Estudi de l'interior de la Terra
Com es pot estudiar l'interior de la Terra?Quins mtodes han fet
servir els cientfics per conixer la seva estructura?Com podem saber
quin tipus de material hi ha l'interior de la Terra?Hem fet algun
forat per conixer l'interior? Fins on hem arribat?Quina informaci
poden aportar els terratrmols?
MTODES D'ESTUDI DE LA TERRAMtodes directesObservaci i estudi
dels materials. Aporten informaci dels primers kilmetres.
Mtodes indirectesFenmens i processos naturals que aporten dades
per deduir la composici i l'estructura de les zones ms
profundes.
Els mtodes que han perms conixer lestructura i composici de la
Terra es classifiquen en: Mtodes directes: Es basen en l'observaci
directa dels materials que componen la Terra. Noms proporcionen
informaci dels primers quilmetres, per la qual cosa s molt
limitada. Mtodes indirectes: es basen en clculs i deduccions
obtinguts en estudiar les propietats fsiques i qumiques que
posseeix la Terra. Es tracta de mtodes geoqumics i geofsics.
Aquests mtodes noms proporcionen grfiques, que interpretades,
permeten suggerir hiptesis sobre la composici i estructura de
l'interior de la Terra.Per al seu estudi, s'han agrupat en: a)
Mtodes no ssmics b) Mtodes ssmics
ESTUDI DE LINTERIOR DE LA TERRA
MTODES DIRECTES: Perforacions
Els mtodes directes destudi de linterior de la Terra es basen en
la realitzaci de perforacions o sondeigs. La perforaci cientfica de
major profunditat es troba a la pennsula de Kola (Rssia) a 12.262
m, molt poca profunditat si ho comparem amb els 6.371 km que ens
separen del centre de la Terra.
Tamb sobt informaci de perforacions petrolferes (mxim 7 km de
profunditat), de mines (3 km) i dels pous daigua (no passen de 1 km
de profunditat)
MTODES DIRECTES: Estudi de la lava volcnica
Les erupcions volcniques treuen a l'exterior el material que
forma l'interior terrestre.
MTODES DIRECTES: conclusions
Dels mtodes d'estudi directes es dedueixen diverses conclusions:
Les roques mantenen la seva estructura i composici fins a la
profunditat en qu s'ha fet l'observaci.
Existeix un gradient geotrmic (augment de la temperatura . El
gradient geotrmic a la part superficial s aproximadament de 30C per
cada quilmetre que aprofundim en l'interior del planeta.
Les roques d'aquesta zona sn silicats.
MTODES INDIRECTES
Sn els que ens permeten tenir ms coneixement sobre les capes ms
profundes de la Terra.
Hi ha diversos mtodes indirectes, per podem agrupar-los en dos
grans grups:a) Mtodes no ssmics: Estudi de meteorits
Mtode gravimtric
Estudi del gradient geotrmic
Magnetisme terrestre
b) Mtode ssmic: Estudi del comportament de les ones ssmiques
Segons la seva composici, es classifiquen en: Siderits.
Representen el 4% dels meteorits trobats. Sn els formats per
aliatges dun 80% a un 90% de Fe i la resta de Ni. Comparable al
nucli.
Siderlits. Molt poc abundants (1%). Sn els formats per un 50% de
Fe i Ni i un 50% de silicats de ferro i nquel. Comparable al
mantell
Aerlits. Sn els ms abundants (95%). Formats per silicats de Na,
K i Ca. Comparable a l'escora.
Estudi dels meteoritsCada any cauen sobre la Terra uns 500
meteorits procedents de lespai. Aquests cossos celestes sn iguals
als que generaren els planetes i, per aix, aporten informaci sobre
la composici d'aquests.
Estudi dels meteorits
meteorit a Rssia : febrer del 2013 (vdeo)
Mtode gravimtric
Sha comprovat que la intensitat del camp gravitatori terrestre
no s igual en tota la superfcie terrestre. Les variacions del valor
teric de la gravetat s'anomenen anomalies gravimtriques o
gravitatries. Com que la gravetat depn de la massa, aix indica que
hi ha zones de la Terra amb ms massa per unitat de volum s a dir,
amb ms densitat que daltres.
Mtode gravimtricAquest mtode es basa en estudi de les variacions
de la gravetat en les diferents zones del planeta.
L estudi de la gravetat terrestre ha perms deduir que: Lescora
ocenica presenta major intensitat gravitatria que lescora
continental. Aquest fet fa suposar que tenen una composici
diferent. Lescora ocenica est formada per basalt (densitat = 3
g/cm3) i la continental, per granit (densitat = 2,7g/cm3). Les
muntanyes presenten menor gravetat que les planries, la qual cosa
permet deduir que el gruix de lescora en les planries s menor.
Recordem que el valor de la gravetat depn d'una constant
universal, del radi de la Terra i de la massa de la Terra (que al
seu temps depn del volum i la densitat)
Mtode gravimtric
El gradient geotrmicA mesura que ens endinsem cap a linterior de
la Terra la temperatura va augmentant. En els primers quilmetres
s'ha comprovat que augmenta aproximadament 30 C per cada km. s
evident, per, que no pot augmentar aix fins al centre de la Terra,
ja que arribarem fins als 180.000 C. A partir dels 200 km el
gradient disminueix i la temperatura augmenta ms lentament. Aquest
augment de la temperatura en funci de la profunditat permet deduir
que la temperatura interna de la Terra s tan elevada que alguns
materials poden arribar a fondres. Aix explica lexistncia de capes
internes de comportament lquid.
Estudi del magnetisme terrestre
El camp magntic terrestre sembla estar generat per un efecte de
dinamo del nucli de la Terra, associat amb la circulaci de metall
lquid al nucli terrestre produda per la calor interna. S'estudia i
mesura el camp magntic fent s de magnetmetres.
Amb les mesures obtingudes es realitzen mapes geomagntics terics
que permetran detectar anomalies magntiques, s a dir, diferncies
entre el magnetisme teric i lobservat en aquests punts. Aquest fet
pot indicar, per exemple, la presncia de minerals metllics en
profunditat.
Estudi de la densitat terrestre
L'estudi de la densitat ens descobreix que la Terra no s
homognia, ja que el valor teric (5'52 g/cm3) est molt separat dels
trobats en les roques de la superfcie (2'7 g/cm3). Aquesta
diferncia indica que els materials superficials sn menys densos que
els que es troben a l'interior terrestre.
Estudi de la densitat terrestre
L'estudi de la densitat ens descobreix que la Terra no s
homognia, ja que el valor teric (5'52 g/cm3) est molt separat dels
trobats en les roques de la superfcie (2'7 g/cm3). Aquesta
diferncia indica que els materials superficials sn menys densos que
els que es troben a l'interior terrestre.
Els mtodes indirectes no ssmics
Cap a l'interior terrestre augmenta la densitat.
Segons aprofundim en l'interior la temperatura augmenta seguint
un gradient geotrmic no constant i no superior a 6000 C.
El nucli del planeta est format per un aliatge de ferro i nquel,
de la qual una part est fosa i en moviment al voltant d'una altra
slida, el que genera un camp magntic.
No ens permeten diferenciar capes d'una manera precisa.
Els mtodes indirectes ens permeten deduir algunes
caracterstiques de l'interior terrestre:
El mtode ssmic
Shan emprat les ones que soriginen en lhipocentre o focus del
terratrmol i que es propaguen des del punt superficial que li
correspon i que sanomena epicentre.
Aquestes ones sn ones elstiques, tenen capacitat de reflexi i
refracci, de forma semblant a les ones lluminoses.
Senregistren en els sismgrafs (sismograma)
La major part dels coneixements sobre la composici i estructura
de la Terra shan obtingut a partir de lestudi de la propagaci de
les ones ssmiques.
Es poden definir 2 tipus dones ssmiques:Ones internes: Ones P
(primries o longitudinals). Ones S (secundries o transversals)
Ones superficials: Ones L (Love)Ones R (Rayleigh)
Dambds tipus dones, noms les internes (ones P i ones S) tenen
inters en lestudi de lestructura interna de la Terra.
Tipus d'ones ssmiques
El mtode ssmic: ones P
Per l'estudi de l'interior terrestre s'utilitzen dos tipus
d'ones ssmiques:
ONES P = Ones longitudinals o primries: Sn les ones ms rpides,
les primeres que es registren en el sismgraf. Produeixen una
vibraci de les partcules parallela a la direcci de propagaci (les
partcules es mouen primer endavant i desprs enrere, en la direcci
davan).Es propaguen per qualsevol tipus de medi (slid o lquid). Com
ms rgid, ms rpides.
El mtode ssmic: ones S
ONES S = Ones transversals o secundries: Sn ms lentes i arriben
desprs de les P. Produeixen una vibraci de les partcules
perpendicular a la direcci de propagaci de l'ona. Noms es
transmeten per medis slids, no es transmeten per medis fluids.
El mtode ssmic
Si estudiem la frmula de la velocitat de les ones P i ones S,
dedum que:
velocitat ONES P
velocitat ONES S
* Les ones es propaguen a ms velocitat si els materials sn ms
rgids i, a igualtat de rigidesa, es propaguen a ms velocitat si sn
ms densos.* La velocitat de les ones P s superior, a la de la S, en
qualsevol medi. * Les ones S no poden transmetre's en un medi sense
rigidesa, com s el cas d'un medi lquid (la rigidesa =0).
El mtode ssmic
Si la Terra fos homognia, les ones ssmiques viatjaria en lnia
recta, sense desviacions en les seves trajectries ni modificacions
de velocitat.Les ones P i ones S es comporten com les ones
electromagntiques: pateixen refracci en canviar de medi.
La velocitat de propagaci de les ones s major com ms gran s la
densitat i la rigidesa dels materials que travessa.
El mtode ssmic: les ones d'ombra de les ones ssmiques
La zona dombra de les ones S s molt gran, i es situa just a
laltre extrem de lepicentre dun terratrmol. Si les ones S no es
propaguen pels fluids, podem deduir que existeix una capa fluida en
linterior de la Terra, just del dimetre que ens marca aquesta zona
dombra.
Els sismgrafs distributs per tot el planeta no reben totes les
ones, existeixen regions on no es registren les ones que s'anomenen
zones dombra ssmica.
Aquesta mateixa capa (el nucli extern) provoca en les ones P una
refracci i canvi de velocitat que origina la zona dombra de les
ones P.
El mtode ssmic: les ones d'ombra de les ones ssmiques
El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques
Les ones canvien de direcci (refracci) i modifiquen la velocitat
al travessar un nou material. Aquest canvi en el comportament de
les ones, que indica un canvi de material, s'anomena discontinutat
ssmica. Una discontinutat geolgica s una zona de contacte entre
dues capes de la Terra amb caracterstiques diferents. Els dos tipus
de discontinutats sn coincidents.
El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques
Discontinutats de primer grau. Suposen variacions de gran
magnitud en la velocitat de les ones ssmiques. - MOHOROVICIC o MOHO
(a 10-60 Km) : Separaci escora-mantell. Suposa un gran augment en
la velocitat de les ones.- GUTENBERG (a 2.900 Km): Separaci mantell
inferior-nucli extern. Les ones S no a travessen i les ones P
disminueixen molt la velocitat.Discontinutats de segon grau. Es
troben on es donen petits canvis en les velocitats de les ones. -
REPETTI (650 Km): Separaci mantell superior-inferior. Provoca una
desacceleraci de la velocitat de les ones.- LEHMANN (5.155 Km):
Lmit entre el nucli extern, fluid, i el nucli intern, slid. Es
produeix un augment relativament important de la velocitat de les
ones P.
El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques
Existeix tamb una discontinutat "menor", per de gran inters, la
capa de baixa velocitat, correspon a una zona compresa entre 100 i
250 km de profunditat en qu s'origina un descens en la velocitat de
les ones P i S.
El mtode ssmic: les discontinutats ssmiques
Fonts d'informaci
http://www.artinaid.com/2013/04/composicion-de-la-corteza-terrestre/www.astroyciencia.comhttp://www.slideshare.net/EDU3364/tema-14-origen-y-estructura-de-la-tierrahttp://www.xtec.cat/~imartin6/1/hotpot/terra/index.htmhttp://www.cienciasmc.es/web/u3/index_u3.htmlhttp://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/estrucinternatierra/index.htmhttp://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1001/html/index.htmlhttp://docentes.educacion.navarra.es/metayosa/1bach/densidad.JPG
