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domingo, 25 de septiembre de 2011

Metodos de Estudio Del Interior de la Tierra


Los métodos de estudio del interior de la tierra, se pueden clasificar en dos grupos: Directos e Indirectos.

2.1 Métodos Directos

Consisten en la observación directa de los materiales que componen La tierra, como por ejemplo:
  1. Sondeos son: perforaciones taladradas en el subsuelo terrestre.(imagen de la foto) Sondeo de kola
  2. Volcanes: Arrojan lava, que son rocas fundidas generadas hasta 100km de profundidad.
  3. Erosión de Cordilleras: estudian los materiales que dejan al descubierto la erosión.
  4. Meteoritos: producen un cráter, el cual se estudia y el meteorito  también puesto que este procede de una antigua estrella semejante en materiales de la que se creo nuestro planeta.Cráter de chicxulub


Caja de sondeos


Con estos métodos, se puede Saber muy poco, ya que solo podemos analizar una parte muy pequeña, respecto a lo grande que es nuestro planeta.

2.2Métodos Indirectos
Están basados en cálculos y deducciones, obtenidos al estudiar las propiedades físicas y químicas que posee la Tierra.
A través de estos cálculos se pueden hallar:
El volumen de la tierra: con la formula del volumen de una esfera.
La masa de la Tierra: mediante la formula de Newton sobre la Ley de Gravitación Universal.
La densidad de la tierra... Que como se ve en la gráfica que adjunto a continuación no es constante si no que varía según la profundidad terrestre
densidad



La densidad media de la Tierra es de 5,52 g/cm3 y la densidad media de las rocas de los continentes 2,7 g/cm3.



De esto se deduce, que hay materiales menos densos en la corteza que en el núcleo.





2.2.1 El método gravimétrico:
Este método aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores del planeta.
Partiendo de la base que la gravedad no es la misma en cualquier punto de la tierra:
 Mapa Gravimétrico
Puesto que la gravedad no es la misma, para haber si hay una anomalía gravimétrica, habría que hacer las pertinentes correcciones de latitud como de altitud.
Cuando hayamos la gravedad teórica y no coincide con la del Gravímetro estamos ante una anomalía gravimétrica.

Las anomalías gravimétricas, nos proporcionan gran información sobre los materiales que hay en el súbsuelo, donde se encuentran dichas anomalías, y sirven para localizar yacimientos minerales cuya densidad sea diferente de las rocas que se encuentran a su alrededor.

2.2.2 Estudio de la temperatura

Gradiente geotérmico: Es la variación de temperatura en el material de un planeta rocoso, cuando se avanza desde la superficie hacia el centro de su esfera, esto es, avanzando perpendicularmente desde la superficie del planeta hacia su interior. Este calor Interno proviene del origen del planeta que solo se enfrió la corteza, y su núcleo se mantiene aún caliente y no se encuentra fundido, sino solido en su mayor parte debido a la presión.

En la parte superior del manto y del núcleo hay una acumulación de elementos radiactivos que se colocaron así por su densidad y aún proporcionan calor al núcleo. Georreactor

Los elementos inestables como Uranio, tienden a ser estables produciéndose una fisión nuclear y desprendiéndose en este proceso Calor, protones, neutrones...
Esto calienta el Núcleo y se extiende hasta la superficie.

El gradiente geotérmico es variable según la linea geotérmica.


La tomografía sísmica nos muestra que el gradiente geotérmico no es igual en toda la tierra.

Temperatura: Es la forma de medir la energía térmica.
Calor: es la transferencia de energía, entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

Conducción: Es la forma de transmitirse el calor en los sólidos.
(lo que se transmite es la vibración de las partículas, que al chocar unas con otras genera el calor)

Convección: Es la forma de transmitirse el calor, en los líquidos y gases, (se transmite la temperatura junto con la materia)



Radiación: Es la transmisión del calor por ondas.
El manto se ve influenciado por las corrientes de convección, y por lo tanto es el causante de la tectónica de placas.

2.2.3 El magnetismo Terrestre:
La Tierra se comporta como un gran imán que genera a su alrededor un campo magnético, esto es debido a la rotación diferencial del núcleo interno de hierro solido, el manto sólido y el núcleo externo liquido.
Genera corrientes electromagnéticas.

Vemos que es muy parecido el interior terrestre al de una dinamo, comparando las fotos si ve el eje de giro de la tierra que pasa por el núcleo (gris) que seria como el centro de la dinamo y la corteza que seria como el exterior de la dinamo.

El eje geográfico no coincide con el eje magnético.

Características del campo magnético terrestre:
El eje magnético va variando paulatinamente, se invierte cada cierto tiempo.
Queda marcado en la lava las inversiones de polaridad (paleomagnetismo).
La imagen de la derecha muestra el campo magnético y la de la izquierda muestra una inversión de la polaridad.
Actualmente disponemos de tecnología para medir los campos magnéticos a través del magnetómetro, confeccionamos mapas de declinaciones magnéticas, estos mapas nos dan informan sobre las alteraciones positivas o negativas de los campos magnéticos y nos dan una información implícita en dichos mapas pues nos indican la localización de yacimientos metálicos ricos en hierros allí donde las isógonas se comprimen.
2.2.4 El método sísmico:

El método sísmico es el que más datos ha aportado al conocimiento de la estructura interna y la composición de nuestro planeta. Se basa en el estudio de las ondas sísmicas que se originan al producirse un terremoto.

Terremoto: es la rotura de una roca del interior de la tierra.
Hipocentro: Lugar donde se rompe la roca en el subsuelo terrestre.
Epicentro: Superficie terrestre  justo encima del hipocentro.

Valores o puntos de deformación:
  1. Elástica: La presión comprime el solido y lo deforma pero cuando cesa la presión vuelve a recuperar su forma.
  2. Plástica: No recupera la forma
  3. Ruptura: se rompe
Al romperse libera instantáneamente toda la energía acumulada en ella durante decenas de cientos de año.

Las ondas transmiten solo un tipo de energía, todas las ondas necesitan de un medio para propagarse a excepción de las ondas de la luz.


Las fuerzas de compresión, comprimen las rocas como si de un muelle se tratase.
Las fuerzas de deformación deforman las rocas, seria similar a las fuerzas que comprimirian un Cuadrado para convertirlo en un romboide.

La fuerza de compresión  cuando la roca se rompe pasa a formar las ondas P
La fuerza de deformación cuando la roca se rompe pasa a formar las ondas S

Ondas P: Las ondas P  o primarias tienen el doble de fuerza que las ondas S, su velocidad oscila entre los 6 a 13 km/s. Las partículas vibran en la misma dirección en la que se transmiten las ondas, ondas longitudinalmente.
Perfectas animaciones de Ondas

Ondas S: Las ondas S o secundarias son más lentas, se propagan a una velocidad de 3 a 8 km/s no se transmiten a través de los fluidos y vibran transversalmente a la dirección de propagación, por lo que son ondas transversales.
 A continuación podemos ver un resumen de todo lo relacionado con los seísmos y las ondas que se generan y hasta una breve explicación de otros dos tipos de ondas que también se generan llamadas ondas superficiales.

 Las ondas cuando pasan por diferentes materiales ganan o pierden velocidad:

OndaSolidoPastosoLiquido
Velocidad onda PAumentaDisminuyeDisminuye
Velocidad onda SAumentaDisminuyevelocidad cero

La velocidad de las Ondas P aumenta con la densidad y por consiguiente nos proporciona información sobre el interior terrestre.
Al cambiar bruscamente el medio por el cual se propaga, como rigidez densidad... las velocidad de las ondas también cambia bruscamente las ondas se refractan.

Como vemos en la imagen el rayo solar cambia cambia el ángulo de su trayectoria al cambiar bruscamente de medio, así mismo ocurre con las ondas sismicas.

Las zonas de sombra sísmica están explicadas por la refracción.
Las ondas sismicas van aumentando su velocidad según aumenta la profundidad hasta llegar a los 2900 km, A partir de ahí las ondas P bajan su velocidad y las S dejan de transmitirse como indica la zona de sombra de la figura C. Mientras que las ondas P debido a su cambio de trayectoria, primero cóncava y luego convexa produce una zona de sombra sísmica (donde no llegan las ondas P) como indica el dibujo de la figura A.
Por conclusión el dibujo B indica donde esta en rojo no llegan ni ondas P ni S y en la naranja solo llegan las ondas P.
Para imaginar donde estaría la zona de sombra sísmica en un mapa tenemos un ejemplo con epicentro en Estados unidos donde no lo notarían el seísmo es en la zona coloreada de celeste.

2.2.5 El método eléctrico:

Se basa en los cambios de condúctividad eléctrica de las rocas. Pero como la condúctividad de las rocas es baja, se suele medir la magnitud inversa, la resistividad.

Consiste en introducir un par de electrodos que tengan corriente e introducir otros dos conectados a un voltímetro para ver la diferencia de potencial. Este método es muy utilizado para la prospección de aguas subterráneas, que suelen ser abundantes en rocas muy poco cnductoras, con muchos poros en los que se almacena agua.
Se emplea para situar en profundidad yacimientos metálicos que previamente han sido detectados por métodos, mas rápidos y fáciles de utilizar, y el eléctrico  se encarga de dar a conocer con exactitud su situación.

2.2.5 Estudio de meteoritos:

Los meteoritos proceden del mar de asteroides que hay entre Marte y Júpiter, es un planeta que no cuajo por las interferencias gravitacionales que le causo júpiter. Cabe decir que si se piensa que el sistema solar se formó a la vez, la composición sería similar a la de los planetesimales que originaron la Tierra.
Los meteoritos los hay de diferentes tipos y poseen una composición similar a las capas de la tierra, de silicatos, silicatos de magnesio, y  férricos.

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