12/2/17

Prepara bien tu examen trimestral: Soluciones actividades p 184 libro 16-17


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8.26. Hutton introdujo en realidad dos ideas fundamentales en geología: una, que los procesos en geología eran lentos y continuos; la otra, que la edad de la Tierra se medía en cientos o miles de millones de años, lo que justificaba que los procesos lentos pudieran producir grandes efectos.

Un evento como el del volcán Paricutín, que levanta un relieve de más de 400 metros de altura en apenas nueve años, contradice la hipótesis de Hutton de los cambios lentos a lo largo de millones de años. El neocatastrofismo es la teoría actual que ha conseguido conciliar ambos tipos de procesos: los cambios lentos y continuos, y los cambios rápidos y catastróficos.

8.27. En el exterior de la Tierra, los procesos que producen cambios en las rocas son la meteorización, la erosión, el transporte y, en menor medida, la sedimentación. En el interior de la corteza, los procesos que producen cambios sobre los materiales son la diagénesis, el metamorfismo y el magmatismo.

8.28. La subsidencia, el enterramiento en las cuencas sedimentarias y la subducción son los procesos que transportan materiales desde la superficie terrestre hacia el interior. El vulcanismo y el plegamiento son los dos procesos que pueden originar relieves.

8.29. Si el gradiente geotérmico se mantuviera constante, la temperatura en el centro de la Tierra sería de: 6 370 km 30 ºC/km 191 100 ºC

En realidad, la temperatura en el centro del planeta es algo inferior a los 5 000 ºC.

8.30. La diferencia de temperatura entre las inmediaciones del radiador y la puerta que da a la calle es de: 26 ºC – 5 ºC 21 ºC

Si el gradiente entre el radiador y la calle fuera constan- te, su valor sería de: 21 ºC/15 m 1,4 ºC/m

En realidad, nunca se establece un gradiente constan- te, sino que las temperaturas son más altas en las inmediaciones del radiador y descienden rápidamente al alejarnos de él, por lo que el pasillo está bastante frío. La gráfica representa el aspecto que tendría el gradiente si fuera constante (segmento recto de trazos), y con un as- pecto más realista (línea continua).

8.31. Significa que la corteza es un buen aislante térmico para la Tierra; que las temperaturas aumentan muy rápidamente en la corteza y luego más lentamente cada vez en el manto; que las temperaturas aumentan muy lentamente dentro del núcleo; que la diferencia de temperatura entre la base del manto y la base de la litosfera es menor de lo que sería si el gradiente fuera constante, y que esa distribución de temperaturas es la característica de un sistema que evacua calor por convección, no por conducción, por lo que ese gradiente también significa que el manto está en convección y que la Tierra no es un planeta que se enfríe lenta y pasivamente por conducción.

a) Sí; la temperatura sería la misma, ya que los extremos de la gráfica coinciden.

b) No; el gradiente en la corteza sería mucho menor. Es fácil calcular cuál sería el valor del gradiente geotérmico si fuera constante como el de la línea discontinua: si tomamos 4 900 ºC como valor de la temperatura en el centro de la Tierra y suponemos que la superficie está a 0 ºC, el gradiente geotérmico se- ría de: 4 900 ºC / 6 370 km 0,77 ºC/km muy inferior al valor real del gradiente en la corteza, de unos 30 ºC/km.

c) No; el manto superior estaría mucho más frío y rígido, no presentaría convección y los continentes no se moverían.

d) El planeta tendría mucha menos energía térmica. Esto es fácil de ver en la gráfica: la energía térmica del sistema está representada por el área abarcada entre la gráfica y el eje de abscisas o eje de las X. Esta área es mucho menor para la gráfica lineal de trazos que para la curva que representa el gradiente real.

Esa energía térmica vendría medida por ejemplo en julios, y se obtendría integrando la función matemática que da lugar a la gráfica del gradiente, en función de la profundidad. La integral tendría que tener en cuenta las tres dimensiones (la Tierra es una esfera), y habría que conocer también el calor específico de los materiales que componen el manto y el núcleo, variable que indica cuán- tos julios necesita un material para estar a una determinada temperatura.

Si el gradiente geotérmico se correspondiera con la gráfica de trazos, la Tierra tendría menos energía térmica y menos actividad geológica; ya hemos visto que los continentes no se desplazarían, no habría sismicidad y probablemente tampoco vulcanismo; no habría isostasia y la erosión habría convertido la superficie de los continentes en una extensa llanura, lo que a su vez haría que el clima también fuera muy diferente.

8.32. Se trata de la desintegración de elementos radiactivos, que se utiliza como fuente de energía en las centrales nucleares. En el reactor de la central se produce la fi- sión de un elemento, normalmente uranio preparado en barras. El calor producido por la desintegración se usa para producir vapor de agua a elevada presión y temperatura (unos 300 ºC). Este calor se usa a su vez para ca- lentar agua en otro circuito y generar más vapor que, al dejarse escapar, hace girar una turbina conectada a un generador de electricidad.

8.33. La Tierra se fundió casi en su totalidad hace unos 4 500 millones de años. La principal consecuencia fue la decantación de los materiales por densidades (diferencia- ción geoquímica), que dio lugar a un núcleo metálico y un manto rocoso. Como consecuencias derivadas se for- mó un campo magnético al entrar en convección el núcleo metálico fundido, y se formó la atmósfera, y más tarde la hidrosfera.

8.34. Hay más rocas sedimentarias en la corteza continental. Las razones son que (a), los sedimentos acumula- dos sobre la corteza oceánica suelen acabar formando parte de un continente cuando llegan a una zona de subducción y se incrustan en el prisma de acreción; (b), una gran parte de los sedimentos marinos se acumulan sobre las plataformas continentales, que están formadas por corteza continental; (c), los orógenos de colisión, como el Pirineo o el Himalaya, contienen los sedimentos formados en el océano antes de que se produjera la colisión; (d), sobre los continentes hay también extensas cuencas sedimentarias.

8.35. Las dos partes del manto son el manto superior y el manto inferior, y están separadas por la discontinuidad de Repetti, situada a unos 670 km de profundidad. El manto superior y el inferior se diferencian en su densidad: el inferior es más denso debido a que el olivino experimenta un cambio de estructura cristalina por la presión, adquiriendo una estructura más compacta y densa.

8.36. El núcleo interno está sólido debido a la gran presión a la que se encuentra sometido. Si trajéramos una porción del núcleo interno a la superficie terrestre manteniendo su temperatura, pasaría a estado líquido. Sin embargo, a los 5 150 km de profundidad la gran presión litostática hace que el hierro cristalice.

8.37. Las discontinuidades sísmicas son superficies que reflejan o refractan las ondas sísmicas, es decir: son superficies que producen cambios de dirección y de velocidad en las ondas sísmicas. Cuando esas ondas llegan hasta los sismógrafos, se puede averiguar si han experimentado algún retraso, desviación o amortiguación, y cuando el mismo tren de ondas se recoge en muchos laboratorios del mundo, se puede deducir a qué profundidad se encuentran las discontinuidades que han causado esos efectos en las ondas.

8.38. La litosfera está formada por la corteza y los primeros kilómetros del manto superior; es una capa rígida que puede desplazarse sobre el manto sublitosférico, que está en convección. La composición de la litosfera es heterogénea, ya que la corteza puede ser granítica (corteza continental) o basáltica (corteza oceánica), y tener además rocas metamórficas y sedimentarias, mientras que el manto tiene una composición más uniforme, funda- mentalmente peridotítica. Hay dos tipos de litosfera: la continental, que posee corteza continental, y la oceánica, que posee corteza oceánica.

La base de la litosfera se encuentra dentro del manto superior.

8.39. La litosfera tiene un comportamiento rígido y frágil, mientras que el manto sublitosférico es plástico y deformable, y está agitado por corrientes de convección. Esta diferencia permite el movimiento de los continentes y de los fondos oceánicos, que se deslizan sobre el manto sublitosférico.

8.40. Las teorías fijistas intentaban explicar el origen de los relieves desde el supuesto de que los continentes no habían cambiado nunca de posición. Para explicar la formación de los relieves suponían que la Tierra se ha bía ido encogiendo al enfriarse y que la corteza se había arrugado como consecuencia; otras simplemente su- ponían que el mundo se había formado ya con los relieves; otras defendían que era el calor interno terrestre el causante de los relieves, aunque no explicaban de qué modo se formaban.

8.41. Una de las objeciones a la teoría de Wegener era que podían haber existido puentes de tierra entre los conti- nentes, que habrían permitido el paso de estas especies. Una vez comprobado que tales puentes de tierra no ha- bían existido nunca, la única explicación posible para la existencia de la misma especie en dos continentes dife- rentes es que esos continentes estuvieron juntos. La evolución no puede originar la misma especie en dos si- tios diferentes. Puede haber convergencias evolutivas: especies que tienen algún carácter parecido, pero la evo- lución es un proceso que no origina dos veces la misma especie.

8.42. Estas cadenas montañosas serían, según Wegener, el resultado del arrugamiento del borde de la corteza continental al desplazarse hacia el oeste resbalando sobre la corteza oceánica.

8.43. Si los continentes hubieran ocupado desde siempre las mismas posiciones y los océanos hubieran tenido siem- pre la misma anchura, su fondo tendría que estar tapizado de una gruesa capa de sedimentos. El espesor de sedimentos sería mayor cerca de los continentes, pe- ro no sería tan escaso en la mayor parte del fondo oceá- nico, y no sería nulo en ningún sitio. La tectónica de placas explica la distribución de los sedimentos, ya que su espesor está directamente relacionado con la edad de las placas oceánicas: es mayor donde las placas son más antiguas.

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