Geología Fundamental: Estructura Terrestre, Tectónica de Placas y Mineralogía

Experimentación Científica

La experimentación en geología y otras ciencias implica una serie de pasos fundamentales:

• Recogida de muestras.
• Preparación de muestras: limpieza, aislamiento y tratamiento.
• Ensayos en condiciones experimentales.
• Modelos y simulaciones.
• Clasificación e interpretación de los datos.
• Verificación de hipótesis.
• Comunicación de resultados.

Métodos Indirectos en Geofísica

Para el estudio de la Tierra, se emplean diversos métodos indirectos que permiten inferir propiedades del subsuelo:

• Métodos gravimétricos.
• Estudio del flujo geotérmico.
• Estudio del campo magnético.

Modelo Dinámico de la Tierra

La Tierra se estructura en capas concéntricas con diferentes propiedades físicas y dinámicas:

• Litosfera: Aproximadamente 100 km de espesor, compuesta por rocas rígidas.
• Astenosfera: Capa de rocas plásticas con fusión parcial.
• Mesosfera: A partir de 670 km de profundidad, es más densa y más viscosa.
• Endosfera: Compuesta por una capa líquida y otra más sólida (referencia al núcleo).

La Corteza Terrestre

La corteza es la capa más externa y delgada de la Tierra, con un espesor promedio de 20 km, y es muy heterogénea.

Corteza Continental

• Forma los continentes y las plataformas continentales.
• Parte está sumergida bajo el océano.
• Su espesor es de aproximadamente 30 km.
• Está alterada por la erosión.

Corteza Oceánica

• Forma los fondos de los océanos.
• Espesor de 3-15 km.
• Uniforme en composición.

El Manto Terrestre

El manto es la capa más voluminosa de la Tierra, extendiéndose desde la discontinuidad de Gutenberg hasta los 2900 km de profundidad.

Manto Superior

• Separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovičić.
• Su zona externa tiene un comportamiento dinámico similar al de la corteza.
• Bajo la litosfera, hasta 670 km de profundidad, se extiende el resto del manto superior, conocido como astenosfera.
• Esta capa tiene cierta plasticidad y fluye lentamente.
• En la astenosfera podría haber rocas parcialmente fundidas.

Manto Inferior

• A partir de 670 km, los minerales son más compactos y la capa es más densa.
• Presenta un comportamiento plástico y las rocas fluyen lentamente.

Límite Manto-Núcleo

• Corresponde a los últimos 200 km del manto inferior.
• En algunas zonas, las ondas P disminuyen su velocidad, indicando que algunas rocas están fundidas.

El Núcleo Terrestre

El núcleo se extiende desde la discontinuidad de Gutenberg hasta el centro de la Tierra.

• La presión es 1.3-1.5 millones de veces superior a la atmosférica.
• La temperatura alcanza los 6000 ºC.
• Su principal componente es el hierro.

Núcleo Externo

• 2270 km de grosor.
• Es líquido y fluido.

Núcleo Interno

• Comienza a los 5100 km de profundidad.
• Es sólido y muy denso.

Diferencias entre Deriva Continental y Tectónica de Placas

Aunque relacionadas, la deriva continental y la tectónica de placas son conceptos distintos:

• La deriva continental no explicaba el mecanismo por el cual se movían los continentes, postulando que se desplazaban como barcos.
• La tectónica de placas, en cambio, ofrece un marco teórico completo con pruebas que confirman el movimiento de las placas litosféricas y los procesos que lo impulsan.

Bordes de Placas Tectónicas

Los límites entre placas tectónicas se clasifican según el tipo de movimiento:

Bordes Divergentes

Caracterizados por la separación de placas, lo que genera:

• Dorsales oceánicas: Cadenas montañosas submarinas de perfil agreste y gran longitud.
• Valles de rift: Grandes depresiones alargadas con los bordes levantados y actividad volcánica en sus fondos, formados por lava.
• Fosas tectónicas.
• Salida de magma al exterior.
• Pueden formar nuevos fondos oceánicos.

Bordes Convergentes

Se producen cuando las placas colisionan, resultando en:

• Formación de relieves (cadenas montañosas).
• Intensa actividad sísmica.
• Magmatismo.
• Formación de arcos insulares.

Bordes Pasivos (Transformantes)

Las placas se deslizan lateralmente una respecto a la otra, causando:

• Fallas transformantes.
• Presencia de puntos calientes.
• Actividad sísmica.

Elementos de un Pliegue Geológico

Los pliegues son deformaciones de las rocas causadas por fuerzas compresivas. Sus elementos principales son:

• Charnela.
• Plano axial.
• Traza axial.
• Inmersión.
• Vergencia.

Los pliegues se clasifican según diversas características:

• Por los estratos: Anticlinal y Sinclinal.
• Por el grado de compresión: Isópacos y Anisópacos.
• Por la vergencia: Recto, Inclinado, Tumbado, Recumbente.

Elementos de una Falla Geológica

Las fallas son fracturas en las rocas a lo largo de las cuales ha habido un desplazamiento. Sus elementos clave incluyen:

• Plano de falla.
• Labio levantado.
• Buzamiento del plano de falla.
• Estrías.
• Dirección de la línea de falla.
• Línea de falla.
• Labio hundido.

El Mineral: Definición y Propiedades

Un mineral es una sustancia natural que cumple con las siguientes características:

• Ser un sólido.
• Inorgánico.
• Originado en un proceso natural.
• Estable a cierto intervalo de presión y temperatura.
• Composición química definida y homogénea.
• Estructura interna ordenada.

Cristalogénesis

La cristalogénesis es el proceso mediante el cual un mineral forma cristales.

• Cristalización: Es la formación de cristales nuevos y puede tener lugar mediante:
  • Solidificación de un magma.
  • Precipitación química a partir de disoluciones.
  • Sublimación.
• Recristalización: Una serie de transformaciones en estado sólido que pueden hacer que algunos cristales se transformen en otros sin variar su composición.

Clasificación de Silicatos

Los silicatos son el grupo de minerales más abundante en la corteza terrestre, clasificados según la disposición de sus tetraedros de sílice:

• Nesosilicatos (1 tetraedro).
• Sorosilicatos (2 tetraedros).
• Ciclosilicatos.
• Inosilicatos.
• Filosilicatos.
• Tectosilicatos.