3 horas Importante: Hay que elegir 8 de las 10 preguntas de la sección A, y elegir 3 de las 6 preguntas en la sección B.

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "3 horas Importante: Hay que elegir 8 de las 10 preguntas de la sección A, y elegir 3 de las 6 preguntas en la sección B."

Juan Luis Torres Lozano
hace 5 años
Vistas:

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 1 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 3 horas Importante: Hay que elegir 8 de las 10 preguntas de la sección A, y elegir 3 de las 6

Todas las preguntas constan de 6 pts (=48% en total)] A1) Cuántos kilómetros cubre un grado de latitud?

1 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 1 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 3 horas Importante: Hay que elegir 8 de las 10 preguntas de la sección A, y elegir 3 de las 6 preguntas en la sección B. La sección A consta de 48 puntos, la sección B de 48. Los últimos 4 puntos son gratis. Sección A [Elige 8 de las 10 preguntas. Todas las preguntas constan de 6 pts (=48% en total)] A1) Cuántos kilómetros cubre un grado de latitud? Y cuántos cubre un grado de longitud en (a) el ecuador, (b) el polo norte geográfico (c) 45 grados Norte? [si es necesario, use R Tierra = 6371 km] Fig A1: Latitud y longitud. A2) Por qué todos los planetas del Sistema Solar tienen sus órbitas en el mismo plano, y rotan en la misma dirección alrededor del Sol? Fig A2: Las órbitas del sistema solar (no a escala).

2 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 2 A3) Haga una lista de las varias formas de calentamiento disponibles en los planetas cuando se forman. Cuál es más probable para alcanzar una temperatura mayor durante su formación - un cuerpo grande o chico? A4) Mediciones de gravedad tomadas en una mina profunda de algún planeta muestra que el campo gravitaciónal varía como g(r) = ar hacia el centro. Cuál es la distribución de densidad asociada con este planeta? A5) Cómo es posible estimar la viscosidad del manto usando el rebote glacial? A6) Explique por qué las anomalías de gravedad globales tienen que ser tomadas relativas al esferoide de referencia, el cual varía con latitud, g(λ), y no simplemente un valor constante (es decir, una esfera perfecta). Fig A3: El esferoide de referencia, y el geoide. A7) La expansión de los armónicos esféricos para el campo magnético de la Tierra esta dado por: V = a ( a l+1 l (gl µ 0 r) m cosmφ + h m l sin mφ)pl m (cos θ) l=1 m=0 Si el modelo del campo de referencia geomagnético internacional (IGRF) contiene coeficientes de Gauss hasta el grado armónico esférico l = 13, cuántos coeficientes contenerá en total? [Comience a contar el número de coeficientes para cada grado y vea si puede encontrar una regla general para calcular el número total de coeficientes para cualquier l.]

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 3 A8) Describa las características que muestra el gráfico siguente de la latitud del polo norte magnético vs. tiempo.

3 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 3 A8) Describa las características que muestra el gráfico siguente de la latitud del polo norte magnético vs. tiempo. Fig A4: Variación de la latitud del polo norte magnético vs. tiempo en miles de años. A9) Qué tipos de magnetización de rocas son útiles para estudios paleomagnéticos? De unos ejemplos. A10) Qué son los términos involucrados: H, t,v, µ 0, σ; en la ecuación de la inducción magnética? H t = (v H) + 1 µ 0 σ 2 H

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 4 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada una (=48%)] B1) [16 pts] Comente sobre la estructura de la Tierra - Qué capas diferentes existen

4 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 4 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada una (=48%)] B1) [16 pts] Comente sobre la estructura de la Tierra - Qué capas diferentes existen dentro de la Tierra y cómo se llaman?? Qué evidencia existe para los cambios en densidad, viscosidad y composición a diferentes profundidades? Fig B1(a): Velocidad-P (α), velocidad-s (β) y densidad (ρ) para la Tierra. Fig B1(b): Capas de la Tierra.

5 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 5 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B2) Uranio 238 decae a Plomo 206 con la siguente constante de decaimiento y vida media: 238 U 206 Pb, λ 238 = yr 1, T 1/2 = 4.5By y las ecuaciones para este decaimiento son: 238 U(t) = 238 U 0 e λ 238t, 238 U Pb 0 = 238 U(t) Pb(t) (a) [4 pts] Cómo se inician los relojes geológicos? Y cómo se puede reiniciar el sistema radiométrico? Un granito contiene varios granos del mineral uraninite. Análisis isotópicos de estos granos nos da los siguentes resultados: Grano 206Pb/238U A B C D (b) [4 pts] Si asumimos que no había 206 Pb inicial en los granos, cuál es la edad aparente de cada grano? (c) [3 pts] Si nuestra suposición fue equivocada, y hubo una cantidad diferente de 206 Pb en cada grano, cómo afectará esto la edad aparente de cada grano? (d) [3 pts] De qué maneras se puede explicar la discrepancia en las edades entre granos individuales? (e) [2 pts] Si estamos seguros que no hubo recalentamiento de la muestra, cuál es la edad probable del granito?

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 6 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B3) Después de muchos millones de años, los cráteres de meteoritos se llenan con

Fig B3(a): Un cráter llenado con un sedimento menos denso, enterrado (en 2D).

6 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 6 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B3) Después de muchos millones de años, los cráteres de meteoritos se llenan con sedimentos. Sin embargo, incluso aunque la topografía esta a nivel, el campo de gravedad puede ser usado para localizar un cráter que ha sido llenado con sedimentos menos denso que la corteza. Fig B3(a): Un cráter llenado con un sedimento menos denso, enterrado (en 2D). La anomalía de Bouguer es dada por g B = g obs dg FA g 0 (λ) dg B donde, (en mgal), dg B = 2πGρ h 10 5, dg FA = 2 hg 10 5, y g r 0 (λ) es el valor de referencia. Porque el cráter esta completamente lleno con sedimento, todas las mediciones de gravedad son tomadas a la misma altura, es decir h = 0, dg B = dg FA = 0: g B = g obs g ref (a) [6 pts] Explique las características del mapa de anomalía de gravedad de Bouguer obtenidos para este cráter enterrado y por qué esta así. Fig B3(b): Anomalía de Bouguer arriba de un cráter enterrado.

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 7 (b) [5 pts] Aproxime el cráter a una capa plana y use el valor mínimo de g B obtenido en Fig.

7 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 7 (b) [5 pts] Aproxime el cráter a una capa plana y use el valor mínimo de g B obtenido en Fig. B3(b) para estimar la profundidad del cráter inicial (use ρ corteza = 3, 000kgm 3, ρ sedimento = 2, 500kgm 3 y G = m 3 kg 3 s 2 ). (c) [5 pts] El cráter Chicxulub en México, llenado con sedimento también, tiene un diámetro de 500 km. Explique por qué no tiene una anomalía de Bouguer similar al cráter en la parte 3(a)? Fig B3(c): La anomalía de Bouger para el cráter enterrado de Chicxulub.

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 8 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B4) (a) [6 pts] Explique por qué ciertas cargas están

El siguente diagrama puede ser útil: Fig B4(a): Isostasias de Airy y Pratt.

8 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 8 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B4) (a) [6 pts] Explique por qué ciertas cargas están compensadas isostáticamente en la corteza, describa cómo las isostasias de Airy y Pratt funcionan. El siguente diagrama puede ser útil: Fig B4(a): Isostasias de Airy y Pratt. (b) [5 pts] Asume que la isostasia es la de Airy, que el ancho de la corteza contintal normal es 40 km, y que ρ corteza = 2, 700kgm 3, ρ manto = 3, 300kgm 3, ρ agua = 1, 000kgm 3, para estimar el ancho de la corteza bajo (i) Una montaña de 5 km de alto, (ii) Un oceáno de 1 km de profundidad. Fig B4(b): Raiz de una montaña y anti-raiz de un océano.

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2009 - Certamen 1 9 (c) [5 pts] Abajo estan el ancho de la

Estan los Andes compensados por la isostasia de Airy, o de Pratt?

9 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 9 (c) [5 pts] Abajo estan el ancho de la corteza y la topografía para Sudamérica. Estan los Andes compensados por la isostasia de Airy, o de Pratt? Tome el ancho de la corteza de 60 km, y aplique su respuesta en la parte (b) para calcular la altura del Altiplano. Fig B4(c): Ancho de la corteza (en km) y topografía para Sudamérica.

10 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 10 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B5) (a) [12 pts] Explique cómo la expansión de armónicos esféricos es usada como una solución a la ecuación de Laplace para el potencial magnético: y entonces: 2 V = 1 ( ) r 2 V + 1 r 2 r r r 2 sin θ ( sin θ V ) + θ θ 1 2 V r 2 sin 2 θ φ = 0 2 V = a ( a l+1 l (gl µ 0 r) m cosmφ + h m l sin mφ)pl m (cos θ) l=1 m=0 (b) [4 pts] La figura muestra el espectro de potencia para cada grado l en la superficie de la Tierra. Cómo cambia el espectro de potencia observado en un satélite a un altitud de 36,000 km, en comparación con esa figura? Fig B5: El espectro de potencia del campo magnético en la superficie de la Tierra.

11 Geofísica de la Tierra Sólida Certamen 1 11 Sección B [Elige 3 preguntas, 16 pts cada uno (=48%)] B6) (a) [10 pts] Cómo se generan las rayas magnéticas en el mar, y cómo podemos usar la escala de tiempo de polaridad geomagnética para saber la edad de cualquier parte de la corteza oceánica? Fig B6: Arriba: La escala de tiempo de polaridad geomagnética. Abajo: Rayas alrededor de una dorsal en el Atlántico. (b) [6 pts] Use las figuras para estimar la tasa de separación de la dorsal del Atlántico, cerca de Islandia.

Documentos relacionados

2 horas Importante: Hay que elegir 5 de las 7 preguntas de la sección A, y elegir 2 de las 4 preguntas en la sección B.

513314 Geofísica de la Tierra Sólida 2012 - Certamen 1 1 Geofísica de la Tierra Sólida 2012 - Certamen 1 2 horas Importante: Hay que elegir 5 de las 7 preguntas de la sección A, y elegir 2 de las 4 preguntas