Modelos de la Estructura Interna de la Tierra
Modelo Geoquímico
Este modelo utiliza la composición química para separar las capas de la Tierra: corteza, manto y núcleo.
1. Corteza
Es la capa más externa de la Tierra, extendiéndose desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovičić (Moho). Presenta grandes diferencias laterales de grosor y composición. Los elementos más abundantes son oxígeno (O), silicio (Si), hierro (Fe) y calcio (Ca).
– Corteza Continental
Con un espesor de 25 a 70 km, está formada por rocas poco densas como granitos y sedimentos. Su estado es sólido y rígido. Su edad oscila entre 0 y 4000 millones de años (Ma).
– Corteza Oceánica
Con un espesor de 5 a 10 km, está formada por basaltos y gabros. Su edad oscila entre 0 y 180 Ma.
2. Manto
Zona comprendida entre la discontinuidad de Moho y la discontinuidad de Gutenberg, con una profundidad de 2900 km. Está formada por peridotita y abundan el O, Si, magnesio (Mg) y Fe. La diferencia de densidad entre el manto superior e inferior se debe a los efectos de la presión. Su estado es sólido y plástico.
3. Núcleo
Se encuentra por debajo de la discontinuidad de Gutenberg. Su alta densidad, su comportamiento ante las ondas sísmicas y su papel en la creación del campo magnético sugieren que está compuesto mayoritariamente por Fe y níquel (Ni), junto con Si, O y azufre (S).
Modelo Dinámico
Este modelo separa las capas según su comportamiento mecánico y estado físico.
– Litosfera
Con una profundidad de 75 a 100 km, es la capa más externa y rígida. Incluye la corteza y una parte del manto superior (continental y oceánica).
– Astenosfera
Con una profundidad de 100 a 350 km, es una capa plástica que corresponde al manto superior debajo de la litosfera.
– Mesosfera
Se extiende desde la astenosfera hasta el núcleo, con una profundidad de 2550 km. A partir de la capa D, se encuentra en estado fundido.
– Endosfera
Con una profundidad de 3471 km, corresponde al núcleo interno y externo.
Terremotos y Ondas Sísmicas
El método sísmico es el que más información ha aportado sobre la estructura interna de la Tierra. Se basa en el estudio de los terremotos, que son vibraciones del terreno provocadas por la liberación brusca de energía acumulada en las rocas sometidas a esfuerzos. Se forman al fracturarse o desplazarse grandes masas de rocas. Las fracturas se llaman fallas. El terremoto se origina en el hipocentro y el lugar más próximo en la superficie es el epicentro.
Ondas Profundas
Su velocidad depende del medio por el que se propagan.
– Ondas P
Son las más rápidas y llegan primero. Son ondas longitudinales, lo que significa que las partículas de la superficie vibran en la dirección de propagación de la onda. Cuando atraviesan las rocas, las comprimen y dilatan alternativamente.
– Ondas S
Se propagan a menor velocidad que las ondas P. Son ondas transversales, haciendo vibrar las partículas en una dirección perpendicular a la dirección de propagación. Solo se transmiten por sólidos.
Ondas Superficiales
– Ondas L
Producen movimientos horizontales, perpendiculares a la dirección de propagación. Las partículas vibran en un solo plano, con la superficie del terreno.
– Ondas R
Son las más lentas, aunque las más percibidas por nosotros. Las partículas se mueven de forma elíptica a la propagación en un plano vertical.
Dorsales y Fosas Oceánicas
Dorsales Oceánicas
Son grandes elevaciones submarinas situadas en la parte central de los océanos. Tienen una altura media de 2000 a 3000 metros y poseen un surco central, llamado rift, por donde sale magma procedente de la astenosfera. Presentan fracturas transversales llamadas fallas transformantes.
– Distribución y Escasez de Sedimentos
No hay sedimentos en las dorsales y muy pocos en los fondos oceánicos cercanos. A medida que nos alejamos de la dorsal, su potencia aumenta.
– Juventud de la Corteza Oceánica
Contienen capas de sedimentos donde los más superficiales son los actuales.
- En las dorsales, los basaltos son actuales.
- La antigüedad de los basaltos bajo los sedimentos aumenta al alejarnos de las dorsales.
- La edad de la corteza oceánica no supera los 180 Ma.
Fosas Oceánicas
Son regiones deprimidas y alargadas del fondo submarino donde aumenta la profundidad del océano. Pueden llegar hasta los 11 km de profundidad.
Isostasia y Tipos de Bordes de Placas
Isostasia
Es un mecanismo de ajuste que explica los movimientos verticales de la corteza. Establece que una zona con sobrecarga se hundirá y, al descargarse, se elevará.
Tipos de Bordes de Placas
– Bordes Constructivos o Divergentes
Se caracterizan por un movimiento de separación de placas, donde se forma nueva litosfera oceánica. Forman dorsales y rifts continentales.
– Bordes Destructivos o Convergentes
Se caracterizan por un movimiento de choque entre placas. Se destruye litosfera oceánica y se forman fosas, arcos de islas y cordilleras.
– Convergencia Corteza Oceánica-Corteza Continental
La litosfera continental es más ligera y gruesa que la oceánica, por lo que, al chocar, la oceánica se introduce debajo de la continental (subducción). La litosfera oceánica, al estar fría y contener agua, aumenta la temperatura al rozar con la continental, y el agua disminuye el punto de fusión de los minerales.
– Convergencia Corteza Oceánica-Corteza Oceánica
La litosfera oceánica aumenta su densidad al envejecer. Al llegar a los 100 Ma, alcanza una densidad superior que provoca su hundimiento (subducción espontánea). Las zonas de subducción son las de mayor actividad sísmica.
– Convergencia Corteza Continental-Corteza Continental
Se produce un choque entre placas continentales, que son demasiado ligeras para subducir. Al chocar, se forma una cordillera.
– Bordes Pasivos o Transformantes
Se caracterizan por un movimiento de rozamiento lateral entre placas. No se crea ni se destruye litosfera oceánica. Se forman fallas transformantes.
Ciclo de Wilson
Describe el proceso cíclico de apertura y cierre de los océanos, y la formación de cordilleras, a lo largo de millones de años.
1. Formación de un Domo Térmico
Un punto caliente en el manto provoca un abombamiento del continente y la ascensión de materiales del manto a través de fracturas.
2. Formación del Rift Continental
La litosfera continental se rompe y adelgaza, formándose un rift continental. Continúa la salida de magma por las fracturas.
3. Formación de un Mar Estrecho
Culmina la separación de las dos placas continentales y el espacio es ocupado por litosfera oceánica y un mar estrecho.
4. Océano Tipo Atlántico
Continúa la separación de las placas, sin presencia de fosas en los bordes.
5. Océano Tipo Pacífico
Comienza la subducción en uno de los bordes, formándose una cordillera. Las dos placas continentales se acercan.
6. Colisión Continental
Las placas continentales chocan, formándose una cordillera.
Teoría de la Tectónica Global
Esta teoría explica la dinámica de la Tierra, basándose en los siguientes principios:
- La litosfera está dividida en un conjunto de masas rígidas llamadas placas.
- Los bordes de las placas litosféricas pueden ser: dorsales (divergentes), zonas de subducción (convergentes) y fallas transformantes.
- Las placas litosféricas se mueven sobre los materiales plásticos del manto sublitosférico.
- Los desplazamientos de las placas se deben a la energía térmica del interior de la Tierra y, en menor medida, a la energía gravitatoria.
- La litosfera oceánica se renueva continuamente, mientras que la continental no.
- La Tierra ha experimentado cambios en la posición de las placas, así como en su forma, tamaño y número a lo largo del tiempo geológico.
Teoría de la Deriva Continental
Propuesta por Alfred Wegener, esta teoría postula que todas las tierras emergidas estuvieron unidas en el pasado formando un supercontinente llamado Pangea. Los continentes actuales son el resultado de la fragmentación de Pangea y el desplazamiento de sus fragmentos.
Argumentos de Wegener
– Argumentos Geográficos
Los continentes encajan entre sí como un rompecabezas.
– Argumentos Paleontológicos
La distribución de fósiles idénticos en continentes separados sugiere que estuvieron unidos en el pasado.
– Argumentos Geológicos
El estudio de cordilleras y formaciones geológicas a ambos lados del Océano Atlántico muestra continuidades.
– Argumentos Paleoclimáticos
Las evidencias climáticas coinciden en las zonas donde los continentes estaban unidos en el pasado.
Tectónica de Placas y Dinámica de los Fondos Oceánicos
La tectónica de placas explica la formación de volcanes, terremotos y otros procesos geológicos a través del movimiento de las placas litosféricas.
Paleomagnetismo
Los basaltos oceánicos contienen minerales de hierro que se imantan según el campo magnético existente durante su formación. Este magnetismo remanente se llama paleomagnetismo. El campo magnético terrestre se ha invertido varias veces a lo largo de la historia, quedando registrado en las rocas del fondo oceánico.
Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico
Esta teoría explica la formación de nueva litosfera oceánica en las dorsales oceánicas.
- El magma asciende desde la astenosfera y llega a la dorsal, donde se enfría y forma nuevo basalto con cristales de polaridad normal (coincidente con el campo magnético actual).
- La litosfera recién creada se aleja de la dorsal a ambos lados. El espacio dejado es ocupado por nuevo magma, que al solidificarse registra la polaridad del campo magnético en ese momento.
- Este proceso de creación de nueva litosfera oceánica continúa, y los basaltos formados registran la polaridad del campo magnético existente en cada momento, creando un patrón simétrico de bandas magnéticas a ambos lados de la dorsal.