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02/05/2012

Universidad Nacional de San Agustín Facultad de Ingeniería Civil

La tierra

Tierra un planeta dinámico y la Tectónica de Placas Ing. Chacón Arcaya, Salomé

Arequipa

Estructura interna de la tierra

Estructura interna de la tierra

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02/05/2012

Table 2. Earth’s Interior Structure.

Profundidad (km)

CORTEZA

Densidad (g/cm3)

Gravedad (m/s2)

Presión (104 Mpa)

Rigide z (104 M pa )

(km/ s )

Vel. P

Vel S (km/s)

Temp. (K)

10-20

2.9

9.83

0.06

4.41

7.5

4.3

280

MANTO

40 220 400

3.33 3.36 3.54

9.84 9.90 9.97

0.12 0.71 1.34

5.18 7.41 8.06

8.1 8.0 8.91

4.48 4.42 4.77

650 1610 1750

SUPERIOR

400 670

3.72 3.99

9.97 10.01

1.34 2.38

9.06 12.39

9.13 10.27

5.22 5.27

1910 2075

MANTO INFERIOR

670 1200 2885

4.38 4.69 5.57

10.01 9.94 10.68

2.38 4.78 13.58

15.48 19.96 29.38

10.75 11.78 13.72

5.95 6.52 7.26

2375 2525 2934

NÚCLEO EXTERNO

2885 3800 5155

10.68 8.42 4.40

13.58 22.75 32.89

0 0 0

8.06 9.31 10.36

0 0 0

3160 3650 4170

NÚCLEO INTERNO

5155 6371

4.40 0

32.89 36.39

15.67 17.61

11.03 11.26

3.50 3.67

4170 4290

12.76 13.09

Table 2. Earth’s Interior Structure.

Radius (km)

Depth (km)

Layer

Boundary

Material

Average or Range of Density (g/cm3)

Average or Range of Compres-sional Seismic Velocity (km/s)

6371

0

-

Surface

air/solid

~ 1-2.7

~ 2-6 6.4

-

-

Crust1

-

solid (SiO2-rich)

2.8

6336

351

-

Moho (crust-mantle boundary)

solid/solid

-

-

-

-

Upper Mantle

-

solid (Fe and Mg silicate)

3.3

8.0

6271

1002

-

LithosphereAsthenosphere Boundary

solid/solid

-

-

-

-

Asthenosphere (Upper Mantle)

-

Solid3 (Fe and Mg silicate)

3.3

7.9

5701

670

-

Transition Zone4 (Base of Upper Mantle)

solid

4.2

11.0

13.0

-

-

Lower Mantle

-

Solid (Fe and Mg silicate)

5.0

3486

2885

-

Core-Mantle Boundary

solid/ liquid

-

-

-

-

Outer Core

-

liquid iron

11.0

9.0

1216

5155

-

Inner Core Boundary

liquid/ solid

-

-

-

-

Inner Core

-

solid iron

13.5

11.0

0

6371

-

Center of Earth

solid iron

Distribución de la densidad y de la velocidad de las ondas p y s en el manto y en el núcleo de la Tierra

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Tectónica de Placas La vitalidad de la Tierra como planeta se pone de manifiesto en una serie de fenómenos, como volcanes y terremotos, que tienen su origen en las profundidades de las capas internas. Esta actividad es debida a varias causas, aunque la fundamental es el calor interno del planeta, el cual proporciona energía a la mayor parte de los procesos geológicos.

Tectónica de Placas Este calor procede de dos fuentes fundamentales: • Las altas temperaturas que se produjeron durante la formación de la Tierra. • La desintegración de isótopos radiactivos de vida media y larga. Los fenómenos internos guardan, además una estrecha relación con el desplazamiento de las placas de la corteza terrestre, conocidos como tectónica de placas.

Tectónica de Placas La corteza terrestre no es una superficie uniforme, sino que está formada por una serie de placas que encajan entre sí. Estas placas se desplazan sobre la superficie semifluida del manto superior, lo que da lugar a choques e intensos rozamientos. Las zonas de contacto y fricción entre placas son áreas de intensa actividad geológica, y en ellas se registran la mayor parte de los terremotos y erupciones volcánicas.

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Tectónica de Placas

Variación de la temperatura en el interior de la Tierra (línea punteada), con base en datos sismológicos y propiedades de minerales a diferentes presiones y temperaturas

La temperatura interna de la tierra aumenta para cada 33 m 1 ºC llamándose a este aumento el gradiente geotérmico o grado geotérmico. Si el aumento continuase uniformemente la temperatura en el centro de la tierra llegaría hasta los 193.000 ºC, es decir, unas 35 veces más caliente que el sol que tiene una temperatura de 5500 ºC, Pero en realidad la temperatura en centro de la tierra oscila entre los 2200 y 4400 ºC.

Origen de la Tectónica de Placas Se piensa que el origen de las placas se debe a corrientes de convección en el interior del manto (en la astenósfera), las cuales fragmentan a la litósfera. Las corrientes de convección son patrones circulatorios que se presentan en fluidos que se calientan en su base. Al calentarse la parte inferior del fluido se dilata. Este cambio de densidad produce una fuerza de flotación que hace que el fluido caliente ascienda. Al alcanzar la superficie se enfría, desciende y se vuelve a calentar, estableciéndose un movimiento circular autoorganizado.

Origen de la Tectónica de Placas

La convección del calor. Introduce en un recipiente con agua unas virutas de un material que se hunda en el agua pero que no sea muy pesado. Enciende el hornillo eléctrico y espera un poco a ver lo qué sucede.

En el caso de la Tierra se sabe, que la astenósfera se comporta como un fluido en escalas de tiempo de miles de años y se considera que la fuente de calor es el núcleo terrestre. Se estima que éste tiene una temperatura de 4500°C. De esta manera, las corrientes de convección en el interior del planeta contribuyen a liberar el calor original almacenado en su interior, que fue adquirido durante la formación de la Tierra.

¿Puedes explicar este fenómeno?

¿Qué demuestra esta experiencia?

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Origen de la Tectónica de Placas

Placas Tectónicas de Placas existentes Existen, en total, 15 placas: 1. Placa Africana 2. Placa Antártica 3. Placa Arábiga 4. Placa Australiana 5. Placa de Cocos 6. Placa del Caribe 7. Placa Escocesa (Escocia) 8. Placa Euroasiática 9. Placa Filipina 10. Placa Indo-Australiana 11. Placa Juan de Fuca 12. Placa de Nazca 13. Placa del Pacífico 14. Placa Norteamericana 15. Placa Sudamericana

Tipos de Borde de Placas Los bordes de las placas pueden ser de tres tipos:

•Convergentes. •Divergentes •Transformantes

Tipos de Borde de Placas • Convergentes: Son límites en los que una placa choca contra otra (dos placas colisionan entre sí, presionando una contra otra), formando una zona de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturón orogénico (si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como "bordes activos".

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Tipos de Borde de Placas

Tipos de Borde de Placas

• Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental (menos densa) la placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en tierra. • Cuando dos placas continentales colisionan (colisión continental), se forman extensas cordilleras formando un borde de obducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática. • Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japón).

Tipos de Borde de Placas • Divergentes: dos placas se separan una de otra, lo que da lugar a la apertura de fallas y a la ascensión hacia la superficie de materiales procedentes del manto. Por ejemplo, la dorsal mesoatlántica formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y Sudamérica.

Un ejemplo típico de este tipo de límite son las dorsales oceánicas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica) y en el continente las grietas como el Gran Valle del Rift.

Placas Divergentes

Tipos de Borde de Placas • Transformantes: son límites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación (se deslizan en paralelo). Generan una intensa fricción que a menudo se traduce en fuertes terremotos.

Placas Transformantes

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Diagrama con los distintos tipos de bordes de placas: R (divergente), S (convergente) y F (transformante). Las flechas indican el movimiento de las placas

tipos de bordes de placas

Velocidad de las Placas

¿Cuál es el tipo de Borde Placa que tiene Perú?

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Deriva Continental

Deriva Continental

La expresión deriva continental tiene dos significados posibles, refiriéndose el primero inadecuadamente al desplazamiento de las masas continentales, que no puede describirse propiamente como deriva, y designando el segundo a la teoría que el alemán Alfred Wegener desarrolló en las primeras décadas del siglo XX para intentar explicar ese fenómeno, que él identificó a partir de diversas observaciones empíricas.

Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental - Pruebas

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Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental - Pruebas

Deriva Continental Postuló entonces la existencia original de un supercontinente, Pangea, que comenzó a separarse durante la era pérmica, hace más de 200 millones de años. América se desplazó hacia el oeste, alejándose de la masa continental eurasiática, y entre los dos continentes se formó el Atlántico. Australia se desplazó hacia el norte y la India se alejó de Africa. Más adelante, durante el cuaternario (hace 2 millones de años), Groenlandia se separó de Noruega. Algunos archipiélagos importantes, como los de Japón y las Filipinas, se identificaron como fragmentos dejados atrás por estas colosales separaciones.

Deriva Continental

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Deriva Continental

Deriva Continental

Actualmente el desplazamiento de las placas es la base del fenómeno conocido como deriva continental, un lento pero constante desplazamiento de cada continente en determinadas direcciones.

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