Descubriendo la Estructura Interna de la Tierra: Métodos de Investigación y Modelos Geofísicos

Métodos de Estudio del Interior Terrestre

El interior de la Tierra es inaccesible, por lo que su estudio se realiza mediante dos categorías principales de métodos:

• Métodos de estudio directos (estudio de las rocas, sondeos y minas).
• Métodos de estudio indirectos (meteoritos, métodos sísmicos).

Métodos Directos

Estudio de las Rocas

Existen fenómenos naturales que sacan a la superficie rocas que se han formado en el interior terrestre. Entre ellos cabe citar la erosión y las erupciones volcánicas.

Sondeos y Minas

Los sondeos y minas nos permiten profundizar hasta unos 13 km, una distancia insignificante comparada con el radio terrestre, que es de 6371 km de profundidad.

Métodos Indirectos

Meteoritos

Son cuerpos celestes que llegan a nuestro planeta. La mayoría provienen del cinturón de asteroides que hay entre Marte y Júpiter. Tienen unos 4500 millones de años y derivan de la materia de la cual se formó el sistema solar.

Método Sísmico

Este método está basado en el análisis de las ondas sísmicas producidas en los terremotos. Las ondas sísmicas se generan en el hipocentro y viajan a través del interior terrestre. El estudio de la velocidad de las ondas y de sus trayectorias ha permitido conocer el interior terrestre. Una variación brusca de la velocidad indicará que en ese lugar cambia la composición o el estado físico de los materiales terrestres.

Tipos de Ondas Sísmicas

• Ondas “P” (Primarias): Se desplazan a mayor velocidad (son las primeras que se registran en los sismógrafos). Son ondas longitudinales, es decir, las partículas rocosas vibran en la dirección de propagación de la onda. Se producen a partir del hipocentro y se propagan en todos los medios (sólidos y líquidos).
• Ondas “S” (Secundarias): Se desplazan a menor velocidad. Sus ondas son transversales, es decir, la vibración de las partículas rocosas es perpendicular al avance de la onda. Se producen a partir del hipocentro y se propagan únicamente a través de sólidos.

Modelo Geoquímico o Estático

Este modelo se basa en la composición química. Se han establecido las siguientes capas, separadas por discontinuidades sísmicas:

Corteza

Se extiende desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovicic. Se distingue entre la Corteza Continental y la Corteza Oceánica.

Corteza Continental (C. continental)

• Espesor: Entre 30 y 70 km de profundidad en continentes.
• Densidad: Menor.
• Antigüedad: Entre 0 y 4000 millones de años.
• Composición: Abundan el granito y rocas metamórficas como gneis y esquistos, y en la zona superficial, rocas sedimentarias.

Corteza Oceánica (C. oceánica)

• Espesor: Entre 5 y 10 km en los océanos.
• Densidad: Mayor.
• Antigüedad: Entre 0 y 180 millones de años.
• Composición: Capa de gabros, sobre ella una capa de basaltos y una capa de sedimentos superficial.

Manto

Es la zona comprendida entre las discontinuidades de Mohorovicic y Gutemberg (2900 km). Está constituida principalmente por peridotita.

Núcleo

Se extiende desde la discontinuidad de Gutemberg hasta el centro de la Tierra. Se distinguen dos partes:

• Núcleo Externo: Se encuentra fundido, compuesto por Fe, Ni, S, Si y O. La discontinuidad de Lehmann (5150 km) lo separa del núcleo interno.
• Núcleo Interno: Es sólido, compuesto por Fe y Ni. Se extiende hasta el centro de la Tierra (6371 km).

Modelo Dinámico

Este modelo se basa en el estado físico y en el comportamiento mecánico de las distintas capas:

Litosfera

Es la capa más externa y rígida, formada por la corteza y parte del manto superior. Se encuentra en estado sólido y alcanza unos 100 km de profundidad. Está fragmentada en placas litosféricas y se encuentra en movimiento.

Astenosfera

Se sitúa por debajo de la litosfera, desde los 100 km hasta unos 670 km de profundidad. Comprende una parte del manto superior. Presenta un comportamiento más plástico, es decir, aunque esté en estado sólido, sus materiales pueden fluir muy lentamente como un líquido.

Mesosfera

Formada por el resto del manto hasta los 2900 km de profundidad. Es atravesada por las corrientes de convección y presenta un comportamiento más plástico.

Endosfera

Comprende el núcleo externo (fundido) y el núcleo interno (sólido).

Estructura Horizontal de la Corteza Continental y Oceánica

Estructura Horizontal de la Corteza Continental

Corteza Continental Emergida

• Orógenos o cordilleras
• Cratones
• Cuencas de sedimentación

Corteza Continental Sumergida

• Plataforma continental
• Talud continental