Estructura Interna de la Tierra: Composición y Dinámica
Capas de la Tierra según su Composición
- Corteza Oceánica: Con un grosor de 10 km, forma los fondos de los océanos. Está compuesta principalmente por basalto y gabro, rocas ígneas más densas que el granito.
- Manto: Se encuentra debajo de la corteza y se extiende hasta la superficie del núcleo a 2.900 km de profundidad. Está compuesto por peridotita, una roca cuyo principal mineral es el olivino. Se divide en dos partes:
- Manto Superior: Se extiende desde la base de la corteza hasta los 670 km de profundidad.
- Manto Inferior: Situado por debajo del manto superior, aquí la presión es suficiente para compactar los minerales de la peridotita, resultando en una mayor densidad que el manto superior.
- Núcleo: Compuesto por un 85% de hierro, un 5% de níquel y un 10% de elementos no metálicos como silicio, oxígeno y carbono. Se distinguen dos zonas:
- Núcleo Externo: Se extiende hasta los 5.150 km de profundidad. Se encuentra en estado líquido y está agitado por corrientes de convección que son las responsables del campo magnético terrestre.
- Núcleo Interno: Con un radio de 1.220 km, se encuentra en estado sólido.
Capas de la Tierra según su Comportamiento Dinámico
- Litosfera: Capa rígida superficial que engloba toda la corteza y una porción del manto superior, también rígido. Existen dos tipos:
- Litosfera Continental: Compuesta por la corteza continental y parte del manto superior. Bajo las cadenas montañosas puede tener un espesor de 300 km, mientras que en zonas llanas continentales tiene unos 100 km.
- Litosfera Oceánica: Compuesta por la corteza oceánica y parte del manto superior. Bajo las zonas más antiguas de los océanos su espesor es menor de 100 km y bajo las zonas más jóvenes es menor de 20 km.
- Astenosfera y Mesosfera: Tienen un comportamiento más plástico y dúctil. Aunque están en estado sólido, pueden fluir muy lentamente, como los líquidos, especialmente la astenosfera.
- Endosfera: Se encuentra fundida en su mayor parte (núcleo externo), pero no en el centro (núcleo interno).
Según el modelo geodinámico del comportamiento de las capas terrestres, la litosfera se desplaza sobre la astenosfera y se fragmenta en bloques llamados placas litosféricas.
El Ciclo de las Rocas
El ciclo de las rocas es el conjunto de procesos geológicos que modifican las rocas, las transforman en sedimentos y convierten estos de nuevo en rocas. El ciclo litológico se produce de forma lenta y continua, permitiendo que cualquier roca pueda transformarse en uno de estos tres tipos: sedimentarias, metamórficas e ígneas. En la superficie terrestre tiene lugar la meteorización de las rocas, que se transforman en sedimentos. Estos sedimentos son transportados por agentes geológicos y acumulados en cuencas sedimentarias.
Evolución de la Teoría de la Tectónica de Placas
Primeras Teorías
- Teoría de la Deriva Continental: En 1912, Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental, afirmando que los continentes, cuyos perfiles encajan, habían estado unidos en un supercontinente llamado Pangea. Sin embargo, no pudo demostrar qué fuerza movía los continentes. Posteriormente, con el uso del sónar, se estudiaron los fondos oceánicos, descubriendo relieves y profundas grietas, incluyendo cordilleras de más de 2000 metros de altitud y miles de kilómetros de longitud. Se observó que las zonas llanas tenían pocos sedimentos.
- Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico: En 1960, se conocía la composición basáltica del fondo oceánico y que la dorsal oceánica era una cadena de volcanes activos. En 1962, Harry Hess propuso que las dorsales son zonas donde se genera nueva corteza oceánica, empujada por nuevo material, aumentando la extensión del océano. Estudios sísmicos demostraron que la litosfera, y no solo la corteza, se deslizaba arrastrada por corrientes de convección. Una prueba clave fue el bandeado magnético de los fondos oceánicos, que muestra la inversión de la polaridad del campo magnético terrestre a un ritmo irregular, registrada en rocas volcánicas con magnetita. La lava se consolidaba y los cristales de magnetita se orientaban según el campo magnético en ese momento.
El Nacimiento de la Tectónica de Placas
El estudio de los fondos oceánicos en la década de 1960 reveló que se conocía mejor el relieve lunar que el de los fondos oceánicos. Durante la Guerra Fría, los submarinos atómicos cobraron importancia como armas estratégicas, lo que impulsó la necesidad de mapas precisos de los fondos oceánicos. El sónar permitió la creación de mapas detallados, utilizando ultrasonidos y recogiendo su eco al chocar con algún obstáculo.
Principales Relieves Oceánicos
Los mapas de los fondos oceánicos revelaron una geografía variable, destacando dos formaciones principales: las dorsales y las fosas oceánicas.
- Dorsal Medio-Oceánica: Una enorme cordillera de 60.000 km de longitud y 2.000 km de anchura, con un surco central atravesado por fallas transformantes.
- Fosas: Estrechas y profundas trincheras. La más profunda es el Abismo Challenger, con 11 km de profundidad.
- Llanura Abisal: Con una profundidad media de 4 km.
- Arcos de Islas: Archipiélagos situados junto a fosas, que constituyen algunas de las áreas volcánicas más activas del planeta, como Japón y Filipinas.
- Islas Submarinas y Guyots: Antiguos relieves volcánicos sumergidos.
- Archipiélagos de Tipo Hawái: Archipiélagos alineados de islas volcánicas, asociados a puntos calientes o «hotspots».
Distribución de Terremotos y Volcanes
Los mapas generados por los sismógrafos mostraron que los terremotos se distribuyen en estrechas bandas denominadas cinturones sísmicos, donde también se concentran los volcanes. La liberación de energía interna en forma de magmas y sacudidas sísmicas es mayor en determinadas zonas, mientras que el resto de la superficie permanece en calma. La actividad interna de la Tierra se concentra en las fosas, los ejes de las dorsales oceánicas y las cordilleras jóvenes.