Estructura interna terrestre

Modelos geoquímico y geodinámico del interior terrestre

1. Estructura interna terrestre Modelos geoquímico y geodinámico

2. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geoquímico Basado en criterios de la composición geoquímica del interior terrestre Distingue tres capas: corteza, manto y núcleo

3. Modelo geoquímico. La corteza Capa más externa Supone el 1% de la masa y el volumen terrestres Abundan los elementos Si, O, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, P, Mn Composición media equivale a una roca andesítica

4. Modelo geoquímico. Tipos de corteza Diferentes tipos en función de su estructura y composición Las más abundantes son la corteza continental y la corteza oceánica La corteza intermedia : aparece en zonas de arco-isla, características intermedias. La corteza transicional : corteza continental adelgazada y estirada Corteza transicional

5. Modelo geoquímico. La corteza oceánica Espesor medio 6-10 Km Densidad de 3gr/cc Pobre en sílice, rica en hierro y calcio Composición similar a la del basalto Abundan los piroxenos y el olivino

6. Modelo geoquímico. La corteza oceánica Bien estratificada en capas bien diferenciadas: sedimentos, basaltos y gabros Es una corteza joven, menos de 200 m.a. La corteza más joven se encuentra en el centro del océano, en las dorsales

7. Modelo geoquímico. La corteza continental Espesor medio 25-75 Km Densidad de 2,7 a 2,9 gr/cc Rica en sílice Composición similar a la de la granodiorita Abundan los tectosilicatos, como el cuarzo y los feldespatos

8. Modelo geoquímico. La corteza continental Estructura compleja e irregular Más gruesa bajo las cadenas montañosas Edad muy variable Puede tener hasta 3000 m.a. en algunos lugares La mayor edad se localiza en el interior de los continentes

9. Modelo geoquímico. Corteza continental vs Corteza oceánica

10. Modelo geoquímico. El manto terrestre 69% de la masa terrestre 84% del volumen terrestre Desde la D. Moho hasta la D. de Gutenberg (6-70 a 2.900 Km) Elementos más abundantes: Si, O, Mg, Fe, Ca, K Composición similar a la roca PERIDOTITA Minerales predominantes: OLIVINO y PIROXENOS Densidad creciente con la profundidad (de 3,5 a 5,6 g/cm 3 )

11. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. TIPOS DE ESTUDIOS DIRECTOS INDIRECTOS Comparación de magmas Estudio de las ondas sísmicas Estudios comparativos con los meteoritos Sondeos marinos profundos Estudio de peridotitas en fragmentos de corteza oceánica atrapada en la superficie terrestre

12. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. SONDEOS MARINOS PROFUNDOS

13. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. Estudio de peridotitas bajo fragmentos de corteza oceánica atrapada en la superficie terrestre

14. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. Comparación de magmas Los magmas procedentes del manto que llegan a la superficie son similares a los que se obtienen tras la fusión parcial de la roca PERIDOTITA

15. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. ESTUDIO ONDAS SÍSMICAS La velocidad de las ondas sísmicas en el manto es similar a la que tiene lugar en la roca PERIDOTITA

16. Modelo geoquímico. El manto terrestre. Estudio, pruebas e investigación. COMPARACIÓN CON METEORITOS Las PERIDOTITAS tienen una composición similar a las CONDRITAS, los meteoritos más abundantes

17. Modelo geoquímico. El núcleo terrestre 31% de la masa terrestre 16% del volumen terrestre Desde la D. de Gutenberg (2.900 Km) al centro terrestre (6.371Km) Elementos más abundantes: Fe, Ni, S Densidad creciente con la profundidad (de 9 a 13 g/cm 3 )

18. Modelo geoquímico. El núcleo terrestre. Estudio, pruebas e investigación. Todo el conocimiento se basa en pruebas INDIRECTAS Estudio del campo magnético terrestre Estudios comparativos con los meteoritos Los meteoritos férricos (sideritos) y los asteroides son ricos en hierro, al igual que el núcleo terrestre. Su composición en otros elementos es también similar Para que exista un campo magnético es obligado que en el interior abunde el Fe Estudios de la densidad Para que la densidad calculada coincida con la composición química, el Fe del núcleo debe estar acompañado de otros elementos menos densos como el Ni y el S

19. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico Basado en las propiedades físicas de los materiales Las condiciones de presión y temperatura a diferentes profundidades pueden producir fusiones parciales y totales de algunas zonas Estas variaciones determinan comportamientos rígidos, plásticos, capacidad de fluir, etc. de las diferentes capas terrestres Se distinguen: litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo y núcleo interno

20. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico. La litosfera La Litosfera es la capa más superficial, entre 0 y 100 km de profundidad Incluye toda la corteza + la parte más superficial del manto (manto litosférico) No es continua, está dividida en fragmentos o “baldosas” llamadas placas litosféricas Tiene un comportamiento rígido y sólido, moviéndose por encima de la capa inferior Se puede distinguir la litosfera oceánica y la litosfera continental

21. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico. La astenosfera La Astenosfera es la capa situada bajo la litosfera, entre los 100 y los 250 km de profundidad Es una zona del manto superior donde la velocidad de los ondas sísmicas disminuye notablemente (canal de baja velocidad) Esta capa estaría sometida a corrientes de convección, responsables del movimiento de las placas tectónicas que se sitúan sobre ella

22. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico. La astenosfera Las condiciones de presión y temperatura permiten una fusión parcial de las rocas que la forman La fusión parcial de las rocas implica un comportamiento más plástico, menos rígido, con capacidad de fluir

23. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico. La mesosfera La Mesosfera es la capa situada bajo la astenosfera hasta el núcleo, entre los 350 y los 2900 km de profundidad Temperaturas entre 2500 y 3500 ºC Composición de rocas similar a la astenosfera Las condiciones de presión implican un comportamiento más rígido que en la astenosfera En esta capa se produce un intercambio térmico desde el núcleo externo hacia la astenosfera Se proponen dos modelos de convección térmica en el manto: una nivel de convección en el manto o bien dos niveles, uno superior en la astenosfera y otra inferior en la mesosfera

24. Composición y estructura interna terrestre: Modelo geodinámico. La endosfera La Endosfera es la capa que incluye todo el núcleo El núcleo externo es una capa fundida situada a partir de los 2900 km de profundidad hasta los 5155 Km, donde comienza el núcleo interno sólido. Las condiciones de presión y temperatura (unos 4000 ºC) producen la fusión del hierro en el núcleo externo. En el límite entre la mesosfera y el núcleo externo se encuentra una zona de transición peculiar, la capa D , de donde parten las plumas térmicas del manto. Las plumas térmicas son anomalías térmicas que están relacionadas con las estructuras de convección del manto y de la astenosfera Se cree que son el origen de los puntos calientes (tipo de vulcanismo de algunas zonas terrestres, como las islas Hawai) En el núcleo externo existen movimientos de convección complejos, origen del campo magnético terrestre En el núcleo interno las temperaturas superan los 5000 ºC, pero las altas presiones impiden la fusión de los materiales presentes