"La Geofísica y el Viaje al centro de la Tierra hecho realidad" Prof. Stéphanie Klarica Laboratorio de Geofísica ULA

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1 "La Geofísica y el Viaje al centro de la Tierra hecho realidad" Prof. Stéphanie Klarica Laboratorio de Geofísica ULA

2 Ju les Verne ( ) V iajero extraordinario La gran idea de Jules Verne es de escribir la novela de la ciencia y de remplazar lo maravilloso de los cuentos de hadas con otro mundo maravilloso, él de la humanidad que piensa y que sabe. El primer merito de Jules Verne será de hacer viajar su lector a una época en que los viajes son todavía muy excepcional. Sus obras son didácticas; los datos científicos se traducen en términos de acciones, transformadas en aventuras que amenazan o facilitan las empresas de sus personajes. Es así que, en su Viaje al centro de la Tierra (1864), J. Verne expone las hipótesis formuladas para la época de la constitución del globo terrestre, de los tiempos geológicos, de los animales prehistóricos. La novela será un verdadera epopeya donde el héroe es hombre de ciencia, físico, químico, astrónoma, matemático, botanista, geógrafo y de manera más general, ingeniero o investigador.

3 VIAJE AL CE N TR O DE LA TIE R R A Ilustración original de Riou R esu m en: La novela trata de la expedición de un profesor de mineralogía, su sobrino y un guía al interior del globo. El Pr. Lindenbrock halla un pergamino de origen rúnico y será su sobrino Axel que descubrirá la clave de éste: Arne Saknussemm, un alquimista, dice como llegar al centro de la tierra. El profesor eufórico decide ir al lugar indicado en el pergamino junto con su sobrino Axel. Este se niega pues piensa que es una empresa irrealizable ya que la temperatura aumenta 1º por cada 70 pies de profundidad bajo la superficie del Globo. Pero el Profesor decide que deben de ir.

4 Viajan hasta Reikiavik (Islandia), ciudad cercana al Snæfell, volcán por el que tendrán que introducirse para alcanzar el corazón terrestre. Después de numerosas aventuras en el Interior de la Tierra, vuelven a la superficie de la tierra y se encuentran en Stromboli, en pleno Mediterráneo. Habían entrado por un volcán y salido por otro, el Etna, situado a más de 1200 leguas el uno del otro.

5 ANTECEDENTES DE LA TECTONICA DE PLACAS En 1885 y basándose en la distribución de floras, fósiles y de sedimentos de origen glacial, el geólogo suizo SUESS propuso la existencia de un supercontinente que incluía India, África y Madagascar, posteriormente añadiendo a Australia y a Sudamérica. A este supercontinente le denominó GONDWANA. En estos tiempos, considerando las dificultades que tendrían las plantas para poblar continentes separados por miles de kilómetros de mar abierto, los geólogos creían que los continentes habrían estado unidos por puentes terrestres hoy sumergidos. El astrónomo y meteorólogo alemán Alfred WEGENER ( ) fue quien propuso que los continentes en el pasado geológico estuvieron unidos en un supercontinente de nombre PANGEA, que posteriormente se habría disgregado por deriva continental. Su libro Entstehung der Kontinente und Ozeane (La Formación de los Continentes y Océanos; 1915) tuvo poco reconocimiento y fue criticado por falta de evidencia a favor de la deriva, por la ausencia de un mecanismo que la causara, y porque se pensaba que tal deriva era físicamente imposible. Mapa original mostrando la reconstrucción de Gondwana separada de Laurencia por el Tethys.

6 GEOFÍSICA: Ciencia que estudia las propiedades físicas del globo terrestre

7 ESTUDIO DE PROPAGACIÓN DE ONDAS SISMICAS

8 VELOCIDADES DE LAS ONDAS SISMICAS

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10 PALEOMAGNETISMO

11 ANOMALÍAS MAGNÉTICAS MARINAS

12 Edad relativa de la corteza oceánica por debajo de los sedimentos submarinos

13 EXPANSION DE LOS FONDOS OCEANICOS La escala de inversiones magnéticas establecida por Cox (1969) Muestra 296 inversiones en los ultimos 165 Millones de años

14 A finalizar los años 60, se llega a una logica rigurosa dondes se enumeran los conceptos (o leyes) de la Tectónica de Placas. i) La superficie del globo se puede dividir en placas rígidas (Inicialmente 7 placas). Estas placas esféricas tienen unos 100 km de espesor, representan una unidad estructural llamada litosfera. Se habla de placas litosfericas. ii) Las placas nacen al nivel de las dorsales oceánicas. Estas estructuras se llaman también zonas de acreción. iii) Las placas se abren sin deformarse. Se desplazan como unas balsas sobre un substrato viscoso llamado la astenosfera. iv) Las placas son destruidas al nivel de las fosas oceánicas, zonas dichas de subducción, donde se hunde el manto, pero en este proceso solamente las partes oceánicas de las placas están tragadas. v) Los continentes ligeros se desplazan con las placas que los cargan pero son insumergibles. vi) Las fronteras entre las placas se constituyen de dorsales, zonas de subducción y una serie de nuevas fallas dichas transformantes (en ingles, Transform Fault). Estas fronteras no coinciden con el limite continente / océano. El estudio de la sismicidad permite definirlas. vii) La energía interna del globo se disipa a las fronteras entre las placas, de manera mecánica (sismos, formación de cadenas montañosas) o de manera térmica (plutones, volcanes). viii) Los movimientos relativos entre las placas rígidas siguen las leyes matemáticas de la cinemática sobre la esfera. Este movimiento se conoce perfectamente si se conoce el polo de rotación (o polo de Euler) y la velocidad angular relativa.

15 INVENTARIO DE LAS PLACAS TECTONICAS

16 CONCEPTO DE LAS PLACAS TECTONICAS: LITOSFERA Y ASTENOSFERA

17 GRADIENTE GEOTERMICO Calor interno de la Tierra depende de: el calor liberado cuando el hierro cristalizó para formar el núcleo interno sólido el calor liberado por la colisión de partículas durante la formación de la Tierra el calor emitido por la desintegración radiactiva de los isotopos de U, Th, y K Gradiente Geotermico calculado: En la corteza, de 20 C a Las T en el manto y en el nucleo, se basan en diversas suposiciones y pueden variar de unos 500 C 30 C por km. En el manto y en el nucleo, de unos 10 C por km.

18 MOVILIDAD DE PLACAS TECTONICAS => Convección en un recipiente con agua Si el flujo térmico es muy grande para ser transferido por conducción, el calor se acumula en el fondo del recipiente y el fluido que se encuentra allí se expande, haciéndose menos denso, lo cual produce su ascenso. De esta manera, comienza el proceso de convección.

19 DERIVA CONTINENTAL

20 TECTONICA DE PLACAS Y SISMOLOGIA

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25 ORIGEN DE LOS TERREMOTOS

26 Equivalencia entre magnitud y ruptura sísmica Magnitud del Longitud de la Deslizamiento Duración de la sismo falla promedio ruptura km 15 m 250 s m 60 s m 15 s cm 3s cm 1s cm 0,3 s

27 FALLA DE SAN ANDRÉS

28 LOS ANDES DE MÉRIDA

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30 SISMICIDAD A LO LARGO DE LA ZONA DE FALLA BOCONÓ

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35 PODER DESTRUCTOR DE LOS SISMOS

36 Equivalencia entre la Magnitud del sismo y la energía liberada. Magnitud del sismo 0 Energía liberada* Equivalencia de energía (en millones de ergios) aproximada ½ kilo de explosivos Energía emitida por un relámpago 500 kilos de explosivos Prueba atómica de 1946 en Bikini Terremoto de Loma Prieta (1989) Terremoto de San Francisco (1906) Terremoto de Alaska (1964) Consumo anual de energía en Estados Unidos *Para cada incremento de la magnitud, la energía liberada aumenta alrededor de 31,6 veces

37 ESPERO QUE HAYAN TENIDO UN FELIZ VIAJE. GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

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39 Un fuerte campo magnético rodea la Tierra, como si el planeta contuviera una barra magnética enorme en su interior. Los científicos creen que las corrientes de convección de metal fundido cargado que circulan en el núcleo de la Tierra son las fuentes de este campo magnético.

40 ESTUDIO DE LAS VARIACIONES DEL GEOIDE Geoide: superficie promedia de los océanos que se confunde con una superficie equipotencial del campo gravimétrico. Las variaciones de g sobre el geoide definen variaciones de densidad en profundidad. Los puntos altos (en morado) del geoide definen un exceso de masa en profundidad, los puntos bajos (en azul) un deficiencia de masa.

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43 ISOSTASIA

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