ESTRUCTURA DE LA TIERRA

CONSTITUCIÓN INTERNA DE LA TIERRA

La Tierra es una esfera de 6.374 kilómetros de radio y el estudio de su interior es muy complejo. Más si se tiene en cuenta que, hasta principios del siglo XX, no se tuvo idea de la configuración de las tierras emergidas y hubo que esperar hasta finales de ese mismo siglo para completar la exploración de los fondos marinos. Siendo esto es así con la parte de la Tierra observable, mucho más arduo será el trabajo para descifrar su interior. No sirven sondas ni observaciones directas. Se hace necesario medir ruidos, temperaturas, analizar lo expulsado por los volcanes, etc. Sólo de esta forma y con estos métodos se puede avanzar en el estudio del interior de la Tierra.

Hay dos modelos con los que se puede explicar cómo es el interior terrestre: el modelo geoquímico, basado en la composición química del interior, y el dinámico, basado en el comportamiento mecánico de los materiales del interior terrestre.

1.- Modelo Geoquímico:

El modelo geoquímico divide el interior terrestre en zonas de diferente composición química y mineralógica o diferente estado físico de sus componentes. Cada zona tiene diferentes propiedades que la siguiente, con lo cual cambia su respuesta ante las ondas sísmicas. Estos cambios vienen marcados por las discontinuidades.

1.1.- Corteza

Es la capa más externa, fina e irregular. Su espesor varía desde 5 km bajo los fondos oceánicos hasta más de 70 km en algunos puntos de los continentes. Es la menos densa, formada por elementos químicos ligeros, como el oxígeno, carbono, silicio, etc y es donde tienen lugar los procesos geológicos externos.

La frontera entre corteza y manto se manifiesta en dos fenómenos físicos. En primer lugar, hay una discontinuidad en la velocidad sísmica, que se conoce como la Discontinuidad de Mohorovicic, o "Moho". Se cree que este fenómeno es debido a un cambio en la composición de las rocas, de unas que contienen feldespatos plagioclásicos (situadas en la parte superior) a otras que no poseen feldespatos (en la parte inferior).

Se pueden apreciar dos tipos de corteza: Corteza Continental y Corteza Oceánica. El tránsito de una a otra es lateral, a través de la denominada Corteza de Transición

a) Corteza Continental: la más gruesa, puede llegar a 70 km de espesor. Está formada por una gran variedad de rocas, desde sedimentarias a metamórficas e ígneas, pero en su interior dominan los granitos y andesitas. Tiene mayor espesor que la corteza oceánica (en zonas de montaña puede alcanzar los 70 Km como en los Andes y el Himalaya). El tránsito de la zona inferior a la superior es gradual, a través de una zona intermedia (niveles estructurales o zócalo). Por encima se sitúa una capa de rocas sedimentarias, que forman la denominada cobertera

La edad se distribuye de manera desigual, a modo de "parches":

- Cratones o escudos continentales: son las regiones más antiguas. Son geológicamente estables (sin vulcanismo ni sismicidad). Suelen ocupar las zonas centrales de los continentes.

- Orógenos: son las regiones más jóvenes. Generalmente en la periferia de los continentes y con actividad geológica (vulcanismo y/o sismicidad).

Es en la Corteza Continental donde se encuentran las rocas más antiguas (hasta 3.800 millones de años.

Los continentes están formados por la corteza continental, que está compuesta por rocas félsicas (silicatos de sodio, potasio y aluminio), más ligeras, con una densidad media de 2,7 g/cm3.

b) Corteza Oceánica: mucho más delgada y homogénea (entre 5 y 10 km de espesor). Formada por cuatro niveles, de abajo a arriba:

- Gabros (roca plutónica).

- Gabros con diques de basalto.

- Basalto (roca volcánica).

- Capa superficial y discontinua de sedimentos (sedimentos y rocas sedimentarias).

Morfológicamente, está formada por unas elevaciones a modo de grandes cordilleras que surcan los océanos de norte a sur, las dorsales, con actividad volcánica; un fondo plano y extenso, la llanura abisal, y unas depresiones muy profundas (hasta 11.000 m de profundidad) y alargadas, las fosas

La Corteza Oceánica es muy joven, con edades máximas de rocas de 180 millones de años y una distribución de edades muy peculiar. Su densidad media es de 3 gr/cm3

Las rocas más modernas (actuales) se encuentran en el entorno de las dorsales, aumentando la edad simétricamente a ambos lados de la misma.

Las rocas más antiguas se encuentran junto a los márgenes continentales estables o en las proximidades de las fosas.

c) Corteza de transición: entre las dos anteriores. Es, simplemente, un tránsito de la continental a la oceánica. Está formada por bloques de Corteza Continental fracturados con diques de basalto intercalados.

1.2. Manto:

Bajo la corteza se encuentra una capa que va desde los 50 a los 2900 Km de profundidad (desde la discontinuidad de Mohorovicic a la de Gutemberg) y que constituye gran parte del volumen de la Tierra. Se considera que está formado por peridotitas: rocas magmáticas básicas, de color oscuro, con olivino, piroxenos y plagioclasa cálcica. Debe estar en estado sólido o semisólido. Las altas presiones y temperaturas que hay en esta capa hacen que los minerales más abundantes (olivino y piroxenos) aparezcan con estructuras más compactas y densas. Capa intermedia, el 83% del volumen del planeta.

En esta capa se originan los movimientos de convección, que son el motor del movimiento de las placas y el origen de los fenómenos internos (terremotos y volcanes y formación de cordilleras).

Dentro del manto se diferencian varias zonas:

- Mano superior, hasta los 670 Km de profundidad, con estructuras menos compactas y con una capa de baja velocidad en su parte superior, desde los 70 km hasta los 250 km de profundidad que se conoce con el nombre de Astenósfera en el modelo dinámico. Su baja velocidad se puede deber a un estado semifluido de los materiales que permite las corrientes de convección en su interior.

El modelo dinámico llama Litosfera a toda la parte que está por encima de la Astenósfera y que es rígida (corteza y parte del manto superior).

- Zona de transición, entre 400 y 670 Km de profundidad, en la que hay anomalías.

- Manto inferior, hasta los 2900 Km de profundidad (discontinuidad de Repetti), con estructuras más densas. Se detectan penachos o plumas de materiales procedentes de su límite con el núcleo hasta el límite superior del Manto.

1.3 Núcleo

Zona más interna de la Tierra, Su T° alcanza los 4500ºC. Se extiende hasta el centro de la Tierra, con el 16% del volumen y el 32% de la masa terrestre. Podemos diferenciar dos regiones:

Núcleo externo: en estado fluido. Es muy denso (1012 gr/cm3). T° 3500ºC. Se producen corrientes en la masa de hierro que generan el campo magnético. Compuesto por hierro, óxidos de níquel y azufre y silicio), que va desde los 2900 hasta los 5100 Km, y el núcleo interno,

Núcleo interno: comienza a los 5100 km, discontinuidad Wiechert-Lehmann, aumenta la V de las ondas P. Es sólido y muy denso, 13,6 gr/cm3 en el centro de la Tierra. Altísimas presiones y 4500ºC.

La rotación del núcleo externo líquido sobre el núcleo interno sólido origina el campo magnético terrestre.

2. Modelo Dinámico:

El modelo dinámico: divide el interior terrestre en zonas que, por tener diferentes propiedades físicas (estado físico, densidad, rigidez), tienen diferente comportamiento ante las presiones.

2.1. Litosfera: capa que comprende la corteza (continental y oceánica) y parte del manto superior, tiene un espesor de unos 100 Km. Es rígida y está dividida en fragmentos, llamados placas litosféricas. Las placas se mueven, alejándose o chocando unas de otras, lo que da lugar a algunos fenómenos (terremotos, zonas volcánicas).

2.2. Astenósfera: zona del manto superior, en la que los materiales están semi-fundidos (por lo cual las ondas sísmicas disminuyen su velocidad) y tiene una gran plasticidad, lo que facilita la formación de corrientes de convección, que a su vez pueden mover las placas.

2.3. Mesosfera: zona del manto inferior, entre la astenósfera y la capa D. En ella se producen corrientes de convección que propagan el calor desde el núcleo hacia las zonas más superficiales y que son el motor de las placas.

2.4. Capa D: nivel parcialmente fundido, acumula parte de los materiales de las placas que subducen. En esta zona se generan las corrientes de convección (el motor del movimiento de las placas) y, en ocasiones, escapa calor de forma puntual, generando plumas del manto relacionadas con vulcanismos puntuales (punto caliente, vulcanismo de Hawai).

2.5. Endosfera:

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