CURSO
GEOLOGIA ING. CLODOALDO YAULI CHUQUIPUMA
SEMESTRE 20162016 -I
2
NORMAS DE CONVIVENCIA
SALIDA
2
NORMAS DE CONVIVENCIA
SALIDA
3
OBJETIVOS
•
Lograr que los estudiantes de Ingeniería Civil tengan un conocimiento claro sobre el origen de la tierra como planeta, origen del sistema solar.
•
Lograr que los alumnos conozcan las diferentes teorías sobre la formación del planeta tierra, deriva continental y las placas tectónicas.
4
TEMARIO • • • • • • •
La Tierra como Planeta. Sistema Solar, Origen Litosfera Áreas continentales y Cuencas Cuencas Oceánicas Teoría de Isostasia Is ostasia Deriva Continental Tectónica ectónica de Placas.
5
INTRODUCCION
Como toda ciencia, la Geología evoluciona constantemente, se replantea conceptos y adopta nuevos paradigmas. Por ejemplo, el desarrollo y consolidación de la Teoría de la Tectónica de Placas ha significado un enorme pro5greso de las Ciencias de la Tierra porque ha permitido responder muchas interrogantes planteadas por los investigadores a lo largo de varios siglos, aunque también ha abierto nuevas nuevas interr interroga ogante ntes. s.
6
7
EL UNIVERSO
¿Qué es el Universo? El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo
Origen y evolución del universo 8
Universo o cosmos es el conjunto de toda la materia y energía existente y el espacio en el que se encuentran.
Antigüedad de unos 13.700 ma Dimensiones del universo observable: 46.000 millones de años luz (v luz= 300.000 km/s)
Composición:
Energía oscura (73%) repulsión Materia oscura (23%) no detectable
Se deduce su existencia: a. b. c. c.
La masa visible es mucho menor que la esperada Los cúmulos de galaxias se mantienen unidos Radiación de fondo Desviaciones de luz por objetos no visibles.
Estructura del Universo 9 Nebulosas: cúmulos de polvo cósmico de aspecto
difuso Estrellas Constelaciones Galaxias grupos de G cúmulos de G MetaGaláxias Galaxias: cúmulos de estrellas + polvo cósmico + nubes de gases, que se mueven juntos. Las G más jóvenes tienen más polvo y gas Ej: La Vía Láctea: 200.000 millones de estrellas, grande: diámetro 100.000 a.l., el sol a 25.000 a.l. del centro, la galaxia más próxima, Andrómeda Tipos por su forma: irregulares, espirales, elípticas. Origen y evolución de las galaxias: gigantescas nubes de H gaseoso en rotación, se contraen por g . Por la rotación, aparecen brazos espirales, donde se originan las estrellas.
10
EL UNIVERSO 11
Formación del Sistema Solar
Sistema solar: sol, planetas, satélites, asteroides (cinturón entre Marte y Júpiter), meteoritos, cometas, polvo y gases.
A partir de una nebulosa mixta que gira y se va concentrando
Parte de restos de una nebulosa primitiva (H, He y otros muy ligeros)
Parte de otra resultante de una o varias explosiones de supernovas, en zona con abundantes estrellas
En esa masa de gases, turbulencias,
zonas centrales, que giran a más velocidad, más concentradas, con más densidad, aumento de temperatura, reacciones de fusión de H a He y enorme desprendimiento de E haciendo que resplandezca y se forme el Sol
zonas periféricas, con menos densidad y más frías. Turbulencias remolinos de materia que va colisionando y acumulándose (acreción) y creciendo.
El Sol se debió formar hace 5000-4800 ma
Las rocas más antiguas encontradas en la Tierra tienen 4000 ma. Otras ya desaparecidas pudo haber más antiguas Algunos meteoritos de composición semejante a la Tierra tienen unos 4600 ma
Formación de los planetas
(cuerpos celestes en órbita alrededor del Sol con movimiento propio y periódico)
1. T. de Laplace
La nebulosa (gas y polvo) se fue contrayendo por autogravitación, provocando aumento de d, de T (todo gas al contraerse) y rotación (todo gas con turbulencias)
Esa nebulosa cada vez más densa, más caliente y girando más rápido se transformaría en un gigantesco disco que
en su núcleo, la autogravitación predomina sobre la F centrífuga formándose el Sol. (97 % de la masa)
Y en su exterior se despediría materia que gira también formando anillos, en los que por condensación en algunos puntos formarían los planetas (aprox 2% de la 2. Otra Teoría afirmamasa). que en la nebulosa, torbellinos originaron cuerpos aislados Hay estrella jóvenes cuyo anillo se debió (planetas), que tendrían tb un movimiento giratorio y estarían ligados expulsar a gran distancia y no queda rastro. gravitatoriamente a la estrella como planetas suyos.
SISTEMA SOLAR
15
NUESTRA GALAXIA
La imagen corresponde a la galaxia de la que forma parte el sistema solar. Se compone de varios centenares de miles de millones de estrellas, entre las que se encuentra nuestro Sol. Nuestra galaxia se llama “Vía porque parece una Láctea” mancha lechosa en el cielo.
SISTEMA SOLAR
16
NEPTUNO URANO SATURNO JUPITER MARTE TIERRA VENUS MERCURIO SOL Está formado por: - una estrella mediana: el Sol - 8 planetas y 64 satélites conocidos
SISTEMA SOLAR
17
Es una estrella mediana
En el núcleo solar, donde se produce la fusión nuclear, la temperatura es de 15 millones de grados centígrados. El Sol gira sobre sí mismo en sentido contrario al de las agujas del reloj y tarda de 25 a 30 días en dar una vuelta completa.
Su temperatura superficial es de 5.500 ºC Se compone, aproximadamente, de un 75% de hidrógeno, un 25% de helio, y un pequeño porcentaje de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.
SISTEMA SOLAR
18
LOS PLANETAS INTERIORES
19
Son los planetas más próximos Sol. Son pequeños y rocosos en su aspecto externo También se les llama planetas terrestres. Son:
LA TIERRA COMO PLANETA
20
La Tierra (de Terra, nombre latino de Gea, deidad griega de la feminidad y la fecundidad). Es un planeta del Sistema Solar, gira alrededor de su estrella en la tercera órbita. Es el quinto más grande de los planetas del sistema solar. La Tierra es el tercer planeta más cercano al Sol, a una distancia de alrededor de 150 millones de kilómetros. La Tierra es el único planeta en el sistema solar que se sabe que mantiene vida. La atmósfera de la Tierra nos protege de meteoritos, la mayoría de los cuales se desintegran antes de que puedan llegar a la superficie .
LA TIERRA COMO PLANETA
21
LA TIERRA COMO PLANETA
22
LA TIERRA COMO PLANETA
23
La tierra es un esferoide achatado, ligeramente aplanado en los polos y abultado en el ecuador. No se conoce ningún otro planeta con este equilibrio de agua liquida, indispensable para cualquier tipo de vida. Los polos de la Tierra están cubiertos en su mayoría de hielo sólido. El interior de planeta es geológicamente activo, con una gruesa capa de manto relativamente sólido, un núcleo externo líquido que genera un campo magnético, y un núcleo de hierro sólido interior. La Tierra posee un único satélite natural, la Luna, esta produce las mareas, estabiliza la inclinación del eje terrestre y reduce gradualmente la velocidad de rotación del planeta
LA TIERRA COMO PLANETA
24
LA TIERRA COMO PLANETA
Discontinuidad de Conra d
Di sconti nu idad de Wiccher t - Gu tember g
25
Discontinuidad de M ohorovici c
Discontinuidad de L eeh mann
K m s
O E L C Ú N
1333
2067
Nucleolo (NIFE Sólido
N úcl eo E x t er n o
NIFE (Niqu el, Fierro)
Manto Interno Manto E x t er n o
Zon a de P a l l as it a
O T N A M A Z E T R O C
1300
Cor teza de Basalto (SI M A )
Zon a de P er i d o t i ta 1600
30
Cor teza de Gr anito (SIAL)
Estr uctur a de l a Ti er ra
LA TIERRA COMO PLANETA
26
CARACTERISTICAS FISICAS Tiene un diámetro polar de 12 640 Km. Tiene un diámetro ecuatorial de 12 683 Km. Radio Ecuatorial 6,378.1 Km. Polar 6,356.8 Km. Medio 6,371.0 Km. Circunferencia Ecuatorial es aproximadamente 39,840 kilómetros. Satélites natural : La Luna. El área de la superficie es aproximadamente 804 000 000 kilómetros cuadrados.
LA TIERRA COMO PLANETA
27
30 % aprox. de superficie de las tierras emergidas. 70% aprox. de superficie del fondo del mar. Su volumen es aprox. 1 024 billones de Km3. La masa es de 5,876 trillones de toneladas. Densidad aproximada de 5,527. Mayor altura conocida (Monte Everest) de 8 848 m.s.n.m. Altura media de la tierra es de 825 m.s.n.m. Nivel medio de la superficie (tierra y mar) es de 250 m.s.n.m.
LA TIERRA COMO PLANETA
28
La Tierra contiene una pequeña cantidad de agua, pero se distribuye en su superficie ocupando aproximadamente el 75 % de ella!
29
LA TIERRA COMO PLANETA La Atmosfera 30
La atmósfera es la capa de gases que rodea la geosfera del planeta. Como hemos visto en el apartado anterior, la atmósfera es rica en gases pero éstos no se distribuyen de forma homogénea sino que se distribuyen en capas. La atmósfera terrestre se divide en las siguientes capas: • • • • •
Troposfera Estratosfera Mesosfera Termosfera o ionosfera Exosfera
LA TIERRA COMO PLANETA La Atmosfera 31
32
LA TIERRA COMO PLANETA
La Hidrosfera La hidrosfera es la envoltura de la superficie terrestre formada por todas las aguas de la Tierra: océanos, mares, ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas. La hidrosfera cubre aproximadamente el 70% de la superficie terrestre, por lo que tiene gran importancia en muchos de los procesos y fenómenos que se producen en el planeta.
LA TIERRA COMO PLANETA La Biosfera 33
La biosfera es la parte de la Tierra en la que habitan los organismos vivos. Es una capa delgada sobre la superficie del planeta, de irregular grosor y densidad. La biosfera está afectada por la posición y los movimientos de la Tierra en relación con el Sol y por los movimientos del aire y del agua sobre la superficie de la Tierra. Estos factores provocan grandes diferencias de temperatura y precipitaciones en diferentes regiones. También hay diferencias en las superficies de los continentes, tanto en composición como en altitud. Estas diferencias se reflejan en las especies vegetales y animales que se encuentran en las distintas regiones de la biosfera.
34
LITOSFERA
LITOSFERA
35
LITOSFERA
36
LITOSFERA 37
LITOSFERA
38
UNIDAD
Litosfera y capas litosféricas
39Qué es la litosfera La litosfera está formada por la corteza y la parte superior del manto, es decir, toda la zona formada por rocas rígidas. • Su grosor es muy variable, desde unos 70 km en los océanos hasta 200 km en continentes. • Se distinguen, por tanto ,la litosfera continental y la litosfera oceánica. •
Litosfera oceánica
Litosfera continental
Corteza Manto rígido
Litosfera
Litosfera y capas litosféricas 40Placas litosféricas La litosfera no es continua, sino que se encuentra fragmentada en una serie de trozos que se denominan placas litosféricas o placas tectónicas. • Los bordes de estas placas se identifican fácilmente porque coinciden con relieves geográficos tales como fosas, grandes cordilleras, dorsales... •
Placa norteamericana
Placa Juan de Fuca
Placa filipina
Placa árabe
Placa de Cocos Placa del Pacífico
Placa euroasiática
Placa Placa de sudamericana Nazca
Placa de Scotia
Placa del Pacífico
Placa africana Placa australiano-india
Placa antártica
41
TEORIA DE LA ISOSTASIA
Etimológicamente significa “IGUAL ESTABILIDAD” y proviene del Griego: Isos = Igual Stasis = Estabilidad
Se puede definir como el “EQUILIBRIO GRAVITATORIO IDEAL”. Existe un nivel de equilibrio llamado nivel de
COMPENSACIÓN, en el cual los cuerpos de roca “PESAN IGUAL” vale decir a secciones de igual área corresponde una determinada longitud de la columna, esto es, las columnas ligeras serán más largas y las pesadas más cortas.
Se han desarrollado dos hipótesis isostáticas extremas, que tratan de explicar como se compensan en la profundidad, las características de la superficie de la tierra:
42
TEORIA DE LA ISOSTASIA
A. HIPÓTESIS DE PRAT:T- HAYFORD (1864): Dice que la compensación se consigue por variaciones laterales de densidad por encima del nivel de compensación situado a 113,7 km. de profundidad, dependiendo de las densidades de la elevación. B. HIPÓTESIS DE AIRY: Sostiene que la corteza terrestre se encuentra en un estado de equilibrio de inmersión, como los icebergs sobre el agua, de manera que los materiales superficiales tienen aproximadamente la misma densidad y flotan sobre un substrato más denso. Por lo tanto, el concepto de Airy supone que las cadenas montañosas deberían tener profundas raíces en el basamento por debajo del nivel alcanzado por los bloques de regiones terrestre más deprimidas. La moderna confirmación de estas dos teorías se basa en las ANOMALIAS DE BOUGUER negativas de las cadenas montañosas, en los estudios sísmicos y en estudios geológicos generales sobre diversas rocas de diferentes partes de la superficie terrestre.
TEORIA DE LA ISOSTASIA
43
Cordillera Llanura Zócalo Litoral Nivel del mar SIAL
d = 2.7
“Raiz” SIMA
d = <3.6 - 3.4>
Corte idealizado de la Corteza Terrestr e en un intento de expl icar la Isostasia.
44
TECTÓNICA DE PLACAS La corteza terrestre está dividida en varias placas tectónicas, la mayoría de las cuales tienen una parte continental y otra oceánica. Las placas se encuentran en constante movimiento, formándose a lo largo de las dorsales oceánicas y consumiéndose en las fosas, mientras se desplazan de sus posiciones actuales muy lentamente.
TECTÓNICA DE PLACAS 45
46
¿Por qué se comenzó a dividir la Tierra?
E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
47 E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
48
Teoría de la Deriva Continental Wegener descubrió que hace 250 millones de años todos los continentes que existen hoy en día estaban juntos, formando un solo supercontinente al cual llamó "Pangea".
E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
49 E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
Algunas de las pruebas de Wegener del movimiento de los continentes Los contornos de los continentes embonan. - Coincidencia de fósiles y estratos geológicos a uno y otro lado del Atlántico. - Estratos geológicos depositados en climas tropicales, pero que hoy se encuentran en climas fríos, y viceversa.
- Indicios de una misma glaciación en lugares muy separados como África, América del Sur, Australia, India y la Antártida. - El hábitat de ciertas especies como el caracol de jardín abarca varios continentes.
50 E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
51
¿Se mueven las placas tectónicas?
E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
52
Teoría de las placas tectónicas
La teoría de la tectónica de placas -descendiente de la teoría de la deriva continental de Wegener-dice que la corteza terrestre está hecha de fragmentos en forma de placas de distintos tamaños. Las placas se desplazan unas respecto a otras impulsadas por los movimientos de las capas de roca caliente y maleable que se encuentran en el interior del planeta.
E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
53
-Las placas se desplazan entre uno a veinte centímetros por año. EL desplazamiento de las placas y la fricción generada entre ellas provocan diferentes manifestaciones físicas observables por nosotros. -Sudamérica, por ejemplo, se mueve hacia el norte y Europa, hacia el este. Y gracias a las mediciones se supo que el territorio suizo es tres metros más grande de lo que habían establecido mediciones anteriores.
E s t u d i o y C o m p r e n s i o n d e l a S o c i e d a d
54
Movimientos de las placas
Movimiento de expansión: Cuando dos placas continentales se separan se puede formar un mar o un océano, por el adelgazamiento de una franja de la litosfera que provoca que el bloque se fragmente y ascienda el magma.
55
Movimiento de subducción: Cuando dos placas continentales chocan, la fuerza del impacto dobla y pliega la corteza formando cadenas montañosas. La corteza se engrosa por el impacto y forma una zona proclive a los movimientos sísmicos.
56
Al chocar dos placas oceánicas se forman arcos de islas volcánicas sobre el nivel del mar y profundas fosas marinas. Al chocar la corteza se retuerce y una placa se superpone a la otra. Al chocar una placa oceánica con una continental se forma una cordillera. La placa oceánica es impulsada debajo de la continental, la cual se pliega por la colisión.
57
Fricción entre placas: Si dos placas se deslizan, una al lado de la otra, se produce fricción a lo largo de la línea de falla que las divide. Las fallas se mueven bruscamente y el movimiento irregular causa terremotos.
58
Construcción del relieve
Vulcanismo: El fenómeno volcánico ha originado un tipo de relieve característico; los más representativos son las plataformas basálticas y las coladas, cuya superficie varía en función de la rapidez de enfriamiento y tipo de lava. El relieve volcánico es por lo general muy resistente a la erosión; la imagen típica de estas formas son los conos de escorias
