viernes, 26 de octubre de 2012

Como identificar una estructura tectónica.



Las estructuras tectónicas , como los pliegues y fallas, no siempre se identifican con facilidad debido a que:
  • Pueden tener dimensiones muy variables, oscilando entre algunos centímetros y muchos kilómetros.
  • La erosión puede haber eliminado la charnela del pliegue o el escarpe producido por la falla.
  • La superficie de falla a veces no se diferencia con claridad.

En algunos casos, podemos identificar la presencia de estructuras en un corte geológico, por ejemplo en el talud de una carretera, utilizando los siguientes criterios:

A) Si la estratos no están horizontales, la repetición de minerales en la superficie será un indicador de la existencia de una estructura.

B) Si la repetición es simétrica (de los tipos CBDBC), la estructura será un pliegue. Si D es el material más antiguo se tratará de un anticlinal, en caso contrario será un sinclinal.

C) Si los materiales se repiten en el mismo orden (ABCABC), la estructura en una falla, será normal si el plano de falla buza hacia el material más moderno, y en caso contrario es inversa.

Roturas.

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Si el esfuerzo a que se somete una roca supera su límite de rotura, se produce una fractura. En función del movimiento relativo de los bloques en que se queda dividido el terreno como consecuencia de la ruptura, se distinguen dos tipos de fracturas: diaclasas y fallas.

Diaclasas.
Son fracturas en las que los bloques no se desplazan uno con respecto al otro, o si lo hacen es ensanchando la fractura para formar una grieta más abierta. Por ejemplo, las grietas de desecación que presentan las arcillas, o las grietas poligonales que se forman en los basaltos al solidificarse (disyunción columnar). En otros casos, las diaclasas se forman con posterioridad a las rocas afectadas. Por ejemplo las que aparecen en las charnelas de los anticlinales.
Fallas.
Son fracturas en las que se produce el desplazamiento de un bloque respecto al otro.

Elementos geométricos de una falla:
  • Plano de falla: es la superficie de fractura sobre la que se ha producido el movimiento relativo de los bloques. La dirección y el buzamiento de una falla son la dirección el buzamiento del plano de falla.
  • Salto de falla: es la medida del desplazamiento relativo producido entre los labios.
  • Labios de falla: son los bloques en que queda dividido el terreno al producirse la fractura. Si los bloques quedan a diferente altura, habrá un labio levantado y labio hundido.
  • Escarpe: separación entre el labio levantado y el labio hundido. No existe en la fallas horizontales.
Hay tres tipos básicos de fallas:
  • Falla normal o directa: en la que el plano de falla buza hacia el lado hundido. Se origina como respuesta a esfuerzos de tracción por distensión de las rocas. Como consecuencia hay un aumento en la superficie del terreno.
  • Falla inversa: en la que el plano de falla buza hacia el labio levantado. Se origina como respuesta a esfuerzos de compresión. Como consecuencia hay una disminución del terreno.
  • Falla de desgarre u horizontal: en la que el desplazamiento relativo de los bloques se produce en la horizontal, por lo que no hay labio levantado ni hundido.

El cabalgamiento es el caso particular de la falla inversa muy tendida (buzamiento pequeño), de tal manera que el labio levantado se superpone al hundido. Si el desplazamiento es muy grande y el labio levantado se mueve decenas de kilómetros sobre el hundido, se denomina manto de corrimiento.
 

Asociaciones de fallas.
Las fallas, como las diaclasas, no suelen presentarse aisladas sino que es frecuente encontrarlas formando sistemas de fallas.
Dos de estas asociaciones son el “horst” y la “fosa tectónica” o “graben”.
El horst es un bloque levantado limitado a ambos lados por fallas.
La fosa tectónica es un bloque hundido limitado a ambos lados por fallas.

 

Pliegues.

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Los pliegues son flexiones u ondulaciones que presentan las masas de rocas. Implican un comportamiento plástico de las rocas que han sido sometidas a esfuerzos compresivos.
Los pliegues cambian la disposición horizontal que inicialmente poseen los estratos.
Los estratos son las masas minerales en forma de capas de espesor más o menos uniforme, que constituyen los terrenos sedimentarios.

Para describir la posición de los estratos se utilizan dos medidas.
  • Dirección: es el ángulo que forma una horizontal contenida en el estrato con la línea norte-sur.
  • Buzamiento: en el ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal.
Elementos geométricos de un pliegue:
  • Charnela: es la zona de máxima curvatura de un pliegue.
  • Cresta: en la zona más alta de un pliegue convexo hacia arriba, generalmente se sitúa en la charnela.
  • Valle: es la zona más baja de un pliegue cóncavo hacia arriba.
  • Núcleo: es la parte más interna del pliegue.
  • Plano axial: es aquel que divide al pliegue en dos mitades tan simétricas como sea posible.
  • Cabeceo: es el ángulo que forma el eje del pliegue con una línea horizontal contenida en el plano axial.
  • Línea de charnela o eje del pliegue: es la intersección del plano axial con la charnela.
  • Flaco: son la zonas situados a ambos lados de la charnela.

Tipos de pliegues:

Los pliegues pueden clasificarse atendiendo a diversos criterios. La división más importante distingue entre:
  • Anticlinal, pliegue que tiene en su núcleo los materiales más antiguos.
  • Sinclinal, pliegue que tiene en su núcleo los materiales más modernos.

Según la posición de su plano axial se clasifican en: rectos, inclinados, tumbados y invertidos. Por su simetría se diferencian entre pliegues simétricos y asimétricos.

Rocas.

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Pueden ser de tres tipos:

  • Sedimentarias, que se forman a partir de sedimentos.







  • Magmáticas o ígneas, que se forman a partir del magma de dos formas posibles:
    • Por un enfriamiento rápido en el exterior y dar una Roca volcánica.
    • Enfriamiento lento en el interior, o bien en una grieta y dar una roca tiloniana, o bien, en una cámara magmática y dar una roca plutónica.
    


  • Metamórficas, debido a la presión elevada y temperatura alta pero en estado sólido por lo que simplemente cambia.

La presión litostática es aquella presión ejercida por la materiales situados sobre las rocas.
Por otra parte, la dinámica de las placas litosféricas hace que las rocas puedan verse sometidas a esfuerzos.
En geología se denominan así a las presiones dirigidas que tienden a extender o comprimir rocas.
Las deformaciones son los cambios experimentados por las rocas en su forma, posición o volumen debido a un esfuerzo.

Puede haber tres tipos según su deformación:
  • Elástica: en la que el material se deforma al ser sometido a un esfuerzo, pro recupera su forma y volumen originales cuando ocurre cesa el esfuerzo. Es por tanto un deformación transitoria y ocurre, por ejemplo, durante la propagación de las ondas sísmicas.
  • Plástica o dúctil, en la que la deformación permanece después de haber cesado el esfuerzo.
  • Por rotura, en la que el esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura.

Habitualmente, las rocas ofrecen una respuesta compleja, no limitada a un solo tipo de deformación. Así, sometidas a un esfuerzo de magnitud creciente, pueden tener en primera instancia, un comportamiento elástico; pero a partir de un determinado valor, conocido como límite de elasticidad, el esfuerzo provoca una deformación irreversible. Superado un valor máximo de deformación, o límite de rotura, la roca se fractura.

La humedad retarda los puntos.


Factores que influyen en la deformación.

La arcilla ofrece un comportamiento más plástico que el granito; la arcilla húmeda más que la seca, y el vídrio caliente mucho más que el frío.

Sin embargo, una roca puede tener comportamientos diferentes en función de la temperatura, la presión litostática y la presencia de agua y otros fluidos. El incremento de cualquiera de ellos favorece el comportamiento plástico de las rocas. Esto permite que las rocas como el granito o la caliza, que en un ambiente seco y las presiones y temperaturasde la superficie terrestre no se deforman plásticamente, puedan hacerlo en la condiciones que reinan a cierta profundidad.

El tiempo durante el cuál actúa en esfuerzo es otro factor que condiciona la respuesta de los materiales . Así, la roca rígida sometida de manera prolongada a un determinado esfuerzo puede comportarse plásticamente.

Unidades dinámicas.

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Se establecen en función de las características físicas de los materiales, como su comportamiento mecánico o su estado físico. Aunque existe relación entre la composición química y el comportamiento mecánico, un mismo material puede presentar características lo suficientemente diferenciadas en dos lugares como para ser considerado dos capas distintas.

  • Litosfera. Es la capa más externa y rígida. Incluye toda la corteza y algo del manto superior. Su grosor varía de unos lugares a otros.
    Bajo los océanos, la litosfera oceánica tiene de 50 a 100 Km de espesor, mientras que en los continentes la litosfera continental tiene de 100 a 200 Km; incluso bajo algunos continentes antiguos llega hasta los 300 Km.

  • El manto superior sublitosférico. Es una capa que se sitúa inmediatamente debajo de la litosfera y alcanza hasta la discontinuidad de los 670 Km de profundidad.
    Corresponde a la zona en la que la velocidad de las ondas sísmicas presenta fluctuaciones, con descensos y bruscas elevaciones. Dado que se trata de una porción del manto, la roca que la compone es peridotita y se encuentra en estado sólido.
    Las elevadas presiones y temperaturas a las que se encuentran estos materiales hacen que tengan respuestas muy diferentes en función del tiempo que se considere. Así, en tiempos cortos, por ejemplo ante el avance de las ondas sísmicas, su comportamiento es rígido, mientras que si consideran tiempos muy largos (miles de años) su comportamiento es plástico y deformable, similar al de un fluido de viscosidad muy elevada lo que permite que estos materiales se encuentren sometidos a corrientes de convección.
    Son elementos lentos, del orden de 1 a 12 cm por año, pero suficientes para generar procesos tan importantes como la unión o división de los continentes o la formación de cordilleras.
Tradicionalmente, el manto superior situado bajo la litosfera se ha denominado astenosfera (esfera débil), y en ella se limitaban las corrientes de convección del manto
Sin embargo, hoy sabemos que las corrientes de convección afectan también al manto inferior, y para algunos científicos es preferible dejar de utilizar el término astenosfera ya que remitiría a un modelo de dinámica terrestre ya superado.

  • Manto inferior. Incluye el resto del manto situado entre 670 Km y 2900 Km de profundidad. Las rocas del manto inferior también se encuentran sometidas a corrientes de convección, motivadas por las diferencias de temperatura y por tanto de densidad entre las zonas más profundas y las temperaturas más altas. En la base de la mesosfera, limitando con el núcleo, se encuentra la capa D (D doble prima). Es una capa discontinua e irregular con un espesor entre 0 y 300 Km, integrada por lo que se conoce como los “posos del manto”, es decir materiales que por su mayor densidad han caído al fondo del manto.

  • Núcleo externo. Situado por debajo del manto, llega hasta 5150 Km de profundidad. Se encuentra en estado líquido, está agitado por corrientes de convección y desempeña un papel clave en la creación del campo magnético terrestre.

  • Núcleo interno. A medida que el núcleo va elevando su calor a través del manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo. Este hierro sólido, seguramente desprovista de los elementos ligeros que existen en el núcleo externo, es el que constituye el núcleo interno. De esta manera aumenta el tamaño a un ritmo de algunas décimas de milímetro por año.


     

Unidades geoquímicas.




  • Corteza. Es la capa más externa y delgada de la Tierra. Se extiende desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovicic. A diferencia de otras zonas terrestres, la corteza presenta grandes diferencias laterales de grosor y composición. Los elementos químicos más abundantes son O, Si, Al, Fe y Ca.
    • Corteza continental. 
Tiene entre 25 y 70 Km de espesor. 
 Es muy heterogénea y está formada por rocas poco densas integradas fundamentalmente por cuarzo, feldespatos y micas. En su mitad inferior predominan las rocas metamórficas como el gneis y ellos esquistos. Entre ellas se sitúan grandes macizos de granito y en la zona más superficial abundan los sedimentos y las rocas sedimentarias.
Las edades de las rocas de esta corteza están comprendidas entre 0 y 4000 M.a.
    • Corteza oceánica.
Es mucho más delgada, su espesor oscila entre 5 y 10 Km.
Está estratificada en tres niveles: una capa de sedimentos superficial, bajo ella una capa de basaltos y por último una capa de gabros, rocas formadas por feldespatos y piroxenos. Su densidad media es de 3 g/cm³. Las rocas de la corteza oceánica son más jóvenes que las de la corteza continental. Su edad está comprendida entre 0 y 180 M.a.



  • Manto. Es la zona comprendida entre las discontinuidades de Mohorovicic y Gutenberg. Se extiende, por tanto desde la base de la corteza hasta una profundidad de 2900 Km. Representa el 83%
del volumen total de la Tierra. Los elementos más abundantes es el manto son el O, Si, Mg y Fe. Está constituido por peridotita, una roca similar a la que se encuentra en los meteoritos más abundantes, las condritas, integrada por olivino y piroxenos.

Las diferencias de densidad existentes entre el manto superior y el inferior se deben a los efectos de la presión, que fuerza a los átomos que componen los minerales a reorganizarse y aproximarse para formar otros minerales con estructuras más densas. Se puede decir, en consecuencia, que el manto inferior es el manto superior comprimido.



  • Núcleo. Es la esfera central del planeta, se sitúa por debajo de la discontinuidad de Gutenberg. Representa el 16% del volumen total de la Tierra. Su alta densidad, entre 10 y 13 g/cm³, su comportamiento ante las ondas sísmicas y el papel que se atribuye en la creación del campo magnético apoyan la hipótesis de un núcleo compuesto mayoritariamente por hierro con un 6% de niquel, es decir, la composición de la sideritas. Pero a las presiones reinantes en el núcleo esta aleación de hierro y níquel tendría una densidad algo superior por lo que deberá contener un 12% de elementos más ligeros, muy probablemente, silicio, oxígeno y azufre.
     

Distribución de capas


Nuestro planeta está formado por capas aproximadamente concéntricas que se diferencian atendiendo a dos criterios.

  • Unidades geoquímicas: son las que separan la capas según la composición química de los materiales. Se clasifican en corteza, manto y núcleo.

  • Unidades dinámicas; son las que separan las capas según su comportamiento mecánico. Se distinguen litosfera, manto superior sublitosférico, manto inferior, núcleo externo y núcleo interno.

Meteoritos.




Los meteoritos son pequeños cuerpos planetarios que cruzan la órbita de la Tierra y caen sobre la superficie. La mayoría procede de un cinturón de asteroides situados entre Júpiter y marte. Tienen la edad de 4500 Ma que derivan de la materia a partir la cual se formó el sistema solar, al igual que la 
 














Tierra.
De acuerdo a su composición hay tres tipos:
  • Condritas: representan el 86% del total y están constituidos por una mezcla de minerales como los que se encuentran en lal peridotitas.


  • Acondritas: representan el 9% del total y tienen una composición similar al basalto.

     
  • Sideritas: constituidos por hierro y níquel, representan el 4% de los meteoritos conocidos.
     
  • Siderolitas.

Magnetismo terrestre.


La tierra posee un campo magnético, cosa que favorece la idea de que nuestro planeta posee un núcleo metálico en permanente agitación.
De acuerdo con la Teoría mayormente aceptada, la Tierra se comporta como una dinamo autodidáctica. Según esta teoría el hierro fundido circula por el núcleo externo debido a la rotación terrestre y a las corrientes de convección. El movimiento de este fluido origina una corriente eléctrica que produce a su vez un campo magnético.

Datos:
  • El campo magnético es bipolar (los dos polos de la Tierra).
  • El eje magnético tiene una desviación de 18º del geográfico.
  • La intensidad magnética es variable.
  • Hay inversiones periódicas de los polos.

Partes del campo magnético:
Podemos considerarlo para su estudio en exterior o externo y en interior o interno.

  • Externo: supone un 8% del campo magnético terrestre. Es muy variable ya que su origen se debe a la acción solar por lo que depende de la aparición de manchas solares.
  • Interno: está originado por la especial distribución de las capas del núcleo. El interno sólido gira dentro del externo líquido actuando como una dinamo. Se puede dividir en 3 partes:
    • El campo magnético Cortical: se da en la corteza y la variaciones que presenta se debe a concentraciones de minerales magnéticos o a la presencia de fallas en rocas volcánicas recientes.
    • El campo magnético de Cobertura: se da en el manto y causa de la desviación de los 18º entre el eje magnético y el geográfico.
    • El campo magnético Nuclear: se da en el núcleo y es el responsable de la orientación N/S del campo magnético.

Temperatura del interior terrestre.



Las minas y los sondeos muestran el valor del gradiente geotérmico que de media es 1ºC cada 33m.
Existen muchas zonas donde éste valor varía, así, en las regiones volcánicas puede se 1ºC cada 10 metros y en Sudáfrica, donde es muy estable, 1º cada 100 metros.

Este valor va disminuyendo con la profundidad ya que si no variase, a los 1000 Km la temperatura sería 30 000ºC y estaría tod fundido.
Actualmente se considera que el incremento de la temperatura en el manto está a 0,5ºC/Km. En la base de la corteza puede llegar a los 700ºC y en el límite entre el manto superior y el inferior, 2000ºC.
La temperatura del núcleo debe ser suficiente para que los materiales que los componen, fundamentalmente hierro y níquel, se encuentren fundidos en el externo y solidificados en el interno debido a la presión.

Fuentes del calor interno de la Tierra:
  • Irradiación calorífica
  • Procesos radiactivos
  • Choques y deslizamientos de los minerales.
  • Reacciones químicas exotérmicas


Variaciones del gradiente geotérmico:
  • Conductibilidad térmica de las rocas.
  • Proximidad del magma y sus ramificaciones.
  • Agua subterránea, humedad de las rocas y cámaras de gas.
  • Existencia o proximidad de las fuentes de calor.

Las temperaturas de distintas zonas del interior terrestre deben ser compatibles con la composición de los materiales y el estado físico de estos.

Discontinuidades


Existen tanto cambios gradiales como bruscos en la velocidad de propagación de las ondas.

Discontinuidad: cambios bruscos en la velocidad de propagación.

La velocidad a la que se desplazan las ondas dependen de dos factores:
La composición de los materiales por los que se propaga.
El estado físico de los materales.

Tipos de discontinuidades:

  • Discontinuidad de Mohorovicic (Moho).
Fue la primera discontinuidad importante descrita. Se encuentra entre 25 y 70Km y en los océanos entre 5 y 10Km.
En la parte más superficial, las ondas P viajan entre 5 y 6,5 Km/s y las S entre 2,5 y 3,5 Km/s. Al llegar a Mohosuben hasta 8 y 4,5 Km/s respectivamente.
Esta discontinuidad se utiliza para difernciar la corteza del manto.

  • Discontinuidad de Gutenberg.
Fue descubierta en 1914 por Beno Gutenberg . Se encuentra 2900 Km de profndidad. En ella las ondas P pasan de propagarse de 13 Km/s a 8 Km/s y las S dejan de propagarse por lo que se piensa que pasa a ser líquido.

  • Otras discontinuidades.
Determinadas variaciones de propagación de las ondas sísmicas permiten diferenciar subcapas dentro del núcleo y el manto
    • Discontinuidad de Lehmann: se produce a 5150 Km de profundidad donde se produce un cambio brusco en la velocidad de las ondas P. Este salto se interpreta como un cambio en el estado físico de los materiales del núcleo, que pasan de líquido a sólido. Diferencia el núcleo externo del interno.

    • Discontinuidad de Repetti: se produce a 670 Km de profundidad y diferencia el manto externo del interno.
       

Movimientos de la litosfera e Isostasia


Movimientos de la litosfera.

Podemos encontrar dos tipos de movimientos, en horizontal y en vertical.

Movimientos horizontales o movimientos orogénicos: conocidos como movimientos de las placas tectónicas, responsables de la formación de cordilleras u orógenos.

Movimientos verticales, de ascenso o descenso. Pueden ser de dos tipos, epirogénicos o eustáticos.

  • Epirogénicos: son movimientos de balanceo o báscula que provocan el hundimiento de una costa y el levantamiento de otra. Como consecuencia de ellos se produce un retroceso del mar o regresión marina en la costa de levantamiento y un avance del mar o ingresión marina en la costa opuesta.

Isostasia.
Es la condición de equilibrio que presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad en sus partes. Se resuelve en movimientos verticales y está fundamentada en el principio de Arquímedes. Fue enunciada como principio a finales del siglo XIX.

La teoría isostática es la idea de que las montañas no son un exceso de carga situado sobre la superficie, sino que su masa visible es compensada por un defecto de masa en profundidad.
La litosfera flota sobre la astenosfera debido a su menor densidad, permaneciendo en equilibrio como un corcho sobre el agua.Si la litosfera pierde equilibrio, se eleva, proporcional al peso perdido; por el contrario, si gana masa se hunde proporcionadamente al peso ganado.
El equilibrio isostático se puede romper:
  • Al formarse un cordillera.
  • Al erosionarse un bloque montañoso y acumularse sobre otro bloque.
  • Al aumentar la temperatura y fundir un casquete glaciar que recubre el peso ganado.

El equilibrio tiende a restablecerse mediante movimientos verticales que se llaman movimientos epirogénicos. Estos movimientos son muy lentos.

Movimientos ligados a la erosión y al depósito.

Cuando se deposita un gran espesor de sedimentos en una cuenca sedimentaria, su fondo tiende a hundirse lentamente. Este proceso se denomina subsidencia.
La subsidencia es la causa de que resulte difícil rellenar por completo una gran cuenca así como de que se puean depositar espesores de sedimentos muy superiores a la profundidad original. El caso contrario sucede cuando se erosiona una cordillera.

Movimientos ligado a las glaciaciones,
La carga que supone el bloque de hielo provoca el hundimiento del continente. Cuando se funde, el continente asciende y recupera la situación de equilibrio inicial.
 

Ley de la gravitación universal

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Ley de la gravitación universal: la fuerza con la que dos cuerpos se atraen es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

El valor de la aceleración de la gravedad es directamente proporcional a la densidad y al radio terrestre por lo que contra más densidad o el radio sea mayor, la gravedad también será mayor.

F=m·g
m·g= K · (M·m/R²) d=M/V
M= (R²·g)/K d=M/ (4/3 · 3,14 · R³)
g= (M·K)/R² M= 4/3 · 3,14 · R³ · d
g=(K · 4/3 · 3,14 · R³ · d) / R²
g= K · 4/3 · 3,14 · R · d

g: gravedad
K: constante de gravitación universal
d: densidad
R: radio, distancia
M: masa de la Tierra
m: masa del objeto

En la actualidad se puede obtener de forma directa los distintos calores de “g” en diferentes puntos de la superficie terrestre encontrándose con las siguientes anomalías:

  • El ecuador.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino un elixoide de revolución presentando una diferencia entre el radio ecuatorial y el polar de 21 Km. Si el radio en el ecuador es mayor el valor de “g” tendría que ser mayor que el valor medio sin embargo es muy inferior a ese dato. En este caso, la desviación no se debe a la densidad de los materiales sino a la fuerza centrífuga que contrarresta a la aceleración de la gravedad.

  • En las montañas.
En las montañas el radio también es mayor pero el valor de “g” es menor del esperado por la columna de materiales de poca densidad bajo la montaña que las alejan de los materiales densos.

  • En los continentes.
Ocurre exactamente lo mismo que en la montaña.

Anomalías gravimétricas positivas: donde el valor de “g” es superior al esperado. Se dan en:

  • Los polos.
Debido a la no actuación de la fuerza centrífuga.

  • Los valles y océanos.



De los datos obtenidos con este método se deduce que el grosor de la corteza no es constante a lo largo de la superficie terrestre siendo mucho mayor en los continentes que bajo los océanos y en las montañas que en los valles. Se acepta que la línea que separa la corteza del manto sigue un dibujo inverso al que muestra el relieve terrestre hacia el exterior.

El método sísmico

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Es el método que más información aporta y se basa en el estudio de los terremotos y el modo en que viajan sus ondas.
Terremoto, seísmo y sismo son sinónimos.
Un terremoto son las vibraciones creadas por la liberación brusca de energía acumulada en las rocas que se encuentran sometidas a esfuerzos. Se originan al fracturarse grandes masas de rocas o si una vez fracturadas,se produce un movimiento de deslizamiento..

El foco sísmico o hipocentro es el lugar donde se origina el terremoto.
El epicentro es el lugar de la superficie terrestre más próximo al foco sísmico.

Las ondas sísmicas son las vibraciones generadas en el foco sísmico que se propagan en forma de ondas que viajan en todas las direcciones. Pueden ser primaria, secundarias o superficiales.
  • Ondas P o primarias: son las primeras ondas en llegar a la superficie, de ahí su nombre. Son ondas longitudinales, es decir, hacen vibrar la partículas del terreno en la dirección de la onda, como el movimiento de un acordeón.
  • Ondas S o secundarias: son más lentas que las ondas primarias por lo que llegan después, de ahí su nombre. Son ondas transversales, las partículas del terreno se mueven de forma perpendicular a la onda, similar al movimiento que se produce al agitar gelatina.
  • Ondas superficiales: sólo se generan al llegar las anteriores a la superficie del terreno, Por esta razón no aportan información del interior terrestre. Pueden ser Rayleigh (vibración de las partículas de forma rodante, como las olas del mar) o love (se mueven de lado a lado)
(1º onda P, 2º onda S, 3º onda Rayleigh, 4º onda love)

Registro de terremotos.

Sismógrafos: instrumento muy sensible que consiste en una masa suspendida que permanece inmóvil durante el terremoto. Esta masa lleva un lápiz que dibuja en un dibujo que se sitúa sobre un tambor equipado de un sistema de relojería.La vibración del tambor durante el terremoto registra las oscilaciones producidas.
Sismograma: gráficas dibujadas por el lápiz de la masa suspendida que registra y mide la magnitud, el momento y la duración del terremoto.
Propagación de las ondas sísmicas

La velocidad de las ondas depende de las características de los materiales por los que viajan. No viajarán igual por granito que por basalto y tampoco si estos se encuentran fríos o calientes.
Un cambio en la dirección de propagación de la onda es producido por cada variación en la velocidad de propagación.

Por qué cambia la dirección de las ondas sísmicas.

El frente de la onda es la superficie que separa el material perturbado por la onda del que aún no lo ha sido.
La dirección de avance vendrá marcada por las líneas que parten radialmente del lugar en que se ha iniciado la preterición.
El rayo sísmico es cada uno de los radios que parten del origen de la perturbación. El rayo sigue una trayectoria rectilínea pero si pasa de un medio a otro cambia sus dirección. Ese cambio de dirección se llama “refacción” y es similar a lo que le ocurre a la luz y responde a la ley de Snell:

(Sen Î/Cos r) = (V¹/V²)

Î: ángulo de incidencia
r:ángulo de refracción
V¹ y V² velocidades de los medios 1 y 2 respectivamente.

Si la onda atraviesa medios en los que se propaga a velocidad creciente, la trayectoria será curvilínea pero si es a velocidad decreciente, será también curvilínea pero hacia el otro lado.
El rayo sísmico sólo sería recto en caso de que el interior fuese homogéneo y se encontrase en las mismas condiciones.

Minas, sondeos y volcanes

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  • Minas.
Con el fin de extraer minerales, se hacen unas grandes excavaciones. La más grande es de 3,8Km y está en Sudáfrica. Los datos obtenidos son que los materiales encontrados allí son los mismos que los de la superficie terrestre pero a mayor temperatura.

 














  • Sondeos
Son perforaciones hechas por el hombre para la extracción de, entre otras cosas, petróleo. El más profundo es de 12Km y se encuentra en Siberia. Es algo mayor que la profundidad de las minas pero comparado con el radio terrestre que son 6370Km, es realmente poco.

*Lo más importante que se puede sacar de estas dos es el valor del gradiente geotérmico.
El gradiente geotérmico es la profundidad necesaria para que la temperatura suba 1ºC.

  • Volcanes.
El método directo que quizá aporte más información son los volcanes en sus erupciones.
En la mayoría de los casos, los datos obtenidos no sirven de nada ya que el magma procede de lugares poco profundos y ha habido solo una fusión parcial, es decir, sólo se ha fundido algunos materiales de la roca por lo que la composición del magma es diferente de la de la roca original.
En algunos casos, el magma procede de lugares más internas y al ascender arrastra fragmentos que quedan como inclusiones y que sí se pueden usar para recoger información.
A parte de estas inclusiones, los volcanes también nos hacen a la idea de la temperatura que puede predominar en el interior terrestre.

 

Métodos de estudio.

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Para saber como es el interior terrestre, tenemos dos tipos de métodos de estudio:

  • Método directo.
Consiste en la observación a los que podemos acceder, osea se, aquello que se encuentra en alguna de las capas de la superficie: la atmósfera (compuesta por gases), la hidrosfera (formada por el agua) y la litosfera.
Tenemos acceso a diferentes partes algo más profundas de la corteza y a algunos materiales que han salido a la superficie desde el interior que podemos usar para recoger datos. Los más importantes son las minas, los sondeos y los volcanes pero también están los propios materiales externos, las partes expuestas de la corteza y las galerías.
  • Método indirecto.
También se puede saber como es el interior terrestre a partir de otros datos obtenidos gracias las ondas producidas en los terremotos, la temperatura, la masa y la densidad, magnetismo y meteoritos.


 


Bienvenidos.
Este blog lo hago con los apuntes y el libro de Biología y Geología que tengo, en conjunto y sin resumir.
El nivel es el mío, 1º Bachillerato y voy subiendo de golpe los temarios que me entran en los exámenes. Hasta diciembre será todo geología y después ya viene la biología.
Espero que si necesitan saber algo de entre lo que tengo, les sirva de ayuda.