LA GEOSFERA. La geosfera es la parte rocosa de la Tierra, formada por rocas y minerales, que pueden encontrarse fundidos o en forma sólida.

Transcripción

1 LA GEOSFERA - Definición de Geosfera - Origen de la Tierra - Estructura y composición de la Geosfera. Modelo estático y dinámico. - Minerales: definición, propiedades y clasificación. - Rocas: definición y clasificación. - Ciclo de las rocas. - Extracción y usos de los minerales y las rocas. DEFINICIÓN DE GEOSFERA La geosfera es la parte rocosa de la Tierra, formada por rocas y minerales, que pueden encontrarse fundidos o en forma sólida. ORIGEN DE LA TIERRA Hace unos 4600 millones de años se formó la Tierra a partir del polvo, las rocas y los gases que constituían la gigantesca nube original del Sistema Solar. Al principio, era una bola incandescente de materiales fundidos, debido al choque de los planetesimales. Por efecto de a la gravedad, los materiales más densos, como el hierro y el níquel, se hundieron hacia el centro para formar el núcleo, y los más ligeros se quedaron en la superficie. La corteza, sólida y poco densa, se formó sobre el manto cuando la Tierra se enfrió. El planeta quedó dividido en tres capas de densidad creciente. Métodos de estudio del interior de la Geosfera Estas capas no pueden verse (salvo la corteza y el manto), pero sí detectarse. Para conocer el interior de la Tierra los geólogos utilizan: - Métodos directos: Analizan el material de la superficie terrestre o del interior, obtenido mediante sondeos. Sin embargo, la máxima profundidad alcanzada en un sondeo es de 13 Km por lo que necesitamos los métodos indirectos para averiguar cuál es la estructura interna de la Geosfera. - Métodos indirectos: Utilizan hipótesis basándose en las propiedades de las rocas. Por ejemplo, analizando la temperatura del interior terrestre y mediante las ondas sísmicas que se producen en los terremotos, porque un cambio en su velocidad indica un material diferente. El estudio de las ondas sísmicas ha permitido establecer la estructura en capas de la Tierra según el modelo estático.

2 ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA GEOSFERA Los datos obtenidos del estudio de la geosfera demuestran que está dividida en capas concéntricas. Modelo estático La geosfera se encuentra dividida en tres capas concéntricas: corteza, manto y núcleo. -Corteza: Es la capa más externa, sólida y menos densa. Está formada por rocas. Es de dos tipos. - Corteza continental: Ocupa los continentes y las plataformas continentales. Su espesor de 30 a 70 km. Presenta rocas poco densas. La roca más abundante es el granito. - Corteza oceánica: Está presente en los fondos oceánicos. Su espesor de unos 10 km. Presenta rocas más densas La roca más abundante es el basalto. - Manto: alcanza hasta una profundidad de 2900 Km. Está formado principalmente por una roca llamada peridotita. En su mayor parte se encuentra en estado sólido aunque hay algunas zonas fundidas o semifundidas. Esto unido a las altas presiones a las que se encuentran las rocas hace posible que sus materiales se muevan muy lentamente, ascendiendo en unas zonas y descendiendo en otras. Su temperatura oscila entre 1000 y 4000 º C.

3 - Núcleo: su componente principal es el hierro y se encuentra a una temperatura estimada de más de 6000ºC en el interior. Su densidad es muy alta. Se diferencian dos partes : - Núcleo externo: es líquido y está agitado por violentas corrientes en su interior. - Núcleo interno: es sólido. la separación entre el núcleo externo y el núcleo interno se encuentra a los 5150 Km de profundidad. Modelo dinámico A principios del siglo XX se dieron cuenta de que los continentes no han estado siempre en la misma posición que en la actualidad, sino que estuvieron unidos en un solo continente llamado Pangea. Las investigaciones de múltiples físicos y geólogos a lo largo del pasado siglo demostraron que la corteza está dividida en trozos llamados Placas litosféricas, que a pesar están encajadas entre sí, se mueven produciendo el movimiento de los continentes, y dando lugar a terremotos y volcanes. Basándose en cómo se comportan las distintas capas de la Tierra se ha elaborado otro modelo del interior que aparece a continuación, llamado el modelo dinámico. Según este modelo se distinguen las siguientes capas: - La litosfera: capa más externa constituida por la corteza y la parte superior del manto. Es rígida. Está dividida en fragmentos llamados placas litosféricas. Al igual que en la corteza podremos distinguir - litosfera continental: que alcanza profundidades de 250km. - litosfera oceánica: más densa y de menor profundidad, como máximo

4 - Astenosfera: alcanza desde la litosfera hasta unos 350 Km de profundidad. Tiene un comportamiento viscoso, pues las rocas están semifundidas, sobre ella se mueven las placas litosféricas. - Mesosfera: abarcaría el resto del manto hasta los 2900 km de profundidad. Es más densa y menos plástica, en su mayor parte sólida. - Núcleo: sus características son las mismas vistas para el modelo estático. 100km. LOS MINERALES los minerales son sustancias sólidas, naturales, no producidas por los seres vivos, que presentan una composición química definida. Un mineral debe presentar tres características: Ser natural: no pueden haber sido creadas de forma artificial. Tener origen inorgánico: no puede estar producido por un ser vivo. Tener una composición química homogénea: es decir, todas sus partes están formadas por la misma sustancia. Propiedades de los minerales Las características que presentan los minerales dependen de su composición y de la forma en la que se ordenan sus átomos. Color: Es la luz que se absorbe o se refleja por un mineral. Hay minerales que siempre presentan el mismo color, pero hay otros que pueden presentar colores diferentes denominados variedades. Brillo: Es el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando refleja la luz. Puede ser metálico, vítreo, graso, mate. Raya o color de la raya: es el color del polvo del mineral que se ve cuando se raya. Este sí es característico de cada mineral. Dureza: Es la resistencia que ofrece un mineral a ser rayado. Para medirla se utiliza la escala de Mohs. Escala de Mohs: es una escala constituida por diez minerales dispuestos ordenadamente, de manera que cada uno raya a los anteriores y es rayado por los posteriores. La dureza se expresa con un número referido a la escala, a los minerales que no están en la escala se les da un número intermedio

5 Clasificación de los minerales Diferenciamos dos grandes grupos: Silicatos y no silicatos. 1. Silicatos: La mayoría de los minerales contienen los dos elementos más abundantes en la corteza: oxígeno y silicio, y son sus componentes más importantes. Algunos silicatos abundantes en la corteza terrestre son: Cuarzo: es muy duro (7) y forma parte del granito. Puede presentar distintos colores. Feldespatos: forman parte de muchas rocas como el granito, y el basalto. Como la ortoclasa u ortosa que forma parte de la escala de Mohs (dureza 6) Micas: abundantes en rocas como el granito y los esquistos. Las más conocidas son la mica blanca o moscovita y la mica negra o biotita. Son blandos, con durezas de 2 a 3 en la escala de Mohs. Tienden a formar láminas. Minerales de la arcilla: son muy variados y abundantes ya que muchos otros silicatos al ser alterados por el agua o el aire se transforman en minerales de la arcilla. Olivino: color verde oliva. Muy abundante en el manto terrestre y en rocas volcánicas.

6 2. No silicatos: No contienen silicio en su composición. Estos se clasifican en distintos grupos como son: Elementos nativos: Formados por un solo elemento. Ejemplos: oro, plata, cobre, azufre. Óxidos: formados por oxígeno combinado con otro elemento. Ej: el oligisto y la magnetita son óxidos de hierro. De ellos se extrae el hierro. Oligisto Sulfuros: Formados por azufre combinado con un metal. Ej.: la blenda es sulfuro de cinc, el cinabrio es sulfuro de mercurio, la galena es sulfuro de plomo y de ellos se obtienen estos metales. blenda Sulfatos: Contienen por azufre y oxígeno. El yeso es sulfato de calcio. Carbonatos: contienen carbono y oxígeno. La magnesita es carbonato de magnesio, y la calcita es carbonato de calcio (mineral que forma las calizas, rocas muy abundantes en los sedimentos marinos) calcita Haluros: formados por un metal combinado con cloro o con flúor. La halita o sal gema es cloruro de sodio. La fluorita es fluoruro de calcio.

7 LAS ROCAS Podemos definir una roca como un conjunto de minerales y/o restos de seres vivos. En algunas rocas podemos apreciar a simple vista los minerales que las componen, en otras, sin embargo, son tan diminutos que necesitamos un microscopio para verlos. Hay rocas que están formadas por varios minerales diferentes, como el granito, otras están compuestas por un solo mineral, son las rocas monominerales, como por ejemplo el yeso. Según su formación clasificamos a las rocas en: Rocas sedimentarias: formadas por la acumulación y compactación de sedimentos Rocas magmáticas: originadas por el enfriamiento de un magma. Rocas metamórficas: formadas en el interior de la corteza por un fenómeno llamado metamorfismo. Rocas sedimentarias Los sedimentos son fragmentos que resultan de la erosión y alteración de las rocas superficiales, de restos de seres vivos o de sustancias disueltas que precipitan. Muchas de las rocas sedimentarias se producen por un proceso llamado litificación, por el que los sedimentos pasan a convertirse en rocas, esto hace que muchas se encuentren dispuestas en capas llamadas estratos. Hay cuatro tipos de rocas sedimentarias: Detríticas Calizas Evaporíticas Orgánicas -Rocas sedimentarias detríticas: Las rocas que se encuentran en la superficie terrestre están sometidas a la acción erosiva de los agentes geológicos, como el agua o el viento. Los fragmentos erosionados son transportados y se depositan en zonas denominadas cuencas de sedimentación, aquí se acumulan los sedimentos y sufren una serie de procesos que en su conjunto se denominan diagénesis o litificación. Tras estos procesos, el sedimento se transforma en una roca sedimentaria. Algunos ejemplos de rocas que se forman así son: Conglomerados, Arenisca, Arcilla. -Rocas sedimentarias calizas: Están compuestas del mineral calcita pero pueden presentar también pequeñas proporciones de otros minerales. Se pueden formar por: Acumulación de caparazones y esqueletos de seres vivos, o de sus fragmentos. Precipitaciones de carbonato cálcico Algunos ejemplos de rocas que se forman así son: caliza fosilífera, travertinos (estalagtitas y estalagmitas), toba calcárea.

8 -Rocas sedimentarias evaporíticas: Las aguas continentales y marinas contienen y transportan sustancias en disolución. La evaporación del agua produce la precipitación de estas sustancias formando este tipo de rocas. Por ejemplo: yeso y halita. -Rocas sedimentarias orgánicas Se producen por acumulación de materia orgánica, en unas condiciones características. Las rocas formadas de esta manera son: Carbón: por acumulación de restos vegetales en zonas continentales. Petróleo: por acumulación de organismos planctónicos en zonas marinas. Rocas magmáticas Las rocas magmáticas son las que se forman a partir del magma (sustancia fundida formada por rocas fundidas, agua y gases). Se clasifican en dos grandes grupos: Plutónicas: se forman en el interior de la corteza cuando el magma se solidifica muy lentamente y a gran profundidad. Suelen ser rocas heterogéneas, constituidas por cristales. Por ejemplo el granito, sienita Volcánicas: se forman al solidificarse rápidamente y en la superficie la lava que proviene de los volcanes. Por ejemplo: basalto, pumita y obsidiana Rocas metamórficas Proceden de la transformación de otras rocas, por un proceso que se llama metamorfismo y consiste en el aumento de la presión y temperatura sin que la roca llegue a fundirse. Algunas de estas rocas presentan foliación, se debe a que estas rocas se componen de minerales planos que muestran una orientación formando capas paralelas. Algunas rocas metamórficas son: pizarra, esquisto, gneis y mármol

9 EL CICLO DE LAS ROCAS La naturaleza reutiliza las rocas en lo que conocemos como el ciclo de las rocas. Es una serie de procesos geológicos por los cuales uno de los tres grandes grupos de rocas se forma a partir de los otros dos. Por ejemplo: Una roca volcánica, al salir a la superficie, puede sufrir erosión debido al viento, al agua y sus partículas son transportadas lejos de su lugar de origen. Estas partículas pueden formar sedimentos, dando lugar a rocas sedimentarias que, si se hunden, por efecto del calor y la presión podrían originar rocas metamórficas, las cuales al sufrir suficiente calor como para fundirse dará rocas magmáticas.

10 EXTRACCIÓN Y USOS DE LOS MINERALES Y LAS ROCAS Los minerales útiles reciben el nombre de menas y se extraen de los yacimientos minerales, que son zonas de la corteza terrestre donde se han concentrado de forma natural. Los residuos que generan estos yacimientos se llaman ganga. De algunos minerales se extraen metales, como el hierro de la magnetita, el plomo de la galena y el aluminio de la bauxita. otros son materia prima de otras sustancias, como el talco del polvo de talco, el azufre como insecticida, el yeso como escayola Algunos se usan en joyería como el diamante, la esmeralda y el zafiro y se consideran piedras preciosas. Las rocas también son útiles: Para la construcción como gravas, arenas y rocas trituradas Para monumentos como granito Para ornamentación como mármol Como aglomerantes: cemento y cal Para obtener materiales: Ladrillos y tejas se hacen con arcilla El vidrio se hace con arena Combustibles: carbón y petróleo Del petróleo se obtienen los plásticos, que se utilizan para fabricar todo tipo de utensilios, recipientes, tejidos sintéticos