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• Belu Aguila

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Unidad I SUBISTEMAS TERRESTRES Desde su formación hace millones de años la Tierra a sufrido cambios, cambios que aun hoy se producen, pero no con tanta intensidad. Nuestro planeta cuenta con 4 subsistemas, la hidrosfera, la atmosfera, la geosfera y la biosfera.

ATMOSFERA (APUNTES) La atmósfera es una mezcla de nitrógeno (78%), oxígeno (21%), y otros gases (1%) que rodea la Tierra. Se divide en cinco capas. La mayor parte de los estados del tiempo y las nubes se encuentran en la primera capa. La atmósfera es parte importante de lo que hace posible que la Tierra sea habitable. Bloquea y evita que algunos de los peligrosos rayos del Sol lleguen a Tierra. Atrapa el calor, haciendo que la Tierra tenga una temperatura agradable. Y el oxígeno dentro de nuestra atmósfera es esencial para la vida. Durante el último siglo, los gases de efecto invernadero y otros contaminantes lanzados hacia la atmósfera, han estado causando grandes cambios como calentamiento del planeta, agujeros de ozono y lluvia ácida. BIOSFERA Se designa con el nombre de biosfera a toda la zona de aire, tierra y agua de la superficie terrestre ocupada por seres vivos. Está constituida por zonas de la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera, donde es posible la vida. La biosfera constituye una delgada capa de dimensiones irregulares, la cual se extiende hasta unos 10 Kilómetros sobre el nivel del mar y algunos metros por debajo del nivel del suelo hasta donde penetran las raíces de los árboles y plantas y existen microorganismos. Comprende además las aguas superficiales y las profundidades oceánicas. Fuera de esta capa no existen formas de vida terrícolas. La vida en la biosfera no se presenta como una capa continua sino que se manifiesta en numerosos individuos pertenecientes a unas dos millones de especies conocidas. En la biosfera también existen factores bióticos representados por las comunidades de seres vivos: productores, consumidores y descomponedores. Los factores abióticos están representados por el medio fisicoquímico: oxígeno, agua, temperatura, iluminación, etc. El conjunto de estos factores, bióticos y abióticos, constituyen el ambiente.

HIDROSFERA Así se denomina la parte del planeta ocupada por agua líquida (océanos, mares, lagos, ríos, faldas subterráneas…) y sólida (casquetes polares, glaciares y banquisas) un elemento que se extiende desde casi 8 km de altura (en la cima de las montañas más altas) hasta casi 11 km de profundidad (las fosas oceánicas). El agua de la hidrosfera está en continuo movimiento: corrientes, olas y mareas agitan mares, lagos y ríos, los glaciares se deslizan por las montañas, los iceberg flotan a la deriva empujados por el viento y las corrientes, y miles de riachuelos atraviesan las rocas, atraviesan grutas y disuelven sales en su camino hacia el mar. El agua puede ser encontrada en muchos lugares de la Tierra, incluyendo la superficie del planeta, debajo de las rocas de la superficie, y en la atmósfera. El agua viaja por las diferentes áreas de la Tierra a través del ciclo del agua. Cerca del 70% de la superficie de la Tierra está cubierta con agua, la mayoría es el océano. Sólo una pequeña porción del agua de la Tierra es dulce, y se encuentra en ríos, lagos, y agua subterránea. El agua de la Tierra también es hogar de vida abundante, una importante fuente de alimentos. El agua dulce es necesaria para beber, para la agricultura y para lavar. Además del agua líquida, también hay agua presente en forma de hielo. Sin agua, no existiría la vida que conocemos. Actividad 1- Realiza un cuadro comparativo donde expongas características de cada subsistema. GEOSFERA En esta unidad nos enfocaremos en la Geosfera que corresponde a la porción sólida del planeta. Técnicamente, la geósfera sería la Tierra misma (sin considerar la hidrósfera ni la atmósfera). Para explicar su estructura interna se puede emplear dos modelos: Pizarrón:

MODELO GEOQUIMICO 

CORTEZA: o también llamada litosfera es la capa más superficial que está en contacto con la atmosfera y que limita al manto. Se pueden distinguir dos tipos de corteza:

la corteza continental, se encuentra en las zonas emergidas del planeta, también bajo los océanos, cerca de las costas. Cubre un 47% de la Tierra, y su roca más abundante es el granito. La corteza oceánica, es delgada y esta constituida por rocas volcánicas. Cubre el 53% de la Tierra y su roca más abundante es el basalto. Según se trate de zonas continentales o de los fondos oceánicos, se habla de corteza continental o corteza oceánica, las cuales presentan características bastante diferentes. La corteza continental tiene un espesor variable de 20 a 90 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. La corteza oceánica tiene un espesor de entre 3 y 15 km, y una densidad de 3 g/cm3. Su composición es mayoritariamente 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 mesosfera o MANTO, es la capa que está situada debajo de la corteza, representa el 84% del volumen de la Tierra y el 69% de su masa total. Las rocas están formadas principalmente por Sial (sílice y aluminio) y el Sima (sílice y magnesio), son de una consistencia blanda debido a las altas temperaturas existentes (1500-3000 ºC). Es otras palabaras es la capa que sigue en profundidad a la corteza y envuelve el núcleo terrestre. Representa en torno al 83% del volumen de la Tierra. Se extiende hasta una profundidad de 2.885 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



Por último, tenemos al NUCLEO, que ocupa el centro de la Tierra (la capa más interna).Representa el 16 % del volumen de la Tierra y 31% de la masa del planeta. Las rocas que lo constituyen fundamentalmente son de hierro y níquel (Nife), y su temperatura puede llegar cerca de unos 5000 ºC. Nucleo externo, estado liquido que circula. N. Int. Estado solido.

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. Modelo dinámico 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 Litosfera. Es la capa más superficial de la Tierra y se comporta como un cuerpo sólido y rígido. Está formada por la corteza y por la parte más superficial del manto. Su espesor medio es de 100 Km, aunque puede alcanzar hasta unos 250 Km en zonas de grandes cadenas montañosas. Se habla de litosfera continental al conjunto de corteza continental y parte del manto superior en estado sólido, y 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. La litosfera se mueve sobre la astenosfera sobre la que se apoya. La parte inferior de la litosfera tiene idéntica composición que la astenosfera Astenosfera.

Es la capa del manto que se encuentra entre la litosfera y el manto inferior o mesosfera. Alcanza una profundidad de 660 Km. 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. Su composición es idéntica a la del resto del manto Mesosfera. Se denomina mesosfera o manto inferior a la parte de la Tierra comprendida entre el núcleo, a unos 2.885 Km de profundidad, y la astenosfera, a unos 660 Km. En el límite entre el manto y el núcleo, en los 200 km inferiores, hay una región conocida como «capa D» donde la velocidad de las ondas P experimenta un descenso importante Endosfera. Se corresponde con el núcleo. Consta de una parte interna que se comporta rígidamente, como un sólido, y otra externa que se comporta como un fluido, donde se cree que puede haber corrientes de convección que explicarían la existencia del campo magnético terrestre. Estas corrientes estarían provocadas por la diferencia de temperaturas causadas por la distinta acumulación de elementos radiactivos. Los materiales más calientes ascenderían hacia la parte superior del núcleo enfriándose por contacto con el manto y posteriormente descenderían hacia el núcleo interno arrastrados por corrientes frías. Campo electromagnético Se relacionara la composición del núcleo interno con el campo electromagnético terrestre.

El campo magnético terrestre no sólo nos ayuda a encontrar el norte utilizando una brújula, sino que también nos protege de la peligrosa radiación que emana del Sol. Desde hace tiempo los científicos saben que a lo largo de la historia del planeta Tierra, los polos magnéticos se han invertido muchas veces. Ese proceso, del que se desconocen sus causas exactas y que se creía duraba miles de años, se inicia con un progresivo debilitamiento del campo magnético y culmina con la inversión de los polos. Según algunos cálculos, las reversiones magnéticas han ocurrido con una frecuencia de 1 a 5 eventos cada millón de años. El campo magnético terrestre es resultado de la interacción de los núcleos interno y externo de nuestro planeta -compuesto el primero por hierro en estado sólido y el segundo por una aleación líquida de hierro y níquel- junto con el movimiento de rotación terrestre. Ello crea un proceso de dinamo que convierte la Tierra en un enorme imán.

Por razones que no están claras, la intensidad de campo magnético terrestre varía y cada cientos de miles de años, los polos magnéticos se invierten, en un proceso que deja su huella en las rocas. Pregunta: ¿Qué consecuencias tendría para la vida en la Tierra una inversión de los polos magnéticos? "Los cambios en el magnetismo terrestre podrían tener consecuencias en las infraestructuras eléctricas del planeta y también, por ejemplo, en los instrumentos de navegación", señala el geólogo. "Además, también se podrían producir consecuencias en la naturaleza, ya que sabemos que muchos animales, como los pájaros, la ballenas o las abejas, utilizan el campo magnético para orientarse". Otros investigadores advierten que si durante el proceso de inversión de los polos el campo magnético se debilitara excesivamente o incluso desapareciera, aunque sólo fuera durante un corto perido de tiempo, perderíamos nuestra protección contra la radiación solar y los rayos cósmicos, lo que podría afectar la vida en nuestro planeta, ya que estos pueden producir mutaciones genéticas. Fuente: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2014/11/141111_ciencia_campo_magnetico_terrestre_inv ersion_jg

Actividad 1- a-Dibuja y diferencia los modelos de la estructura interna de la Tierra. (GeodinamicoGeoquimico) b-Describe brevemente el modelo geodinamico: litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. 2- Durante mucho tiempo se creyó que la Tierra era un planeta estatico, hasta que un geofísico y meteorólogo alemán expuso su investigación sobre la deriva continental. a- ¿Qué sostiene la teoría de la deriva continental sobre la distribución de los continentes? b- Señala y pinta en la imagen dada los nombres de los continentes y que nombre recibía el conjunto de todos ellos.

c- Piensa en la distribución actual de los continentes: ¿Por qué crees que se desplazaron?

Evidencias de la teoría de la Deriva continental Fósiles: se han encontrado resto de fosiles muy similares en America del Sur y africa esto demuestra que en algún momento de la historia estuviera unidas ya los seres vivos de ese entonces de haber estado los continentes separados no hubieran podido cruzar el Atlantico. Geológicas: Relacionada la estructura de los bordes continentales es decir su estructura y composición en cuanto al tipo de roca, que evidencia que los continentes estuvieron unidos.

La expansión del fondo oceánico En 1950 con el avance de la tecnología se desarrollaron nuevas técnicas que permitieron realizar un estudio de los fondos oceánicos, esto revelo la existencia de un sistema de cordilleras denominadas DORSALES que se extendía a lo largo de toda la región central del Océano Atlantico que se caracterizaba por ser una zona de intensa actividad volcánica. En 1960 se propone que el fondo oceánico se expande y se mueve hacia ambos lados de las dorsales.

Enormes fuerzas de tensión fracturan la corteza y por allí se produce un afloramiento del magma que asciendo desde el manto. En la superficie, el magma se enfría y forma una nueva corteza. Actividad 1- ¿Qué son las dorsales? 2- Observa la siguiente imagen y responde ¿Cómo se expande el fondo oceánico?

Tectónicas de placas (apuntes) La teoría de la deriva continental explicaba gran variedad de observaciones geológicas; sin embargo, debido al desconocimiento de las características geológicas de los fondos oceánicos, no se pudo elaborar una teoría global de la dinámica terrestre. Cuando comienza a disponerse de datos sobre la geología marina, en la década de los 60, se desarrolla una nueva teoría para explicar estas observaciones, que se denominó teoría de expansión de los fondos oceánicos. La combinación de las dos da lugar a la teoría de la tectónica de placas. Las placas tectónicas están formadas por fragmentos irregulares de litosfera, que contiene la corteza y parte del manto superior. Estas placas se desplazan sobre la astenosfera, capa plástica del manto situada debajo de la litosfera. El desplazamiento produce la deriva de los continentes que están contenidos en las placas y la expansión del fondo oceánico. El contorno de los continentes (márgenes continentales) sólo tiene un significado geográfico; los elementos estructuralmente significativos de la Tierra son los bordes de placa. En general, las placas tectónicas están formadas por litosfera que contiene corteza oceánica y continental o sólo corteza oceánica, siendo muy escasas o de pequeño tamaño las placas que sólo contienen corteza continental.

La litosfera está dividida en un mosaico de siete grandes placas y una decena de pequeñas subplacas.

Las placas tomadas individualmente no tienen características permanentes; están en movimiento constantemente y cambian continuamente de tamaño y forma (a escala de tiempo geológico). Las placas que sólo contienen corteza oceánica pueden ser consumidas totalmente, no así las que tienen corteza continental, debido a que ésta, por su baja densidad, no puede ser nunca subducida hacia el manto. La forma de las placas puede cambiar por medio de tres mecanismos: por fragmentación de una placa en unidades más pequeñas, por colisiones que resultan en la unión entre dos placas o por acreción de nueva corteza oceánica en sus márgenes. Generalmente, hay pocos cambios que afecten al interior de las placas, así pues, todas las deformaciones y la mayoría de los procesos geológicos internos tienen lugar en los bordes de placa. Dinámica de placas según la Teoría de la Tectónica de Placas. (apuntes) Las placas tectónicas están separadas por tres tipos de bordes:   

Constructivos o divergentes. Destructivos o convergentes. Pasivos (fallas transformantes)

Bordes constructivos o divergentes. Están localizados en las dorsales y, por tanto, son zonas donde se genera corteza oceánica. Por ejemplo, la placa Norteamericana y la Euroasiática contactan con un borde constructivo. La evolución de estos límites va desde la ruptura de la corteza continental hasta la creación de un gran océano. La etapa inicial se produce cuando material caliente, en estado de semifusión, asciende desde la

astenosfera y presiona la litosfera rígida, por lo que ésta se deforma. Su primer efecto es producir un abombamiento y elevación que conduce posteriormente a la fracturación del continente. Las fracturas hacen disminuir la presión y con ello, el punto de fusión de los materiales. Se originan así magmas que ascienden por las fracturas

Bordes pasivos o transformantes Son zonas donde las placas litosféricas se deslizan una al lado de otra sin interactuar prácticamente entre ellas. Este desplazamiento se realiza mediante un tipo de falla que se denomina falla transformante, debido a que el movimiento de la placa cambia (se transforma) al final de la parte activa de la falla. Las fallas transformantes pueden conectar dos bordes convergentes, dos bordes divergentes o bien un borde convergente con otro divergente. Las zonas de fallas transformantes se extienden lateralmente en zonas de fractura que no tienen movimiento; el movimiento y la actividad sísmica están siempre restringidos a la falla transformante, en ellas no hay actividad volcánica importante, sólo actividad sísmica y fracturación. Bordes convergentes o destructivos Son aquellos donde las placas colisionan ese sitio queda determinando por una formación montañosa. 

Convergencia de dos placas oceánicas: Una placa se introduce debajo de la otra (subducción). Se forman volcanes que emergen a la superficie del océano como una cadena de islas o también se forma una fosa submarina 

Convergencia de una placa oceánica y una continental: La placa oceánica siempre se desliza por debajo de la continental se forman cadenas montañosas. Convergencia de dos placas continentales: Ninguna placa se desliza por debajo de la otra, ninguno de los materiales puede ingresar en la astenosfera y por lo tanto ambas quedan a flote, colisionando hasta fundirse y convertirse en un bloque.

Trabajo práctico 1- ¿Qué explica la teoría de la tectónicas de placas? 2- En un planisferio político, marca y señala las placas tectónicas más importantes. 3- Observa el mapa: a-¿Cómo se llama la placa en la que se encuentra nuestro país? ¿Con qué placas interactúa? b-Pinta dichas placas de diferentes colores. 4- a-Completa el cuadro Borde Divergente Transforman te Convergent e

Descripción

Fenómeno geológico

b- Observa las imágenes dadas y de acuerdo a la descripción que hiciste del punto anterior determina cuál corresponde a borde divergente, transformante y convergente.

SEISMOS (apuntes) Etimológicamente, la palabra "terremoto" significa "movimiento de tierra". Sin embargo, el término es asociado con movimientos sísmicos de dimensión considerable, producidos por la brusca liberación de energía acumulada durante largo tiempo al interior del planeta. La corteza terrestre está conformada por 12 placas tectónicas, que tienen cerca de 70 kilómetros de grosor, y diferentes características físicas y químicas. Estas placas se encuentran en constante movimiento y a veces chocan entre sí. Cuando esto sucede, una de las placas se desplaza por arriba o por debajo de la otra, generando cambios en la topografía terrestre.

Pero también puede ocurrir que el desplazamiento se vea dificultado y es en ese momento en que comienza a acumularse una gran cantidad de energía que se liberará cuando una de las placas impacte con violencia a la otra y la rompa, dando origen a un terremoto. Las zonas en que las placas ejercen fuerza entre sí se denominan fallas y es en esas áreas donde existe una mayor probabilidad de que se produzcan sismos. En el caso de Chile, la mayoría de los temblores provienen de la interacción entre la Placa de Nazca y la Placa Continental Americana, donde la primera se hunde bajo la segunda. Hipocentro y epicentro El punto en la profundidad de la Tierra donde se libera la energía en un sismo se denomina hipocentro o foco. Mientras más cerca de la superficie terrestre tenga un lugar un movimiento telúrico, mayor será su poder destructivo. Es así como un temblor de 7 grados en la escala de Richter, a sólo 20 kilómetros de profundidad, puede causar más daño que otro de 8 grados (30 veces más potente), pero originado de 35 a 120 kilómetros más abajo. El lugar de la superficie terrestre ubicado justo sobre el hipocentro o foco de un sismo, se denomina epicentro. Comúnmente se cree que el mayor daño ocurre en o cerca del epicentro de un movimiento. Sin embargo, esto es un mito, ya que hay que considerar que las fallas pueden tener varios kilómetros de extensión y las ondas sísmicas se generan en todo su largo. Medición Los terremotos y temblores en general se miden con un aparato denominado sismógrafo, el cual permite determinar con precisión la duración, magnitud y lugar en que se produce un movimiento telúrico. El sismógrafo registra dos tipos de ondas: las superficiales, que viajan a través de la superficie terrestre y que producen la mayor vibración de ésta; y las centrales o corporales, que viajan a través de la Tierra desde su profundidad. A lo largo del tiempo, los científicos han ideado varias escalas que les permitan evaluar el tamaño de un movimiento telúrico o los daños que éste produce.

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Trabajo final 1- a-Ubique las siguientes palabras en el esquema: BORDES CONVERGENTE- BORDES DIVERGENTE- SUBDUCCIÓN- LITOSFERA OCEANICA- MAGMA-LITOSFERA CONTINENTALDORSAL OCEANICA

b- Coloque las flechas que indiquen movimiento de placas o materiales. 2- ¿Qué provoca un sismo? 3- Explica a qué hace referencia el termino HIPOCENTRO Y EPICENTRO. Realiza un esquema.

4- ¿Qué mide la Escala Richter y la de Mercalli modificada? 5- Busca, recorta y pega una noticia sobre un terremoto ocurrido en alguna parte de mundo: a- ¿En qué continente se encuentra el lugar afectado? b- ¿Sobre qué placa se encuentra?¿Con qué placas interactúa? c- ¿Qué tipo de bordes tienen esas placas?¿ Qué características tienen ese borde? d- Según la noticia ¿Cuál fue la magnitud de terremoto según Richter? ¿Qué daños provoco? e- ¿En qué nivel de la escala de Mercalli lo ubicarías?¿Cual es la característica de esa escala?