Estructura y origen de la Tierra: formación, capas internas y tectónica de placas

1. Formación de la Tierra

La Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años y, en sus orígenes, era una bola de fuego incandescente. Con el paso del tiempo los materiales comenzaron a enfriarse y se formó la parte sólida con gran actividad volcánica. Los volcanes expulsaron durante millones de años materiales sobre la superficie y liberaron a la atmósfera primitiva diversos gases.

Atmósfera primitiva y ciclo de lluvias

La atmósfera primitiva carecía de oxígeno (O2), pero contenía abundante cantidad de hidrógeno, metano y amoníaco (gases nocivos para los organismos actuales). El vapor de agua, al descender a las partes frías de la atmósfera, cambió a estado líquido, precipitándose en forma de lluvia. Al caer sobre las rocas aún calientes, el agua se evaporaba, repitiéndose este ciclo durante mucho tiempo.

Las lluvias arrastraron en su recorrido compuestos orgánicos, que se depositaron junto con el agua en las partes bajas. De esta manera se formaron los océanos primitivos, con los materiales menos pesados hacia la superficie y los más densos hacia el fondo.

2. Modelo geoquímico y las capas de la Tierra

El modelo geoquímico representa la estructura de la Tierra como una sucesión de capas de distinta composición química. Según este modelo, la Tierra se divide en:

Capas principales

• Corteza (≈ 8–60 km): Es una delgadísima capa rocosa en la superficie terrestre. Tiene alrededor de 8 km de espesor bajo los océanos y unos 30 km bajo las cordilleras. En la corteza abundan elementos como el oxígeno y el hierro.
• Manto (≈ 60–2.900 km): Está constituido por óxidos de silicio, magnesio y hierro que forman rocas densas.
• Núcleo: Ocupa el centro de la Tierra. Su densidad es la más alta y está formado probablemente por una aleación de hierro con una pequeña cantidad de níquel.

Modelo estructural por comportamiento mecánico

También denominado modelo estructural, representa la estructura de la Tierra en función de la rigidez y del comportamiento ante las deformaciones de los materiales de las diferentes capas. Se divide en:

• Litosfera: Capa exterior. Es dura, rígida y quebradiza. Es más gruesa en las montañas y más delgada bajo los océanos. Su espesor puede alcanzar alrededor de 150 km.
• Astenosfera: Capa plástica con poca rigidez, debido a la elevada temperatura en esa zona del manto que hace que los materiales se encuentren parcialmente fundidos. Es fácilmente deformable ante las presiones.
• Mesosfera: En ella existe una zona denominada capa D, donde el núcleo limita con el manto. Se considera que en la capa D el manto pierde rigidez al entrar en contacto con el núcleo parcialmente fundido. Esta zona es tal vez una de las más dinámicas del planeta.
• Endosfera: Constituida por el núcleo. La zona más extensa de ella corresponde con el núcleo externo, que es plástica, lo que permite que se produzcan movimientos del material en su interior.

3. Placas oceánicas y placas mixtas

Placas oceánicas: Están cubiertas íntegramente por corteza oceánica, delgada y de composición básica, con hierro y magnesio como elementos dominantes. Aparecen sumergidas en toda su extensión, salvo por la existencia de edificios volcánicos intraplaca, de los cuales los más altos aparecen emergidos, o por arcos (de islas) en alguno de sus bordes.

Placas mixtas

Placas mixtas. Son placas parcialmente cubiertas por corteza continental y, a su vez, en parte por corteza oceánica. La mayoría de las placas presenta estas características. Para que una placa fuera íntegramente continental tendría que carecer de bordes de tipo divergente (dorsales) en su contorno. En teoría esto es posible en fases de convergencia y de colisión de fragmentos continentales. Así pueden interpretarse algunas subplacas que constituyen los continentes.

Observaciones finales

El estudio conjunto del modelo geoquímico y del modelo estructural permite comprender tanto la composición como el comportamiento mecánico de las capas terrestres, así como los procesos que conducen al vulcanismo, a la formación de océanos y a la dinámica de placas que moldea continuamente la superficie del planeta.