1interior terrestre

Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola
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EL INTERIOR TERRESTRE
El conocimiento de nuestro planeta

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DESARROLLO DEL TEMA

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ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA
DE LA TIERRA
• Estudio de estructura, composición y dinámica
de la Tierra asunto de difícil acceso
• Directamente solo accedemos a una
profundidad de 3600 m a través de sondeos y
en las minas más profundas no se superan los
12 km
• No existen equipos adecuados a las condiciones
a esas profundidades
• Por ello al hablar de métodos de estudio….

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ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA
DE LA TIERRA
• Métodos de estudio:
– Directos:
• Minas profundas
• Sondeos
• Exploración geológica
– Indirectos:
• Meteoritos (provienen de otras zonas del Universo)
• Densidad de la Tierra
• Método magnético
• Estudio de ondas sísmicas

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MÉTODOS DE ESTUDIO DIRECTOS
• Minas: la más profunda 4 km. Suráfrica
• Sondeos:
– Perforaciones especializadas. Testigos geológicos
– P.ej. Extracción de petróleo. 12 km máximo (Kola,
Rusia)
• Exploración geológica
– Muestras de rocas que afloran a la superficie
– Magma del manto

IMÁGENES

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M. DIRECTOS**: GRADO GEOTÉRMICO
• 1ºC de aumento de Tª cada 30m (grado
geotérmico)
• Imposible continuar el interior tendría una
temperatura que provocaría inestabilidad en el
planeta
• Tª interior 6000- 12000ºC

M. INDIRECTOS: METEORITOS
• Son fragmentos
rocosos
• Zona de asteroides
Marte - Júpiter.
• Parte interior de otros
planetas próximos
reflejo del interior de
la Tierra.
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M. INDIRECTOS: DENSIDAD
• Densidad media 5,52
g/cm3
• Densidad superficie 2,6
y 3 g/cm3
• La densidad aumenta
desde la superficie con
2,8 g/cm3
hasta el
interior 14 g/cm3
• Cambio en
composición química y
mayor compresión

MÉTODOS INDIRECTOS: MAGNETISMO
• Basado en el estudio de las variaciones del
campo magnético terrestre.
• Las rocas que presentan minerales de hierro
reflejan la dirección del campo magnético
• Las rocas reflejan la orientación magnética
terrestre de la época en la que se formaron
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MÉTODOS INDIRECTOS: ONDAS
• Estudio más efectivo y moderno del interior
terrestre
• Se obtienen durante los terremotos o seísmos a
través de los sismógrafos
• Terremoto a 50-700 km
• Vibraciones viajan a través del interior terrestre
dónde se reflejan y refractan
• Su estudio informa sobre las características de
las capas atravesadas. Sismógrafo

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SISMÓGRAFO

• Según se transmitan por el interior terrestre o
por su superficie
– ONDAS INTERNAS
• Ondas P
• Ondas S
– ONDAS SUPERFICIALES
• Ondas Rayleigh
• Ondas Love
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TIPO DE ONDAS SÍSMICAS

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• ONDAS P:
– Primarias: mayor velocidad
5,5- 13,5 km/s
– Longitudinales
• ONDAS S:
– Secundarias: menos
velocidad 4-8 km/s
– Transversales.
– Sólo en medios sólidos.
• SUPERFICIALES

• Las ondas Rayleigh
– Semejantes al movimiento
de las olas
• Las ondas Love
– movimiento hacia un lado y
hacia otro lateral-
perpendicular
– un poco más rápidas que
las Rayleigh
• http://www.edumedia-sciences.com
/es/a89-los-tres-tipos-de-ondas-sismicas
• http://www.ua.es/ursua/ondas.htm
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PROPAGACIÓN DE ONDAS SÍSMICAS
• Se propagan según la ley
de Snell
– Sen i = v1
– Sen r = v2
• De acuerdo con esto se
pueden apreciar los
cambios de velocidad y
dirección de las ondas al
pasar de un medio al otro

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INTERIOR TERRESTRE
• Del estudio de las ondas se deduce que la
Tierra tiene una estructura en capas puesto que
hay cambios bruscos en la velocidad de
propagación de las ondas
• A esos cambios bruscos se denomina
discontinuidades

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LA GRÁFICA CLAVE

DISCONTINUIDADES
• Discontinuidad de
Mohorovicic
– 10 km océanos- 30-40 km
bajo continentes
– Separa corteza y manto
terrestre
• 0- 1000 km *****
– Canal de baja velocidad
– Zonas con menor rigidez
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DISCONTINUIDADES
• Discontinuidad de Gutemberg
– 2900 km
– Ondas P disminuyen mucho su velocidad
– Ondas S desaparecen
• Paso de material sólido a fluido
• Discontinuidad de Lehman o de Wiechert
– 5000-5200 km
– Aumento de velocidad de ondas P
• Incremento de la rigidez de los materiales
– División del núcleo en dos
• Externo fundido
• Interno sólido

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ESTRUCTURA DEL INTERIOR DE LA
TIERRA
• Estos tres cambios bruscos de velocidad en la
propagación de las ondas sísmicas nos permite concluir:
– La Tierra se estructura en capas
• Corteza
• Manto
• Núcleo externo- Núcleo interno
– Esas capas tendrán distinta composición en sus
materiales o distinto estado físico de los mismos

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CAPAS DE LA TIERRA

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DOS SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN
• UNIDADES GEOQUÍMICAS
– Criterio: COMPOSICIÓN
QUÍMICA
– Son: CORTEZA
• Continental
• Oceánica
– MANTO: externo e interno
– NÚCLEO:
• Externo
• Interno
• UNIDADES DINÁMICAS
– Criterio: comportamiento
mecánico de cada capa.
– Son: LITOSFERA
– ASTENOSFERA
– MESOSFERA
– NÚCLEO EXTERNO
– NÚCLEO INTERNO

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UNIDADES GEOQUÍMICAS

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LA CORTEZA
• Desde superficie hasta
DISCONTINUIDAD DE
MOHOROVICIC
• Capa delgada
– Continentes: 25-70
Km
– Océanos: 5 y 10 Km
– Separa corteza y
manto

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LA CORTEZA
• Gran variedad de rocas: sedimentarias, ígneas
o metamórficas
• Elementos más ligeros como O 46%
• Elementos pesados como el Fe sólo 15%

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LA CORTEZA OCEÁNICA
• Más delgada, más joven (12km)
• Densidad 3 gr/cc
• Capas (exterior a interior)
– Sedimentaria
• Su espesor disminuye a
medida que aumenta
distancia a la costa
– Basaltos (roca volcánica)
• Origen por enfriamiento rápido
• Pobre en cuarzo
• Rico en silicatos Mg+2
, Ca+2
y
Fe+2
, (olivino)
• Variada disposición: lavas
almohadilladas o diques

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LA CORTEZA OCEÁNICA II
• Capas:
– Sedimentaria
– Basaltos
– Gabros
• Zona más profunda
• Rocas de enfriamiento lento
• Rocas plutónicas cristalizadas
• Composición semejante al basalto
• Densidad: 3 g/cm3
• Edad: 0-180 millones de años

Lavas almohadilladas

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CORTEZA CONTINENTAL
• Formada por los continentes y
las plataformas continentales
• Grosor de 25- 70 km
• Densidad: 2’7 g/cm3
• Edad: hasta 4000 millones
años
• Muy variada en su
composición
• 1 milla= 1,60934 km

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CORTEZA CONTINENTAL II
• Dos zonas:
– Zona superficial:
• granitos y silicatos (predominantemente de Al+3
, Na+
y K+
)
• Rocas ligeras de color claro.
• Superpuesta tiene de forma discontinua una delgada
cubierta sedimentaria
– Zona inferior:
• menos conocida y no siempre diferenciable de la anterior
• semejante pero más densa por deformación

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EL MANTO
• La discontinuidad que indica su
final es la de GUTENBERG
– A 2900 km
– Ondas:
• P más despacio
• S desaparecen (material
fundido)
• 70 % de la masa total de la
Tierra
• Composición:
– Rocas pteridotitas
– Minerales ricos en Fe, Mg de
tipo olivino

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EL MANTO: COMPOSICIÓN QUÍMICA
• Contiene rocas de tipo pteridotitas materiales
ricos en Mg+2
y en Fe+2
• A lo largo del manto aparecen rocas con distinto
aspecto debida a su diferente cristalización pero
su composición química es la misma:
– Olivino: zona del manto superior
– Espinela : zona de transición entre manto superior e
inferior
– Perovskita: en el manto inferior

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MANTO: COMPOSICIÓN

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EL NÚCLEO
• Discontinuidad de LEHMAN,
separa
– Núcleo externo: líquido
– Núcleo interno: sólido (por
incremento de velocidad de
ondas P a 5150 km).
• Densidad: 10-13 g/cc
• Presión 1,3 millones la de la
atmósfera
• Tª 4000- 5000ºC
• En él se genera el campo
magnético (se observa en rocas)
• Composición: Fe y 5 % de Ni

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CAPAS DE LA TIERRA

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UNIDADES DINÁMICAS
(del interior de la tierra)

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UNIDADES DINÁMICAS
• Estas divisiones atienden al
comportamiento de los
materiales
• LITOSFERA:
– Capa más externa y rígida
– Toda la corteza y algo del manto.
Heterogénea
– Dos clases:
• Litosfera oceánica: (50-100 km)
• Litosfera continental (100-300
Km)
– Placas litosféricas: fracturas
– Movimientos horizontales:
terremotos y volcanes

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UNIDADES DINÁMICAS
• ASTENOSFERA
– Capa plástica.
– Hasta los 670 km de profundidad
(parte del manto)
– Pteridotita casi en el punto de
fusión. Tª 1400ºC
– Su comportamiento plástico
facilita el movimiento de la
litosfera + rígida y dura
– Canal de baja velocidad

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UNIDADES DINÁMICAS
• MESOSFERA
– Resto del manto.
– Muy voluminosa y
homogénea
– Corrientes de
convección: origen.
– Capa D” – posos del
manto. Este nivel es el
origen de las plumas
del Manto

UNIDADES DINÁMICAS: NÍVEL D
• Corrientes de convección que mueven placas
• Si la cantidad de calor que le llega al Manto es
mayor que la que puede ceder por convección
se puede producir la fusión parcial del Manto
• Ascenso más rápido del material fundido. A este
material caliente y fundido en ascenso se le
denomina penacho o pluma del Manto:
Vulcanismo de punto caliente

IMAGEN PLUMA MANTÉLICA

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UNIDADES DINÁMICAS
• NÚCLEO o ENDOSFERA
• Coincidencia con las unidades
geoquímicas.
• Discontinuidad de Wiechert
separa núcleo externo e
interno
• Interacción entre ambos:
campo magnético de la Tierra

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