Objetivo de la clase
Relacionar el modelo físico del interior de la Tierra (geosfera) con la tectónica de placas, distinguiendo corteza, manto, núcleo, litosfera y astenosfera, para resolver preguntas de selección múltiple similares a las evaluadas en PAES.
Activación vinculada a la PAES
Proyecte esta evidencia sísmica sin dibujar aún las capas:
Las ondas S no se registran en una zona del planeta “detrás” del núcleo, mientras que las P sí se refractan y reaparecen. ¿Qué se infiere?
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A. Las S no se propagan en fluidos. La zona de sombra de S es una evidencia clásica de un núcleo externo líquido. En PAES hay que unir dato sísmico y modelo de capas. B y C niegan la diferenciación; D es falsa: las S sí viajan por el manto sólido.
Preguntas breves
¿Litosfera y corteza son lo mismo? ¿Dónde está la astenosfera? ¿Qué energía mueve las placas?
Dos maneras de cortar la geosfera
La geosfera es la parte sólida (y metálica) de la Tierra. El modelo se organiza de dos modos que no deben mezclarse:
| Criterio | Capas | Para qué sirve |
|---|---|---|
| Composición / densidad | Corteza · manto · núcleo (externo e interno) | De qué está hecha cada zona; el núcleo es rico en Fe–Ni. |
| Comportamiento mecánico | Litosfera (rígida) · astenosfera (dúctil) · mesosfera del manto · núcleo | Qué se fragmenta en placas y sobre qué se deslizan. |
Litosfera = corteza + parte rígida del manto superior.
No es sinónimo de “solo corteza”.
No es sinónimo de “solo corteza”.
En general, densidad, presión y temperatura aumentan con la profundidad, pero el estado (sólido/líquido) depende también de la composición y de la presión: el núcleo interno es sólido pese a estar más caliente que el externo.
Capas y evidencias sísmicas
Ondas P y S
- P (primarias): comprimen; viajan por sólidos y líquidos.
- S (secundarias): de corte; no viajan por líquidos.
- Cambios de velocidad → cambios de material o de estado (discontinuidades).
Zona de sombra de S \(\Rightarrow\) núcleo externo líquido.
Corteza oceánica vs continental
La oceánica es más delgada y densa (basáltica); la continental, más gruesa y menos densa (granítica en promedio). Por eso, en una convergencia, suele subducir la oceánica.
Energía interna y movimiento de placas
La tectónica no “flota en el vacío”: se acopla al interior.
| Elemento del modelo | Papel en las placas |
|---|---|
| Litosfera rígida | Se rompe en placas; transmite esfuerzos; allí ocurren los sismos corticales y de subducción. |
| Astenosfera dúctil | Permite el deslizamiento relativo; participa de la convección del manto. |
| Convección del manto | Transporte de calor interno; se asocia a divergencia (ascenso) y a subducción (descenso de losa fría). |
| Calor residual + decaimiento radiactivo | Fuentes de la energía térmica que, a largo plazo, sostiene la tectónica. |
| Núcleo externo líquido | No es “el motor de cada sismo”, pero es clave para el campo magnético (geodinamo), usado en paleomagnetismo. |
Puente PAES: el modelo de geosfera explica por qué hay placas (capa rígida sobre capa dúctil) y de dónde sale la energía (interior caliente). Los sismos y volcanes son manifestaciones superficiales de ese sistema.
No se perfora hasta el núcleo: el modelo se construye con ondas sísmicas, densidad media de la Tierra, meteoritos y el campo magnético, entre otras líneas de evidencia.
Ejercicios tipo PAES
1. La litosfera, respecto de la corteza:
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B. Capa mecánica: más gruesa que la corteza sola. A las iguala; C y D confunden composición (núcleo) o restringen mal el tipo de corteza.
2. Que las ondas S no atraviesen el núcleo externo indica que esa capa es:
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C. Las S requieren un sólido que soporte corte. A exagera el estado (es metálico líquido, no aire); B describe un sólido, que sí transmitiría S; D es falsa: las P sí se refractan en el núcleo.
3. El núcleo interno se modela como:
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A. El estado no lo fija solo la temperatura: cuentan la presión y la composición. B usa solo el calor; C y D asignan capas superficiales al centro.
4. La capa más extensa en volumen es:
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D. El manto concentra la mayor parte del volumen terrestre. A es una cáscara delgada; B es un núcleo pequeño; C no es geosfera sólida.
5. La convección del manto se relaciona con las placas porque:
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C. Motor térmico de largo plazo de la tectónica. A, B y D niegan o desplazan la convección fuera del manto.
6. El orden de densidad creciente (típico) es:
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A. El planeta está diferenciado: lo más denso hacia el centro. B invierte el orden; C y D no siguen la diferenciación.
7. Las placas pueden moverse porque:
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B. Contraste mecánico litosfera/astenosfera. A salta el manto; C es un mecanismo superficial descartado; D confunde la escala: el motor no es un empujón radial desde el núcleo.
8. La corteza oceánica, comparada con la continental, suele ser:
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C. Por eso, en convergencia, tiende a subducir. A invierte ambas propiedades (describe la continental); B niega la diferencia; D acierta la densidad pero no el espesor.
9. El modelo del interior se basa principalmente en:
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A. No hay perforación al núcleo; el modelo es inferencial (P y S, densidad, meteoritos, campo magnético). B no existe; C y D solo informan la parte más externa.
10. Una fuente de energía de la geosfera que sostiene, a largo plazo, la tectónica es:
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D. El flujo de calor interno se acopla a la convección y a las placas. A es el balance climático superficial; B y C no sostienen la tectónica a largo plazo.
11. La astenosfera se describe como:
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C. Permite el deslizamiento de las placas. A, B y D asignan la astenosfera a otra capa del sistema Tierra.
12. El núcleo se modela rico en:
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B. Composición metálica; coherente con densidad media y con meteoritos. A, C y D son materiales de corteza, demasiado livianos para el núcleo.
13. El campo magnético terrestre se asocia principalmente a:
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D. Ese campo queda registrado en las dorsales (paleomagnetismo). A y C localizan el campo solo en la corteza; B puede perturbar el campo, pero no lo genera como geodinamo.
14. La relación geosfera–tectónica más precisa es:
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A. El modelo de capas mecánicas hace posible el mapa de placas. B sitúa las placas demasiado adentro; C y D niegan el puente geosfera–tectónica.
15. Un estudiante afirma: “como el núcleo externo es líquido, las placas nadan en él”. La afirmación es:
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B. Confunde escala: el núcleo está a miles de kilómetros; la tectónica ocurre en la litosfera. A y C arrastran el núcleo a la superficie; D niega la evidencia sísmica.
Síntesis y ticket de salida
Pida a los estudiantes completar oralmente o por escrito estas ideas:
- Composición: corteza, manto, núcleo (externo líquido, interno sólido).
- Mecánica: litosfera rígida sobre astenosfera dúctil → placas.
- Ondas S no cruzan el núcleo externo: evidencia de fluido.
- La energía interna (calor) se relaciona con convección y tectónica.
- Corteza \(\neq\) litosfera; placas no “nadan” en el núcleo.
Ticket PAES
¿Por qué hace falta el modelo de geosfera para entender un sismo chileno, y no basta con decir “se movió un continente”?
Respuesta esperada
El sismo es liberación de energía en la litosfera (contacto de placas). Ese contacto existe porque hay una capa rígida sobre una dúctil, y el movimiento se sostiene con el calor interno y la dinámica del manto. “Se movió un continente” describe el mapa; el modelo de geosfera explica el sistema físico.
Distribución sugerida de los 90 minutos
| Momento | Tiempo | Propósito |
|---|---|---|
| Inicio PAES | 10 min | activar ondas S y núcleo líquido |
| Capas y sísmica | 20 min | composición vs mecánica; P y S |
| Energía y placas | 20 min | convección, calor interno, litosfera/astenosfera |
| Ejercitación | 30 min | resolver y justificar preguntas tipo PAES |
| Cierre | 10 min | sintetizar el puente geosfera–tectónica |