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La geosfera - composición de la Litosfera



Geosfera
La Geosfera (del griego: geo tierra y sfera esfera), son las capas de tierra sólida misma sin tener en cuenta la hidrósfera ni atmósfera.
Contenido [ocultar] 1 Estructura de la Tierra * 1.1 Corteza terrestre * 1.2 El Manto * 1.3 El Núcleo * 2 Véase también |
Estructura de la Tierra


Artículo principal: Constitución de la Tierra
La Tierra funciona como un sistema integrado por cuatro subsistemas menores: la Atmósfera, la Hidrosfera, la Litosfera y la Biosfera. Todos estos sistemas actúan de manera interrelacionada y reciben el nombre de Geosferas.


Tres de estos sistemas son abióticos y se superponen para formar el dominio de el sistema biótico.
Los materiales que constituyen las Geosferas tiene diferentes estados físicos:la Litosfera esta compuesta por rocas y minerales, la Atmósfera por gases, la Hidrosfera por agua y la Biosfera por seres vivos(humanos, plantas y animales).
Hay una tendencia a considerar el sistema que incluye a todas las aguas congeladas de la tierra como una geosfera diferente de la Hidrosfera, a la cual se le asigna el nombre de Criosfera.


Composición de la Litosfera:
Corteza terrestre
Artículo principal: Corteza terrestre
Es la capa superior de la Geósfera; llamada también Litósfera u Oxísfera (esfera de oxígeno). Sobre esta capa vive el hombre y realiza muchas actividades como la agricultura o mineríaetc
En esta capa la gradiente geotérmica es de 1 °C porcada 33m de descenso. Este aumento de la temperatura es constante sólo en la corteza, pues en las otras capas es diferente.
Esta constituida de rocas, que a su vez conforman las placas tectónicas y suelos. Su espesor es de 60 km. Representa el 2% del volumen de la Geosfera. Se encuentra dividida en dos subcapas:
* Sial (silicio y aluminio), es la corteza continental sobre la cual vive el hombre y realiza sus actividades. La roca que mas abunda es el granito.


* Sima (silicio y magnesio), es la corteza oceanica. Sobre ella descansan los océanos,mares,lagos y rios.


[editar] El Manto
El manto terrestre es la capa de la Tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo (supone aproximadamente el 87% del volumen del planeta). El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad (o alrededor de 8 km en las zonas oceanicas) 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, elastico; y manto externo, fluido, viscoso.
Subdivisiones del manto
Si bien no existen diferencias marcadas ni discontinuidades obvias en el interior del manto, pero sí gradientes que reflejan el aumento de la presión y de la temperatura,es común dividir el manto en dos capas:
* el manto superior (de la Moho a los 650 km de profundidad); y
* el manto inferior (de los 650 km de profundidad al límite externo del núcleo).
[editar] Manto superior
Véase también: cuña del manto
El manto superior (o manto externo) se inicia en la Moho, que esta a una profundidad media de 6 km bajo la corteza oceanica 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 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 mas 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.
Evidencias basadas en datos geofísicos, geológicos y petrológicos, y la comparación con cuerpos extraterrestres, indican que la composición del manto superior es peridotítica. Las peridotitas son una familia de rocas ultrabasicas, mayoritariamente compuestas por olivino magnésico (aprox. un 80%) y piroxeno (aprox. un 20%). Aunque son raras en la superficie, las peridotitas afloran en algunas islas oceanicas, en capas levantadas por la orogénesis y enraras kimberlitas.
Experiencias de fusión de peridotitas muestran que su fusión parcial puede originar los basaltos oceanicos en las condiciones de presión y temperatura existentes en el manto superior. Este proceso ocurre probablemente en la zona de baja velocidad, lo que explica la reducción de las velocidades sísmicas por la fusión parcial de los materiales.
Los estudios efectuados en ofiolitas y en la litosfera oceanica demuestran que la formación de la corteza oceanica (con sus escasos 5 km de espesor medio) se efectúa a partir de la porción mas superficial del manto superior. El grado de fusión parcial debe alcanzar un 25%, lo que empobrece a esta zona en componentes de temperatura de fusión baja. Existen pruebas indirectas de que el manto se vuelve menos empobrecido en silicatos con el aumento de la profundidad.
Las peridotitas del tipo granate-lherzolita (60% olivino, 30% orto y clinopiroxenos, y 10% espinelas, granates y plagioclasas), representan probablemente las peridotitas del manto primitivo, que al sufrir fusión parcial, originan magmas basalticos, dejando como residuos harzburgitas (80% olivino, 20% ortopiroxenos) y dunitas (olivino). Teniendo en cuenta las relaciones de presión y temperatura, la conclusión es que en profundidades menores la mineralogía esta dominada por el complejo plagioclasa-lherzolita (que se encuentra frecuentemente en en ofiolitas) y que, con el aumento de la presión, pasara a dominar el complejoespinela-lherzolita (que forma a veces nódulos en basaltos alcalinos). En presiones mayores, la mineralogía mas estable es la del complejo granate-lherzolita (que forma nódulos en kimberlitas).


[editar] Manto interno
El manto interno (o manto inferior ) se inicia cerca de los 650 km de profundidad y se extiende hasta a la discontinuidad de Gutenberg, situada a 2.700 - 2.890 km de profundidad, en la transición al núcleo. El manto inferior esta 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 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 mas hierro que el manto superior.
La temperatura varía de 1.000º C a 3.000° C, aumentando con la profundidad y con el calor producido por la desintegración radioactiva y por conducción a partir del núcleo externo (donde la producción de calor por fricción que experimentan los flujos que generan el geomagnetismo es grande

Artículo principal: Mantoterrestre
Es la capa intermedia de la Geosfera, porque se ubica entre la corteza y el núcleo. Es llamada también Mesosfera y esta conformada por rocas cuyo estado varía entre el semisólido y el líquido, debido a las altas temperaturas. Tiene 2850 km. de espesor aproximadamente y esta compuesta principalmente de magnesio, silicio y hierro. Representa el 82% del volumen de la Geosfera. Esta dividida en dos subcapas:
* Astenosfera, aquí encontramos magma formando corrientes convectivas (magma en movimiento) sobre la cual flotan las placas tectónicas. Es por eso que las placas tectónicas se mueven.
* Pirosfera, considerada el fondo de los volcanes.
[editar] El Núcleo
Núcleo de la Tierra

Corte de la Tierra, de núcleo a exosfera. Sólo parte del dibujo esta a escala.
El núcleo de la Tierra es su esfera central, la mas interna de las que constituyen la estructura de la Tierra. Esta formado principalmente por hierro (Fe) y níquel (Ni). Tiene un radio cerca de 3500 km, mayor que el planeta Marte. La presión en su interior es millones de veces la presión en la superficie y la temperatura puede superar los 6.700 °C.1 Consta de núcleo externo líquido, y núcleo interno sólido. Anteriormente era conocido con el nombre de Nife debido a su riqueza en níquel y hierro.

Artículo principal: Núcleo de la Tierra
Es la capa mas profunda de la geosfera. Es llamada también Nife, porque en su composición se encuentra el Níquel y el Hierro. Aquí se registranlas mas altas presiones y temperaturas de la tierra, aproximadamente 6000 °C. Constituye el centro de la Tierra y posee un espesor de 3470 km. Representa el 16% del volumen de la Geosfera. Se divide en dos subcapas:
* Núcleo externo: se encuentra en estado líquido.
* Núcleo interno: se encuentra en estado sólido, esto es debido a las fuertes presiones que ahí se experimentan.
- Discontinuidades de la Litosfera: A continuación describiremos brevemente cada una de ellas:
* Discontinuidad de Mohorovicic, se ubica entre la Corteza y el Manto terrestre.
* Discontinuidad de Gutenberg, se ubica entre el Manto y El Núcleo de la Tierra.
* Discontinuidad de Conrad, ubicada entre la Corteza Sial y la Corteza Sima. Es la mas cercana a la superficie terrestre.
* Discontinuidad de Repetti, entre la Astenosfera y la Pirosfera.
* Discontinuidad de Weichert-Lehman, ubicada entre el Núcleo Externo y el Núcleo Interno. Es la mas cercana al centro de la Tierra.
Subdivisiones del núcleo
Los datos sísmicos muestran que el núcleo esta dividido en dos partes, un núcleo externo líquido de aproximadamente 2.270 km de grosor y un núcleo interno sólido con un radio de unos 1.220 km; ambos estan separados por la discontinuidad de Lehmann.
[editar] Núcleo externo
Se cree que el núcleo externo es líquido y esta compuesto de hierro mezclado con níquel y pocos rastros de elementos mas ligeros. La mayoría de los científicos cree que laconvección 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.
[editar] Núcleo interno
El núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se cree que esta 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 forma una aleación.3 4 Especulaciones recientes sugieren que la parte mas interna del núcleo esta enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por encima de 55, lo que incluiría oro, mercurio y uranio.5
El núcleo interno sólido es demasiado caliente como para sostener un campo magnético permanente (ver temperatura de Curie) pero probablemente actúa como un estabilizador del campo magnético generado por el núcleo externo líquido.
Evidencias recientes sugieren que el núcleo interno de la Tierra podría rotar ligeramente mas rapido que el resto del planeta.6 En agosto de 2005 un grupo de geofísicos anunció en la revista Science que, de acuerdo con sus calculos, el núcleo interno de la Tierra rota en dirección oeste a este aproximadamente un grado por año mas rapido que la rotación de la superficie; así, el núcleo hace una rotación extra aproximadamente cada 400 años.7





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