Fundamentos de Geodinámica Terrestre: Interior, Placas y Ciclos

Métodos de Estudio del Interior Terrestre

El conocimiento sobre la composición y estructura interna de nuestro planeta se obtiene a través de diversos métodos, tanto directos como indirectos:

1. Sondas y minas: Permiten un estudio directo, pero la profundidad máxima alcanzada es de aproximadamente 13 km, lo cual es insignificante comparado con el radio terrestre de 6371 km.
2. Estudio de las rocas: Fenómenos naturales como la erosión exponen rocas de mayor profundidad, y las erupciones volcánicas traen a la superficie materiales del interior terrestre, proporcionando pistas sobre su composición.
3. Meteoritos: Proporcionan información valiosa sobre los materiales primigenios del sistema solar, que son análogos a los que formaron la Tierra en sus etapas iniciales.
4. Métodos sísmicos: Son los más eficaces. El análisis de las ondas sísmicas generadas por los terremotos, cuyas vibraciones viajan por el interior terrestre, nos proporciona información detallada sobre la estructura y composición de las capas internas a través de los sismógrafos.

Estructura Interna de la Tierra

La Tierra se puede clasificar en capas según su composición química o su comportamiento dinámico:

Clasificación Composicional

1. Las capas composicionales están distribuidas en orden de densidad creciente y separadas por discontinuidades sísmicas:
   • La corteza y el manto están compuestos principalmente por rocas. La corteza es la capa más externa, menos densa y rica en Silicio (Si) y Magnesio (Mg).
   • El núcleo es metálico, compuesto principalmente por Hierro (Fe) y Níquel (Ni).

Clasificación Dinámica

2. Las capas dinámicas, basadas en su comportamiento mecánico, son:
   • La litosfera: Es la capa rígida y superficial que engloba toda la corteza más una porción del manto superior.
   • La astenosfera: Es una parte del manto que se encuentra parcialmente fundida y es más plástica y dúctil, permitiendo el movimiento de la litosfera sobre ella.
   • La mesosfera: Corresponde a la parte sólida y rígida del manto inferior.
   • El núcleo: Se divide en una parte exterior fundida (núcleo externo) y una parte interior sólida (núcleo interno).

Evidencias de la Deriva Continental

La teoría de la Deriva Continental, propuesta por Alfred Wegener, se apoyó en diversas pruebas:

1. Pruebas paleontológicas: La presencia de fósiles de organismos terrestres idénticos en continentes actualmente separados por vastos océanos.
2. Pruebas geológicas: El notable **encaje** de las costas continentales (especialmente entre África y Sudamérica) y la continuidad de estructuras geológicas y tipos de rocas a través de los océanos.
3. Pruebas paleoclimáticas: La existencia de evidencias de climas pasados (como depósitos glaciares o carbón) en regiones donde hoy no serían posibles, indicando que los continentes se encontraban en diferentes latitudes en el pasado.

Tipos de Placas Tectónicas

Las placas litosféricas se pueden clasificar según su tamaño y el tipo de litosfera que las compone:

1. Según su tamaño: Se distinguen 8 grandes placas principales (como la Placa Pacífica o la Euroasiática) y una serie de microplacas más pequeñas.
2. Según el tipo de litosfera: Se clasifican en placas continentales (compuestas mayormente por litosfera continental), oceánicas (compuestas por litosfera oceánica) y mixtas (que combinan ambos tipos de litosfera).

Relación entre Deriva Continental y Tectónica de Placas

La Tectónica de Placas es la teoría que explica el mecanismo detrás de la Deriva Continental:

1. La subducción: Es el proceso por el cual una placa oceánica se dobla y se hunde en el manto. Al alcanzar el manto, el material de la placa oceánica se funde parcialmente, generando **magmas** que ascienden y alimentan los volcanes.
2. La Tectónica de Placas postula que:
   1. La litosfera está dividida en grandes bloques rígidos, denominados **placas**, que cubren la superficie terrestre.
   2. La mayor parte de la actividad geológica interna (terremotos, volcanes, formación de montañas) se concentra en los **límites entre las placas**.
   3. Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales oceánicas (límites divergentes) y se destruyen por el proceso de **subducción** en las fosas oceánicas (límites convergentes).
   4. Las placas arrastran los continentes e interaccionan entre sí: si dos placas se separan, se generan nuevos océanos; y si se acercan, se pueden levantar **cordilleras** y producir otros fenómenos orogénicos.

Tipos de Límites entre Placas Tectónicas

Las interacciones entre placas definen tres tipos principales de límites:

1. Límites constructivos (divergentes): Son zonas donde las placas se separan, provocando el ascenso de magma y la creación de nueva **litosfera oceánica** (ej. dorsales oceánicas y rifts continentales).
2. Límites destructivos (convergentes): Son zonas donde las placas colisionan. Incluyen las **zonas de subducción** (donde una placa oceánica se introduce en el manto bajo otra placa) y las colisiones continentales (donde dos continentes chocan, generando grandes cordilleras).
3. Límites pasivos (transformantes): Son fracturas conocidas como **fallas transformantes**, donde dos placas friccionan o rozan lateralmente sin crear ni destruir litosfera, originando **seísmos** (terremotos) frecuentes.

Modalidades de Subducción

La subducción puede ocurrir de diferentes maneras, dependiendo del tipo de litosfera involucrada:

1. Subducción bajo litosfera continental: La fosa oceánica se encuentra adyacente al borde de un continente. La compresión y el **vulcanismo** asociado dan lugar a la formación de una **cordillera de borde continental** (ej. la Cordillera de los Andes).
2. Subducción bajo litosfera oceánica: Provoca la formación de un **arco de islas volcánicas** sobre la placa cabalgante. La dirección del arco volcánico suele apuntar hacia la placa que subduce.

El Ciclo de Wilson

El Ciclo de Wilson, propuesto por J. Tuzo Wilson, describe la historia cíclica de la Tierra en términos de procesos de **ruptura y reunificación de continentes** y la apertura y cierre de océanos. Este ciclo se desarrolla en varias etapas:

1. Ruptura continental y extensión oceánica: Se inicia con la formación de un **rift continental** (como el Valle del Rift en África), un profundo surco generado por fracturas a través de las cuales ascienden magmas. Su fondo puede estar ocupado por lagos. Si el proceso continúa, el continente acabará fragmentándose en dos, dando origen a un nuevo océano.
2. Cierre del océano: A medida que la litosfera oceánica se aleja de la dorsal, se vuelve progresivamente más fría, densa y antigua. Llega un momento en que su densidad es suficiente para que se hunda en el manto, provocando la formación de **fosas oceánicas** y el inicio de la **subducción**. El océano comienza a reducirse y los continentes adyacentes empiezan a acercarse.
3. Colisión continental: Cuando dos continentes se acercan y entran en contacto, sus bordes, a menudo cargados de sedimentos depositados en el pasado, colisionan. Dado que la **litosfera continental** es más gruesa y ligera que la oceánica, no subduce de manera significativa. Tras el choque, la velocidad de acercamiento de las placas se reduce hasta detenerse. Los sedimentos y las rocas de los márgenes continentales son intensamente plegados y deformados, formando una **cordillera intercontinental** (ej. el Himalaya).