1. Introducción Primera Parte.pdf
- 1. 1. Introducción • Importancia de la geoquímica • Abundancias cósmicas de los elementos y nucleosíntesis • Características y tipos de meteoritos • Composición global de la Luna • Composición global de la Tierra • Clasificación geoquímica de los elementos • Diferentes sistemas geoquímicos y su composición
- 2. Definición de Geoquímica La geoquímica es una ciencia natural que, sobre la base de la Química y la Geología, estudia el origen, distribución, migración y evolución de los elementos químicos en la Tierra contenidos en los minerales formadores de las rocas y en los productos derivados de ellas, así como en los seres vivos, el agua y la atmósfera. Uno de los objetivos de la geoquímica, es determinar la abundancia de los elementos en la naturaleza, ya que esta información es básica para desarrollar hipótesis sobre el origen y la estructura de nuestro planeta y del universo.
- 3. Un término más sencillo… En Geoquímica se usan las herramientas de la Química para resolver problemas geológicos; es decir, se emplea la Química para entender el funcionamiento de la Tierra-
- 4. ¿Porqué es importante la Geoquímica en las Ciencias de la Tierra? Para los profesionales en Ciencias de la Tierra, es muy importante conocer la terminología específica de la química y conjugarla con sus conocimientos de Geología con el fin de realizar la extracción y aprovechamiento adecuado de los yacimientos minerales, de los hidrocarburos y recursos hídricos, así como para el desarrollo de estrategias de remediación y mitigación de riesgos ambientales
- 5. El método científico en los estudios geoquímicos • La geoquímica forma parte de un campo mucho más grande del esfuerzo humano: LA CIENCIA • La ciencia es uno de los logros más grandes de la humanidad • La ciencia consiste de dos partes: el conocimiento que abarca y el acercamiento o la filosofía que hace posible aplicar ese conocimiento • Sin este conocimiento (ciencia), no sería posible el desarrollo de nuestra sociedad tal y como la conocemos (filosofía de la ciencia)
- 6. • La meta de toda ciencia es entender el mundo a nuestro alrededor • A pesar de los diferentes campos de conocimiento que colectivamente se denominan ciencia, todos ellos comparten EL MÉTODO CIENTÍFICO El método científico en los estudios geoquímicos El método científico es un proceso que sigue una serie de pasos para solucionar problemas TODOS LOS DÍAS USAMOS EL MÉTODO CIENTÍFICO!!
- 7. Pasos del Método Científico 1. Observación 2. Investigación 3. Planteamiento del problema 4. Hipótesis 5. Experimentación 6. Resultado 7. Conclusiones
- 8. El científico como escéptico 1. EN LA CIENCIA NADA ES SAGRADO!! (la duda se superpone a la creencia) 2. Cualquier observación o teoría puede ser errónea 3. Pero también las observaciones más remotas y descabelladas pueden ser las correctas 4. La intuición juega un papel sumamente útil
- 9. Relación de la Geoquímica con otras disciplinas La geoquímica es una ciencia experimental y multidisciplinaria que se apoya de otras ciencias que ayudan a explicar el comportamiento de los elementos en la Tierra y en otros planetas
- 10. La Geoquímica aplicada • Consiste en un examen a través de la toma de muestras en forma sistemática en una región, donde se tiene información geológica o ésta se está conociendo simultáneamente con la geoquímica. • Es sinónimo al trabajo geológico exploratorio que se hace durante el trabajo de campo.
- 11. La Geoquímica aplicada Los diferentes tipos de estudio que se pueden realizar desarrollando el muestreo de elementos son: • Geoquímica de sedimentos de arroyo. • Geoquímica de suelo. • Geoquímica de rocas. • Geoquímica de gases. • Geoquímica de agua. • Geoquímica de vegetación.
- 12. La geoquímica de exploración, o de prospección, tienen aplicaciones prácticas en los principios geoquímicos teóricos de la búsqueda de minerales. También nos permite explorar, descubrir, evaluar y controlar la explotación de los recursos no renovables de una manera responsable
- 13. "Debemos ser los químicos de la corteza terrestre. Debemos estudiar no sólo la distribución y formación de los minerales, esas combinaciones temporalmente estables de los elementos, debemos estudiar también los propios elementos, su distribución, sus transformaciones, su vida" Alexander Fersman, 1912, Academia de Ciencias de la URSS
- 14. Abundancias cósmicas de los elementos y nucleosíntesis. Características de los Meteoritos Composición global de la Luna. Composición global de la Tierra. Clasificación geoquímica de los elementos. Diferentes sistemas geoquímicos y su composición. Cosmoquímica
- 15. Cosmoquímica Es una ciencia multidisciplinar que intenta comprender la química del Universo, desde la abundancia y distribución de los elementos en él, la formación de estos, su interacción para formar moléculas y agregados mayores responsables de la diferenciación geoquímica en los cuerpos que forman los sistemas estelares (como nuestro sistema solar), así como la síntesis de compuestos orgánicos precursores de la vida. Debido a las limitaciones de los instrumentos de análisis espectral nuestro conocimiento de la materia cósmica se confina a las estrellas de nuestra galaxia y a algunas estrellas y nébulas extragalácticas próximas.
- 16. Abundancias cósmicas de los elementos Como fuentes más importantes para estudiar las abundancias cósmicas de los elementos se tiene: 1. El Sol y las estrellas observables por métodos astrofísicos (para los elementos volátiles). 2. Las nébulas gaseosas y el gas interestelar. 3. Los rayos cósmicos 4. La corteza de la Tierra y de otros cuerpos celestes (p.ej. Luna) 5. La atmósfera e hidrosfera de la Tierra (y de otros planetas) 6. Los meteoritos (para los elementos no volátiles) y los cometas. En particular los datos más importantes son los que obtenemos de el Sol y las estrellas, la corteza terrestre y muestras de otros cuerpos celestes, la atmósfera y de los meteoritos ya que estos objetos son los que forman el universo local en que nos encontramos.
- 17. Métodos de obtención de datos de abundancias cósmicas de los elementos • Para obtener los datos de abundancias cósmicas se hace uso de las técnicas directas e indirectas. • También existen las “técnicas mixtas” • Para esto, es preciso que entre el observador y el objeto a estudiar exista un intercambio de materia o energía. Ambos métodos son complementarios y se emplean para obtener datos geoquímicos, aunque solo los métodos directos (análisis químico) se emplean en las Geociencias (p.ej. Estudio de las rocas de la superficie de un planeta) Basalto lunar Meteorito de Toluca Meteorito Allende Nebulosa del Capullo
- 18. Métodos directos Por ejemplo, las muestras lunares colectadas durante misiones a la Luna fueron analizadas posteriormente por métodos físico- químicos. (Fluorescencia de rayos X, Análisis químico por vía húmeda etc.). Los datos indican que esas rocas son basaltos de tipo V.H.A. (Very High Alumina) Si hay un intercambio de materia (muestras), se recurre al análisis directo de los materiales utilizando técnicas de análisis químicos (métodos geoquímicos).
- 19. Métodos indirectos Se desarrollan mediante sondas espaciales en órbita que sobrevuelan zonas de interés realizando mediciones espectroscópicas de reflexión. Estas mediciones se envían telemétricamente a la Tierra Si hay únicamente intercambio de energía (radiaciones del espectro electromagnético) los métodos utilizados hacen uso de determinadas longitudes de este espectro son los métodos utilizados en astrofísica Espectros de reflexión de radiaciones en el infrarrojo colectados por la sonda Mare Imbrium en la superficie lunar
- 20. Técnicas mixtas Algunos planetas del Sistema Solar relativamente próximos a la Tierra, se estudian por técnicas mixtas en las cuales se envían robots o vehículos que realizan los análisis químicos "in situ" y los transmiten a Tierra. Proporcionan datos de superficies y atmósferas. Marte Vehículo Curiosity, 2012 Por ejemplo, el vehículo Curiosity, fue enviado a Marte para perforar rocas en la superficie de este planeta y realizar análisis Primera perforación realizada por Curiosity en una roca llamada "John Klein” para obtener muestras en Marte.
- 21. Composición del Universo Abundancia de los elementos en el Universo • 21% MATERIA OSCURA: No se conoce su composición, ya que no emite radiación electromagnética (es completamente transparente). Se sabe su existencia por sus efectos gravitacionales en la materia visible • 75% ENERGÍA OSCURA: Es de naturaleza y origen desconocido, pero se sabe que es responsable de acelerar la expansión del Universo • 4% MATERIA VISIBLE: Consiste de material bariónico (materia que forma todo lo que nos rodea y podemos ver) Gráfica que muestra las abundancias de elementos en el universo, normalizado por la abundancia del elemento común silicón REGLA DE ODDO–HARKINS: Los elementos químicos con un número atómico par (como el carbono) son más comunes en el universo que aquellos con un número atómico impar (como el nitrógeno)
- 22. Abundancias cósmicas de los elementos
- 23. NUCLEOSÍNTESIS: El origen de los elementos • ES EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL SE FORMAN NUEVOS ELEMENTOS QUÍMICOS A PARTIR DE REACCIONES ATÓMICAS • Se lleva a cabo en el interior de las estrellas y durante las explosiones de supernovas. • Segun Faure (1991), el proceso de nucleosíntesis en las estrellas produce mas de 2200 NÚCLIDOS (NUCLEIDOS), muchos de ellos inestables que se descomponen espontáneamente en un corto periodo de tiempo. • El origen de los elementos químicos está necesariamente asociado con el origen y evolución del Universo. • Las diversas condiciones que han prevalecido en cada etapa de su devenir han propiciado unos eventos y limitado otros, dando como • resultado la forma actual del Universo
- 24. Primero un poco de antecedentes: Los elementos químicos están formados de un núcleo con: Protones (+) Neutrones (+/-) Electrones (-) Donde: N= # de neutrones Z= # protones (# atómico) A= masa atómica (suma de N+Z; # masa)
- 25. Núclido o nucleido Cualquier forma atómica de un elemento químico caracterizado por un número de protones y de neutrones. Pueden diferir por sus cantidades de protones o de neutrones, o por la energía de su estructura de agrupamiento. Clasificación de los nucleidos ISÓTOPOS. Poseen igual número atómico, pero difiere la cantidad de neutrones. ISÓTONOS. Contienen igual número de neutrones pero sus números atómico y másico son distintos ISÓBAROS. Poseen el mismo número de masa, pero son elementos diferentes
- 26. Otras partículas • Los físicos proponen una familia de partículas que hoy en día ya no son estables por sí solas. • De algunas se ha demostrado su existencia, otras solamente han sido propuestas pero no observadas. (Para saber más sobre partículas subatómicas, consultar Hooft, 2001.) • Fotones (γ) • Positrones (e+) • Neutrinos (ν) • Antineutrinos (ṽ) • Protones (p+) • Neutrones (n) • Electrones (e–). Fotones (γ) Positrones (e+) Neutrinos (ν) Antineutrinos (ṽ) Protones (p+) Neutrones (n) Electrones (e–).
- 27. ¿Cómo y en dónde se lleva a cabo la NUCLEOSÍNTESIS?
- 28. Para que la nucleosíntesis se produzca se necesitan dos factores primordiales: una gran densidad y una alta temperatura. De este proceso se conocen cuatro tipos: I. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL II. NUCLEOSÍNTESIS ESTELAR III. NUCLEOSÍNTESIS EXPLOSIVA IV. ESPALACIÓN DE RAYOS CÓSMICOS Somos polvo de estrellas... Los elementos químicos generados en la transformación estelar, son los mismos que encontramos en todo el universo.
- 29. • Ocurrió a partir de los 3-4 primeros minutos posteriores al Big Bang (Tiempo Cero) • El Universo era mínimo, inimaginablemente denso, con T > 1027 K • Al iniciar la expansión, la temperatura y la densidad disminuyeron rápidamente I. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL Fotones (γ) Positrones (e+) Neutrinos (ν) Antineutrinos (ṽ) Protones (p+) Neutrones (n) Electrones (e–). n → p+ + e+ + ṽ En esas condiciones, ya se encontraban fotones (γ), positrones (e+), neutrinos (ν), antineutrinos (ν), protones (p+), neutrones (n) y electrones (e–) Los protones (p+), neutrones (n) y electrones (e–) forman los átomos que hoy conocemos, pero a esas enormes temperaturas no se podían juntar para formarlos Los neutrones libres, cuya vida media es de 11 minutos, se desintegraban transformándose en protones : A esas temperaturas (1010 K) muchas de estas partículas se equilibraban reconvirtiéndose unas en otras de acuerdo con los siguientes procesos:
- 30. • Al descender la temperatura a 109 K, los protones y los neutrones empezaron a fusionarse para dar origen a los primeros núcleos de deuterio (2H), el cual en esas condiciones era muy inestable y se desintegraba casi tan pronto como se formaba. • El Universo continuó enfriándose, muy rápidamente, favoreciendo la fusión de núcleos ligeros para dar núcleos más pesados. • Los procesos fueron los siguientes: I. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL Fotones (γ) Positrones (e+) Neutrinos (ν) Antineutrinos (ṽ) Protones (p+) Neutrones (n) Electrones (e–). • Casi todo el 7Li que se conoce hoy en el Universo provino de la última reacción. • Los núclidos con masa 5 y 8 no se formaron en esta etapa por ser inestables .
- 31. I. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL Fotones (γ) Positrones (e+) Neutrinos (ν) Antineutrinos (ṽ) Protones (p+) Neutrones (n) Electrones (e–). Recuerde que: ISÓTOPO: mismo número atómico, pero difiere la cantidad de neutrones.
- 32. • Principal creadora de hidrógeno 1H, 2H , 4He y 3He, que existen en el Universo. • Debido al periodo tan corto en el que ocurrió, no se pudo formar ningún elemento más pesado que el litio. • Cuando la temperatura fue lo suficientemente baja (T ~4 × 108 K), la repulsión entre núcleos de mayor carga eléctrica fue mayor que la energía térmica de los mismos, impidiendo la creación de núcleos más grandes El Universo continuó expandiéndose y cuando la temperatura descendió por debajo de 104 K, los núcleos comenzaron a asociarse con los electrones dando origen a los primeros átomos neutros. I. NUCLEOSÍNTESIS PRIMORDIAL La radiación y la materia se desacoplaron y se enfriaron separado originando la radiación de fondo que ya mencionamos se originó a partir de este evento de desacoplamiento.
- 33. • Ocurre en las estrellas durante el proceso de evolución estelar (previo al colapso gravitatorio) • Es responsable de la generación de la mayor parte de los elementos ligeros y medianos y de una minoría de los elementos pesados por procesos de fusión nuclear a partir del H y del He. II. NUCLEOSÍNTESIS ESTELAR • Por varios cientos de millones de años después de la Gran Explosión no se crearon nuevos núcleos. • El Universo continuó expandiéndose y enfriándose, hasta que en las regiones más frías se formaron nubes a partir de átomos de hidrógeno y helio, que fueron acumulándose por atracción gravitacional.
- 34. • Cuando la acumulación de materia fue muy grande, alcanzó P y T (107) elevadas en algunas zonas dentro de estas nubes • Bajo estas condiciones, los electrones se disocian nuevamente de los núcleos. • La materia se encuentra en estado de plasma y puede ocurrir fusión de partículas con un gran desprendimiento de energía. • Para llevar a cabo este proceso, los astrónomos han propuesto una secuencia de varios pasos, de los cuales el más simple es: II. NUCLEOSÍNTESIS ESTELAR Fotones (γ) Positrones (e+) Neutrinos (ν) Antineutrinos (ṽ) Protones (p+) Neutrones (n) Electrones (e–). MEJOR CONOCIDA COMO REACCIÓN EN CADENA PROTÓN-PROTÓN (PP) 1. LA REACCIÓN PROTÓN-PROTÓN ES UNA DE LAS DOS REACCIONES DE FUSIÓN QUE SE PRODUCEN EN LAS ESTRELLAS PARA CONVERTIR EL HIDRÓGENO EN HELIO 2. EXISTE OTRA REACCIÓN CONOCIDA COMO CICLO CNO
- 35. El proceso PP inicial es seguido por una serie de reacciones denominadas Reacciones de las cadenas PP • Cadena PPI • Cadena PPII • Cadena PPIII • Cadena IV o Hep Las cadenas protón-protón son más importantes en estrellas del tamaño del Sol o menores
- 37. III. NUCLEOSÍNTESIS EXPLOSIVA • Se generan los elementos más pesados. • Ocurre principalmente en las supernovas • Se producen elementos más pesados que el hierro • Durante los escasos segundos que dura la explosión del corazón de una supernova, se produce una intensa ráfaga de reacciones nucleares que producen nuevos elementos • También dentro las supernovas pueden ocurrir procesos de nucleosíntesis que producen muchos isótopos ricos en neutrones de elementos más pesados como el Torio o el Uranio.
- 38. III. NUCLEOSÍNTESIS EXPLOSIVA • Se lleva a cabo mediante el Proceso-R (R de Rápido) • Crea isótopos pesados muy ricos en neutrones • El proceso R ocurre a altas densidades de neutrones con condiciones de grandes temperaturas En el Proceso-R, los núcleos pesados son bombardeaedos con un gran flujo de neutrones para formar núcleos ricos en neutrones altamente inestables • Los núcleos formados experimentan desintegración para formar núcleos más estables con un número atómico mayor y la misma masa atómica • El flujo de neutrones es increíblemente alto, unos 1022 neutrones por centímetro cuadrado por segundo.
- 39. IV. ESPALACIÓN DE RAYOS CÓSMICOS Es una forma natural de que ocurra la fisión nuclear y la nucleosíntesis Formación de elementos a partir del impacto de rayos cósmicos Los rayos cósmicos son partículas altamente cargadas de energía de fuera de la Tierra (electrones, partículas alfa) Estas causan la espalación cuando un rayo cósmico (p.ej. un protón) impacta con materia El resultado de la colisión es la expulsión de grandes miembros de nucleones (protones y neutrones) desde el objeto impactado. Este proceso ocurre en el espacio profundo y en las capas altas de la atmósfera debido al impacto de rayos cósmicos. Produce algunos elementos ligeros como el Litio y el Boro
- 40. • Existe otro tipo más de nucleosíntesis que se puede llamar nucleosíntesis artificial • Ocurre en los reactores nucleares, durante las explosiones de bombas nucleares, o bien en los experimentos con aceleradores de partículas (p.ej. Darmastadt en Alemania, Dubna en Rusia, y Berkeley en Estados Unidos. • Se obtienen pequeñísimas cantidades de elementos que no ocurren en la naturaleza (aportan infromación sobre la física del mundo de las partículas subatómicas y, por ende, del Universo mismo. Además…..
- 41. Composición del Sistema Solar, los meteoritos, la Tierra y la Luna
- 42. Composición de los planetas del Sistema Solar
- 45. Los meteoritos • Trozos de escombros que pueden ser parte de un asteroide o un cometa que logra chocar contra la superficie de La Tierra • La palabra meteorito proviene de meteoro, que significa "fenómeno del cielo" y describe la luz que se produce cuando un fragmento de materia extraterrestre entra a la atmosfera • Si el meteoro no se desintegra totalmente, cada fragmento que alcanza la superficie de la Tierra se llama meteorito. • Objetivos del estudio de los meteoritos: determinar la historia y origen de sus cuerpos progenitores. • Algunos meteoritos de la Antártida (1981) proceden de la Luna por el parecido de su composición con la de las rocas obtenidas durante las misiones Apollo entre 1969 y 1972. • La procedencia de otros meteoritos todavía es desconocida (se sospecha que un conjunto de éstos podrían proceder de Marte)
- 46. Clasificación clásica de los meteoritos 1. Rocosos: Acondritas y Condritos 2. Ferrosos: Contienen principalmente los metales hierro y níquel. Se subdividen en: Ataxitas, Octaedritas y exaedritas. 3. Ferrosos de tipo rocoso: mezcla de roca y metales. En este último grupo encontramos las Pallasitas y las Mesosideritas.
- 48. Las condritas • Edad de 4.550 millones de años (aproximadamente la edad del sistema solar) • Considerados como ejemplos de la materia primitiva del sistema solar • Las enstatitas contienen elementos más refractarios y se cree que se han formado en el sistema solar más interno. • Las condritas carbonaceas tienen las proporciones más altas de elementos volátiles y son las más oxidadas (se piensa que se formaron incluso a mayor distancia del Sol) • Cada una de estas clases pueden ser subdividas a su vez en grupos más pequeños con propiedades diferentes. Condrita carbonácea CV3 Condrita ordinaria Condrita de enstatita
- 49. • Son meteoritos rocosos pero se piensa que están formados por material reprocesado o diferenciado. • Se producen por la fusión y recristalización sobre o en el interior del meteorito progenitor; como resultado, las acondritas tienen diferentes texturas y mineralogías indicadoras de procesos ígneos. Las acondritas
- 50. • Compuestos por aleaciones de Fe- Ni con pequeñas cantidades de carbono, azufre y fósforo. • Se formaron cuando el metal fundido se segregó de silicatos menos densos y se enfrió, presentado otro tipo de comportamiento ante la fusión en el interior de los cuerpos progenitores. • Contienen la evidencia de los cambios que tuvieron lugar en los cuerpos de los que ellos fueron arrancados, presumiblemente por impactos, para ser colocados en la primera de muchas revoluciones. • Las pallasitas son meteoritos ferrosos de tipo rocoso compuestos por olivino rodeado por metal. Meteoritos ferrosos Pallasita
- 51. 1. ¿Porqué son importantes los meteoritos? 2. ¿Para que los usamos en Geoquímica? 1. Se consideran material original de la creación del Universo y sin alteración (principalmente las condritas) 2. Se utilizan como material de referencia para estimar el grado de diferenciación del planeta (se revisará con mayor detalle en el tema 4)
- 52. La Luna. • Único satélite natural de la Tierra • 5to satélite más grande del Sistema Solar • Debido al efecto de las fuerzas que ejerce la Tierra sobre la Luna, siempre presenta la misma cara al observador terrestre. • El hemisferio visible está marcado con oscuros mares lunares de origen volcánico y por astroblemas. • Superficie es oscura, con reflexión similar a la del carbón. • La influencia gravitatoria de la Luna produce las mareas y el aumento de la duración del día. La hipótesis general hoy en día es que el sistema Tierra-Luna se formó como resultado de un gran impacto: un cuerpo celeste del tamaño de Marte colisionó con la joven Tierra, volando material en órbita alrededor de esta, que se fusionó para formar la Luna Todo el mundo es una Luna, y tiene un lado obscuro que no le muestra a nadie –Mark Twain. Latín: “la que ilumina” o “la luminosa”.
- 53. Composición global de la Luna. Elementos mayores: • Oxígeno 42% • Aluminio 7% • Calcio 8% • Hierro 13% • Magnesio 6% • Silicio 21% Elementos menores (3%): Titanio, Sodio,Potasio, Cromo, Manganeso, Fósforo, Torio, Uranio La Luna posee un diámetro de 3476 km.y una densidad promedio de 3,34 g/cm3
- 54. Estructura interna de la Luna. Las partes que conforman la Luna son la corteza, los mares, las mesetas o continentes, el manto y el núcleo. • Durante la misión Apolo se situaron en la Luna 4 sismógrafos alimentados por energía nuclear. • Cada vez que un meteorito choca contra la superficie lunar, estos producen un lunamotos, equivalentes a los terremotos terrestres, que son recogidos por dichos sismógrafos. Gracias a estos tenemos conocimiento de la estructura interna de la Luna.
- 55. MARES • El menor espesor permitió, en época temprana que el magma rellenara cuencas de impacto y formando los llamados mares lunares (conforman el 15% de la superficie lunar), más oscuros a simple vista. CORTEZA: • Espesor promedio de 80 km (varía en la esfera) debido a la sincronización entre el tiempo que tarda en girar en torno a la Tierra en su movimiento de traslación y el que tarda en girar sobre si misma, el de rotación, que es de unos 29 días. • Esta circunstancia hace que el manto lunar se haya visto desplazado interiormente hacia la dirección de la Tierra. La consecuencia es la disminución de la capa de corteza en el lado más próximo a la Tierra. • Los valores son ~60 km de espesor en el lado visible y de ~150 km en la parte no visible. MANTO: • Espesor de 60-150 km • Manto sólido de 150 a 1000 km de composición máfica (magnetita y hierro). • El calor procedente del manto es insuficiente para mover la corteza. • No hay corrientes convectivas. NÚCLEO: • Espesor de 200-600 km. • Núcleo central líquido, a unos 1100 °C CONTINENTES O MESETAS (85% de la superficie lunar, en la parte visible el 70%). • En estas áreas, la impresión de los meteoritos son más numerosas. • No existe Tectónica de Placas, por lo que las montañas se han formado por impactos de Meteoritos. Estructura interna de la Luna.
- 56. La Tierra Planeta del sistema solar que gira alrededor del Sol en la tercera órbita más interna La Tierra es el mayor de los planetas rocosos La presencia del campo magnético terrestre le permite 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. Estructura composicional de la Tierra 1. Atmósfera 2. Hidrósfera 3. Biósfera 4. Corteza 5. Manto 6. Núcleo TIERRA SÓLIDA
- 57. Composición química de la tierra Media de la Tierra Fe 32.07% O 31.12% Mg 13.90% Si 15.12% Ni 1.82% S 2.92% Al 1.40% Ca 1.52% Na 0.12% Ti 0.08% Mn 0.07% K 0.01% (Morgan y Anders, 1980) Corteza O 46.6% Si 27.7% Al 8.1% Fe 5.0% Ca 3.6% Na 2.8% K 2.6% Mg 2.1% Fe 88.8% Ni 5.8% S 4.5%
- 58. DIFERENTES SISTEMAS GEOQUÍMICOS DE LA TIERRA Y SU COMPOSICIÓN
- 59. Actualmente, la estructura global del planeta Tierra se considera de la siguiente forma: 1. Atmósfera 2. Hidrósfera 3. Biósfera 4. Corteza 5. Manto 6. Núcleo Tierra Sólida DIFERENTES SISTEMAS GEOQUÍMICOS DE LA TIERRA Y SU COMPOSICIÓN
- 60. Estructura de la Tierra
- 61. La Tierra Sólida • Corteza: Capa externa comparativamente fina cuyo grosor oscila entre 5 Km., en las cordilleras oceánicas, y 70 Km., en algunos cinturones montañosos como los Andes y el Himalaya • Manto: Capa de roca sólida (rica en sílice) que se extiende hasta una profundidad de unos 2900 Km • Núcleo: Esfera rica en hierro con un radio de 3486 Km.
- 62. HIDROSFERA • Conjunto de las aguas superficiales y subterráneas de la corteza terrestre. • La tierra es el único planeta del sistema solar que posee una gran cantidad de agua, tanto en estado líquido, formando los océanos, mares, lagos y ríos, como sólida, en los glaciares, y gaseosa formando el vapor de agua de las capas bajas de la atmósfera. • Las cantidades aproximadas de los diversos tipos de agua que constituyen la hidrosfera son los siguientes: • Aguas oceánicas 1350 x 1015 m3 97.3 % • Glaciares Continentales 29 x 1015 m3 2.1 % Aguas subterráneas 8.4 x 1015 m3 0.6 % • Lagos y Ríos 0.2 x 1015 m3 0.01 % • Vapor de agua atmosférico 0.013 x 1015 m3 0.001 % • Biosfera 0.0006 x 1015 m3 4 x 10-5 %
- 63. El agua de la hidrosfera esta sometida a una serie de movimientos y cambios de estado que se conocen con el nombre de Ciclo Hidrológico y Ciclo del Agua en la naturaleza
- 64. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS AGUAS MARINAS. • El agua de los océanos contiene en solución una gran variedad de sales, en una proporción de 96.5% de agua y 3.5% de sales. • Las sales disueltas en el océano constituyen casi 50 billones de toneladas y están formadas por 10 elementos principales por encontrarse en mayores proporciones: cloro, sodio, magnesio, azufre, calcio, potasio, bromo, estroncio, boro y flúor. Ton. /milla3 de agua de mar. Cloro 89 500 000 Sodio 49 500 000 Magnesio 6 400 000 Azufre 4 200 000 Calcio 1 900 000 Potasio 1 800 000 Bromo 306 000 Estroncio 38 000 Boro 23 000 Flúor 6 100
- 65. ATMÓSFERA • Está formada por una mezcla de gases, de los cuales el más abundante es el nitrógeno, que constituye por sí solo el 78% del volumen total de la atmósfera, seguido por el oxígeno, con un volumen del 21% del total, y con cantidades mucho menores de argón (0.93%) y de anhídrido carbónico (0.001%). • A estos cuatro componentes que constituyen el 99.9% del volumen de la atmósfera, hay que añadir el vapor de agua, cuya cantidad es variable con la latitud geográfica y con el tiempo, encontrándose concentrado siempre en los primeros 10-15 Km. de atmósfera. • El vapor de agua atmosférica es simplemente agua extraída de la hidrosfera por evaporación y que volverá a ella mediante las precipitaciones. •Es la capa gaseosa que rodea la Tierra. •Tiene un espesor aproximado de 1000 Km y una masa de 5.6x1015 toneladas, ejerce sobre la superficie terrestre una presión uniforme de 1.033 gr. /cm2.
- 66. La composición y las condiciones físicas de la atmósfera no son uniformes en todo su espesor, sino que varían de manera notable. En base a estas variaciones la atmósfera se divide en diversas capas o estratos superpuestos unos a otros. Las principales capas que constituyen la Atmósfera son: Troposfera, Estratosfera, Mesosfera, Ionosfera y Exosfera. ATMÓSFERA
- 67. La Biósfera • Es el sistema formado por el conjunto de los seres vivos del planeta Tierra y sus interrelaciones • También se habla de biósfera, en ocasiones, para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida. • Es una creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución. La Biósfera está compuesta por agua, suelo y aire. Estos 3 elementos forman el hábitat de todo ser vivo en nuestro planeta.
- 68. Composición química de la Biósfera