Geosfera: Estructura y Composición de la Tierra

Método Sísmico

Es el que más información proporciona sobre el interior terrestre. Hay dos tipos de ondas sísmicas:

• Internas: Las ondas P (son más rápidas) y las ondas S, ambas se originan en el hipocentro.
• Superficiales: Se originan en el epicentro y son las causantes de los destrozos.

Discontinuidades

Son la profundidad a la que se observa un cambio notable en el comportamiento de las ondas sísmicas. Dos tipos:

Primarias

Se observa un cambio muy brusco.

• Mohorovičić: Se encuentra a una profundidad de entre 5 y 70 km.
• Gutenberg: Se encuentra a una profundidad de unos 2900 km.

Secundarias

El cambio que se observa es suave.

• Repetti: Se encuentra a unos 700 km.
• Lehman: Se encuentra a unos 5000 km.

Modelo Geoquímico

Corteza

Constituye el 1,6% del volumen terrestre y el 1% del peso. Formada básicamente por silicatos. La corteza se diferencia en continental y oceánica.

• Corteza continental: En la zona superior puede haber sedimentos. La roca predominante es el granito y se encuentra bajo los posibles sedimentos. En las cordilleras también hay rocas metamórficas (aparte del granito).
• Corteza oceánica: Es la parte de la corteza terrestre que forma los océanos. En la zona superior están los sedimentos, por debajo hay basaltos (lava almohadillada) y diques de basalto respectivamente. Bajo los basaltos hay gabros y peridotitas (manto superior).

Manto

Representa el 84% del volumen terrestre y el 69% de su masa. Formado por peridotita que también son silicatos pero con más hierro y magnesio.

Núcleo

Se extiende desde 2.900 km. hasta el centro. Ocupa tan sólo el 16% del planeta, pero constituye el 31% de su peso. Es una aleación de hierro y níquel y algo de azufre.

Modelo Geodinámico de Capas

• Endosfera: Es la zona metálica y gira en el mismo sentido que la mesosfera.
• Mesosfera: Situada entre los 2900 y 400 km.
• Manto Sublitosférico: Es deformable. Se sitúa entre 400 y 100 km.
• Litosfera: Es rígida comparado con la astenosfera.

Características de la Corteza

• Oceánica: En la zona superior están los sedimentos, por debajo hay basaltos (lava almohadillada) y diques de basalto respectivamente. Bajo los basaltos hay gabros y debajo hay peridotita (manto superior).
• Continental: En la zona superior puede haber sedimentos. La roca predominante es el granito y se encuentra bajo los sedimentos. En las cordilleras hay rocas metamórficas.

Tectónica de Placas

La principal causa del movimiento de las placas es el calor de formación que hay en el núcleo. Se transmite de 3 formas:

• Radiación: Ondas electromagnéticas.
• Conducción: Eficaz en medios sólidos y metálicos.
• Convección: Son las circulaciones de materiales entre zonas de distintas temperaturas que motivan diferencias de densidades: En zonas profundas del manto cercanas al núcleo, con temperaturas altas, los materiales se vuelven menos densos y ascienden. Al aproximarse a la litosfera pierden calor, se enfrían, se hacen más densos y bajan. Por eso la gravedad y la densidad también influyen en la convección.

Tipos de Límites entre Placas

1. Dorsal Oceánica: Cuando dos placas se separan.
2. Fosas Oceánicas: Son bordes convergentes, porque chocan las dos placas.
3. Fallas Transformantes: Cuando el movimiento de las placas es lateral.

Diferencias entre Placa Transformante y de Desgarre

1. La de desgarre se produce por cizalla y la transformante es provocada por la actividad de la dorsal.
2. En las transformantes siempre hay dorsales.
3. Desgarre siempre opuestos.
4. Transformante siempre opuestos pero se acompañan.

Ciclo de Wilson (Formación de un Océano)

1. Rotura de un continente con formación de un rift.
2. Ensanchamiento del rift e inundación del mismo. Salida de basaltos y comienza a formarse el fondo oceánico.
3. Alejamiento de los bloques continentales y apertura del océano con creación de nuevo fondo. Esto sucede a partir de una dorsal oceánica.
4. Fractura o subducción de la litosfera oceánica forma cordilleras y volcanes. A veces subduce una placa oceánica bajo otra oceánica, sale magma y se forman arcos de islas.
5. Obducción: La placa oceánica acaba por destruirse y chocan dos placas continentales y origina cordilleras.

Elementos de un Pliegue

• Plano axial: Recoge todos los ejes del pliegue.
• Flancos: Cada una de las partes en que el plano axial divide el pliegue.
• Núcleo: Las rocas que están en el centro.

Tipos de Pliegues

• Según la antigüedad del núcleo y geometría:
  • Anticlinal: El núcleo es lo más antiguo.
  • Sinclinal: Las rocas del centro son jóvenes.
• Según la posición del plano axial:
  • Recto.
  • Inclinado.
  • Tumbado y acostado.
• Según como sean los flancos:
  • Paralelos.
  • Simétricos.
  • Un solo flanco.
  • En artesa.
• Según los estratos:
  • Variación de potencia de estratos.
  • Domo, roca menos densa que tiende a subir.

Tipos de Fallas

• Normal: Aquella en la que el bloque hundido sigue el sentido de la gravedad.
• Inversa: En la que el bloque hundido no sigue el sentido de la gravedad.
• De desgarre: El desplazamiento es solo según el movimiento de dirección.

Sismos

Es una liberación brusca de energía en el interior terrestre.

• Sismógrafos: Aparato que recoge las ondas sísmicas aprovechando la inercia de una masa. El sismograma es la representación gráfica de esos movimientos.

Tipos de Ondas Sísmicas

• Internas: Se originan en el hipocentro o foco sísmico, mientras que las superficiales se originan en el epicentro. Las ondas P son más rápidas que las S.

Vulcanismo

Es la ciencia que estudia los volcanes. El magma es minerales fundidos. Su composición viene en % de óxidos. Cuanto más básico sea un magma más denso es, mayor punto de fusión y más fluido. Cuanto más ácido, menos denso, menor punto de fusión, más viscoso y más explosivo.

Partes

• Cámara magmática: Es una bolsa de roca que contiene el magma.
• Chimenea: Lugar por donde asciende el magma.
• Coladas: Capas que van solidificando en el exterior. Forman el cono volcánico.
• Cráteres: Lugar por donde el magma escapa al exterior.
• Caldera: Con frecuencia, el cráter está en el fondo de una caldera.
• Fumarolas, fuentes termales: Se originan cuando las aguas subterráneas están cerca de la cámara magmática.

Rasgos

• Colada de barro: El río de lava que carboniza lo que encuentra a su paso. La colada de barro se forma cuando la cima del volcán está nevada, se derrite y baja muy rápido mezclada con barro.
• Movimientos de ladera: Si no es muy fuerte se desplazan los materiales hacia abajo.
• Nube ardiente: Los piroclastos muy finos que se depositan sin enfriarse.
• Gases: Puede haber gases tóxicos. La mayoría es vapor de agua.
• Viento: Puede desplazarse.

Tipos

• Hawaiano: Es el más básico y es menos peligroso. En el cráter hay un lago de lava. Forma ríos que pueden llegar hasta el mar formando coladas.
• Estromboliano: La lava es más viscosa, las coladas son más concentradas y libera gases y piroclastos.
• Vulcaniano: Es clásico.
• Peleano: Es el más ácido y el más peligroso. Es muy viscoso y solidifica en el cráter, por lo tanto las erupciones son muy explosivas. Forma un tapón que tapa el cráter y cuando erupciona explota.

Piroclastos: Son los productos sólidos que arroja un volcán, se clasifican por su tamaño (cenizas < lapilli < bombas).

Predicción

Observaciones de temblores y ruidos, topografía, forma del volcán, potencial eléctrico de rocas, anomalías gravitatorias, emisión de gases, mapas de peligrosidad.

Meteorización

Es el proceso de alteración de las rocas previo a su erosión. Según el proceso puede ser:

Física

Puede ser la presión y la temperatura. Tipos:

• Gelifracción: Se produce cuando el agua cae en las diaclasas, se congela y descongela con frecuencia.
• Termoclastia: Es importante donde no hay agua. De día las rocas se dilatan y de noche se contraen.
• Descompresión que produce lajamiento por descarga: Son como lonchas de rocas una encima de otras. Es la rotura en capas debido a la pérdida de presión.
• Bioclastia: La rotura de las rocas producida por los seres vivos.
• Haloclastia: Producida por la precipitación de las sales en las grietas.

Química

Es el conjunto de procesos químicos que alteran la composición de la roca.

• Hidrólisis: Reacciona con H₂O.
• Oxidación: Es cuando un mineral se oxida con oxígeno gaseoso.
• Disolución: Minerales solubles en H₂O como el yeso.
• Deshidratación: Sin H₂O.
• Carbonatación: Es un proceso químico que tiene lugar en calizas. Como gran parte de las rocas sedimentarias son calizas son muy importantes. El tipo de relieve que se origina en las calizas por carbonatación se denomina relieve kárstico.
  • Proceso químico de la carbonatación: La carbonatación se produce cuando el carbonato cálcico de la roca caliza reacciona con el ácido carbónico del H₂O para producir bicarbonato cálcico.

Paisaje Kárstico (Parte Externa)

• Lapiaz: La superficie que está enormemente agrietada y muy alterada.

Estructura Subterránea

Como el H₂O actúa a favor de las diaclasas se forman galerías si son horizontales o simas, pozos. También se forman grutas o cavernas y a su vez en esas cavernas se puede precipitar carbonato cálcico formando estalactitas y estalagmitas. Si bajo la caliza hay roca impermeable se forman lagos o ríos subterráneos cuyo nivel varía con el nivel freático.

La erosión conlleva la meteorización previa y va seguida por el transporte.

Sistemas de Ladera

Se dan en procesos de lavado cuando el H₂O arrastra sustancias y de arroyada cuando el H₂O no va encauzada, esta agua produce acarcavamiento (huecos que producen grietas).

Tipos de Movimientos de Ladera

• Deslizamiento: Se caracteriza porque hay una superficie de despegue, entre el sustrato que se desplaza y el que permanece fijo, se ve favorecido por la presencia de H₂O, se desliza en masa.
• Desprendimientos: Son las partículas que caen sueltas por gravedad.
• Reptación: Es un movimiento lento de las partículas superficiales que va disminuyendo con la profundidad hasta que desaparece de forma que no hay superficie de despegue.
• Solifluxión: Pequeños movimientos que escalonan el terreno debido a que el suelo se congela.

Sistemas Fluviales

Los ríos son los mayores paisajes del relieve en las zonas templadas.

Gráfica

En Y representamos la altura y en X la distancia desde el nacimiento hasta la desembocadura. Nos representa a qué altura se encuentra cada punto del cauce de un río. Es muy frecuente que la escala vertical esté muy exagerada a la horizontal. La altura a la que está la desembocadura también se llama nivel de base de un río.

Perfil de Equilibrio de un Río

Es el que tendría si el río ni erosionara ni sedimentara, solo transportara, solo los ríos muy antiguos tienen un perfil próximo al ideal.

Fases de un Río

• Juventud: Tiene mucha pendiente, van hacia el mar.
• Madurez: Tiene una zona de desembocadura clara.
• Vejez: Se acerca al perfil de equilibrio, tiene un gran curso medio y bajo.

Cursos de un Río

• Alto: La zona del nacimiento y la de mayor pendiente.
• Medio: El valle de un río se produce erosión y transporte y la pendiente es suave.
• Bajo: Es el nivel de base más una zona de escasa pendiente, se caracteriza por la sedimentación.

Estructuras de los Cursos

• Alto: Poco caudal pero mucha pendiente.
• Medio:
  • Meandros: Curva que describe un río. No está claro por qué se produce, pero sí se sabe que cuando se produce se acentúa. Cuando nos encontramos con un meandro que está cortado se dice que está encajado y se debe a que el nivel del mar ha bajado. En un meandro el agua va a más velocidad en una orilla que en la opuesta. En la orilla cóncava es donde va más rápida el agua y erosiona más. Al cabo de unos cuantos millones de años se acentúa, llega un momento en el que dos meandros opuestos se unen, se estrangula y se abandona un meandro, a estos meandros se les llama oxbow. La llanura producida por la erosión fluvial se llama penillanura.
  • Los valles fluviales jóvenes tienen forma de V que se van abriendo hasta formar llanuras.
• Bajo: Lo más importante son las desembocaduras que varían desde un delta hasta un estuario. Cuanto más activo sea un mar más tranquilo tiende a formarse un delta. Los sedimentos fluviales avanzan sobre el mar. La tierra suele ser llana y fértil. Se pueden formar marismas, si son de agua dulce son fértiles, si son saladas son baldías.

Torrentes

Son pequeños cursos de agua esporádicos con mucha pendiente, la zona alta es la cuenca de recepción, donde se recoge el agua. El canal de desagüe es donde circula el agua recogida y el material erosionado. Al pie de la pendiente se forma el cono de deyección donde se depositan los sedimentos sin granoselección.

Medidas

Una manera es conocer cómo se comporta el río. La época en la que menos agua lleva un río se le denomina estiaje. El tiempo de respuesta es el que hay desde el aguacero hasta el caudal punta, es el tiempo de prevención. El tiempo de crecida es el tiempo en el que el caudal está aumentando. Caudal de base es el caudal normal del río. Medida muy eficaz para evitar los daños que causa el agua transformar un flujo turbulento (la velocidad es muy lenta y en muchas direcciones) en flujo laminar.

Erosión Marina

La tendencia sería erosionar los salientes para hacer una costa lineal. La emergencia del frente de olas se concentran sobre los salientes que tienden a erosionarse y disminuye en las calas por lo que tiende a formarse la playa.

Erosión de un Acantilado

Las bases del acantilado se ven erosionadas por la acción del oleaje debido sobre todo a las partículas y a la presión del aire contenido en las grietas.

Socavamiento de las Bases del Acantilado

Esto se agudiza hasta que la parte superior se desploma, por tanto el acantilado retrocede hasta que la energía del oleaje disminuye.

Mareas

Un temporal influye más si la marea está alta. Causas: que la marea sea alta depende de la proximidad de la Luna. La gravedad lunar disminuye ligeramente el efecto de la gravedad terrestre solo en océanos, por lo cual el volumen del agua en esa zona aumenta. Solo en la costa se manifiesta la marea como una corriente de marea. La marca nunca coincide a la misma hora.

Ciclo del Nitrógeno

En la atmósfera hay un 78% de nitrógeno, pero no es la fuente de N₂ para los seres vivos, porque el N₂ (gas) se comporta como un gas noble, es decir, no reacciona porque es muy estable. La fuente de N₂ para los seres vivos son los nitratos (NO₃-) disueltos en las aguas del suelo o de los océanos. Con frecuencia los NO₃– vienen de los NO₂– (nitritos).

Existen microorganismos fijadores de N₂ atmosférico en el agua, en el suelo y, a veces en simbiosis con algunos vegetales como las leguminosas (legumbres).

Los fijadores son bacterias que son capaces de usar el N₂ atmosférico, reduciéndolo a grupos aminos que incorporan a su materia orgánica.

Los fijadores simbióticos proporcionan NH₂ (nitrógeno orgánico) a productores que pueden vivir en medios pobres en nitrógeno. Por esta razón se emplean las legumbres para enriquecer el suelo en NO₃-.

Una vez que los seres vivos mueren, los restos orgánicos son oxidados por los descomponedores hasta NO₃– o NO₂-, que pueden ser usados por los productores. Este proceso de oxidación se llama nitrificación.

Si los restos orgánicos no se oxidan acaban como amoniaco. Es posible que los NO₃– y NO₂– del suelo sean reducidos hasta N₂ atmosférico por la acción de bacterias desnitrificantes.

Cuenca Hidrográfica

Es el área que recoge las aguas que vierten a un mismo río.

Divisoria de Aguas

Es la línea de cumbre montañosas que separa una cuenca hidrográfica de la adyacente.

Nivel Freático

Nivel del agua subterránea.

Toba

Roca con fragmentos de distintos tamaños.

Morrena

Sedimentos de origen glacial, formadas por tillitas.

Conglomerado

Rocas de origen fluvial.

Terrazas Fluviales

Son escalones de sedimentos fluviales que aparecen a ambos lados del río.

Recursos Energéticos de la Geosfera

• Minerales que pueden estar en minas o canteras.

Petróleo

Es una mezcla de hidrocarburos líquidos, conseguida a partir del plancton.

Formación

La materia orgánica se convierte en hidrocarburos por un proceso de fermentación, mientras que los cienos y arenas se transforman en rocas sedimentarias que constituyen la roca madre, la cual queda impregnada por dichos hidrocarburos. Debido a su baja densidad, el petróleo asciende hacia la superficie, pero, si en su ascenso tropieza con una masa impermeable, se acumulará, impregnando las rocas porosas subyacentes (rocas almacén) con metano por encima y agua salada por debajo del petróleo.

Carbón

Es un combustible de alto poder calorífico y uno de los más abundantes. Se forma por la acumulación de restos vegetales en el fondo de pantanos, lagunas o deltas que en ausencia de oxígeno sufrieron un proceso de fermentación, debido a la acción de bacterias.

Tipos de Carbón

• Azabache: Carbón de tipo vítreo.
• Grafito: Carbón cristalizado en sistema hexagonal.
• Diamante: Carbón cristalizado en sistema cúbico.
• Turba: Energéticamente es el carbón más pobre. Se forma en lugares encharcados.
• Lignito: Es uno de los más pobres (parecido al carbón vegetal) y tiene sentido en uso doméstico.
• Antracita y hulla: Es un carbón muy rico (1 kg produce mucha energía) aunque hace falta mucha energía de activación, son los que más tardan en formarse.

Biosfera

Biodiversidad

Es la riqueza o variedad de las especies de un ecosistema y la abundancia relativa de los individuos de cada especie y engloba tres conceptos:

• Variedad y cantidad de especies que hay en la Tierra.
• Diversidad de ecosistemas en nuestro planeta (terrestre y acuático).
• Diversidad genética que permite evolucionar y adaptarse a diferentes condiciones.

Ciclo del Carbono

La fuente de CO₂ para los seres vivos es la atmósfera (también el que sale de la hidrosfera que va a la atmósfera). Los productores aprovechan el CO₂ de la atmósfera mediante la fotosíntesis, los consumidores obtienen el carbono reducido a través de esos productores. Los restos orgánicos de los productores y consumidores son oxidados por los descomponedores a CO₂ y en condiciones anaerobias formaron los combustibles fósiles (estos combustibles fósiles liberan CO₂). También el vulcanismo vierte CO₂ a la atmósfera. Los incendios también son una fuente de CO₂ tan importante como los volcanes.

Ciclo del Fósforo

La fuente de fósforo para los seres vivos son los fosfatos, que están en los suelos o en los fondos marinos. Las sales de fosfato son poco solubles en agua, con lo que precipitan fácilmente y no pueden ser aprovechados por los productores. En los ecosistemas marinos es donde el fosfato mejor se aprovecha, porque se recicla tanto que no da lugar a que precipite. Gracias a los excrementos de las aves marinas, el fosfato pasa de los ecosistemas acuáticos a los terrestres. El fosfato pasa de los productores a los consumidores y los descomponedores liberan el fosfato de nuevo al suelo o al agua.