GEOLOGIA Y PALEONTOLOGIA PARA BIOLOGIASEMSTRE 2012-I

ORIGEN, ESTRUCTURA Y DINMICA INTERNA DE LA TIERRA

Big Bang y el Origen PrimordialQuince mil millones 4.6 Ga de aos de la Tierra 15 x 109 aos Formacin 15 Ga

+ protn

neutrn

0 300.000 aos: energiaquarksp+nH+He NOSOTROS

EL ESPACIO

BIG BANG!!!

Atomo de Hidrgeno EL TIEMPO electrn

Radiacin csmica del fondo universal (300-400 mil aos despues del Big Bang)

Radiacin de microondas emitida por cuerpo negro de T=2.7K por teora del Big Bang

Predicho

Observable radialmente desde la Tierra a los confines del Universo! Anisotropa Concentracin heterognea de materia primordial H+He

Atraccin gravitacional forma nubes de H+He que luego colapsan en galaxias y estrellas

Atraccin gravitacional forma nubes de H+He que luego colapsan en galaxias y estrellas

Reactor nuclear por fusin HHeBeCOFe

Clasificacin y Evolucin Estelar

Disipacin al espacio de elementos H-Fe y formacin de elementos Z>Fe26

FORMACION DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRANebulosapolvo de estrellas homogeneo 99%H+He, 1% El Resto

FORMACION DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRANebulosa Estelar dejada por explosin de supernova Gravedad aglutina materia en el centro, libera calor, proto-sol Viento solar expulsa elementos livianos hacia afuera. Condensacin local de materia formo protoplanetas Planetesimales crecen por atraccin y colision de cuerpos menores Tras 100-200 Ma se estabilizan planetas mayores en torno al sol

4.6 Ga = 4.6 E9 aos!!!

FORMACION DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRANebulosa

GRAVEDAD

TRANSFERENCIA DE ENERGIA (CALOR ELECTROMAGNETICA) Y MATERIA

Sistema PlanetarioMisma composicin qumica original concentrada en una estrella y 8 planetas

TERRESTRES (ROCA)Mercurio Venus TIERRA

ESTRUCTURA DEL SISTEMA SOLARJOVIANOS (GAS+HIELO)Saturno Urano Marte Jupiter Neptuno

0.001%

0.0006% 99.999%98.5%H+He

% MASA TOTAL DEL SISTEMA SOLAR

GRAVEDAD

oxigeno magnesio aluminio silicio calcio hierro azufre helio carbono nitrogeno hidrogeno

Composicin (%masa)

Densidad (g/cm3)

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAAtmsfera75% N, 23% O, 2% H2O

Hidrsfera99% H2O, NaCl

Pero como es la Tierra por dentro??

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRACorteza (5-80 km)65% SiO2, 10% Al2O3, 10% Na2O+K2O, 10%FeO, 5%MgO

Manto (3000 km)40% SiO2, 10% Al2O3, 1% Na2O+K2O, 25%FeO, 30%MgO

Nucleo (3500 km)90% Fe, 10% Ni-S

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAcorteza LITOSFERA~150 KM

3000 km ASTENOSFERA

650 KM

manto

MESOSFERA

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAFra y Rgida~150 KM

Caliente y Fluida

650 KM

Ms Caliente pero menos fluida

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

NUCLEO EXTERNO Muy Caliente y Muy Fluido

5000 KM

NUCLEO INTERNO Muy Caliente y Slido

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRALitosferaTEMPERATURA 0 C 7000

Manto

Ncleo Externo

Ncleo INterno

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRALitosfera

Manto

Ncleo Externo

Ncleo INterno

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRAConvexin termoqumica Lenta Ma Flotacin de material caliente que arrastra elementos livianos

Rpida ka

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRALenta liberacin del calor interno y segregacin de elementos livianos a la atmosfera

Lenta Ma

Rpida das

Investigando la Estructura de la Tierra mediante la SISMOLOGIAOndas elsticas generadas por un terremoto atraviesan el planeta y pueden ser captadas y estudiadas en la superficie de la Tierra para deducir su estructura interna!!!

Terremotos, Ondas Elsticas y Estructura Interna de la TierraOndas de Cuerpo

Se generan simultneamente en el hipocentro pero la onda primaria P viaja ms rpido (6-9 km/s) que la secundaria S (3-5 km/s) Onda S deforma perpendicularmente a direccin de propagacin y por tanto no atraviesa los lquidos

Terremotos, Ondas Elsticas y Estructura Interna de la TierraOndas de Cuerpo

Ondas Superficiales Se generan simultneamente en el hipocentro pero la onda primaria P viaja ms rpido (6-9 km/s) que la secundaria S (3-5 km/s)

Terremotos, Ondas Elsticas y Estructura Interna de la Tierra

DIFERENCIACION QUIMICA DE LA TIERRACorteza

GRAVEDAD

65% SiO2, 10% Al2O3, 10% Na2O+K2O, 10%FeO, 5%MgO

Manto40% SiO2, 10% Al2O3, 1% Na2O+K2O, 25%FeO, 30%MgO

Nucleo90% Fe, 10% Ni-S

DIFERENCIACION QUIMICA DE LA TIERRAGRAVEDAD Diferenciacin manto/nucleo primitiva (4.5 Ga) Tierra fundida Diferenciacin por conveccin termoqumica Tectnica de placas

DIFERENCIACION QUIMICA DE LA TIERRADiferenciacin manto/nucleo primitiva (4.5-4 Ga) Tierra fundida

DIFERENCIACION QUIMICA DE LA TIERRA Diferenciacin manto/nucleo primitiva (4.5 Ga) Tierra fundida Diferenciacin por conveccin termoqumica Tectnica de placas + %Elem. Pesados T + %Elem. Livianos T ANIMACION hundimiento flotabilidad