CAPAS DE LA TIERRA Y ATMÓSFERA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA

Departamento de Ingeniería en Materiales

ASIGNATURA

Desarrollo Sustentable

PROFESOR

Dr. Carlos Alberto Guizar Gómez

“CAPAS DE LA TIERRA Y ATMÓSFERA”

INTEGRANTES

María Guadalupe González, Octavio Arriola,

Guillermo Cornelio, Geovanni García, Eduardo Avalos,

Francisco López, Leissa Liévanos, Erick Martínez

Morelia, Michoacán Septiembre 2014

“CAPAS DE LA TIERRA Y DE LA ATMÓSFERA”

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

Para entender la estructura y composición de la Tierra conviene recordar su proceso de formación desde su origen. Poco después de que se formara la Tierra, el calor liberado por las colisiones entre partículas y por las desintegraciones radiactivas provocó la fusión del interior del planeta, haciendo que los elementos más densos, como el hierro y el níquel, se fundieran, mientras otros más ligeros quedaban distribuidos en capas más superficiales.

Durante este proceso de diferenciación química, parte de los gases contenidos en las rocas fueron escapando también hacia la superficie, para terminar creando la atmósfera primitiva en la que se inició la vida.

La estructura, composición y comportamiento mecánico de la Tierra ha ido cambiando desde su origen, estructurándose progresivamente hasta llegar a la configuración actual, con las capas composicionales y mecánicas.

Los factores que tienen más influencia sobre la estructura de las capas de la Tierra son la temperatura y la presión.

Se ha calculado que la temperatura de la Tierra a unos 100 km de profundidad es de 1200 a 1400ºC, en el límite entre el manto y núcleo de unos 4500ºC, y de más de 6700ºC en la zona más interna.

El calor se va transmitiendo lentamente a través de todas las capas hasta perderse en el espacio.

Modelo geoquímico

Este modelo, también llamado modelo de Bullen, considera que la diferenciación química que han tenido los elementos que componen la Tierra desde sus orígenes ha llevado a que se estructure formando tres capas: la corteza, el manto y el núcleo.

o Corteza

Es la capa más superficial de la Tierra, y según se trate de zonas continentales o de los fondos oceánicos, se habla de corteza continental o corteza oceánica, las cuales prestan características bastante diferentes:

La corteza continental tiene un espesor variable de 25 a 70 Km y una densidad media de 2.7 g/cm3. Está formada por una gran variedad de rocas de todos los tipos, sedimentarias, ígneas y metamórficas, y es rica en silicio y aluminio, entre otros muchos elementos. Las edades más antiguas de rocas reconocidas en la corteza continental son de unos 3800 millones de años.

La corteza oceánica tiene un espesor entre 6 y 12 Km, y una densidad de 3 g/cm3. Su composición es mayoritariamente de basalto. Al estar sometida a un continuo proceso de reciclado, pues se crea en las dorsales oceánicas y se destruye e incorpora al manto en las zonas de subducción, la edad de esta corteza es mucho más joven que la de la corteza continental, con una edad de unos 180 millones de años la más antigua.

o Manto

Es la capa que sigue en profundidad a la corteza y envuelve el núcleo terrestre. Constituye la mayor parte del volumen de la Tierra, más de un 80% y menos del 70% de su masa total. Se extiende hasta una profundidad de 2900 Km y tiene una densidad de 3.3 a 5.7 g/cm3.En cuanto a su composición, se piensa que está formada principalmente por peridotitas, una roca ígnea con abundante hierro y magnesio. Se puede diferenciar manto superior y manto inferior.

El manto superior va desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 670 km.

El manto inferior se localiza entre los 670 a 2900 Km de profundidad.

La diferenciación entre manto superior e inferior tiene mucha relevancia en cuanto al comportamiento mecánico de las capas.

o Núcleo

Es la parte central de la tierra, forma una esfera de 3486 Km de radio y se localiza entre los 2900 y 6378 Km de profundidad. Su densidad calculada varía de 10 a 13 g/cm3.

El núcleo está formada por metales principalmente hierro y níquel, que en el núcleo interno se encuentran en estado sólido y en el núcleo externo los metales están en estado líquido (estos metales están a altas temperaturas y presiones), y supuestamente otros elementos ligeros como el azufre y el oxígeno en menores cantidades.

El núcleo interno tiene un radio alrededor de 1230 Km, mientras el núcleo externo, tiene un espesor que inicia de los 2900 a 5120 Km.

El núcleo contiene cerca del 30% de la masa total de la tierra.

Modelo dinámico

Además de las capas definidas atendiendo a su composición, se pueden establecer otras capas que hacen referencia a la respuesta mecánica en relación con la tectónica global. Estas capas son: litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. Los parámetros que definen cada una de ellas tienen relación con la presión, la temperatura, la densidad y el estado (líquido o sólido) en que se encuentran.

o Litosfera

La envoltura externa es una unidad rígida que se denomina litosfera o “esfera de roca”, formada por la corteza y las capa más externa del manto, con un grosor medio de 100 Km. Esta capa está compuesta por rocas rígidas y elásticas, por lo cual frente a grandes tensiones, se deforma y luego se rompe

Litosfera continental al conjunto de corteza continental y parte del manto superior en estado sólido.

Litosfera oceánica al conjunto de corteza oceánica y también manto superior en estado sólido.

Dentro de la litosfera, el límite que separa la corteza del manto superior se denomina discontinuidad de Mohorovicic.

o Astenósfera

Se encuentra debajo de la litosfera y alcanza una profundidad de 670 Km, se encuentra una capa del manto superior plástica, parcialmente fundida, la astenosfera o “esfera débil”.

Los 150 Km más superficiales se encuentran en unas condiciones de fusión parcial, y definen un canal de baja velocidad. Este canal se reconoce por un descenso de la velocidad de las ondas sísmicas cuando lo atraviesan. La fusión parcial dentro de la astenosfera hace que se formen magmas que ascienden hacia la litosfera.

o Mesosfera

Se denomina mesosfera o manto inferior a la parte de la Tierra comprendida entre el núcleo, a unos 2900 Km de profundidad.

En el límite entre el manto y el núcleo, en los 200 km inferiores, hay una región conocida como «capa D» donde la

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