lunes, 22 de agosto de 2011

Planeta Tierra - Magnetismo terrestre

Resumen de temario:


  • La formación del sistema solar y nuestro Planeta Tierra
  • Fundamentos cronológicos y paleomagnética de la expansión del fondo Oceánico y la Deriva de los continentes (Magnetismo terrestre)







El sistema solar







Para estudiar nuestro planeta, y en especial las estructuras internas, debemos saber como son los mecanismo externos de la tierra, o sea lo extra-terrestre, sabiendo estos procesos lograremos entender que sucede en nuestro planeta Tierra.













El Magnetismo terrestre

     La Tierra posee una protección contra los vientos, radiaciones solares y las lluvias de meteoritos, conocido como campo magnético que se genera en su interior, en el núcleo liquido que esta en movimiento. Este esta generando por un electro imán producido por la corriente de materiales conductores en el centro de la Tierra, cuyas lineas de fuerzas salen del Polo Sur y entra en la Tierra nuevamente por el Polo Norte.



Este campo magnético terrestre, se puede observar en  una brújula de mano, donde su aguja imantada busca su polaridad, marcando siempre el Norte Magnético.


        Así como una brújula nos esta indicando el magnetismo, también lo podemos aplicar y verificar en las rocas de la Tierra. Es posible medir el campo magnético de las rocas ya que estas conservan (memorizan) el campo magnético del momento en que se formaron.
Las rocas, al enfriarse (lava volcánica submarina que sale y contacta con agua fría del Océano)  adquiere un campo magnético en el que se produjeron. los minerales magnéticos de una roca derivada del enfriamiento de una lava en la zona polar se orienta verticalmente, mientras que en una zona ecuatorial lo harán horizontalmente. Las rocas conservan la intensidad del campo, asi como la dirección de dicho campo según la latitud a la que se hayan formado. (ahora lo veremos en los graficos)






     Al tiempo que comenzaron a datarse (medir el año) las rocas del fondeo oceánico, también, se midieron los campos magnéticos. El resultado fue sorprendente: el campo magnético, a través del tiempo experimentaba reversiones, es decir que sus lineas de fuerzas alternaban el sentido desde el Polo Sur al Norte y desde el Polo Norte al Sur a través del tiempo. Así surgió una nueva disciplina llamada "Paleomagnetismo",  que estudia el campo magnético del pasado.   Las rocas que se encuentran hoy cerca de las dorsales centrooceanicas, (formadas recientemente) equivale al actual. Sin embargo , las rocas que se encuentran mas alejadas son mas viejas y poseen un campo magnético inverso, totalmente opuesto al actual. (ver el gráfico) 

Esta es una evidencia más, de la teoría comprobada de la DERIVA CONTINENTAL  que en las dorsales centrooceanicas esta divergiendo (separando).








Mapa del fondo del Océano Atlántico, edades de sus rocas, su superficie esta coloreada de acuerdo a las polaridades que se encontraron, los colores mas cálidos representan las rocas mas jóvenes (rojo) y los colores fríos azules representan los rocas mas viejas, que justamente están mas cerca de las masas continentales también evidenciando el movimiento de placas.

En resumen el mapa muestra las edades del fondo oceánico  en colores cálidos las rocas basalticas jóvenes  y en verde las rocas más antiguas.



Experimentación básica creando un campo magnético con una pila (batería), un imán y un alambre de cobre.

Fondo océanico y la dorsal centroocéanica


Para este tema nos tenemos que introducir en cuestiones de mediciones de edad de las rocas, que nos brindara una valiosa información sobre los movimientos del suelo del fondo oceánico específicamente en el océano Atlántico.

Para medir la edad de las rocas, se utiliza métodos radiactivos, tales como el uranio o el carbono 14, que funcionan como relojes del tiempo, ya que es posible conocer cuanto tarda en desintegrarse, y así se puede saber cuando se formo una roca que contenía dicho elemento. Este método es conocido como datación (medir la edad de un material). Las primeras muestras del fondo oceánico fueron datadas por este método donde los resultados mostraron que las rocas mas cercanas a las dorsales centrooceanicas eran muy jóvenes mientras que las que se encuentran mas alejadas de las dorsales son las mas antiguas en millones de años.




Sobre las dorsales, las rocas se están formando en estos momentos, mientras que las mas alejadas de las dorsales alcanzan una edad aproximada de unos 200 millones de años. si admitimos que el fondo oceánico se forma en las dorsales centrooceanicas, entonces esas rocas de 200 millones de años debieron ser originadas en las dorsales en algún momento. 

Esta es una de las evidencias concretas del movimientos horizontal de sectores de la superficie terrestre.

                              mapa de anomalias magneticas en el fondo del oceano atlantico sur.




Profesor: Faustto Guerrero

correo electrónico: csdelatierra2011proffaustto@hotmail.com


Bibliografía recomendada y consultadas:

Introducción a la geología: el planeta de los dragones de piedra. Folguera Andres; Ramos Victor; Spagnolo Mauro. Ministerio de educación ciencia y tecnología. 2006. Editorial Eudeba. Buenos Aires - Argentina 

De la tierra y los planetas rocosos: una introducción a la tectónica. Folguera Andres; Spagnolo Mauro. Ministerio de Educación. Instituto Nacional de Educación Tecnológica. 2010. Buenos Aires - Argentina

Ciencias de la Tierra: una introducción a la geología física. Edward J. Tarbuk y Frederick K. Lutgens; Tasa D. 8va Edición Pearosn Educación S. A. Madrid. Impreso en España


Estructuras internas de la Tierra



Estructuras Internas de la Tierra


El planeta tierra y su interior, siempre constituyo un problema para la humanidad, ya que desconocían el contenido del mismo, hoy en día podemos asegurar que, con estudios científicos de geofisicos y geologos, la tierra en su interior posee estructuras o capas como  el de una "cebolla" (para ser mas claro).

Cada capas fueron encontradas y determinadas mediante emisiones de ondas, por los que se empezó a saber que todas las capas nos respondían lo mismo en la conducción de estas ondas, por ende se percibe que estas capas poseen  distintas densidades y conformadas con distintos materiales rocosos. También estas capas están sometidas a distintos grados de temperaturas y presiones.























Imágenes animadas de la tierra y sus principales estructuras (corteza, manto y núcleo)
















     


  El conocimiento de la estructura interna de la  tierra es, en realidad, inferido ya que se parte de datos indirectos proporcionados por la geofísica.   Debe tenerse en cuenta que las excavaciones más profundas (algunas minas de Africa del Sur) solo alcanzan 3 Km. de profundidad y las mayores perforaciones para explotación de petróleo no llegan a los 11 Kilómetros.
    Si recordamos que el radio terrestre ronda los 6.370 Km. vemos que la información directa es, en proporción, muy pequeña.  La geofísica nos provee información a través del estudio de las ondas sísmicas.
  Estas ondas se desplazan con distinta velocidad según la densidad del medio que atraviesan.
  La génesis de estas manifestaciones energéticas tiene que ver con un terremoto o con algún sismo provocado.
  A partir de este punto de origen, foco o hipocentro, se propagan dos tipos de ondas: las "P" y las "S".
  Las 1ras ondas vibran en sentido paralelo a la dirección de propagación, son más rápidas y se transmiten tanto en medios sólidos como líquidos.
  Las 2das ondas vibran en sentido transversal a la dirección de propagación, son más lentas y solo se transmiten a través de medios sólidos.
  En el mundo existe hoy una sofisticada red de estaciones sismográficas y con ella se ha estudiado en detalle las ondas que atraviesan el interior del planeta y se ha podido definir su velocidad, amplitud, reflexiones, retracciones y otras características.





El proceso de diferenciación planetaria implica que los materiales mas densos migran hacia el centro de rotación del cuerpo, mientras que los materiales menos densos son separados hacia la superficie.
La composición de la tierra a muy grandes rasgos corresponde a elementos densos y pesados que se ubican en el centro y que, a medida que se asciende a la superficie, son reemplazados por cada vez menos densos. En el núcleo domina el hierro, y en el manto el silicio y el magnesio.


 Capas principales:

Corteza (terrestre y continental)

Manto (interno y externo)

Núcleo (interno y externo)


Corteza: Es la capa externa de la tierra sobre la cual nos movemos, y es la mas delgada de todas. Su grosor varia entre los 5 y 70 km aproximadamente, y un  grosor promedio de 17 km. Esta formada principalmente por compuestos de silicio y oxigeno, y de metales mas livianos como el aluminio, sodio, calcio y potasio. su densidad es de aprox. de 2,7 a 3 h/cm3. 

Manto: Se extiende desde la base de la corteza hasta aproximadamente los 2.900 km de profundidad. Esta compuesto fundamentalmente por silicio, oxigeno, hierro y magnesio.

Núcleo: Ocupa el centro de la tierra, por debajo del manto. Se presume de acuerdos a estudios sismologicos que el núcleo externo esta compuesto por hierro liquido de alta densidad (10/12g/cm3) mezclado con pequeñas porciones de níquel. La parte inferior del núcleo se encuentra en estado solido.

Litosfera: (o zona rígida) Esta capa alcanza un espesor medio de 75 km de espesor y en áreas continentales puede alcanzar los 125 km. Comprende toda la corteza  y parte del manto superior. La litosfera esta fragmentada en una serie de capas litosfèricas rígidas  La corteza no es homogénea en toda su extensión  ya que es posible diferenciar una corteza continental y una corteza oceánica, por los distintos materiales que la constituyen.

Astenosfera: Se encuentra por debajo de la Litosfera, y se extiende aproximadamente hasta los 300 km de profundidad. Los materiales que la constituyen se encuentran próximos a su temperatura de fusión  la temperatura de esta capa es de alrededor de 1.400 º C. Los materiales que la forman tienen el doble comportamiento de solido plástico y solido elástico según sean las fuerzas que tienden a de formarla  si las fuerzas son bruscas y breves (ejemplo ondas sísmicas) se comporta como u  solido elástico. pero se comporta como un solido plástico  sumamente viscoso con escasa resistencia cuando las fuerzas son de poca intensidad, por ejemplo las provocadas por las corrientes de convección. 




Bibliografías consultadas:

Folguera, A y Spagnuolo, M. 2010."DE LA TIERRA Y LOS PLANETAS ROCOSOS" Una introducción a la tectónica. Ministerio de Educación. Instituto Nacional de Educación Tecnologica. Buenos Aires. Argentina.

Folguera, A. Ramos, V. y Spagnuolo, M. 2006. INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA. El planeta de los dragones de piedra. Plan Nacional de Lectura. Ministerio de Educación Ciencia y Tecnología. Presidencia de la Nación. Buenos Aires. Argentina.

Enciclopedia Geológica Básica


Prof: Faustto Guerrero

correo electrónico: csdelatierra2011proffaustto@hotmail.com

Teoría de la Deriva Continental


             Teoría de la Deriva continental


  La configuración actual de los continentes es una imagen instantánea de un proceso continuo que comenzó  prácticamente  con la formación de la Tierra. Hay evidencias que desde hace 3.800 millones de años los continentes se desplazan y mueven uno con respecto a otro acercándose y separándose entre si.





Hoy se entiende este proceso gracias a la Tectónica de placas. Los planetas tienen varias opciones para liberar calor interno.  La Tierra eligió la Tectónica de Placas, el calor  asciende desde el interior  en forma de material caliente que es disipado en sitios llamados "dorsales" , luego se enfría y vuelve a hundirse en el interior en las llamadas "zonas de subducción". Así la mayor parte del calor interno de la tierra es liberado a través de este mecanismo cíclico.




Argumentos geográficos

          A principio del siglo XX, en el año 1912, Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental estableciendo que los continentes no habían ocupado en el pasado, la misma posición que ocupan en la actualidad.
        Según Wegener, las masas continentales actuales habrían formado un único gran continente, que denomino PANGEA. Posteriormente, este supercontinente se habría fragmentado, dando origen a la distribución actual de los continentes. 
       Para establecer su teoría Wegener se baso en los argumentos geográficos de los bordes de costas de Sudamérica (costa oriental) y el continente Africano (costa occidental). Este encaje es mucho mas consistente , si se considera el borde continental, es decir, el borde de la plataforma submarina.


  




Prof: Faustto Guerrero
correo electrónico: csdelatierra2011proffaustto@hotmail.com

Bibliografía y fuentes consultadas:


http://www.google.earth.com/ 

Ciencias de la Tierra: una introducción a la geología física. Edward J. Tarbuck y Frederick K. Lutgens y Tasa D. 8va edición 2009. Editorial Pearson educación. Madrid España.





Teoria de la Deriva Continental y Alfred Wegener - Expanción del fondo océanico


La Teoría de la Deriva Continental y Alfred Wegener

Referencia histórica

A principios del siglo XX, en el año 1912, Alfred Wegener propuso la teoría de la Deriva Continental, estableciendo que los continentes no habían ocupado en el pasado, la misma posición que ocupa en la actualidad. Según Wegener, las masas continentales actuales habrían formado un únicos gran continente, que denomino Pangea. Luego, este continente se habría fragmentado, dando origen a la distribucion actual de los continentes.

Para establecer su teoría Wegener se baso en argumentos geográficos por ejemplo: decía que las costas occidentales Africanas coincidían perfectamente encajando con las costas orientales de suramerica. Este encaje es mucho mas consistente, si se considera el borde continental, es decir, el borde de la plataforma continental  (actualmente Mar Argentino, mares Uruguayos y Brasileros en el Atlántico).


Antecedentes históricos


      Las observaciones que conllevarían al desarrollo de la teoría de la tectónica de placas datan de al menos 500 años. A finales del siglo XVI, Sir Francis Bacon observo que las lineas de las costas del continente americano y africano tenian formas similares que se podían hacer encajar. Sin embargo, no fue sino hasta principio del siglo XX que Alfred Wegener, naturalista Alemán  presento una tesis de esas similitudes y otros caracteres comunes entre ambas margenes, en una teoría del movimiento de los continentes. 

   Ademas de las similitudes entre otras cosas, Wegener mostró evidencias geológicas y paleontológicas, como la aparición de fosiles similares en ambos continentes. Sin embargo su teoría no fue bien recibida por la comunidad científica de entonces. Poco apoyaban su idea, alexander Du Toit de Sudáfrica y arthur Holmes en Inglaterra fueron algunos, y ambos aportaron evidencias paleontológicas y geodinámicas complementarias.

       Holmes, por ejemplo propuso que la convección en el manto era la fuerza motora de las placas. El principal problema que enfrentaba la teoría de Wegener era que en ella se suponía que los continentes se desplazaban sobre el fondo oceánico. Esto era físicamente imposible debido a la fuerza de rozamiento que se desarrollaría entre las dos placas.

         El quiebre a favor de la teoría de la deriva de los continentes llego a mediados del siglo XX con las primeras exploraciones batimétricas de detalle llevadas a cabo en el oceano Atlántico, que tenia como objeto el estudio de la edad y la profundidad del fondo oceánico. En esas investigaciones se conoció la topografía del fondo oceánico en detalle descubriéndose enormes cordilleras sumergidas en el centro del océano que, hoy en día, se conocen con el nombre de dorsales centrooceanicas

        La comprensión moderna  de la teoría de la tectónica de placas esta basada en cuatro (4) datos u observaciones del suelo oceánico surgidas en aquellas instancias: 
  • la batimetría (profundidad del suelo oceánico)
  • la edad del suelo oceánico
  • la información magnética del suelo oceánico
  • los terremotos


...y nace la teoría de Tectónica de Placa (desarrollada en otras entradas de la página)






En las animaciones computadas podemos observar que algunas superficies encajan perfectamente, como ser la costa oriental de SurAmerica y las costas occidentales del continente Africano, las islas de Oceanía Australia en su conjunto encajando perfectamente con  el sudeste Asiático. Todos estos corresponden a procesos geológicos de millones de años con un equilibrio formando océanos y cordilleras (ciclo de Wilson), deformando océanos y continentes, un ciclo en el que la sociedad humana no puede ver estos procesos por una cuestión de tiempos, solo podemos ver lo que producen estos procesos: sismos terrestres y marinos, volcanes continentales y marinos, las grandes y altas cordilleras, los grandes mares y océanos. 

Expansión del fondo oceánico  
    
(Fundamentos cronológicos y paleomagnéticos)







El fondo del océano Atlántico, lejos de ser uniforme, presenta variaciones de alturas de hasta 6 km. Sin embargo existe una regularidad de la distribución de estas alturas. En el centro del océano Atlántico se encuentran altas cordilleras submarinas que alcanzan los 2 km de altura, denominadas dorsales centrooceanicas. (es como la cordillera de los andes , pero sumergida en el océano).


Las zonas mas profundas se encuentran alejadas de las dorsales centrooceanicas, como por ejemplo: en el borde Oeste del continente Americano, que es donde están colisionando dos placas, una se funde en las profundidades y la otra forma cordilleras. 


En la década de los ´80 gracias al submarino Alvin, se comprobó que estas cordilleras submarinas ubicadas en las zonas centrales de los océanos eran lugares muy activos desde el punto de vista geológico y biológico. Se descubrió que no solo estaban formadas por cadenas montañosas con volcanes alineados, sino que también son habitadas por numerosas comunidades de organismos.



 Para medirla edad de ciertas rocas se utiliza métodos radioactivos (uranio, argón, carbono 14 etc), estos elementos funcionan como un verdadero reloj natural del tiempo. ya que es posible conocer cuanto tardan en desintegrarse, y así se puede saber cuando se formo una roca que contenía dicho elemento.  


* (en arqueología, paleontologia y geología se usa la palabra datar)


A esta metodología de obtener la edad de una muestra de roca se la conoce como "datación". Las primeras muestras del fondo oceánico fueron datados por este método. Los resultados de la datación mostraron que las rocas muy cercanas a las dorsales centrooceanicas eran muy jóvenes  mientras que las mas alejadas era muy antiguas. Sobre las dorsales las rocas se están formando en estos momentos empujando a las antiguas, que tienen una edad de hasta 200 millones de años (200.000.000); por esta simple deducción podemos decir que estas rocas viejas en algún momento estuvieron en las dorsales formándose y que hoy se encuentran tan alejadas.


Esta es una evidencia concreta del movimiento horizontal de las corteza oceánica y continental.









Importante: la parte de paleomegnetísmo se encuentra en otra entrada, con el tema: planeta tierra subtitulo el magnetismo terrestre

Profesor: Faustto Guerrero
correo electrónico: csdelatierra2011proffaustto@hotmail.com


Bibliografía consultadas:

Introducción a la geología: el planeta de los dragones de piedra. Folguera Andres; Ramos Victor; Spagnolo Mauro. Ministerio de educación ciencia y tecnología. 2006. Editorial Eudeba. Buenos Aires - Argentina 

De la tierra y los planetas rocosos: una introducción a la tectónica. Folguera Andres; Spagnolo Mauro. Ministerio de Educación. Instituto Nacional de Educación Tecnológica. 2010. Buenos Aires - Argentina

Ciencias de la Tierra: una introducción a la geología física. Edward J. Tarbuk y Frederick K. Lutgens; Tasa D. 8va Edición Pearosn Educación S. A. Madrid. Impreso en España