destrucción de la roca por acción de agentes físicos, como la temperatura o la presión,.........
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/3ESO/Agentes_1/ampliafisica.htm