ESTRUCTURA
INTERNA
DE LA TIERRA
En la nebulosa de Orión se han observado estrellas en formación
en estadios representativos de la teoría planetesimal.
¿En qué consiste esa teoría?
¿Cómo se formaron las diversas capas de nuestro planeta?
Para casa: distintas hipótesis sobre
el origen de La Luna.
¿Qué datos sabemos de la Tierra?
Del interior


Métodos directos: sondeos (máximo 12 km) y
minas (máximo 3,8 km). Gradiente geotérmico:
3ºC cada 100 m. Volcanes.
Métodos indirectos: densidad del interior,
propagación de las ondas sísmicas, temperatura
del interior terrestre, magnetismo terrestre,
meteoritos…
Del exterior
¿Qué forma tiene la Tierra?

¿Qué datos nos pueden indicar que la Tierra no
es plana?
Los barcos se hacen pequeños al alejarse y van
desapareciendo poco a poco.
 La sombra de la Tierra sobre La Luna durante un
eclipse lunar es redonda.

¿Cuál es el volumen de la Tierra?

El día del solsticio de verano (21 de junio), a las doce de la mañana, midió, en
Alejandría, con ayuda de una varilla colocada sobre el suelo, el ángulo de
inclinación del Sol, que resultó ser 7,2°; es decir, 360º/50. Al mismo tiempo
sabía que en la ciudad de Siena (actual Assuán), los rayos del sol llegaban
perpendicularmente al observar que se podía ver el fondo de un pozo
profundo. La distancia de Alejandría a Siena situada sobre el mismo meridiano
era de 5000 estadios (1 estadio = 160 m). Entonces Eratóstenes pensó que
dicha distancia sería igual a 1/50 de toda la circunferencia de la Tierra; por
tanto, la circunferencia completa medía: 50 × 5.000 = 250.000 estadios =
250.000 × 160 m = 40.000 km, de donde el radio de la Tierra medía: R =
40.000 / 2Pi = 6.366,19 km. Las actuales mediciones sobre el radio de la
Tierra dan el valor de 6.378 km. Como se puede observar se trata de una
extraordinaria exactitud, si se tienen en cuenta los escasos medios de que se
disponía.
Eratóstenes (284 a. J.C. - 192 a. J.C.)
¿Cuál es la masa de la Tierra?
¿Cuál es la masa de la Tierra?
m1m2
F G 2
d
Schiehallion
Charles Mason - 1773
Resultado: 5 x 1018 t
¿Cuál es la masa de la Tierra?
Henry Cavendish - 1798
Resultado: 6 x 1021 t
Densidad de la Tierra





Densidad media: masa tierra / volumen = 5,52
g/cm3
Densidad rocas = 2,7 g/cm3
¿Conclusión?
¿Cuál es el elemento denso más abundante del Universo?
¿Qué otros datos indirectos apoyan esta idea?
Ejercicios 3 y 4 pág 253
MÉTODOS INDIRECTOS
ONDAS SÍSMICAS
¿Dónde se producen?
¿Qué es un terremoto?
¿Qué es una falla?
¿Sólo se producen terremotos en las fallas?
MAPA DE SISMICIDAD
EN LA PENÍNSULA IBÉRICA
La información sísmica proviene de la base de datos del Instituto Geográfico
Nacional actualizada al año 2003. Los epicentros del periodo histórico entre
los años 1048 y 1919 están representados mediante valores de intensidad
sísmica, mientras que los correspondientes al periodo instrumental 1920-2003,
se representan por valores de magnitud.
TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS

Ondas internas:
•
•

Ondas P o primarias. Son ondas longitudinales. V= 8-13
km/s.
Ondas S o secundarias. Son ondas transversales. V= 4-8
km/s. No pueden atravesar líquidos.
Ondas superficiales (no aportan información sobre la estructura interna,
pero son las que causan los principales daños de los terremotos) v= 3,5 km/s.
Son el resultado de la combinación de las ondas P y S
cuando llegan a la superficie:
•
•
Ondas Love
Ondas Rayleigh
¿Qué tipo de onda sería la que se
genera en una superficie líquida al
lanzar sobre ella un objeto?
a)
b)
transversal.
Longitudinal.
SISMÓGRAFOS


Se usó probablemente en el siglo VII, estaba construido en
bronce y tenía 12 caritas de rana con balines en la boca a lo largo
de su perímetro y un pesado péndulo con un disco en la parte
central.
Supongamos que tuviéramos 10 de estos sismógrafos con
distintas distancias entre el disco y las quijadas inferiores de las
ranitas. Un temblor mediano tiraría todos los balines de los
sismógrafos en los que las distancias fueron pequeñas y ninguno
cuando la distancia fuera grande, además, en uno de los
sismógrafos sólo caerían los balines orientados en la dirección
del sismo. Este sistema de sismógrafos daría indicación de la
magnitud del sismo y de la dirección del epicentro.
SISMÓGRAFOS
SISMOGRAMAS
Ejercicios 34, 35 y 36 pág. 267
Propagación de las ondas sísmicas

Frente de onda:

Rayo sísmico: es cada uno de los radios que parte
es la superficie que separa el
material perturbado por el paso de la onda y el que aún
no ha sido alcanzado por ella. Tiene forma esférica.
del origen de la perturbación.
Ley de Snell
Willebrord Snel (1591-1626)
Si n1 > n2, entonces θ2 > θ1
V1<V2
Si n2 > n1, entonces θ1 > θ2
V1>V2
Ejercicios 5, 6 y 7
Ejercicio 8 pág. 257
Ejercicio
OTROS DATOS INDIRECTOS

Temperatura interna terrestre:
¿Cómo se obtienen los datos de esta gráfica?
- composición química
- presión
- puntos de fusión
OTROS DATOS INDIRECTOS

Magnetismo terrestre:
¿Cómo se genera nuestra campo magnético? Por el
movimiento del hierro fundido de nuestro núcleo externo
debido a:
- la rotación terrestre
Hans Christian Oersted 1819
- las corrientes de convección
OTROS DATOS INDIRECTOS


Meteoritos:
Si un material fue lo suficientemente abundante en nuestro
sistema solar como para aparecer en los meteoritos, es muy
probable que también se encuentre formando parte de nuestro
planeta.
Según su composición se pueden clasificar en:
•
•
•

Condritas: composición similar a las peridotitas. 86% de los meteoritos
que han llegado a nosotros son de esta clase.
Acondritas: similares al basalto. 9% del total.
Sideritas: Constituidos de hierro y níquel. 4%.
¿De dónde vienen los meteoritos?


Ejercicio 12
Algunos provienen de la Luna, o de Marte: después de haber sido proyectados al espacio por el choque
de un gran objeto, capaz de excavar un gran cráter, son interceptados por la órbita de la Tierra. La
mayoría provienen de fragmentos de asteroides producidos al chocar unos con otros.
Normalmente se volatilizan al atravesar la atmósfera, pero algunos llegan a chocar con el suelo, liberando
más o menos energía, según su tamaño y velocidad. Las lluvias de estrellas fugaces se producen cuando la
Tierra cruza la estela de pequeños fragmentos de rocas y polvo que dejan los cometas.
CAPAS DE LA TIERRA

Unidades geoquímicas:
•
Corteza: Desde el exterior hasta la discontinuidad de Mohorovicic.


•
•

C. continental: Espesor: 25-70 km. Composición heterógenea: gneis,
esquistos, granito y rocas sedimentarias. Densidad: 2,7 g/cm3. Antigüedad: 04000 M.a.
C. oceánica: Más delgada: 5-10 km. Estratificada: sedimentos, basalto y
gabro. Más densa: 3 g/cm3. Más joven: 0-180 M.a.
Manto: Entre Mohorovicic y Gutenberg. 83% del volumen. Roca más
abundante: peridotita (olivino y piroxeno). A más profundidad, más
densidad. El manto inferior es como el superior, pero comprimido.
Núcleo: 16% del volumen total. Composición: hierro con impurezas de
níquel (6%), como los sideritos. Alta densidad: 10-13 g/cm3.
Unidades dinámicas
Ejercicio 13
¿Qué porcentaje del volumen total de
la Tierra corresponde a la corteza?
¿Y la astenosfera?





Litosfera: La capa más externa y rígida. Incluye la corteza y algo del manto superior.
Espesor variable. Menor en la litosfera oceánica.
Manto superior sublitosférico: Desde la litosfera hasta los 670 km. Sólida,
peridotita. A escalas cortas de tiempo su comportamiento es rígido, pero si
consideramos intervalos de miles de años sus materiales, debido a las altas presiones y
temperaturas, tienen un comportamiento plástico y deformable, permite corrientes de
convección, aunque muy lentos (1-12 cm/año).
Manto inferior: Resto del manto hasta 2900 km. También presenta corrientes de
convección. En su base, limitando con el núcleo se encuentra la capa D’’ (discontinua e
irregular, 0-300 km de grosor, formada por materiales densos que “han caído” al
fondo del manto).
Núcleo externo: Hasta 5150 km, discontinuidad de Wiechert-Lehmann. Estado
líquido. Corrientes de convección. Origen del campo magnético terrestre.
Núcleo interno: A medida que el núcleo va transfiriendo su calor al manto, el hierro
cristaliza y se acumula en el fondo. De esta manera aumenta su tamaño a un ritmo muy
lento, quizá décimas de milímetro al año. Estado sólido.
Los últimos estudios demuestran que la astenosfera no existe,
puesto que la zona de baja velocidad no es universal y, al parecer, las
pequeñas zonas donde se encuentra un Manto más plástico, serían
debidas a restos de antiguas plumas.
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