Geología: Explorando el Interior de la Tierra y la Tectónica de Placas

Métodos de Investigación Geológica

Métodos Directos

• Recogida de muestras en la superficie
• Minas
• Muestras de lava

Métodos Indirectos

• Método Magnético: Estudio del campo magnético y sus variaciones.
• Método Gravimétrico: Estudio de la gravedad y sus desviaciones.
• Método Eléctrico: Estudio del campo eléctrico y sus desviaciones.
• Método Sísmico: Es el que más datos nos ha aportado sobre el interior terrestre.

Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas se originan en un terremoto y se propagan desde el hipocentro o foco sísmico. En la vertical desde el foco sísmico se encuentra el epicentro, desde donde se generan las ondas superficiales que causan los efectos devastadores de los seísmos.

Las ondas internas son de dos tipos: P y S, y se transmiten como el sonido y la luz, desviando sus trayectorias al variar la composición y características del medio que atraviesan (sufren refracciones o desviaciones de su trayectoria y reflexiones).

Diferencias en la forma de desplazarse, velocidad y materiales que pueden atravesar las ondas sísmicas:

• Ondas P (Primarias):

  • Llamadas primarias, son las primeras en ser registradas en los sismogramas.
  • Más rápidas.
  • Longitudinales: a su paso las rocas se comprimen y descomprimen alternativamente.
  • Atraviesan materiales sólidos y fluidos.

• Ondas S (Secundarias):

  • Llamadas secundarias, son más lentas y se recogen más tarde en los sismogramas.
  • Transversales: a su paso los materiales vibran de forma perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
  • Atraviesan materiales sólidos, no fluidos.

Las ondas llevarán una mayor velocidad cuanto más compactos sean los materiales que atraviesan.

Discontinuidades Sísmicas

Una discontinuidad sísmica es cualquier cambio más o menos brusco en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas. Se utilizan para dividir en capas el interior de la Tierra.

Una variación brusca es una discontinuidad de primer orden e indica un cambio en la composición o estado físico de los materiales atravesados. Son la Discontinuidad de Mohorovičić (D. Mohorovicio) y la Discontinuidad de Gutenberg (D. Gutemberg).

Una variación suave es una discontinuidad de segundo orden.

División de la Tierra según las Discontinuidades Sísmicas

• Corteza: Hasta la D. Mohorovičić (5-10 km en corteza oceánica y 25-70 km en continental).
• Manto: Hasta la D. Gutemberg (290 km). En esta capa, a 800 o 1000 km, hay otra discontinuidad secundaria de Repetti que separa el manto superior del inferior.
• Núcleo: Hasta 5150 km, donde hay una discontinuidad secundaria de Wiechert-Lehman que separa el núcleo externo del interno.

Teoría de la Tectónica de Placas

La Teoría de la Tectónica de Placas explica situaciones y procesos geológicos que hasta la década de los 60 no tenían una explicación:

• Origen y localización de los volcanes
• Formación y localización de los orógenos o cordilleras
• Origen y distribución de los seísmos
• Cambios en la distribución de los mares y los continentes

Esta teoría se basa en:

• Teoría de la Deriva Continental de Alfred Wegener
• Teoría de la Expansión de los Fondos Oceánicos
• Paleomagnetismo

Origen y Desarrollo de la Teoría

A comienzos del siglo XX, Alfred Wegener propuso la Teoría de la Deriva Continental, afirmando que los continentes actuales estuvieron unidos hace unos 200 millones de años constituyendo una gran masa continental llamada Pangea.

Esta Pangea se dividió en dos grandes masas continentales que se desplazaron hacia el hemisferio norte (Laurasia) y hacia el sur (Godwuana), y posteriormente se seguiría fragmentando y desplazando hasta el momento actual.

Wegener no pudo conocer la causa de los desplazamientos, pero sus argumentos fueron confirmados posteriormente por:

• El estudio de los fondos oceánicos y la Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico.
• El descubrimiento de la magnetización de las rocas que forman el fondo oceánico (Paleomagnetismo).

Capas de la Tierra

• Corteza: Es una delgada capa superficial. En los continentes tiene un grosor medio de 35 km, y en su composición predomina el granito y el gneis con una cubierta de sedimentos. En los océanos, su grosor medio es de 8 km y abunda el basalto, cubierto también por sedimentos.
• Manto: Es una capa muy gruesa que llega hasta los 2900 km de profundidad. Está separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovičić o Moho. La roca que constituye el manto es la peridotita.
• Núcleo: Es la esfera central. Está separado del manto por la discontinuidad de Gutenberg. Se compone de hierro y níquel.
• Litosfera: Es la capa más externa y rígida de la Tierra sólida. Incluye toda la corteza y un poco del manto superior. La litosfera continental tiene entre 100 y 200 km de grosor, mientras que la oceánica oscila entre 50 y 100 km.
• Manto sublitosférico: Es la capa que está entre la litosfera y el núcleo. Las rocas se encuentran en estado sólido, aunque cercanas a su punto de fusión; por eso es una capa dúctil (plástica y deformable). En el manto sublitosférico se distingue una capa superior, la astenosfera, que llega hasta los 660 km de profundidad, y otra inferior, la mesosfera, que alcanza los 2900 km.
• Núcleo externo: Situado bajo el manto, llega hasta la discontinuidad de Lehmann, a 5150 km. Se halla en estado líquido. Es la única capa del interior terrestre que está fundida.
• Núcleo interno: Comprende el resto del núcleo y se encuentra en estado sólido.

Diferencias entre la Corteza Continental y Oceánica

• Composición química: La corteza continental tiene una composición más variada, con predominio de granito y gneis, mientras que la corteza oceánica está compuesta principalmente por basalto.
• Espesor: La corteza continental es más gruesa (25-70 km) que la oceánica (5-10 km).

Información sobre el Núcleo

Se admite que el núcleo está compuesto por hierro, níquel y silicio. Esta mezcla se comporta igual que lo que se ve en el interior del planeta, según descubrieron los científicos con efectos sísmicos.

Detección de las Dos Zonas del Núcleo en las Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas P siguen propagándose, descienden y luego recuperan su velocidad en la discontinuidad de Wiechert-Lehman. Las ondas S no se propagan desde los 2900 km, lo que indica que a esa profundidad el material está en un estado que no les permite atravesarlo (fluido).

El núcleo externo deja pasar las ondas P y acelera su velocidad, desviando sus trayectorias y siendo recogidas estas una vez pasada la zona de sombra.

Límites de Placas Litosféricas

”.La placa litosférica es cada uno de los fragmentos de litosfera.Las fracturas que separan una placa de otra se denominan bordes o límites de placa de bordes o límites de placa y son los lugares geológicamente más activos siendo la actividad sísmica volcánica o ambas.

 Dorsales oceánicas. (son constructivos) Son los límites de placa en los que se genera nueva litosfera oceánica a partir de materiales ígneos, procedentes del interior terrestre. Se identifican con facilidad por tratarse de relieves, generalmente submarinos, con una intensa actividad magmática. También hay actividad sísmica y el flujo térmico es elevado.
Zonas de subducción. (destructivos) Son límites de placa en los que se destruye litosfera. Las fosas oceánicas marcan algunas de las zonas de subducción más importantes. En ellas se producen los mayores terremotos del planeta. En las zonas de subducción situadas junto a las grandes fosas oceánicas hay, además, una notable actividad volcánica. La más profunda es la fosa de las marinas 11 km
Fallas transformantes. (pasivos) Son los límites de placa en los que no se crea ni se destruye litosfera. Estas fallas cortan a las dorsales y, a veces, conectan zonas de subducción con dorsales. Tienen actividad sísmica importante, pero no actividad volcánica.

Pangea es el nombre del supercontinente que al parecer
existió hace 300 millones de años en nuestro planeta. Agrupaba la mayor parte de las tierras emergidas y se formó por el movimiento de las placas tectónicas que hizo que todos los continentes anteriores se convirtiesen en uno.