UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

LA TIERRA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

POR: ING. JUAN CAIRO HURTADO

LA TIERRA

1. DEFINICION.

2. CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA.

3. ESTRUCTURA INTERNA TIERRA.

4. COMPOSICIÓN QUÍMICA.

LA TIERRA

1. DEFINICION:

Es la parte sólida (Litósfera) constituida por 3 capas concéntricas : la corteza terrestre, el manto y el núcleo.Es el tercer planeta más próxima al Sol y el quinto por su tamaño , es el más denso de todos, la distancia de la tierra al Sol es 150 millones de kilómetros.

LA TIERRA

CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA1. EDAD :

Se calcula una edad aproximada de la tierra de 4600 á 5000 millones de años.

2. FORMA:Actualmente su forma es un ESFEROIDE ACHATADO ligeramente aplanado en los Polos y abultado ó ensanchado en el Ecuador.

3. DIMENSIONES :Diámetro Polar : 12714 km.Diámetro Ecuatorial :12756 km.

4. SUPERFICIE:Superficie Total :510 millones de km2 100%Superficie Firme : 149 millones de km2 29.2 %Superficie Agua : 361 millones de km2 70,8%

5. VOLUMEN :Su Volumen : 1083 billones de km3

6. GRAVEDAD: La atracción de la gravedad AUMENTA hacia el centro del núcleo de la

tierra, siendo mayor en los Polos 9.81 m/s2 y menor en el Ecuador 9.78 m/s2.7. TEMPERATURA :

La Temperatura también AUMENTA a medida que se avanza a profundidad por cada 100m aumente 3 grados centígrados. En el núcleo de la tierra llega a 4000 grados centígrados.

8. DENDIDAD :La densidad de las Rocas crece con la profundidad 2.5 g/cc sobre la superficie3.3 g/cc a 100 km de profundidad.14,5 á 15 g/cc en el centro de la tierra.

9. PRESIÓN:La presión AUMENTA con respecto a la profundidad de la TIERRA.así:800 Atm sobre el oceáno Pacífico,13000 Atm a una profundidad de 50 kmen centro de la Tierra es de 4 millones de Atms.

ESTRUCTURA DE LA TIERRA

Varias pruebas indican que el interior de la tierra es variable, que consiste en zonas concéntricas que difieren en sus composiciones ,densidad ., elasticidad y tal vez estado físico.

La estructura interna de la tierra consta en tres capas o zonas que son: núcleo, manto y corteza.

4. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA:

CORTEZA TERRESTRE

D.CONRAD Y D. MOHO

NUCLEO

El núcleo es la capa más profunda, formada por hierro y níquel principalmente, además de cobalto silicio y azufre en menores proporciones.

SUBDIVISIONES DEL NUCLEO

Núcleo externoSe cree que el núcleo externo es líquido y está compuesto de hierro mezclado con níquel y pocos rastros de elementos más ligeros. La mayoría de los científicos cree que la convección del núcleo externo, combinada con la rotación de dicho núcleo causada por la rotación de la Tierra (efecto de Coriolis), causan el campo magnético terrestre a través de un proceso explicado por la hipótesis de la dínamo.Núcleo internoEl núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se cree que está compuesto principalmente por hierro hasta un 70%, de níquel 20% entre otros metales pesados como iridio, plomo y titanio ; algunos científicos piensan que podría estar en la forma de un solo cristal de hierro extremadamente duro y pesado que formo una increíble aleación.[3] [4] Especulaciones recientes sugieren que la parte más interna del núcleo está enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por encima de 55, lo que incluiría oro, mercurio y uranio

• Es el límite entre el núcleo externo, fluido, y el núcleo interno, sólido, de la Tierra. Fue descubierto en 1936 por la sismóloga danesa Inge Lehmann

D. LEHMANN

NUCLEO: formada por hierro y níquel principalmente, además de cobalto silicio y azufre en menores proporciones.Espesor…………………………….3 470km.Temperatura……………..4 000 a 6 000ºC. La densidad………………...13.6 a 10. Representa aproximadamente el 14% del volumen de la Tierra y entre el 31 y 32% de su masa.

o Núcleo Interno

o Núcleo Externo

Espesor de 1,370 kmEstado sólidoPresiones de 3 a 3.5 m.ATemperatura mayor a 6000ºC

Espesor de 2100km

Estado liquido

Menor presión

MANTO

MANTO:Composición química de silicatos de hierro y magnesio.Espesor …………….2,870 km.Representa alrededor del 83% del volumen del globo terrestre y el 65% de su masaLa densidad de los materiales del manto oscila entre 5 y 6% en la parte interna y 3% en la parte más superficial.Se le divide en manto interno y manto externo.

MANTO

M.INTERNOTiene un espesor de 1,900 km. Su estado es sólido ya que por él se propagan ondas P y S; además, tiene elevadas temperaturas por estar en contacto con el núcleo.Es la zona de pallacita.

M.EXTERNOTiene un espesor de 970 km. en su estado o magmático, como lo demuestra la lava que arrojan los volcanes.Es la zona de peridotita.

El manto terrestre es la capa de la Tierra que se encuentra directamente debajo de la corteza, prolongándose en profundidad hasta el límite exterior del núcleo (ocupa aproximadamente el 87% de la tierra). El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad (o alrededor de 8 km en las zonas oceánicas) hasta los 2.900 km (transición al núcleo). La diferenciación del manto se inició hace cerca de 3.800 millones de años, cuando la segregación gravimétrica de los componentes del protoplaneta Tierra produjo la actual estratificación. La presión en la parte inferior del manto ronda los 140 GPa (unas 1.400.000 atmósferas). Se divide en dos partes: manto interno, sólido, elástico; y manto externo, fluido, viscoso.

MANTO SUPERIOR

El manto superior (o manto externo) se inicia en la Moho, que está a una profundidad media de 6 km bajo la corteza oceánica y a una profundidad media de 35,5 km bajo la corteza continental, aunque puede alcanzar en ésta última profundidades superiores a 400 km en las zonas de subducción.Las velocidades de las ondas sísmicas medidas en esta capa son típicamente de 8,0 a 8,2 km/s, que son mayores que las registradas en la corteza inferior (6,5 a 7,8 km/s). Los datos geofísicos demuestran que entre 50 y 200 km (o más en las zonas de subducción) de profundidad ocurre una disminución en la velocidad de las ondas P (longitudinales) y una fuerte atenuación de las ondas S (transversales), de ahí que esta región sea conocida como zona de baja velocidad.

MANTO INFERIOR

El manto inferior (o manto interno) se inicia cerca de los 650 km de profundidad y se extiende hasta a la discontinuidad de Gutemberg, situada a 2.700 - 2.890 km de profundidad, en la transición al núcleo. El manto inferior está separado de la astenosfera por la discontinuidad de Repetti, siendo pues una zona esencialmente sólida y de muy baja plasticidad.La densidad en esta región aumenta linealmente de 4,6 a 5,5. Aparentemente, en el manto inferior no ocurre ningún cambio de fase importante, a pesar de que se dan pequeños gradientes en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a los 1.230 km y 1.540 km de profundidad. De esta forma, se cree que el aumento en la velocidad de las ondas sísmicas debe ocurrir principalmente como resultado de la compactación de un material de composición uniforme. Se han propuesto varios modelos que sugieren que el manto inferior contiene más hierro que el manto superior.

MANTO

• Es una capa potente de “baja velocidad de las ondas sísmicas “situada a unos 400km. Por debajo de la superficie, que divide al manto superior (astenosfera) del manto interior (pirosfera)..

D. REPETTI

• Es la división entre manto y núcleo de la Tierra, situada a unos 2.900 km de profundidad. Se caracteriza por no ser atravesada por las ondas sísmicas S y hacer disminuir la velocidad de las ondas sísmicas P de 13 a 8 km/s..

D. GUTEMBERG

CORTEZA:Es la capa más superficial de todas las que forman la Tierra. Esta capa se formó por enfriamiento y representa el 1% de la masa de la Tierra.En los fondos oceánicos sólo alcanza 10 km mientras que por debajo de los continentes llega a tener de 35 a 40 km.Según los estudios más recientes se ha llegado a la conclusión de que esta capa comprende las tres subcapas siguientes

CORTEZA

CAPA BASÁLTICA O SIMA: Está formada por roca basáltica rica en silicatos de magnesio, principalmente, así como de hierro y calcio; es la parte más cercana al manto y su espesor es de 10 km en los fondos oceánicos.

CAPA SEDIMENTARIA:Como su nombre lo indica, está formada por rocas sedimentarias; su espesor varía entre 500 y 1,000 m en los fondos oceánicos y de varios miles de metros en los continentes. Esta capa es discontinua.

CAPA GRANÍTICA O SIAL:Está formada por rocas graníticas, ricas en silicatos de aluminio, principalmente, además de hierro y calcio; es la capa intermedia y su espesor varía entre 35 y 40 km en los continentales

Es la capa rocosa externa de la Tierra. Es comparativamente fina, con un espesor que varía de 7 km, en el fondo oceánico. Los elementos más abundantes de esta capa son el silicio, el oxígeno, el aluminio y el magnesio.

CORTEZA TERRESTRE

La corteza de la Tierra ha sido generada por procesos ígneos, y estas cortezas son más ricas en elementos incompatibles que sus mantos subyacentes.

La corteza oceánica cubre aproximadamente el 75% de la superficie planetaria. Es más delgada que la continental, en ella descanzan los océanos.

CORTEZA OCEANICA (SIMA)

CORTEZA CONTINENTAL (SIAL)

La corteza continental es de naturaleza menos homogénea, ya que está formada por rocas con diversos orígenes. En ella predominan las rocas ígneas, por tanto, es menos densa que la corteza oceánica. es la corteza donde sobrevive el hombre y la roca más abundante es el granito.

CAPAS DE LA CORTEZA TERRESTRE

- CAPA SUPERFICIAL: Conformado por sedimentos sueltos.

- SIAL: Compuesta por silicatos de aluminio, existe la rocas ígnea plutónicas (granito).

- SIMA: Compuesta por silicatos de magnesio, existe la rocas ígnea volcánica (basalto)

• Se encuentra entre la capa SIAL y SIMA.

• Es la más cercana a la corteza terrestre.

D. CONRAD

• Se encuentra entre la capa SIMA y el MANTO.

• Se encuentra a unos 8-10 km bajo los océanos.

D. MOHOROVICIC

Volumen De La Tierra

Masa

Profundidad De La Tierra (Km)

A)La Corteza Terrestre 1% 1% 30

B) El Manto 83% 68% 2900

C) El Núcleo 16% 31% 3400

Total Aproximado 100% 100% 6330

DISCONTINUIDADES:LA DISCONTINUIDAD DE CONRAD: Es la superficie que divide al SIAL de la SIMA, por lo que se localiza dentro de la corteza terrestre; se halla a una profundidad que fluctúa entre 10 y 25 km. Por debajo de los continentes .fue descubierta en 1923 por este científico francés.

LA DISCONTINUIDAD DE MOHOROVICIC: Separa la corteza terrestre del manto subyacente que se halla compuesto por roca ultra básica, muy densa conocida como peridotita se encuentra a una profundidad variable bajo los continentes de entre 20 y 65 Km y a unos 10 Km, bajo la superficie de los fondos marinos. Su nombre se debe al eminente físico yugoslavo que la descubrió en 1909; frecuentemente solo se denomina como Moho por contracción del nombre

LA DISCONTINUIDAD DE REPETTI:Es una capa potente de “baja velocidad de las ondas sísmicas “situada a unos 400km. Por debajo de la superficie.

Divide al manto superior (Astenósfera) del manto interior (Pirósfera).

DISCONTINUIDAD DE LEHMANN:

Es el límite entre el núcleo externo, fluido, y el núcleo interno, sólido, de la Tierra. Fue descubierto en 1936 por la sismóloga Danesa Inge Lehmann. Se halla a una profundidad media de 5.155 km, dato que no se estableció con precisión hasta principio de la década de 1960.

LA DISCONTINUIDAD DE GUTENBERG: Es la división entre manto y núcleo de la Tierra, situada a unos 2.900 km de profundidad. Se caracteriza por no ser atravesada por las ondas sísmicas S y hacer disminuir la velocidad de las ondas sísmicas P de 13 a 8 km/s. Es una de las capas más delgadas de la Tierra al igual que la discontinuidad de mohorovicic. Bajo este límite es donde se generan corrientes electromagnéticas que dan origen al campo magnético terrestre, gracias a la acción convectiva del roce entre el núcleo externo, formado por materiales ferromagnéticos y el manto. Lleva el nombre de su descubridor, Beno Gutenberg, sismólogo alemán que la descubrió en 1914.

Nuestro conocimiento sobre la composición química de la corteza proviene del análisis de las rocas y de las evidencias geofísicas en la estructura de la corteza. El oxígeno es el elemento dominante cerca del 47% del peso y 94% del volumen; otro elemento mayor es el silício, con casi el 28% de peso, pero menos del 1% del volumen, debido al tamaño pequeño de su átomo. Le siguen el aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio.

5. COMPOSICIÓN QUÍMICA:

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CORTEZA TERRESTRE

ALTITUD

La gravedad disminuye con altitud, puesto que la mayor altitud significa mayor distancia del centro de la tierra.

La gravedad es más débil en latitudes más bajas (más cerca el ecuador)

LATITUD

MAPA DE LAS GRAVEDADES

5.-SUELO

ESQUEMA

EL SUELO

Es elresultado de

la interacción de

Está formado

por

Según su origen puede ser

Segúnsu

estructura

CLIMASERESVIVOS

Sobre las

ROCAS

METEORIZACIÓN FÍSICA

METEORIZACIÓNQUÍMICA

METEORIZACIÓNBIOLÓGICA

MATERIAORGÁNICA

MINERALES

AGUA

AIRE

ORGANISMOS

autóctonos

alóctonos

como

ANIMALES BACTERIAS

VEGETALES HONGOS

como

arenasarcilla

limos

PERFIL

HORIZONTES

5.1 DEFINICION Es la capa o película superior de la corteza terrestre. Es un material superficial de origen natural que sostiene la

vida vegetal, en consecuencia consta de dos partes integrantes: materia mineral suelta y sustancias orgánicas .

Es el material natural producto de los procesos físicos, químicos y biológicos de rocas preexistentes. La mayoría de los suelos contienen cierto % de humus (materia orgánica obscura originada por la descomposición de sustancias vegetales y animales).

El suelo lejos de ser un simple almacén constituido por roca desintegrada y descompuesta en que depositan las sustancias orgánicas ,es un cuerpo dinámico que cambia lentamente con el transcurso del tiempo como respuesta a los diversos factores que actúan sobre el : clima ,relieve, material parental y actividad biótica.

• b) Perfil de suelos • La composición de un suelo varia según su profundidad ,por lo que es

normal que presente zonas diferenciadas entre si a las que se conoce como “horizontes “.La potencia de estos horizontes tiene un rango muy amplio ,pudiendo variar de unos cuantos centímetros hasta decenas de metros ;ello depende de las características e intensidad de los factores que han intervenido en su transformación .

• Un suelo típico presenta 3 horizontes que se diferencian por su textura ,estructura, color y consistencia; los que convencionalmente de arriba hacia abajo se les denomina como “A”, ”B” Y “C”.

• Horizonte “A”, este horizonte es porozo de textura abierta ,superficial conformada por arena y arcilla de color obscuro generalmente debido a la gran cantidad de humus ,0.60m de profundidad y es donde arraigan las plantas. Es la zona de lixiviación excepto en lateritas y zonas desérticas.

• Horizonte “B”, constituye la zona de acumulación de los materiales solubles y coloides ,tiene espesor variable hasta 1 m. de colores pardo , rojizo amarillento por presencia de óxidos de Fe. En climas cálidos precipita el Ca infiltrado formando costrones de caliche o Kankar (India). En el Terciario en Australia y Sudáfrica se formaron suelos con horizontes de sílice de hasta 5 m de espesor “silcrete”. Zona de depositación.

Horizonte “C”, es el mas profundo formado por cantos sueltos en matriz areno arcillosa insensiblemente pasa a roca firme ,este horizonte es infértil. El espesor varía de metros a 0.30 m. Es mas desarrollado en climas cálidos y húmedos.

ESTRUCTURAS GEOLOGICAS

PLIEGUES Y FALLAS (GEOLOGÍA ESTRUCTURAL):

Conceptos:

Actitud:orientación espacial definida por el rumbo y el manteo

Línea de rumbo: intersección entre una estructura planar y un plano horizontal

Rumbo (r): Ángulo entre la línea de rumbo y el norte geográfico

Manteo Real (manteo m): Ángulo entre la estructura planar y un plano horizontal, medido en la dirección perpendicular a la línea de rumbo.

Rumbo y manteo

FALLAS:

Las fallas corresponden a desplazamientos relativos de masas rocosas por medio de un plano (plano de falla), que se producen en la zona de deformación frágil, como única forma de liberar el stress al cual se pueden ver sometidas.

Tipos de fallas:

NORMAL

INVERSA

DE RUMBO (DEXTRAL Y SINISTRAL)

Falla Normal

Falla Inversa

Fallas de desplazamiento horizontal

Graven

PLIEGUESEncorvamientos de los estratos dispuestos originalmente en forma horizontal, producto de esfuerzos que han conducido a la deformación ducti de los materiales.Elementos: Limbos o flancos, charnela, eje, plano axial y busamiento

Pliegues asimétricos, tumbados, anticlinorios y sinclinorios

Pliegue busante

Pliegues anticlinales y sinclinales

Estrés y deformación en la zona dúctil y frágil

Si usted camina del centro de la estructura hacia afuera y se encuentra con estratos cada vez más antiguos entonces está en presencia de un sinclinal o una depresión. En la depresión se repiten los estratos en forma concéntrica. Lo contrario sucede con los domos y anticlinales.

GRACIAS

GRACIAS POR SU ATENCION