Geología: Estructura Interna de la Tierra, Tectónica de Placas y Mineralogía

Dataciones

Establecer la edad de un acontecimiento o material geológico:

Dataciones Absolutas

Se establece la edad concreta de un material o suceso. Ej. Anillos de crecimiento de un árbol.

Dataciones Relativas

Determina si un suceso o material es anterior o posterior a otro, sin aportar una edad precisa. Ej. Superposición de los estratos.

Métodos de Estudio del Interior de la Tierra

La determinación de su estructura y la composición química se realiza mediante métodos directos e indirectos.

Métodos Directos

Sondeos

Perforaciones que permiten acceder directamente a los materiales profundos y obtener muestras de ellos. Solo son válidos en el lugar donde se realiza el sondeo, máxima profundidad de 13 km. Ej. Península de Kola (Rusia).

Estudio del Magma

Por las erupciones volcánicas conocemos datos del interior. La lava no está en el mismo estado que en el interior, nos informa de su composición química. Informa de 200 km de profundidad, incluyen fragmentos de rocas no fundidas dentro de los magmas, podemos obtener información directa de estos materiales. Ej. Xenolitos.

Estudio de Meteoritos y Asteroides

Fragmentos de rocas, tamaño muy variable, proceden del espacio exterior, composición química:

• Sideritos: Meteoritos metálicos, formados por aleaciones de hierro y níquel, densidad elevada, asimilamos al núcleo.
• Aerolitos: Silicatos que son en su mayoría de Mg, e incluso carbonatos y nitratos. Densidad próxima a la corteza terrestre.
• Siderolitos: Mezcla de los anteriores, silicatos de Mg, Fe y menos abundantes. Suponemos que son como el manto.

Métodos Indirectos

Ondas Sísmicas

Vibraciones producidas por un foco sísmico, se propagan a través de la tierra en distintas direcciones en forma de ondas sísmicas. Inicia un terremoto en el interior, hipocentro punto situado por encima de este, y en la superficie terrestre el epicentro.

Ondas sísmicas: Perturbaciones que deforman elásticamente los sólidos:

• Ondas superficiales: Transmitidas por la superficie y son destructivas.
• Ondas profundas: Interior de la tierra, atraviesan el interior del planeta.

• Ondas P: Producen la 1ª perturbación, deforman los materiales en un movimiento de vaivén, por lo que también se llaman longitudinales. Mayor velocidad que las S.
• Ondas S: Producen la 2ª perturbación, movimiento de oscilación y también se llaman ondas transversales.

Las velocidades de las ondas P y S aumentan con la rigidez y disminuyen con la densidad del medio que atraviesan. Las P son capaces de atravesar todos los medios, pero las S no se transmiten en los fluidos ya que carecen de rigidez. Los cambios de velocidad de estas ondas sirven para interpretar cómo son los materiales atravesados por ellas.

Corteza Terrestre

Existe corteza oceánica y corteza continental.

Corteza Oceánica

Ocupa el 60% de la superficie del planeta. Tres áreas diferenciadas:

• Márgenes continentales: Zonas cercanas a los continentes, acumulan sedimentos procedentes del continente. Descenso suave hasta los fondos oceánicos o acaban en profundas fosas.
• Cuencas profundas: Son bastante planas, pero están salpicadas de islas, archipiélagos y montes submarinos de origen volcánico.
• Dorsales: Con cordilleras volcánicas, escasa altura, gran continuidad longitudinal. Ej. La dorsal medioatlántica.

Características

Su densidad media es de 3 g/cm³ y su espesor varía entre 3 y 12 km. Su edad es menor en el centro de los océanos y mayor en los bordes.

Composición

Tres capas:

• Sedimentaria: Puede tener varios kilómetros de espesor hasta casi desaparecer en las dorsales.
• Basaltos: Rocas volcánicas.
• Gabros: Rocas plutónicas.

Corteza Continental

40% de la superficie del planeta. En dos zonas:

• Escudos continentales o cratones: Zonas formadas por rocas muy antiguas, han sufrido plegamientos y arrasamientos, tienen topografía suave y son muy estables.
• Cordilleras: Son zonas con rocas metamórficas y/o sedimentarias, de menos de 500 millones de años, han sido deformadas y sometidas a elevadas presiones y temperaturas, y cubiertas de sedimentos recientes.

Características

La densidad media de 2,7 g/cm³, su espesor medio es de 30 km.

Composición

Compuesta por rocas plutónicas, volcánicas, sedimentarias y metamórficas.

Límites de Placas

Tres tipos:

Bordes Constructivos

Son zonas de dorsales oceánicas, se genera nueva litosfera oceánica por el ascenso de material procedente del manto. Separación de dos placas sometidas a fuerzas distensivas. Se produce expansión de los fondos oceánicos. Ej. La dorsal medioatlántica.

Bordes Destructivos

Esfuerzos de compresión. Choque de dos placas litosféricas.

• Zonas de Subducción: Una placa litosférica se sumerge por debajo de otra placa. En esta zona se forman arcos de islas volcánicas. Esto ocurre en el borde oeste de la placa Pacífica, por ej. en el archipiélago de Filipinas.
• Obducción: Choque de una placa continental con otra, no subducen ya que tienen la misma densidad. Se produce elevación y engrosamiento de la zona de choque formando orógenos. Ej. Zona del Himalaya.

Límites Pasivos

Deslizamiento lateral de una placa con respecto a otra, pero ni se crea ni se destruye litosfera. Estos bordes están asociados a fallas transformantes. La existencia de puntos calientes, consisten en una región del manto a temperatura más alta que el entorno, y de la que ascienden por convección rocas calientes aún sólidas que no se funden hasta llegar relativamente cerca de la superficie.

Minerales

Es una sustancia cristalina que se ha formado de modo natural, su origen es inorgánico, su estado es sólido, tiene una composición química fija y su ordenamiento es tridimensional.

Cada mineral tiene una composición química definida, representada con fórmula, y pertenece a un sistema cristalino, tiene una determinada estructura.

Minerales Isomorfos

Misma estructura cristalina, pero diferente composición química. El tamaño de los átomos o iones es semejante y es posible sustituir unos por otros sin alterar la estructura. Puede haber:

• Isomorfismo isovalente: Cuando la composición cambia iones de la misma valencia y signo. Ej. Calcita (CaCO₃) y magnesita (MgCO₃).
• Isomorfismo heterovalente: Cuando la composición cambia iones de distinta valencia, pero se compensa con otros elementos. Ej. Albita (NaSi₃AlO₈) y anortita (CaSi₂Al₂O₈).

Minerales Polimorfos

Hay minerales que tienen distinta estructura cristalina, pero la misma composición química. Se llaman polimorfos. Puede haber:

• Dimorfismo: Ej. Calcita (sistema trigonal) y aragonito (sistema rómbico), ambos de composición CaCO₃.
• Trimorfismo: Ej. Andalucita (sistema rómbico), Sillimanita (sistema rómbico, pero con distinta coordinación) y distena (sistema monoclínico), los tres de composición Al₂SiO₅.

Magmatismo

Un magma es una masa de rocas fundidas, de composición generalmente silicatada, cantidades variables de gases disueltos, y una pequeña porción de minerales en estado sólido.

Procesos Asociados a la Evolución de un Magma

• Diferenciación magmática: Los componentes sólidos y líquidos del magma pueden separarse durante la cristalización, porque los cristales que se forman, al ser más densos que el magma, caen al fondo de la cámara magmática. Cuando se solidifica el resto del magma da lugar a una roca con una composición distinta de la del magma inicial.
• Asimilación magmática: El magma, en su ascenso a la superficie, funde parte de las rocas encajantes y las asimila, por lo que altera su propia composición.

Sedimentación

Diagénesis

:Los sedimentos se transforman en rocas sedimentarias mediante las siguientes etapas:Acumulación de materiales, que forman capas superficiales superpuestas llamadas estratos. Compactación: el peso de las capas superiores comprime los sedimentos más profundos y se reducen los poros o huecos entre los fragmentos Cementación debida a la precipitación de sales disueltas que rellenan los huecos y poros, actuando como un cemento que une las partículas hasta formar la roca. Otros cambios como disoluciones, formación de nuevos minerales o recristalización