GUÍA - Partes de La Tierra

8/16/2019 GUÍA - Partes de La Tierra

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Universidad Católica Andrés Bello-GuayanaFacultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil

Cátedra: Geología Aplicada

Feca: A!ril del "#$#%e&estre: '( %ección:

)ro*esor: +oel Cu!a

PARTES DE LA TIERRA

El universo ,teoría del !ig !ang. El siste&a solar. )artes de la /ierra seg0n estudios sís&icos. Corte1a. 2anto.

+0cleo.

El o!3etivo principal de este te&a es 4ue el estudiante cono1ca los conceptos y &étodos utili1ados para in*erir la estructura

interna de la /ierra. Este es un te&a !ase de su&a i&portancia para el entendi&iento de có&o se co&porta nuestro planeta5

en el &arco de la /eoría de la /ectónica de )lacas y el &odelo de Geología Glo!al.

%e divide este te&a en dos partes5 la pri&era 4ue trata so!re el origen del universo y el siste&a solar5 vista de &anera &uy

resu&ida5 pues las i&plicaciones cientí*icas y *ilosó*icas so!re el origen del universo y los co&ple3os y vastos

conoci&ientos re4ueridos para entender las gala6ias y su co&porta&iento escapan a lo perseguido por este curso. En la

segunda parte se e6plica el &étodo geo*ísico &ediante el cual se esta!lece las partes 4ue con*or&an la /ierra y 4ue

corresponde al estudio de las ondas sís&icas.

Es i&portante conocer5 al &enos de &anera resu&ida5 la teoría 4ue da origen al universo y las características del siste&a

solar5 puesto 4ue si recorda&os el concepto de geología de la pri&era guía de este curso5 decía: 7ciencia 4ue estudia los

*enó&enos endógenos y e6ógenos 4ue se &ani*iestan en el planeta /ierra desde su origen y el producto de la interacción de

estos *enó&enos5 lo cual le da sus *or&as y características8. Entonces la evolución del universo5 a &enor escala las gala6ias5

sus ele&entos co&ponentes5 se an &ani*estado en siste&as solares y planetas 4ue5 seg0n esa evolución5 ta&!ién presentan

estos ele&entos. Así5 entender el siste&a al cual pertenece nuestro planeta5 nos da idea de có&o se *or&ó y evolucionó en lo

4ue conoce&os de él actual&ente.

Con respecto al estudio de las ondas sís&icas5 correspondiente a la segunda parte5 en resu&en5 se trans&iten en cual4uier

dirección y las velocidades a las cuales se despla1an5 corresponden a las propiedades elásticas del &aterial 4ue atraviesan5

así5 estudiando el co&porta&iento de estas ondas puede o!tenerse una 7radiogra*ía8 del &edio por el 4ue pasan. Esto a

ayudado a los cientí*icos a deter&inar có&o es la estructura interna de la /ierra.

Entendiendo 4ue las ondas 4ue atraviesan la tierra ,conocidas co&o ondas pro*undas se clasi*ican seg0n su

co&porta&iento co&o ondas pri&arias u ondas 7)8 ,pus 9 pull5 estas ondas co&pri&en en la dirección en la 4ue se

&ueven y ondas secundarias u ondas 7%8 ,sa;e5 las cuales tienen un &ovi&iento de ci1alla o sacudida. Estas ondas se

despla1an de *or&a distinta a lo largo de las rocas.


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Anali1ando las velocidades de las ondas 4ue se &ueven a través del interior de la tierra se an detectado tres grandes partes

y lí&ites entre cada una de ellas: corte1a5 &anto y n0cleo.

=e todo esto se conoce la e6istencia de una 1ona de !a3a velocidad lla&ada Astenós*era 4ue se u!ica entre la corte1a y el

&anto. Esto tiene gran i&portancia para el esta!leci&iento de la teoría de la tectónica de placas5 pues es en esta parte donde

se a ideado el &ecanis&o de las corrientes de convección. >tro aporte i&portante es el de la naturale1a lí4uida del n0cleo.

=e las velocidades de las ondas ta&!ién se deduce la discontinuidad de 2oorovicic de!a3o de los continentes y so!re el

&anto superior5 donde ay un ca&!io de densidades de las rocas.


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I PARTE

7EL ORIGEN DEL UNIVERSO SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANG8. +icolas 2artín y 2ateo.

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*ir&a&ento. Es decir5 co&o una radiación de *ondo o&ogénea e independiente&ente de la orientación 4ue to&ase el

receptor de seal 4ue se e&please. Ade&ás la radiación5 co&o por otra parte desarrolló el *ísico nortea&ericano o!ert

enry =ic;e5 de!ería presentar las características de los o!3etos a una te&peratura de H( por enci&a del cero a!soluto5

unos - "J ( C.

%ería en &ayo de $'J5 cuando el *ísico ger&ano-nortea&ericano Arno Allan )en1ias y el radioastróno&o nortea&ericano

o!ert KoodroD Kilson5 siguiendo las indicaciones de =ic;e5 detectaron una radiación de *ondo con las características de

las predicas por Ga&oD5 indicando una te&peratura &edia para el Universo de unos ? ( . El descu!ri&iento de este *ondo

de ondas de radio es considerado oy en día co&o la prue!a concluyente en *avor de la teoría del Big Bang5 por lo 4ue la

ipótesis de la Creación Continua -o del Universo Estacionario- a sido práctica&ente a!andonada.

La Teoría del Bi Ban

Atendiendo al &edi!le corri&iento acia el ro3o ,o ta&!ién e*ecto =oppler 4ue &uestran las estrellas y gala6ias &ásle3anas de nuestro siste&a en su espectro de lu15 la antigLedad del Universo está ci*rada en unos $?5@ &il &illones de aos5

seg0n las esti&aciones &ás recientes.

%e considera igual&ente 4ue el Universo co&en1ó co&o un gas &uy tenue 4ue se contra3o s0!ita&ente tras un colapso

gravitatorio en un uevo Cós&ico5 siendo instantánea&ente seguido de la e6plosión 4ue entende&os co&o Big Bang.

)artiendo de esta consideración e6pansiva del Universo5 dentro de lo 4ue se entiende co&o teoría del Bing Bang5 ca!en dos

posi!ilidades:

- Universo A!ierto: seg0n la cual el Universo continuará e6pandiéndose para sie&pre5 aciéndose cada ve1 &ás y &ás

tenue5 con una densidad con3unta cada ve1 &ás y &ás pe4uea5 asta acercarse a un vacío a!soluto.

- Universo Cerrado: en virtud de la cual la gravedad sería lo su*iciente&ente *uerte5 dependiendo de la cantidad de &ateria

del Universo5 co&o para desacelerar el proceso e6pansivo5 llevando el índice de recesión de las gala6ias asta cero.

2o&ento a partir del cual se i&pondría una contracción 4ue llevaría al Universo a un i&plosivo colapso Big Crunc y

desapareciendo en la nada. %ucediéndose de otra *ase e6pansiva5 y así inde*inida&ente en una inter&ina!le serie de

oscilaciones.

%iguiendo con la teoría del Big Bang5 en el naci&iento del espacio y5 con él5 del tie&po5 de la energía y de la &ateria5

pode&os distinguir las siguientes *ases de desarrollo:


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- Intervalo de $#-? segundos o /ie&po de )lanc;: toda la &asa y energía del Universo se alla!a co&pri&ida en una &asa

ardiente de densidad ini&agina!le.

- >cupa!a un espacio $#-"# veces &enor 4ue un n0cleo ató&ico.

-


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4uar;s y los adrones ,protones y neutrones5 constituidos por tríos de 4uar;s.

A ellas5 les sucederán la Era de la adiación ,4ue constituye los $#.### pri&eros aos5 caracteri1ada por la e&isión de

rayos ga&&a producidos durante la desco&posición del =euterio o idrógeno pesado ,ade&ás del protón del idrógeno5

contiene un neutrón5 y la Era del =esacopla&iento ,después de ?##.### aos entre la &ateria y la radiación.


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)lanetas &ayores o e6teriores.


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%ís&ogra*os.


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Figura ,a

Figura ,!

En las *iguras ,a y ,! se &uestran un per*il sís&ico de re*racción y re*lección super*icial de alta resoluciónrespectiva&ente. En la *igura ,a los colores &ás *ríos ,a1ules corresponden a &ayores velocidades de propagación de las

ondas elásticas5 lo 4ue se traduce en una &ayor densidad del &edio. En la *igura ,! los colores &arcan las unidades

sís&icas &ás relevantes.

GEOFONOS


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ONDAS SIS!I"AS


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Onda# #ec%ndaria#


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PRIN"IPIO FISI"O DE LA SIS!I"A

%e !asa5 tanto en el eco de la di*erencia de velocidad de la onda sís&ica en los distintos terrenos5 co&o en 4ue

las ondas5 al cru1ar la *rontera entre dos tipos de terreno distinto su*ren re*racción y re*le6ión5 ,al igual 4ue sucede con las

ondas de lu15 ca&!iando su dirección en un ángulo cuyo valor depende de la relación entre las velocidades de onda de cada

terreno.

El i&pulso generador de la onda puede ser un i&pacto o una pe4uea carga e6plosiva 4ue se coloca5 general&ente5 en un

punto de la super*icie. 2ediante geó*onos5 dispuestos a distintas distancias del punto de i&pacto5 se &ide el &o&ento en

4ue llega la pri&era onda. =e esta *or&a se o!tiene la velocidad de trans&isión.

Cuando se produce el i&pulso5 las ondas se e&iten en todas direcciones. Una onda en particular recorre un ca&ino por la

super*icie del terreno en dirección al geó*ono ,onda directa. >tras ondas descienden con diversos ángulos respecto a la

ori1ontal. Al encontrar un estrato in*erior con di*erente velocidad sís&ica5 la onda se re*racta en el plano de contacto entre

a&!os terrenos.

%i la velocidad sís&ica del terreno in*erior tiene un valor &ayor 4ue la del terreno super*icial5 el tie&po necesario para 4ue

la onda re*ractada alcance un punto de la super*icie puede llegar a ser &enor 4ue el re4uerido por la onda directa 4ue via3a

super*icial&ente5 a0n cuando la longitud del ca&ino sea &ayor.


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VELO"IDAD ONDAS SIS!I"AS EN DIFERENTES !EDIOS


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ESTRU"TURA INTERNA DE LA TIERRA


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C>/ESA

Es la capa &ás super*icial de la estructura de la /ierra está divida en corte1a oceánica y corte1a continental5 las cuales

varían desde unos H a @# ;&5 siendo &ás delgada la corte1a oceánica y &ás gruesa la corte1a continental y posee un espesor

&edio de unos $@ ;&.

"or)e*a Oce+nica


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El &anto terrestre es la capa de la /ierra 4ue se encuentra directa&ente de!a3o de la corte1a5 prolongándose en pro*undidad

asta el lí&ite e6terior del n0cleo. >cupa apro6i&ada&ente el HQ de la tierra. %e e6tiende asta los ".'## ;& donde se

encuentra la transición del &anto al n0cleo terrestre5 1ona deno&inada 7discontinuidad de Guten!erg8.

El &anto posee características 4uí&icas y un co&porta&iento &ecánico &uy di*erente de la corte1a5 lo 4ue i&plica la

e6istencia de una discontinuidad en las propiedades *ísicas y 4uí&icas de los &ateriales. Esta se conoce co&o

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Tierrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestre


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discontinuidad de 2ooroviTi5 o si&ple&ente 2oo5 en o&ena3e a Andri3a 2ooroviTi5 el geo*ísico 4ue la descu!rió.

Esta discontinuidad &arca la *rontera entre la corte1a y el &anto.

El &anto 4ue se sit0a in&ediata&ente de!a3o de la corte1a está co&puesto por &ateriales relativa&ente *ríos ,apro6.

$##VC5 rígido y *undido con la corte1a5 a pesar de estar separado de ella por el 2oo.


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1onas de su!ducción de pro*undidad ocurre una dis&inución en la velocidad de las ondas ) ,longitudinales y una *uerte

atenuación de las ondas % ,transversales5 de aí 4ue esta región sea conocida co&o 1ona de !a3a velocidad.

Evidencias !asadas en datos geo*ísicos5 geológicos y petrológicos5 y la co&paración con cuerpos e6traterrestres5 indican

4ue la co&posición del &anto superior es peridotítica ,la peridotita es una roca co&puesta principal&ente de &ineral

olivino.

2anto In*erior

El &anto in*erior se inicia cerca de los @## ;& de pro*undidad y se e6tiende asta a la discontinuidad de Gute&!erg5

situada entre ".@## y ".'## ;& de pro*undidad apro6i&ada&ente5 en la transición al n0cleo. epresenta una 1ona

esencial&ente sólida y de &uy !a3a plasticidad.

Aparente&ente5 en el &anto in*erior no ocurre ning0n ca&!io de *ase i&portante5 a pesar de 4ue se dan pe4ueos gradientes

en la velocidad de propagación de las ondas sís&icas a los $."?# ;& y $.H# ;& de pro*undidad. =e esta *or&a5 se cree 4ue

el au&ento en la velocidad de las ondas sís&icas de!e ocurrir principal&ente co&o resultado de la co&pactación de un

&aterial de co&posición uni*or&e. %e an propuesto varios &odelos 4ue sugieren 4ue el &anto in*erior contiene &ás ierro

4ue el &anto superior.


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Estructura interna de la /ierra


21/23

E%U2E+


22/23


23/23

EFEE+CIA%

CU%> %>BE GE>GIA GBAFI%ICA

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