Estructura Interna de la Tierra: Un Viaje al Centro del Planeta

Diámetro: 13.000 km. Longitud: 40.000 km. Radio: 6.370 km.

Métodos para Conocer el Interior Terrestre

Para comprender la estructura interna de nuestro planeta, se utilizan diversos métodos, tanto directos como indirectos.

Métodos Directos

Estos métodos se basan en la observación de zonas accesibles y el análisis de materiales provenientes del interior terrestre.

  • Sondeos: Perforaciones de pequeño calibre pero de gran profundidad.
  • Minas: Las minas más profundas se encuentran en Sudáfrica, donde se extraen diamantes.
  • Volcanes: Lugares donde el magma escapa al exterior.
  • Rocas: Que quedan expuestas por la erosión.

Métodos Indirectos

Estos métodos permiten deducir la estructura interna de la Tierra a partir de datos geológicos, físicos y químicos.

  • Datos Físicos: A partir de la ley de gravitación universal y la densidad, se puede calcular la masa de la Tierra (Densidad = Masa / Volumen).
  • Ley de Gravitación Universal: Establece que todos los cuerpos se atraen, pero con muy poca fuerza, salvo que un cuerpo sea grande y otro pequeño. [F = G · (masa de la tierra · masa del cuerpo / radio al cuadrado) = peso]
  • Fuerza = masa · aceleración = peso = masa · gravedad (9,8 m/s al cuadrado)
  • Volumen = (4/3) · pi · radio al cubo
  • Densidad de la Tierra: 5,5 g/cm al cubo

Método Sísmico

Este método se basa en el estudio del comportamiento de las ondas sísmicas a través del interior terrestre.

Sismo

Es la liberación brusca de energía en el interior terrestre.

Zonas Significativas de un Sismo

  • Hipocentro: Lugar del interior terrestre donde se libera la energía.
  • Epicentro: Lugar al que llegan primero las ondas sísmicas y el punto más cercano al hipocentro. La línea formada entre el epicentro y el hipocentro es vertical.

Tipos de Ondas

  • Ondas Internas o Sísmicas: Se originan en el hipocentro. Viajan a varios km/s, recorren todo el interior terrestre y son las que dan información sobre el interior terrestre. Dos tipos de ondas internas:
    • Ondas P o Primarias o Longitudinales: La partícula se mueve siguiendo el sentido de la onda sísmica. Son las que más rápido se mueven. Se mueven longitudinalmente.
    • Ondas S o Secundarias o Transversales: Son secundarias porque siempre son más lentas que las primarias, pero siguen siendo rápidas. La partícula se mueve perpendicularmente al sentido de propagación de la onda sísmica.
  • Ondas Externas o Superficiales: Son las ondas que se forman a partir del epicentro. Solo se propagan por la superficie y son las responsables de los destrozos (se representan con olas). Se propagan peor y más lento.

Sismógrafos

Son los aparatos que registran las ondas sísmicas.

Funcionamiento del Sismógrafo

El cuerpo de elevada inercia no se mueve, lo que se mueve es todo lo demás.

Sismograma

Es la forma de representación de las ondas sísmicas (P-S-superficiales).

Vs = VMJDnqsFFRghk1DTz9ZYYaBiIAHep0KWdKvi42Vn

Vp = 4KRlIxcyWLEDItw1eFdGHNBjj8ozIXYEwZIDxgOf

P. Refracción

Desviación y cambio de velocidad de la onda dependiendo del ángulo de incidencia. La onda se refleja o se refracta.

Discontinuidad Sísmica

La profundidad a la que se observa un cambio notable en el comportamiento de las ondas sísmicas.

Hay Dos Tipos de Discontinuidades

  • D. Primaria: El cambio es brusco y repentino. La discontinuidad de Mohorovičić se localiza en la separación entre la corteza y el manto, entre los 5 y 70 km de profundidad. La corteza oceánica no supera los 10 km de profundidad, mientras que la corteza continental tiene entre 25 y 70 km, es más gruesa en las cordilleras. La discontinuidad de Gutenberg se sitúa a unos 2.900 km de profundidad, que separa el manto del núcleo.
  • D. Secundaria: Repetti: se encuentra a unos 800 km de profundidad y se interpreta como la zona de transición entre el manto superior e inferior. Wiecher y Lehmann: Esta a unos 5.000 km de profundidad y se interpreta como la zona de transición del núcleo externo líquido al interno sólido.

Modelo Geoquímico del Interior Terrestre

Este modelo explica que la Tierra está formada por varias capas (corteza, manto y núcleo).

Capas Geoquímicas

  • Corteza y Manto: Formados por silicatos.
  • Núcleo: Es metálico.

Temperatura Interna de la Tierra

Gradiente Geotérmico: Variación de la temperatura con la profundidad terrestre. El valor medio es de 3°C/100m. Cuando aumenta la profundidad, la variación es menor.

Modelo Geodinámico

Este modelo se fija en los movimientos del planeta.

  1. Litosfera: La capa externa de la Tierra que se comporta rígidamente, por eso está fragmentada en placas litosféricas. Su grosor varía entre 50 y 200 km, dependiendo si es la litosfera oceánica o continental. La litosfera comprende toda la corteza y la parte más rígida y externa del manto superior.
  2. Manto Sublitosférico: Son materiales plásticos que se deforman sin romperse. Se encuentra debajo de la litosfera.
  3. Mesosfera: Es el resto del manto que no es plástico y está debajo de la sublitosfera.
  4. Endosfera: Es la esfera interna que gira, es decir, el núcleo metálico. El movimiento que hay en el núcleo no es el mismo que el que realiza la Tierra.

Silicatos

Son las sales del ácido silícico.

Corteza Continental

Es muy heterogénea. Tiene 4.000 millones de años. Densidad: 2,7 g/cm al cubo.

Tipos de Rocas que Encontramos

  • R. Sedimentarias: Abundan cerca de la superficie.
  • R. Metamórficas: La más abundante es el granito, que puede ser plutónico o metamórfico. Aumentan con la profundidad.
  • R. Plutónicas: Se originan en cámaras dentro de la corteza terrestre.
  • R. Magmáticas: Son plutónicas y volcánicas.

Corteza Oceánica

Su densidad es 3 g/cm al cubo. Las rocas oceánicas no superan los 200 millones de años. Los basaltos son más densos porque tienen más hierro.

Hay Tres Niveles

  • Sedimentos: Es la primera capa de r. sedimentarias.
  • Basaltos: Son r. volcánicas.
  • Gabros: Son r. plutónicas. Estos dos últimos son más densos.

Manto

Se piensa que la roca que forma el manto es peridotita.

Peridotita

Silicatos ricos en hierro y magnesio. Densidad del manto varía entre 3,3 g/cm al cubo y 5,5 g/cm al cubo conforme aumenta la profundidad. Más del 80% del volumen terrestre es manto.

Núcleo

Es metálico y es más de la mitad de la masa terrestre (d = 10 y 13 cm al cubo). Es metálico porque hay meteoritos metálicos y porque tienen un cambio magnético, y esto solo se origina en cuerpos metálicos.

El núcleo es una aleación del hierro y níquel, esto se sabe porque los meteoritos son de NiFe y porque el Fe es el metal más abundante en el universo.

Se supone que un 12% del núcleo es oxígeno o azufre, y eso explica que no sea tan denso como sería si fuera metal.

Se sabe que en el interior terrestre es frecuente el azufre y que se mezcla bien con el hierro.