¿Qué métodos indirectos se usan para estudiar el interior de la Tierra?

Se usan métodos gravimétricos, de temperatura, magnéticos, eléctricos, el estudio de meteoritos y el análisis sísmico basado en las ondas P y S. Cada uno aprovecha una propiedad física distinta de los materiales.

¿Qué es el ciclo de Wilson?

Es la evolución de las placas litosféricas desde que un continente se fractura y se forma un océano, hasta que este se cierra por subducción y se produce una colisión continental.

¿Cuáles son las pruebas de la tectónica de placas?

Son la deriva continental, las corrientes de convección del manto, el conocimiento del fondo oceánico y el magnetismo natural de las rocas, que muestra bandas magnéticas simétricas alrededor de las dorsales.

Estructura interna de la Tierra: métodos de investigación, modelos y tectónica de placas

Resumen

El documento describe cómo se estudia el interior de la Tierra, tanto con métodos directos como indirectos (gravimétricos, sísmicos, magnéticos, eléctricos, térmicos) y con tecnologías como el GPS, la teledetección o la tomografía sísmica. Explica los modelos geoquímico y dinámico de la estructura terrestre, las placas litosféricas y sus tipos de límites, y las causas del movimiento de las placas. Finaliza con el ciclo de Wilson y las pruebas que sustentan la tectónica de placas.

Puntos clave

Los métodos indirectos estudian el interior terrestre a partir de propiedades físicas como la gravedad, el magnetismo, la resistividad eléctrica o la velocidad de las ondas sísmicas.
El modelo geoquímico distingue corteza, manto (superior, zona de transición e inferior) y núcleo (externo, zona de transición e interno) según su composición.
El modelo dinámico distingue litosfera (50–200 km), astenosfera, mesosfera y endosfera según su comportamiento mecánico.
Los límites de placas pueden ser constructivos (dorsales), destructivos (zonas de subducción y colisión) o neutros (fallas transformantes).
El movimiento de las placas se explica por la convección del manto y por la fuerza de la gravedad en las zonas de subducción y dorsales.
El ciclo de Wilson describe la apertura y el cierre sucesivo de océanos hasta una colisión continental.
Pruebas como la deriva continental, el estudio del fondo oceánico y el magnetismo de las rocas respaldan la tectónica de placas.

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Métodos de investigación

Métodos directos

Ejemplos: minas, sondeos, volcanes, orógenos.

Métodos indirectos

Los métodos indirectos permiten conocer la estructura y composición interna de la Tierra a partir de propiedades físicas y observaciones remotas. Entre ellos destacan:

Gravimétrico: miden anomalías de gravedad que se producen por materiales más densos (anomalía positiva) o menos densos (anomalía negativa).
Temperatura: el gradiente de temperatura decrece con la profundidad.
Magnetismo: las rocas magnéticas dan lugar a anomalías positivas en el campo magnético terrestre; las rocas amagnéticas producen anomalías negativas (por ejemplo, domos salinos).
Eléctrico: se conoce la composición de las rocas a partir de la resistividad frente a la corriente eléctrica.
Meteoritos: la composición de los meteoritos es similar a la de los cuerpos que formaron la Tierra y aporta información sobre su origen.
Sísmico: se basa en el estudio de las ondas S y P. Ejemplos: Moho (discontinuidad de Mohorovičić), asociado a cambios en la velocidad de las ondas P; Gutenberg, donde las ondas S desaparecen y las ondas P muestran una reducción de velocidad.

Tecnologías de investigación

GPS: permite la ubicación exacta, la medición de pequeños movimientos, desplazamiento de fallas y el movimiento de placas continentales.
Teledetección: obtención de imágenes del planeta a partir de radiaciones electromagnéticas.
Sistemas de Información Geográfica (SIG): almacenan gran cantidad de información organizada en capas sobre un mapa digital.
Tomografía sísmica: estudio de la velocidad de las ondas dentro de las distintas capas de la Tierra, que permite establecer diferencias en la rigidez y composición de los materiales.

Modelos de la estructura de la Tierra

Modelo geoquímico

Corteza: existe la corteza continental (composición muy variable) y la corteza oceánica (formada por capas de sedimento, basaltos y gabbros).
Manto: formado por peridotitas; se distingue manto superior, zona de transición y manto inferior.
Núcleo: compuesto principalmente por hierro; se distingue núcleo externo, zona de transición y núcleo interno.

Modelo dinámico

Litosfera: 50–200 km; comprende la corteza y parte del manto superior. Es rígida y está fragmentada en placas litosféricas.
Astenosfera: de naturaleza más plástica; está constituida por zonas parcialmente fundidas y penachos calientes que facilitan el movimiento de las placas.
Mesosfera: región donde se forman células convectivas causadas por el ascenso de penachos calientes desde el límite con el núcleo.
Endosfera: término que se usa para referirse al núcleo en este contexto.

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Placas litosféricas

Principales placas: Africana, Euroasiática, Norteamericana, Sudamericana, Nazca, Pacífica, Indoaustraliana y Antártica.

Límites de placas litosféricas

Constructivos (dorsales): se crea litosfera oceánica; presentan gran actividad volcánica.
Destructivos (zonas de subducción):
- Subducción de litosfera oceánica bajo litosfera continental: gran actividad sísmica, térmica y volcánica; formación de cordilleras pericontinentales.
- Subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica: gran actividad sísmica y volcánica; formación de arcos de islas.
- Colisión continental: formación de cordilleras intracontinentales con actividad sísmica.
Neutros o pasivos: desplazamiento lateral entre placas que genera fuerzas cortantes y gran actividad sísmica (falla transformante).

Causas del movimiento de las placas

La transferencia de calor desde la base del manto hacia la litosfera se realiza por convección, lo que genera ramas ascendentes de material caliente y ramas descendentes de material frío, relacionadas con la subducción de las placas. Además, la fuerza de la gravedad favorece el movimiento en las zonas de subducción y desde las dorsales oceánicas.

El ciclo de Wilson

Evolución de las placas litosféricas desde que un continente se fractura para formar un océano hasta que éste se vuelve a cerrar, con la consiguiente colisión continental. Etapas típicas: primeras manifestaciones volcánicas, formación de un rift, expansión del suelo oceánico, subducción, cierre del océano y colisión continental.

Pruebas de la tectónica de placas

Deriva continental: demuestra que los continentes estuvieron unidos en el pasado; se basa en evidencias geológicas, paleontológicas y paleoclimáticas.
Corrientes de convección del manto: explican el movimiento relativo de las placas.
Conocimiento del fondo oceánico: permitió descubrir dorsales y fosas oceánicas, comprobar que la corteza oceánica es diferente de la continental en espesor y composición, y que es más joven cerca de las dorsales.
Magnetismo natural de las rocas: permite reconstruir la posición pasada de las masas continentales y demuestra la expansión del fondo oceánico mediante bandas magnéticas simétricas alrededor de las dorsales.