UNIDAD 1: ORIGEN, ESTRUCTURA E HISTORIA DE LA TIERRA ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 9 1. Fíjate en la tabla Características del Sol y de los planetas. Observarás que el número de satélites que giran en torno a los planetas es mayor cuanto más alejados están del Sol. Busca información y trata de dar una explicación de esta característica del Sistema Solar.

espuesta abierta (según fuentes consultadas).

. ¿Cuáles son los planetas menores? ¿Y los planetas mayores? ¿Qué criterios se emplean

os planetas que se encuentran antes de los asteroides, es decir, los cuatro planetas más

os planetas situados después de los asteroides (o sea, los cuatro restantes) se conocen como

R 2para distinguir unos de otros? Lpróximos al Sol (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son conocidos como planetas menores. También se les llama planetas terrestres, ya que presentan características similares a las de la Tierra. Lplanetas mayores o gigantes. Son también conocidos como planetas gaseosos, debido a los compuestos dominantes que los forman.

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ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 11 3. Observa la figura 1.5. Después, resume en unas pocas líneas la teoría de los planetesimales. Una gran nube de polvo y gas, una nebulosa, empezó a comprimirse, por efecto de la gravedad, con la consiguiente reducción de tamaño de la nube y aumento de su densidad. Con ello, se iniciaría un movimiento de rotación. La nube densa se aplanó hasta convertirse en un disco gigantesco con una protuberancia central. Esta masa tendría ya la temperatura suficiente para que en ella diesen comienzo las reacciones de fusión, causantes de la aparición de una estrella (el Sol). El Sol se individualizó cada vez más y las partículas de menor tamaño empezaron a condensarse en diversas órbitas, formando cuerpos sólidos cada vez mayores: los llamados planetesimales. Los planetesimales fueron creciendo progresivamente debido al choque entre ellos mismos, produciéndose como consecuencia de ello una fuerza gravitatoria capaz de atraer otros cuerpos. Esta fase de crecimiento progresivo dio lugar a la diferenciación geoquímica de los planetas. 4. ¿Qué se entiende por diferenciación geoquímica de la Tierra? ¿Y por diferenciación gravitatoria? ¿Guardan ambas alguna relación? Los planetesimales fueron creciendo progresivamente debido al choque entre ellos mismos (acreción colisional), produciéndose como consecuencia de ello una fuerza gravitatoria capaz de atraer otros cuerpos (acreción gravitacional). Esta fase de crecimiento progresivo dio lugar a la diferenciación geoquímica de los planetas.

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La atracción gravitatoria solar daría lugar a la formación de los primitivos cuerpos planetarios: • Los elementos y moléculas más densos debieron ser atraídos con más fuerza, quedando

ubicados en las órbitas más próximas al Sol, originando los planetas terrestres o menores. • Los compuestos gaseosos, en cambio, serían atraídos con menos fuerza, por lo que quedarían

más lejos del Sol, generando los planetas gaseosos o mayores.

Como consecuencia de la diferenciación gravitatoria, los elementos más densos, como el hierro y otros metales, caerían hacia el interior, mientras que los menos densos, como los silicatos, se concentrarían en las partes más externas de los planetas. De este modo se originaron las tres partes en que está estructurada internamente la Tierra y otros cuerpos planetarios: núcleo, manto y corteza. 5. ¿En qué momento de la historia evolutiva de la Tierra se produce la estructuración en capas del planeta, y a qué se debió esta?

Hace unos 4.600 millones de años. Se debió a la diferenciación geoquímica y gravitatoria (ver respuesta de la actividad 4). ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 15 6. ¿Qué información aportan los métodos sísmicos en el estudio del interior de la Tierra?

Informan acerca de la estructura y de la composición de los materiales que hay en el interior de la Tierra. 7. ¿A qué nos referimos cuando hablamos del Moho? A la superficie de discontinuidad sísmica que hay entre la corteza terrestre y el manto. Se halla a una profundidad que puede variar entre los 6 y los 70 km, según se mida bajo los océanos o bajo los continentes. 8. ¿Qué se puede decir sobre la naturaleza y las propiedades físicas de las capas más internas del planeta? La mayor parte de los conocimientos que tenemos sobre el interior del planeta se debe a vías de estudio indirectas, proporcionadas por la geofísica y el análisis comparativo de los meteoritos. Estos métodos de estudio permiten deducir que las capas más internas del planeta son más densas y presentan unas composiciones químicas y minerales muy diferentes de las que podemos observar en las rocas de la corteza. 9. A unos casi 3.000 km de profundidad, las ondas S dejan de propagarse hacia el interior y las ondas P disminuyen bruscamente su velocidad de propagación. ¿Cómo han interpretado eso los geofísicos? Se cree que en esas profundidades los materiales están fundidos o, al menos, se comportan como tales frente al paso de las ondas sísmicas. De hecho, las ondas S dejan de propagarse a unos 2.900 km de profundidad. Ese límite marcaría la separación entre dos capas: manto y núcleo. 10. ¿Qué se entiende por discontinuidad sísmica? ¿Qué capas se relacionan con la discontinuidad de Gutenberg? Son superficies del interior de la Tierra en las cuales se observan cambios bruscos en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas P y S. La discontinuidad de Gutenberg marca la separación entre manto y núcleo.

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11. ¿En relación con la estructura y composición de la Tierra, qué puede deducirse del estudio de los meteoritos? Los meteoritos son restos de planetas antiguos que explotaron y orbitan por el espacio cósmico. Estos cuerpos planetarios, cuando logran penetrar la atmósfera y caen en la superficie de la Tierra, aportan información directa muy valiosa sobre la posible composición de las capas internas de la Tierra (manto y núcleo), a las que solo tenemos acceso a través de vías de estudio indirectas. 12. ¿En qué se basa la afirmación de que los materiales que existen en el núcleo de la Tierra son tres o cuatro veces más densos que los que componen la corteza terrestre? ¿Qué naturaleza se cree que tienen esos materiales? ¿Por qué? En cálculos de determinadas propiedades físicas de la Tierra, como la densidad. Sabemos, en efecto, que la densidad media de los materiales que componen la Tierra debe tener un valor aproximado de 5,5 g/cm3. Si comparamos esta cifra con las densidades (entre 2,6 y 3 g/ cm3) de las rocas más abundantes en la zona externa de la Tierra (granito y basalto, respectivamente), podemos deducir que las capas más internas del planeta han de presentar una densidad muy superior y unas composiciones diferentes de las que se observan en las rocas de la corteza. Se cree que esas densidades son del orden de 7 u 8 g/cm3, es decir, densidades propias de metales como el hierro y el níquel, que se supone son los componentes mayoritarios del núcleo terrestre. También parece conformar esta hipótesis el análisis realizado en muchos meteoritos. ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 19 13. Señala las diferencias principales entre la corteza continental y la corteza oceánica. La corteza continental es ligera (2,7 g/cm3). Tiene una larga historia y rocas, mayoritariamente graníticas, de hasta 4.000 millones de años de edad. Debido a su gran antigüedad, se muestra deformada frecuentemente y con una estructura compleja. En ocasiones se pueden distinguir dos niveles superpuestos, separados entre sí (a unos 17 km de profundidad) por la llamada discontinuidad de Conrad. La corteza oceánica es más densa (2,9 g/cm3) que la continental; también es mucho más joven (la máxima edad medida es de 180 millones de años), puesto que se está regenerando continuamente. Se compone principalmente de rocas volcánicas (basaltos, andesitas, etc.). Raramente se encuentra deformada, mostrando una estructura simple y uniforme. 14. ¿Qué es el llamado “nivel D”? ¿Dónde se halla? ¿Qué significado geológico tiene? El manto inferior, aunque muy viscoso, no es completamente sólido, por lo que, probablemente, presenta algún tipo de movimiento convectivo. En su zona más próxima al núcleo, entre los 2.700 y 2.900 km, se encuentra el llamado "nivel D", donde el manto interacciona con la endosfera perdiendo algo de rigidez. En esta base del manto se originan las plumas o penachos térmicos, flujo convectivo ascendente que -muy caliente- atraviesa todo el manto y genera en superficie importantes acontecimientos térmicos y volcánicos: los llamados puntos calientes (o hot spots), como los que se localizan bajo las islas Hawai. 15. Se piensa que el núcleo externo es en gran parte líquido, mientras que el interno se supone sólido. ¿En que se basa esta hipótesis? En que las ondas sísmicas P disminuyen su velocidad de propagación y las S, que no se propagan en medios líquidos, no se propagan a partir de los 2.900 km de profundidad.

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16. La litosfera y la astenosfera son dos capas a las que se halla estrechamente ligada la dinámica externa de la Tierra. Describe brevemente ambas capas y explica la relación que existe entre ellas. Dentro del manto superior, a una profundidad media de unos 100 km y con un espesor medio aproximado de 200 km, se encuentra el canal de baja velocidad donde las ondas sísmicas disminuyen su velocidad de propagación debido a la menor rigidez de los materiales que lo componen. La menor viscosidad de esta capa, conocida como astenosfera, se debe a la fusión incipiente que debe mostrar, dada la proximidad de la temperatura al punto de fusión de sus componentes. El peculiar estado físico (elástico y plástico a la vez) de la astenosfera, provoca una actividad convectiva, que hace posible el movimiento de las placas litosféricas. Sobre la astenosfera, en efecto, y mucho más sólida que ella, se halla la litosfera. Esta capa externa, de un grosor medio de unos 100 km, es más fina en las zonas oceánicas y más gruesa en las continentales. ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 21 17. La diferenciación de las capas terrestres se compara a veces con los procesos que tienen lugar en los hornos de fundición de metales. Explica en qué se basa esa comparación. En procesos análogos a los explicados en la actividad 4. El mineral o materia prima que contiene el hierro, al fundirse se separa en fases: la fase más densa (los metales fundidos) sería equiparable al núcleo terrestre, mientras que la fase más ligera (las escorias resultantes de la fundición, ricas en sulfuros y silicatos) se pueden relacionar más bien con la diferenciación de las capas más externas, manto y corteza, mucho más ligeras que el núcleo de naturaleza metálica. 18. ¿Cómo y cuándo se formaron las primitivas atmósfera e hidrosfera? La primitiva atmósfera terrestre o protoatmósfera se formó hace unos 4.400 millones de años, por desgasificación de los elementos volátiles del manto, aprovechando la energía liberada durante el Gran acontecimiento térmico. Parece demostrado que su génesis fue muy rápida: en solo un millón de años se expulsaron entre el 80% y el 85% de los gases que la formaban. La hidrosfera terrestre se formó, hace al menos 4.350 millones de años, a expensas de la protoatmósfera -rica en vapor de agua-, una vez que se hubo enfriado lo suficiente. La condensación y precipitación, en forma de auténtico diluvio universal, debió de producirse en épocas tempranas de la historia terrestre, es decir, poco después de la desgasificación del planeta. Esta hidrosfera, caliente y reductora, fue incrementando su salinidad conforme crecían los continentes, convirtiéndose en cuna de la vida en la Tierra. ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 23 19. ¿Por qué los restos de organismos deben quedar enterrados por los sedimentos para poder transformarse en fósiles? Razona la respuesta. Los restos animales o vegetales han de quedar cubiertos rápidamente por nuevas capas de sedimentos, que los preservan de la destrucción o dispersión por parte de otros seres vivos. Una vez quedan cubiertos por los sedimentos, se inicia la transformación del sedimento en roca sedimentaria y, con ella, la mineralización de los restos orgánicos preservados de la destrucción

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20. ¿Qué ventajas tienen las partes duras de los organismos, sobre las blandas, en el proceso de fosilización? Las partes duras resisten mejor los procesos de destrucción debidos a los agentes geológicos y/o biológicos, y también los procesos de mineralización subsiguientes, cuando se dan las condiciones adecuadas para que se dé el proceso de fosilización. 21. ¿Qué se quiere decir cuando se habla de los fósiles como de las “letras” del gran libro de la historia de la Tierra? Los fósiles son como un dossier de archivos incompleto sobre las condiciones de vida del pasado. El trabajo de los paleontólogos consiste en leer e interpretar estos documentos y tratar de reconstruir los ambientes ecológicos de la Tierra a lo largo de su historia. 22. ¿Qué son los coprolitos? ¿Qué utilidad reviste el estudio de estos restos fósiles? Son fósiles de excrementos de animales. Pueden proporcionar información muy útil para conocer el régimen de vida de muchos seres del pasado, o sea, las condiciones paleoambientales o ecosistemas en que vivieron esos animales. ACTIVIDADES PROPUESTAS-PÁG. 25 23. ¿Cuál es la unidad de tiempo que utilizan los geólogos con más frecuencia para explicar la historia de la Tierra? ¿Por qué? Aunque algunos fenómenos geológicos terrestres, como una erupción volcánica, se producen de manera rápida y repentina, la mayor parte de los sucesos geológicos se desarrollan con mucha lentitud. Por ello, en Geología se utiliza una unidad de tiempo muy particular: el millón de años (m.a.). Se trata de una unidad de tiempo que cae muy lejos de las posibilidades de experimentación directa por parte del ser humano, aunque eso no quiere decir que no sea posible datar los sucesos geológicos. La Geocronología es la ciencia que se ocupa de la datación de los tiempos y de los hechos geológicos. 24. Consulta fuentes bibliográficas adecuadas y señala en qué criterios se basan los geólogos para establecer los límites entre eones, eras, periodos y épocas geológicas. La edad absoluta de un suceso o material geológico se suele expresar en millones de años o, en algunos casos, en unidades menores. La edad relativa, en cambio, se expresa haciendo referencia a las divisiones del tiempo de la escala cronoestratigráfica. Las divisiones cronoestratigráficas más grandes del tiempo geológico son los eones. La duración de los eones es de muchos cientos de millones de años (m.a.), incluido el eón más corto de todos, el Fanerozoico, que abarca más de 500 m.a. Este último eón comprende tres grandes eras, basadas en la historia de la vida. Las eras se dividen en segmentos de tiempo más pequeños llamados periodos, y estos se dividen en épocas. (El alumno habrá de completar las anteriores explicaciones con el resultado de sus consultas bibliográficas). 25. ¿Qué edad se calcula que tiene la Tierra desde que se formó? ¿Cómo se ha podido conocer? La historia geológica de la Tierra se remonta a unos 4.600 millones de años de antigüedad. Esta datación se ha podido hacer gracias a la aplicación de los métodos radiométricos (cronología absoluta) en el estudio de la edad de las rocas.

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26. ¿Qué se puede decir en relación con la historia geológica de los materiales representados en el bloque-diagrama (figura 1.31), aplicando únicamente criterios de datación relativa? Razona tu respuesta.

En la figura puede observarse un conjunto de materiales estratificados (presumiblemente sedimentarios). Algunos de esos materiales (los que forman la serie 5-4-3) presentan diferentes estructuras tectónicas (pliegues y fallas), mientras que los restantes materiales (6, 2 y 1) no presentan ningún tipo de deformación. Aplicando los principios básicos de cronología relativa, se puede decir que el orden de antigüedad de los materiales del bloque-diagrama es (de más antiguos a más modernos) el siguiente: 5-4-3-2-1-6. En cuanto a las estructuras, hay que recordar que un material es, por regla general, más antiguo que la estructura que le afecta, mientras que los materiales que no se encuentren afectados por esas mismas estructuras son más modernos. Por tanto, el proceso que ha dado lugar a las deformaciones que se observan en el bloque es posterior a la sedimentación de los materiales que forman la serie inferior (5-4-3), y anterior a la sedimentación de los restantes materiales (2-1-6). Los pliegues, a su vez, se formaron con anterioridad a las fallas, pues aquellos se encuentran claramente afectados por estas. 27. Observa con atención las dos fotografías de la figura 1.32. ¿Qué relación aprecias entre ambas? ¿Qué diferencias se podrían destacar? ¿Con qué principio estratigráfico pueden relacionarse? Razona la respuesta.

Ciertas estructuras, como las que pueden verse en esas imágenes, son parecidas a las que se formaron hace miles o millones de años. Por ello, se puede decir que todo estrato que contenga alguna de estas estructuras se originó en condiciones ambientales como las que se pueden observar en la actualidad. Con el principio del actualismo (James Hutton, 1778), según el cual, en los tiempos pasados debían actuar los mismos procesos geológicos que tienen lugar en la actualidad y con unos efectos similares.

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28. ¿Por qué las rocas sedimentarias se consideran tan útiles para estudiar la historia de la Tierra?

Porque de ellas procede la inmensa mayoría de los fósiles del registro fósil que conocemos.

29. ¿Cuánto tiempo hace que se formó la Tierra? ¿Cómo lo sabemos?

Unos 4.600 millones de años. Gracias a la información que podemos obtener de las rocas y los fósiles.

30. ¿Crees que se han producido muchos cambios en la Tierra a lo largo de su historia? Cita algún cambio significativo que conozcas. Comenta en qué consiste.

Sí, muchos. El tiempo transcurrido desde que la Tierra se formó ha sido un tiempo de cambio, de evolución, tanto de la geografía del planeta, como de los seres vivos que lo poblaron en el pasado. El conjunto de todos estos cambios (la historia reciente de la Tierra) es el objeto de estudio de la Geología histórica, una de las numerosas ramas de la Geología.

31. ¿Cuál es exactamente el significado de los nombres de las eras del Fanerozoico? En el Fanerozoico (que abarca desde hace 570 m.a. hasta la actualidad) se produjo una verdadera explosión de vida, tanto en los medios acuáticos como en los terrestres. Son precisamente las diversas formas de vida que fueron poblando la Tierra las que se toman como criterio para distinguir y dar nombre a las tres eras que comprende este eón: Paleozoico: es la era caracterizada por formas de vida antiguas (Paleos=antiguo; zoos=formas de vida). Mesozoico (formas de vida intermedias). Cenozoico (formas de vida modernas). ACTIVIDADES FINALES-PÁG. 32 1. Sabemos que la estrella de la Vía Láctea que está más cerca del Sol dista de él unos 4,2 años-luz. ¿Cuántos kilómetros hay aproximadamente entre esas dos estrellas tan próximas? ¿Cuánto tiempo tardaría un navegante espacial, suponiendo que viajase a 2.000 km/h, en cubrir la distancia entre esas dos estrellas? (Velocidad de la luz = 300.000 km/s) 4,2 años-luz = 4,2 · 365 días · 24 horas · 60 minutos · 60 segundos · 300.000 km = 39,7 · 1012 km, o sea, casi 40 billones de km. A 2.000 km/h, un navegante espacial tardaría en cubrir la distancia entre esas dos estrellas: 39,7 · 1012 km / 2.000 km/h = 1,98 · 1010 horas = 827.820.000 días = 2.268.000 años, o sea, ¡más de dos millones de años!

2. Hutton pensaba que“no existe ningún vestigio de un principio, ni ninguna perspectiva de un final” ¿Crees que estaba en lo cierto o, por el contrario, equivocado? Consulta las fuentes bibliográficas adecuadas (sobre el origen del Universo, etc.) y procura razonar tu respuesta a la cuestión planteada. En la época en que vivió James Hutton, la ciencia (especialmente la física) no estaba aún en condiciones de formular las posibles causas que dieron lugar al universo material que conocemos, ni de proponer la evolución del mismo en términos finalistas. Hoy, sin embargo, gracias especialmente a los avances experimentados por las ciencias de la naturaleza (particularmente de la Física y de la Biología) se puede afirmar que el Universo tuvo un comienzo (hace unos 14.000

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millones de años, según la teoría del Big bang), y que su estructura, a todos los niveles, muestra un orden y una autoorganización que hablan por sí solas de una direccionalidad, es decir, de un diseño que parece estar “pensado y planificado” con una finalidad: con el plan de que sus potencialidades se vayan desplegando a lo largo del tiempo en el marco de un proceso evolutivo que siempre progresa de estructuras simples hacia estructuras más complejas. 3. ¿Cuándo se formó el Sistema Solar? Hace aproximadamente 4.600 millones de años. 4. Enumera los procesos de génesis del Sistema Solar. Describe brevemente cada uno de esos procesos. • Una gran nube de polvo y gas, una nebulosa, empezó a comprimirse, por efecto de la

gravedad. Con ello, se iniciaría un movimiento de rotación. • La nube densa se aplanó hasta convertirse en un disco gigantesco con una protuberancia

central. Esta masa tendría ya la temperatura suficiente para que en ella diesen comienzo las reacciones de fusión. Conforme la nebulosa resultante de la fase anterior se fue enfriando y condensando, el Sol se individualizó cada vez más y las partículas de menor tamaño empezaron a condensarse en diversas órbitas, formando cuerpos sólidos cada vez mayores: los planetesimales.

• Los planetesimales fueron creciendo progresivamente debido al choque entre ellos mismos,

produciéndose como consecuencia de ello una fuerza gravitatoria capaz de atraer otros cuerpos. Esta fase de crecimiento progresivo dio lugar a la diferenciación geoquímica de los planetas.

• Como consecuencia de la diferenciación gravitatoria, los elementos más densos, como el

hierro y otros metales, caerían hacia el interior, mientras que los menos densos, como los silicatos, se concentrarían en las partes más externas de los planetas. De este modo se originaron las tres partes en que está estructurada internamente la Tierra: núcleo, manto y corteza.

• Las fases que siguen a esta última corresponden a lo que se conoce como historia geológica

de los planetas, que dio comienzo hace unos 4.600 millones de años. 5. Sabemos que las zonas “oscuras” de la Tierra, como una selva tropical, absorben gran cantidad de energía solar, mientras que las zonas “claras”, como una región glaciar, por ejemplo, reflejan la mayor parte de la energía que reciben. Infórmate y trata de explicar a qué se debe esa diferencia, y qué consecuencias tiene sobre los seres vivos. Las zonas más “oscuras” de la Tierra, como por ejemplo las zonas boscosas, absorben en efecto gran cantidad de energía y reflejan muy poca. En cambio, las zonas “claras”, como las regiones polares, reflejan la mayor parte de la energía que reciben y absorben muy poca radiación. Los océanos, por su parte, absorben mucha energía solar, sobre todo en las latitudes más bajas, próximas al Ecuador. El vapor de agua procedente de los océanos da lugar a la formación de las nubes y a la circulación atmosférica. De este modo, el Sol se convierte en el factor determinante de los distintos climas del planeta, y motor principal del ciclo del agua. Sin el Sol no existiría vida sobre la Tierra, pues gracias a la energía solar las plantas pueden realizar la fotosíntesis, que es el proceso en el que se basa la alimentación de todos los seres vivos.

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6. Explica cómo crees que han conseguido su estructura en capas los demás planetas terrestres. De la misma forma que la Tierra. Como consecuencia de la diferenciación gravitatoria, los elementos más densos, como el hierro y otros metales, caerían hacia el interior de los planetas, mientras que los menos densos, como los silicatos, se concentrarían en las partes más externas de los mismos. Así se originaron las tres partes en que está estructurada internamente la Tierra y los demás planetas del Sistema solar: núcleo, manto y corteza. 7. ¿Por qué es necesaria la intervención de una supernova a la hora de explicar el origen de la Tierra? ¿De dónde procede el hierro de la hemoglobina que circula por nuestros vasos sanguíneos? Las estrellas masivas mueren en explosiones catastróficas llamadas supernovas, liberando grandes cantidades de energía al espacio y también parte de su masa. Esa masa es, según la teoría de los planetesimales, la que ha dado lugar a la Tierra y a los demás cuerpos del Sistema solar. La energía es la que irradia el Sol desde hace aproximadamente 5.000 millones de años. Se piensa que seguirá haciéndolo a lo largo de otros 5.000 millones de años. (Estas estrellas, las supernovas, poco frecuentes en el Universo y de un tamaño solo unas pocas veces mayor que el del Sol, muestran una superficie blanca-azulada característica, que irradia cientos de miles de veces más energía que el Sol). En su origen más remoto, el hierro de la hemoglobina (proteína) que circula por nuestros vasos sanguíneos, así como los demás elementos químicos presentes en nuestras células, procede del Sol, es decir de las reacciones termonucleares causantes de la desintegración del hidrógeno y de las transformaciones químicas que se han producido a lo largo de miles de millones de años y que han dado origen a los diferentes elementos químicos de la tabla periódica. 8. Responde a las siguientes cuestiones referentes a la propagación de las ondas sísmicas: a) ¿Por qué no se utilizan las ondas superficiales como fuente de información de la estructura interna de la tierra?

Porque circulan solo por la superficie del planeta y por tanto no proporcionan información relevante sobre la estructura interna del planeta. b) ¿A qué puede deberse la súbita aceleración (o desaceleración) que se observa en ciertos casos en el comportamiento de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas? Cita y comenta brevemente dos de esos casos.

Se debe a cambios en la naturaleza y/o estado físico de los materiales que componen las diferentes capas de la Tierra.

• Caso 1: A una profundidad variable de entre 6 y 70 km de la superficie terrestre, puede

observarse un súbito aumento en la velocidad de propagación de las ondas de P y S. Esa superficie de discontinuidad sísmica (el Moho) separa la corteza y el manto.

• Caso 2: Repentino descenso de la velocidad de propagación de las ondas P y S a unos 2.900

km de profundidad. Es la discontinuidad de Gutenberg, existente entre las capas más internas de la Tierra: el manto y el núcleo

c) En la discontinuidad de Gutenberg, las ondas P disminuyen bruscamente su velocidad y las S dejan de propagarse. ¿Cómo explicas ese fenómeno?

Las ondas S no se propagan en líquidos. Por tanto, posiblemente el núcleo externo (que encontramos a continuación de la discontinuidad de Gutenberg) es líquido, o al menos se comporta como tal en su parte más externa frente al paso de las ondas sísmicas.

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d) Dibuja la trayectoria de propagación de las ondas sísmicas en un planeta que no presente estructuración en capas, solo un incremento de densidad hacia el interior.

Velocidad Ondas P (Km/s)

Ondas S

Profundidad (km) 9. ¿Qué relaciones cabe destacar entre la astenosfera y la litosfera? Dentro del manto superior, a una profundidad media de unos 100 km y con un espesor medio aproximado de 200 km, se encuentra el canal de baja velocidad, donde la velocidad de las ondas sísmicas disminuye debido a la menor rigidez de los materiales que lo componen. La menor viscosidad de esta capa, conocida como astenosfera, se debe a la fusión incipiente que debe mostrar, dada la proximidad de la temperatura en esa zona al punto de fusión de sus componentes. El peculiar estado físico (elástico y plástico a la vez) de la astenosfera, provoca una actividad convectiva, gracias a la cual es posible el movimiento de las placas litosféricas. En efecto, sobre la astenosfera, y mucho más sólida que ella, se halla la litosfera. Esta capa externa, de un grosor medio de unos 100 km, es más fina en las zonas oceánicas y más gruesa en las continentales. 10. ¿Qué clase de rocas abundan más en la corteza continental? ¿Y en la corteza oceánica? ¿En que capa podemos encontrar peridotitas? ¿Qué clase de rocas son? Las rocas graníticas (granitos, granodioritas, etc.). Las rocas basálticas (basaltos y rocas afines). En el manto terrestre. Son rocas magmáticas, oscuras y densas, con abundancia de minerales ricos en hierro, magnesio y calcio. 11. Un sismógrafo registra un frente de ondas P (VP = 6 km/s) y, cinco minutos más tarde, el frente de ondas S (VS = 2,5 km/s) generado en el mismo temblor. ¿A qué distancia de la estación sismográfica se encuentra el foco sísmico? ¿Cuántas estaciones sismográficas hacen falta -como mínimo- en la superficie del globo terráqueo para localizar la situación exacta de un terremoto? 750 km de distancia. Un mínimo de tres estaciones. 12. Observa la tabla de la composición química de la corteza y explica por qué el silicio, el aluminio y el hierro ocupan un menor porcentaje en volumen que el calcio, el sodio y el potasio, siendo sus porcentajes en masa mucho mayores. Es debido sobre todo a las diferencias de radio atómico entre unos y otros, y al tipo de estructuras silicatadas en que los encontramos.

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ACTIVIDADES FINALES-PÁG. 33 13. Analiza e interpreta la siguiente gráfica de las variaciones de velocidad de las ondas P y S en el interior de la Tierra.

Se trata de hacer un comentario detallado de la gráfica, tomando como referencia la parte teórica correspondiente. 14. Esquema mudo de la división estructural y dinámica de la Tierra. Sitúa en el mismo: corteza continental, litosfera, endosfera, discontinuidad de Gutenberg, manto, corteza oceánica, astenosfera, “Moho”, mesosfera, nivel D, núcleo. Dibuja sobre el mismo esquema (con flechas) las corrientes de convección responsables del movimiento de las placas litosféricas.

Se trata de situar las partes citadas en el esquema mudo, tomando como referencia la parte teórica correspondiente.

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15. En el siguiente esquema, indica las profundidades a las que se encuentra cada capa, la composición aproximada de todas las geosferas, su estado físico y la viscosidad relativa que presentan unas respecto a otras.

Se trata de situar en el esquema mudo los datos que se piden, tomando como referencia las figuras ilustradas de la parte teórica correspondiente.

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