Geología Interna de la Tierra: Métodos de Estudio y Dinámica de Placas

Métodos de Estudio del Interior Terrestre

Para comprender la composición y estructura de nuestro planeta, la geología emplea diversas técnicas. Estas se clasifican en métodos directos e indirectos, cada uno aportando información valiosa sobre las profundidades de la Tierra.

Métodos Directos

Permiten obtener muestras de materiales procedentes del interior terrestre, proporcionando evidencia tangible de su composición.

• Minas: Para la extracción de recursos y el estudio de simas naturales.
• Sondeos mecánicos: Nos permiten obtener cilindros de roca del interior sin tener que excavar pozos profundos.
• El vulcanismo: A veces arrastra consigo fragmentos de roca original o arrancados durante su ascenso, conocidos como xenolitos, que ofrecen pistas sobre el manto y la corteza profunda.
• La erosión: Al desmantelar antiguas cordilleras, expone en la superficie rocas formadas a kilómetros de profundidad. Algo similar genera la actividad tectónica de la Tierra.

Métodos Indirectos

Proporcionan información sobre el interior terrestre a través del estudio de diversas propiedades físicas, sin necesidad de extraer muestras.

• Meteoritos: Son los materiales primigenios del Sistema Solar y nos permiten hacernos una idea de la composición del material que formó la Tierra.
• Densidad media de la Tierra: Conociendo la aceleración de la gravedad y el volumen de la Tierra, podemos calcular su masa y, con ello, su densidad media, lo que sugiere la presencia de materiales densos en su interior.
• Métodos eléctricos y magnéticos: Permiten detectar masas metálicas en el subsuelo o aguas subterráneas, revelando propiedades de las rocas.
• Método sísmico: Se basa en el estudio de las ondas sísmicas originadas en los terremotos que atraviesan todo el planeta, revelando cambios en la densidad y el estado de la materia.

Modelos Geoquímico y Geodinámico del Interior Terrestre

El estudio del interior de la Tierra ha llevado al desarrollo de dos modelos principales que describen su estructura: el modelo geoquímico, basado en la composición, y el modelo geodinámico, basado en el comportamiento mecánico.

Modelo Geoquímico

Este modelo divide la Tierra en capas concéntricas según su composición química.

• Corteza: Es la capa más delgada y superficial, compuesta principalmente de rocas ligeras (silicatos).
• Manto: Está constituido por peridotitas, rocas más pobres en silicio y más ricas en hierro y magnesio, y más densas que la corteza.
• Núcleo: Es metálico y, tanto el externo como el interno, están formados en su mayor parte por hierro y níquel. Es responsable del campo magnético terrestre.

Modelo Geodinámico

Este modelo clasifica las capas de la Tierra según su comportamiento mecánico y propiedades físicas.

• Litosfera: Es la capa rígida y superficial, capaz de fracturarse y generar terremotos. Incluye la corteza y la parte superior del manto.
• Astenosfera y Mesosfera: Estas capas abarcan el resto del manto que, aunque es sólido, presenta un comportamiento plástico capaz de fluir y deformarse sin fracturarse, permitiendo el movimiento de las placas.
• Capa D'': Es la zona de transición entre la mesosfera y la endosfera, caracterizada por cambios en las propiedades sísmicas.
• Endosfera: El núcleo externo es líquido y en él se generan corrientes de convección que contribuyen al campo magnético. El núcleo interno es sólido y va creciendo a medida que la Tierra se enfría.

El Equilibrio de Flotación: Isostasia

La Isostasia es el equilibrio de flotación existente entre la litosfera y la astenosfera, de forma que si la masa de una porción de litosfera aumenta (por ejemplo, por acumulación de hielo o sedimentos), tiende a hundirse; y si se reduce (por erosión o deshielo), tiende a elevarse.

El Estudio de los Fondos Oceánicos

La exploración de los fondos oceánicos ha revelado características geológicas fundamentales para entender la dinámica terrestre.

• Relieves: Los primeros mapas de relieve mostraron dos tipos de estructuras desconocidas hasta entonces:
  • Dorsales oceánicas: Son largas cordilleras submarinas que suelen recorrer la zona central de los océanos, donde se crea nueva corteza.
  • Fosas oceánicas: Son largas, estrechas y profundas trincheras que suelen aparecer en los márgenes de los océanos, donde la corteza se subduce.
• Composición y edad: Se trata de relieves muy jóvenes, especialmente en las dorsales, lo que indica una formación reciente y continua.
• Sedimentos: Apenas han recibido sedimentos, lo que corrobora su juventud y la constante renovación del fondo oceánico.

¿Qué son las Placas Litosféricas?

Una placa litosférica es cada uno de los grandes fragmentos en los que se encuentra dividida la litosfera, separados por cinturones sísmicos y volcánicos, que se mueven sobre la astenosfera.

La Tectónica de Placas

La teoría de la tectónica de placas surgió en los años sesenta, cuando a la hipótesis de la extensión del fondo oceánico se le añadió el concepto de placa, revolucionando nuestra comprensión de la geodinámica terrestre.

Principales Afirmaciones de la Tectónica de Placas:

• La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques, llamados placas, que cubren la superficie terrestre y encajan entre sí como un rompecabezas.
• La mayor parte de la actividad geológica interna (terremotos, volcanes, formación de montañas) se localiza en los límites entre las placas.
• Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales a partir de magmas procedentes del manto y se destruyen por subducción en las fosas oceánicas.
• Al moverse las placas, arrastran los continentes. Donde dos placas se separan, se genera un océano (divergencia); y donde se acercan, se forma una montaña o una fosa (convergencia).

Límites de Placa: Fallas Transformantes y Bordes Constructivos

¿Qué son las Fallas Transformantes?

Las fallas transformantes son límites de placa donde dos placas se deslizan y rozan lateralmente entre sí, sin que se cree ni se destruya litosfera. Son una fuente común de terremotos.

Bordes Constructivos (Divergentes)

En estos límites, las placas se separan, permitiendo el ascenso de magma y la creación de nueva litosfera.

• Rifts continentales: Son surcos a lo largo de los cuales se inicia la fragmentación de los continentes, pudiendo evolucionar a nuevos océanos.
• Las dorsales oceánicas: Constituyen los mayores relieves submarinos del planeta, donde se forma nueva corteza oceánica.
• Los océanos: Comienzan con mares estrechos y alargados (como el Mar Rojo) que se expanden a medida que las placas se separan.