Exploración Geológica de la Tierra: Métodos y Estructura Interna

Densidad Terrestre

Conociendo el volumen y la masa, obtenemos la densidad teórica terrestre. La densidad de las rocas terrestres superficiales es de 2.7 g/cm³, por lo que la densidad de las capas profundas debe ser mayor. Conclusión: la Tierra es una esfera heterogénea con materiales densos en el interior y más ligeros en la superficie.

Método Gravimétrico

La gravedad varía según:

• El punto de latitud donde nos encontremos, ya que la Tierra no es una esfera perfecta (el radio polar es 22 km menor que el ecuatorial).
• El punto de latitud donde nos encontremos, ya que la aceleración centrífuga se opone a la aceleración de la gravedad (la g es mínima en el ecuador y máxima en los polos, mientras que la aceleración centrífuga es máxima en el ecuador y nula en los polos).
• La altitud: cuanto mayor sea esta, mayor será la distancia al centro de la Tierra.
• La masa existente por debajo del punto de observación (el valor de g en la superficie de un océano será menor que en la superficie terrestre a nivel del mar, por defecto de masa del agua respecto al de la tierra).
• La presencia o ausencia de masa debido al relieve.

Los valores teóricos esperados para la gravedad no siempre coinciden con los reales obtenidos con gravímetros. Las anomalías son positivas (+) cuando el valor real es mayor al teórico (se dan en zonas donde el manto está próximo a la Tierra, debido a su mayor densidad, y son zonas de minerales metálicos); son negativas (-) cuando el valor real es menor que el teórico (se dan en zonas donde la corteza está engrosada, debido a la menor densidad de la corteza continental, y son zonas de domos salinos).

Temperatura

Aumenta 3 ºC cada 100 m (gradiente térmico). Este es mayor bajo dorsales y hot spots (anomalías geotérmicas (+)) y es menor en las fosas oceánicas (anomalías geotérmicas (-)). Este gradiente se mantiene hasta los 30-50 km. A partir de ahí, va aumentando hasta llegar a unos 6000 ºC en el centro. El calor interno es el resultado del calor residual de la formación, cuando hace 4400 millones de años el planeta estaba incandescente, y de la desintegración de isótopos radiactivos (²³⁸U, ²³²Th, ⁴⁰K).

Magnetismo Terrestre

El núcleo externo es líquido y metálico, y el interno, sólido, pero también metálico. Los polos magnéticos no coinciden con los geográficos y están separados por un ángulo llamado declinación magnética. Para medir se utilizan magnetómetros. La existencia de anomalías magnéticas (+) indica la existencia de yacimientos de hierro, y las (-) indican yacimientos salinos. En los últimos 3.6 millones de años ha habido 9 inversiones de polaridad. Se desconocen las causas. Este proceso siempre es precedido de una disminución de la intensidad magnética.

Método Eléctrico

Conociendo la resistividad que oponen las rocas a una corriente eléctrica de intensidad y diferencia de potencial conocidas, podemos saber su naturaleza. Es un método eficaz para poca profundidad, pero pierde precisión a partir del kilómetro. Se utiliza este método para la prospección de aguas subterráneas y yacimientos metálicos.

Estudio de Meteoritos

Son cuerpos sólidos que entran en la órbita terrestre. Algunos impactan contra la superficie y otros se desintegran al llegar a la atmósfera (estrellas fugaces). Provienen del cinturón de asteroides existente entre Marte y Júpiter. Su composición química es parecida a la de la Tierra y provienen de los planetesimales que no llegaron a aglomerarse. Se clasifican en:

• Acondritas: Silicatos de Fe, Ca y Mg.
• Condritas: Silicatos de Mg.
• Sideritos: Ricos en Fe y Ni.
• Siderolitos: Ricos en Fe y silicatos.

Corteza Oceánica

Tiene un espesor de 8-10 km, con rocas homogéneas y simples, y una densidad de 3 g/cm³. Su edad es de hasta 180 millones de años. Las zonas más jóvenes están en las dorsales y las más antiguas en los bordes, cerca de las fosas. Se divide verticalmente en: capa de sedimentos, capa de basaltos y capa de gabros. Horizontalmente se pueden encontrar llanuras abisales, fosas oceánicas y dorsales oceánicas.

Corteza Continental

Tiene un espesor de 30-70 km, con rocas variadas y complejas, y una densidad de 2.7 g/cm³. Su edad es de hasta 3800 millones de años. Las rocas más antiguas están en el centro de los continentes y las más modernas en los bordes. Horizontalmente podemos encontrar cratones, orógenos, plataformas interiores y plataformas continentales.

Bordes Constructivos

Son zonas con esfuerzos de tensión que tienden a separar placas. El magma asciende y forma litosfera oceánica (dorsales oceánicas).

Bordes Destructivos

Son zonas de placas enfrentadas por esfuerzos de compresión. La placa más delgada y densa (oceánica) sumerge bajo la otra. Así se destruye litosfera oceánica para compensar la formación de litosfera en las dorsales (zonas de subducción).

Bordes Neutros

La relación entre dos placas es por esfuerzos de cizalla, debido a desplazamientos laterales. No se crea ni se destruye litosfera, pero dan lugar a fallas transformantes.

Métodos Directos

• Minas: hasta los 3000 m.
• Sondeos Geológicos: son barrenas que perforan el terreno y sacan “testigos” de hasta 12 km de profundidad.
• Volcanes: entre el magma se pueden encontrar muestras de manto terrestre.
• Orógenos: materiales profundos afloran al exterior al ser erosionadas las rocas que los recubrían.