jueves, 5 de septiembre de 2013

TERCERA SEMANA



MAGMATISMO
Definición:
Son los procesos en los que están implicados el origen, la evolución y la consolidación de los  magmas. Es decir, de masas de roca fundidas que se originan en regiones profundas del planeta y ascienden, pudiendo llegar incluso hasta la superficie.
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.

MAGMA
Mezcla fundida de composición silicatada, que contiene cristales en suspensión y gases disueltos (H2O, CO2)  y que se origina por fusión parcial de la corteza o del manto superior. Generalmente son fundidos a temperatura de 600°C a 1400°C. Cuantitavemente los elementos de mayor importancia son: O, Si, Ca, Al, Mg, Fe, Na y K. Cuando el magma se enfría produce las rocas ígneas o magmáticas.

El calor terrestre

El origen del calor interno del Planeta debemos buscarlo en el origen de La Tierra. Nuestro planeta se formó hace, aproximadamente, unos 4.600 millones de años. Actualmente se piensa que la formación de La Tierra y de todo el Sistema Solar comenzó a partir de una nebulosa que comenzó a girar, concentrando las partículas de polvo y gas interestelar, originando el Sol y los planetas, entre ellos La Tierra.

Las partículas fueron chocando unas con otras, originando cuerpos con mayor masa. Estos impactos hicieron que aumentaraó la temperatura del planeta recién formado. Además, se desintegraban átomos inestables que liberaron gran cantidad de energía radiactiva. Toda esta liberación de energía permitió la fusión de la materia.
Poco a poco   La Tierra se enfrió, originando capas concéntricas. La más interna, formada por materiales densos y la más externa, formada por los materiales más ligeros.
El proceso de liberación de calor que comenzó hace 4.600 millones de años continúa en la actualidad y se prolongará hasta que toda la energía de La Tierra se disipe en el frío Universo. 

Magmatismo extrusivo o volcánico
Magmatismo extrusivo, es el proceso mediante el cual el magma es expulsado a lasuperficie terrestre a través de conos volcánicos o fracturas de las rocaspreexistentes, originando corrientes de lava y materiales piroclásticos (materialesproyectados). Por esta razón se le denomina Rocas Volcánicas. Recuerda a Vulcanodios del fuego.


VOLCANES
Según la mitología romana, Vulcano era el dios del fuego y los metales. Casado con Venus y padre de Júpiter y Juno, Vulcano era el creador de armas y armaduras para los héroes.
La palabra volcán proviene de Vulcano. Se trata de un conducto que establece comunicación directa entre la superficie terrestre y los niveles profundos de la corteza terrestre. Los volcanes son aberturas que se encuentran en montañas o en la tierra; cada un cierto periodo de tiempo, expulsan lava, gases, cenizas y humo.
La erupción, tal como se conoce a ese proceso de expulsión, acontece cuando el magma (una mezcla de roca fundida, gases y otros componentes) que se encuentra bajo presión comienza a ascender.
Se denomina chimenea al conducto que comunica a la cámara magmática de la profundidad con la superficie terrestre. La lava erupciona a través de la chimenea central del volcán, que también puede presentar otras formaciones conocidas como conos parásitos e incluso algunas que sólo expulsan gases y reciben el nombre de fumarolas.
Cuando no se tiene ningún registro sobre la actividad eruptiva de un volcán, los especialistas hablan de volcanes inactivos. En cambio, los volcanes que estuvieron en actividad hace no demasiado tiempo o que, actualmente, siguen con actividad eruptiva, son denominados volcanes activos.
Un supervolcán es un tipo de volcán que se caracteriza por sus erupciones voluminosas, con fuertes explosiones y un gran volumen de magma expulsado. Estos supervolcanes tienen la capacidad de modificar el clima durante años y de alterar el paisaje que los rodea de manera radical.


ERUPCIÓN VOLCÁNICA
Una erupción volcánica es una emisión violenta en la superficie terrestre de materias procedentes del interior del volcán. Exceptuando los géiseres, que emiten agua caliente, y los volcanes de lodo cuya materia, en gran parte orgánica, proviene de yacimientos de hidrocarburos relativamente cercanos a la superficie, las erupciones terrestres se deben a los volcanes.

Características

Las erupciones volcánicas no obedecen a ninguna ley de periodicidad, y no ha sido posible descubrir un método para prevenirlas, aunque a veces vienen precedidas por sacudidas sísmicas y por la emisión de fumarolas. Su violencia está en relación con la acidez de las lavas y con el contenido de éstas en gases oclusos.
Éstos alcanzan así altas presiones y, cuando llegan a vencer la resistencia que encuentran, se escapan violentamente, dando lugar a una erupción explosiva. Por el contrario, una lava básica es mucho más fluida y opone escasa resistencia al desprendimiento de sus gases: las erupciones son entonces menos violentas y pueden revestir un carácter permanente.
Las erupciones son causa del aumento de la temperatura en el magma que se encuentra en el interior del manto. Esto ocasiona una erupción volcánica en la que se expulsa la lava hirviendo que se encontraba en el magma. Puede generar derretimiento de hielos y glaciares, los derrumbes, los aluviones, etc. Las erupciones también se caracterizan por otros factores: temperatura de la lava, su contenido de gases oclusos, estado del conducto volcánico (chimenea libre u obturada por materias sólidas, lago de lava que opone su empuje a la salida del magma del fondo, etc).

Origen de los magmas
Tiene lugar en regiones profundas de la corteza, o el manto superior. Se originan por fusión incompleta de los materiales correspondientes: no es una fusión total, sino parcial, comenzando por los minerales de punto de fusión más bajo, y finalizando con los más reactivos. Esta fusión parcial se denomina anatexia.
Para que se origine la fusión de rocas debe producirse:
 - Una perdida de presión
 - Aumento de la temperatura
 - Contenido del agua disminuye

Evolución del magma
Una vez formado, y hasta que se consolide por cristalización, el magma asciende a través de la corteza terrestre.  Este proceso es muy complejo y lento, que termina en la formación de las rocas magmáticas, por diferentes mecanismos. El ascenso se realiza por la inyección de magma en las grietas y posterior caída de bloques del techo de la cámara

DIFERENCIACION MAGMATICA: Los minerales formados en el magma pueden ir separándose (por gravedad, por corrientes etc) de la parte  fundida. El magma residual se empobrece en los elementos químicos ya utilizados para formar minerales.
ASIMILACION: El magma, en su ascenso, integra en su interior rocas de las  paredes de la cámara magmática y, al fundirlas, incorpora sus elementos.

MEZCLA DE MAGMAS: La sucesiva generación de magmas puede hacer que se mezclen magmas de diferentes composiciones.

TEORIAS QUE EXPLICAN LA FUENTE GENERADORA DEL MAGMA
      TEORIA DEL CALOR RESIDUAL: Supone que si la tierra fue en un tiempo una bola de fuego o una esfera sólida caliente, debe conservar algo de calor, puede debe tenerse en cuenta que las rocas son malas conductoras del calor y las pérdidas por las aberturas de la corteza son ínfimas.

      TEORIA DE COMPACTACION Y CONTRACCION: La contracción y enfriamiento de la tierra por enfriamiento, habrá aumentado la presión interna, lo que hará posible mantener o aumentar el calor de la misma.
      TEORIA DE LA RADIOACTIVIDAD: En consideración que existen elementos inestables  que se desintegran, fisión nuclear, liberando gran cantidad de energía fundamentalmente calorífica. La teoría sostiene que existe una conservación de energía en el interior de la tierra  por la fisión de estos elementos, la consecuente generación de calor y la fusión de otros elementos para formar nuevos compuestos  inestables.

TIPOS DE VOLCANES

Tipo Hawaiano
Son volcanes de erupción tranquila, debido a que la lava es muy fluida. Los gases se desprenden fácilmente y no se producen explosiones. El volcán que se forma tiene apariencia de escudo, ya que la lava, al ser muy fluida cubre una gran extensión antes de solidificarse.

Tipo Estromboliano
Son volcanes con erupciones violentas. La lava es viscosa, no se desliza fácilmente y forma pequeños conos volcánicos donde se producen explosiones con lanzamiento de lapilli y cenizas volcánicas. Las lavas pueden recorrer 12 km antes de solidificarse.

Tipo Vulcaniano o Vesubiano
Son volcanes con erupciones muy violentas. Las lavas son muy viscosas y se solidifican en la zona del cráter, produciéndose explosiones que, incluso, llegan a demoler la parte superior del cono volcánico.

Tipo Peleano
Volcanes con erupciones extremadamente violentas. La lava tiene una altísima viscosidad. Por ello, la chimenea del volcán se obstruye al solidificarse la lava. Los gases se acumulan en la cámara magmática, incrementando la presión, por lo que termina explotando todo el aparato volcánico. 




MATERIALES VOLCANICOS




CINTURONES VOLCANICOS:

Gran parte del vulcanismo ocurre en las cuencas oceánicas, sin embargo la actual concentración de volcanes está a lo largo de los bordes de los continentes y archipiélagos adyacentes. Esta agrupaciones se le denomina  CINTURÓN DE FUEGO DEL PACIFICO. se encuentra situado en las costas del océano Pacífico y se caracteriza por concentrar algunas de las zonas de subducción más importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica. El Cinturón de Fuego se extiende sobre 40.000 km (25.000 millas) y tiene la forma de una herradura. Tiene 452 volcanes y concentra más del 75% de los volcanes activos e inactivos del mundo.


VOLCANES SUBMARINOS
Los volcanes submarinos son fisuras en la superficie de la Tierra que se encuentran bajo el nivel del mar, y en las cuales pueden haber erupciones de magma. La gran mayoría de ellos se encuentran en áreas de movimiento tectónico de placas, conocidas también como dorsales oceánicas. La lava formada por estos volcanes es bastante diferente a la lava volcánica terrestre. Sobre el contacto con el agua, una pasta sólida se forma alrededor de la lava. El flujo de lava que avanza en esta pasta forma lo que se conoce como lava almohadillada.


FUMAROLA:
Agujeros por los que se vierten a la superficie gases volcánicos, pueden ser de tres tipos: las cloruradas que anuncian ambientes de 800°a 450°C, las ácidas que anuncian ambientes de 450° a 350°C y las alcalinas o amoniacales de 250° a 100°C. Las segundas están compuestas por vapores de agua, ácido clorhídrico y anhídrido sulfuroso y las terceras por cloruro amónico y ácido sulfhídrico todas se explican por agua meteórica infiltrada hasta la proximidad del reservorio, y en ocasiones pueden estar contaminadas con volátiles magmáticos.


SOLFATORAS:
Aportes de gases azufrados (SO2), (HS) y azufre, y Mofetas por aportes de monóxido y bióxido de carbono sobre todo cuando en el basamento volcánico hay calizas. Las fumarolas secas suelen aparecer cerca al cráter y activarse en períodos de actividad, pero alejándose del cráter se hacen cada vez más frías hasta transformarse por regla general en mofetas, a causa de la mayor volatilidad del carbono con relación al azufre y al cloro.

MAGMATISMO INTRUSIVO
Es la ascensión del magma desde los profundos focos de la res regiones subcorticales y penetra en la corteza terrestre sin alcanzar su superficie y se solidifica a diferentes profundidades.


ROCAS IGNEAS O MAGMATICAS:

Son rocas formadas cuando el magma se enfría y se solidifican en el interior de las rocas corteza. Se clasifican según cómo y dónde se enfría el magma se distinguen dos grandes tipos de rocas ígneas.

TIPOS DE ROCAS IGNEAS

Las rocas plutónicas o intrusivas
 Se forman a partir de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso". Tal es el caso del granito o el pórfido.
Las intrusiones magmáticas a partir de las cuales se forman las rocas plutónicas se denominan plutones, como por ejemplo los batolitos, los lacolitos, los sills y los diques.
Rocas hipabisales o intermedias.

Son rocas formadas a partir de magmas que se solidifican en condiciones intermedias de profundidad entre los dos grupos intrusivas y extrusivas. Algunos minerales son grandes y bien definidos y se llaman fenocristales Fenocristal , mientras que otros no alcanzan tal desarrollo; por esto, la roca adquiere una textura en la cual se ven los fenocristales embebidos en una masa de textura afanítica o vítrea, llamada matriz; textura se llama porfídica y las rocas que la presentan se llaman pórfidos Pórfido .

Rocas volcánicas o extrusivas
Las rocas volcánicas o extrusivas se forman por la solidificación del magma (lava) en la superficie de la corteza terrestre, usualmente tras una erupción volcánica. Dado que el enfriamiento es mucho más rápido que en el caso de las rocas intrusivas, los iones de los minerales no pueden organizarse en cristales grandes, por lo que las rocas volcánicas son de grano fino (cristales invisibles a ojo desnudo), como el basalto, o completamente amorfas (una textura similar al vidrio), como la obsidiana. En muchas rocas volcánicas se pueden observar los huecos dejados por la burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

INTRUSIONES MAGMATICAS

      Batolito: es un Plutón de grandes dimensiones (cientos o miles de kilómetros cuadrados de extensión).
      Sill: es un cuerpo plano de roca intruída en forma paralela a las estructuras encajantes (son concordantes).
      Lacolito: tiene la base plana y el techo en cúpula. Son también concordantes
      Diques: son capas tabulares que cortan a las estructuras (no son concordantes).
      Stock: Macizo rocoso de menos de 100 kilómetros cuadrados que se forma a profundidad media y que es descubierto por acción del viento y la lluvia (erosión)

SEGUNDA SEMANA

LA TIERRA COMO PLANETA




La Tierra


Es nuestro planeta y el único habitado. Está en la ecósfera, un espacio que rodea al Sol y que tiene las condiciones necesarias para que exista vida.
La Tierra es el mayor de los planetas rocosos. Eso hace que pueda retener una capa de gases, la atmósfera, que dispersa la luz y absorbe calor. De día evita que la Tierra se caliente demasiado y, de noche, que se enfríe.

Siete de cada diez partes de la superficie terrestre están cubiertas de agua. Los mares y océanos también ayudan a regular la temperatura. El agua que se evapora forma nubes y cae en forma de lluvia o nieve, formando rios y lagos. En los polos, que reciben poca energía solar, el agua se hiela y forma los casquetes polares. El del sur és más grande y concentra la mayor reserva de agua dulce.

La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de pera. Cálculos basados en las perturbaciones de las órbitas de los satélites artificiales revelan que el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.



 


 Formación de la Tierra
La Tierra se formó hace unos 4.650 millones de años, junto con todo el Sistema Solar. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra no tienen más de 4.000 millones de años, los meteoritos, que se corresponden geológicamente con el núcleo de la Tierra, dan fechas de unos 4.500 millones de años, y la cristalización del núcleo y de los cuerpos precursores de los meteoritos, se cree que ocurrió al mismo tiempo, unos 150 millones de años después de formarse la Tierra y el Sistema Solar.





 Condensarse a partir del polvo cósmico y del gas mediante la atracción gravitacional, la Tierra era casi homogénea y bastante fría. Pero la continuada contracción de materiales y la radiactividad de algunos de los elementos más pesados hizo que se calentara.


Después, comenzó a fundirse bajo la influencia de la gravedad, produciendo la diferenciación entre la corteza, el manto y el núcleo, con los silicatos más ligeros moviéndose hacia arriba para formar la corteza y el manto y los elementos más pesados, sobre todo el hierro y el níquel, cayendo hacia el centro de la Tierra para formar el núcleo.


Al mismo tiempo, la erupción de los numerosos volcanes, provocó la salida de vapores y gases volátiles y ligeros. Algunos eran atrapados por la gravedad de la Tierra y formaron la atmósfera primitiva, mientras que el vapor de agua condensado formó los primeros océanos.


Magnetismo de la Tierra

El magnetismo terrestre significa que la Tierra se comporta como un enorme imán. El físico inglés William Gilbert fue el primero que lo señaló, en 1600, aunque los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas.
La Tierra está rodeada por un potente campo magnético, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior cuyo polo sur estuviera cerca del polo norte geográfico y viceversa. Por paralelismo con los polos geográficos, los polos magnéticos terrestres reciben el nombre de polo norte magnético y polo sur magnético, aunque su magnetismo real sea opuesto al que indican sus nombres.

El polo norte magnético se sitúa hoy cerca de la costa oeste de la isla Bathurst en los Territorios del Noroeste en Canadá. El polo sur magnético está en el extremo del continente antártico en Tierra Adelia.

Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran notables cambios de año en año. Las variaciones en el campo magnético de la Tierra incluyen el cambio en la dirección del campo provocado por el desplazamiento de los polos. Esta es una variación periódica que se repite cada 960 años. También existe una variación anual más pequeña.





Estructura de la Tierra

La corteza del planeta Tierra está formada por placas que flotan sobre el manto, una capa de materiales calientes y pastosos que, a veces, salen por una grieta formando volcanes.


La densidad y la presión aumentan hacia el centro de la Tierra. En el núcleo están los materiales más pesados, los metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertes movimientos. El núcleo interno es sólido.

Las fuerzas internas de la Tierra se notan en el exterior. Los movimientos rápidos originan terremotos. Los lentos forman plegamientos, como los que crearon las montañas.

El rápido movimiento rotatorio y el núcleo metálico generan un campo magnético que, junto a la atmosfera, nos protege de las radiaciones nocivas del Sol y de las otras estrellas.

Capas de la Tierra

Desde el exterior hacia el interior podemos dividir la Tierra en cinco partes:

Atmósfera: Es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Tiene un grosor de más de 1.100 km, aunque la mitad de su masa se concentra en los 5,6 km más bajos.

Hidrosfera: Se compone principalmente de océanos, pero en sentido estricto comprende todas las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores, lagos, ríos y aguas subterráneas. La profundidad media de los océanos es de 3.794 m, más de cinco veces la altura media de los continentes.

Litosfera: Compuesta sobre todo por la corteza terrestre, se extiende hasta los 100 km de profundidad. Las rocas de la litosfera tienen una densidad media de 2,7 veces la del agua y se componen casi por completo de 11 elementos, que juntos forman el 99,5% de su masa. El más abundante es el oxígeno, seguido por el silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio, titanio, hidrógeno y fósforo. Además, aparecen otros 11 elementos en cantidades menores del 0,1: carbono, manganeso, azufre, bario, cloro, cromo, flúor, circonio, níquel, estroncio y vanadio. Los elementos están presentes en la litosfera casi por completo en forma de compuestos más que en su estado libre.
                                             
La litosfera comprende dos capas, la corteza y el manto superior, que se dividen en unas doce placas tectónicas rígidas. El manto superior está separado de la corteza por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil conocida como astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de 100 km de grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse.

Manto: Se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto superior se compone de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y el inferior de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.

Núcleo: Tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosor con una densidad relativa media de 10 Kg por metro cúbico. Esta capa es probablemente rígida, su superficie exterior tiene depresiones y picos. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es sólido. Ambas capas del núcleo se componen de hierro con un pequeño porcentaje de níquel y de otros elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y su densidad media es de 13. Su presión (medida en GigaPascal, GPa) es millones de veces la presión en la superficie.

El núcleo interno irradia continuamente un calor intenso hacia afuera, a través de las diversas capas concéntricas que forman la porción sólida del planeta. La fuente de este calor es la energía liberada por la desintegración del uranio y otros elementos radiactivos. Las corrientes de convección dentro del manto trasladan la mayor parte de la energía térmica de la Tierra hasta la superficie.


Movimientos de la Tierra
La órbita de la Tierra es elíptica: hay momentos en que se encuentra más cerca del Sol y otros en que está más lejos. Además, el eje de rotación del planeta está un poco inclinado respecto al plano de la órbita. Al cabo del año parece que el Sol sube y baja.

El camino aparente del Sol se llama eclíptica, y pasa sobre el ecuador de la Tierra a principios de la primavera y del otoño. Estos puntos son los equinocios. En ellos el día y la noche duran igual. Los puntos de la eclíptica más alejados del ecuador se llaman solsticios, y señalan el principio del invierno y del verano.

Cerca de los solsticios, los rayos solares caen más verticales sobre uno de los dos hemisferios y lo calientan más. Es el verano. Mientras, el otro hemisferio de la Tierra recibe los rayos más inclinados, han de atravesar más trozo de atmosfera y se enfrían antes de llegar a tierra. Es el invierno.
    
Al igual que todo el Sistema Solar, la Tierra se mueve por el espacio a unos 20,1 km/s o 72,360 km/h hacia la constelación de Hércules. Sin embargo, la Vía Láctea como un todo, se mueve hacia la constelación de Leo a 600 km/s.
 



Traslación: La Tierra y la Luna giran juntas en una órbita elíptica alrededor del Sol. La excentricidad de la órbita es pequeña, tanto que la órbita es prácticamente un círculo. La circunferencia aproximada de la órbita de la Tierra es de 938.900.000 km y nuestro planeta viaja a lo largo de ella a una velocidad de unos 106.000 km/h.

Rotación: La Tierra gira sobre su eje una vez cada 23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos. Por lo tanto, un punto del ecuador gira a poco más de 1.600 km/h y un punto de la Tierra a 45° de altitud N, gira a unos 1.073 km/h.

Otros movimientos: Además de estos movimientos primarios, hay otros componentes en el movimiento total de la Tierra como la precesión de los equinoccios y la nutación, una variación periódica en la inclinación del eje de la Tierra provocada por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna.