Geología: Qué Es, Procesos Geológicos y Estructura de la Tierra

Geología: la ciencia que estudia la Tierra

La geología es la ciencia que estudia la Tierra desde su origen, hace aproximadamente 4.600 millones de años, hasta hoy. Analiza las rocas, los procesos que las forman y transforman, y la historia del planeta.

Rocas y procesos geológicos

Agentes geológicos

Los agentes geológicos son fuerzas que modifican la superficie terrestre:

• Agentes externos: atmósfera (viento, temperatura, presión), agua, hielo y seres vivos (acción biológica).
• Agentes internos: procesos que se originan en el interior de la Tierra.

Procesos geológicos externos

Los procesos externos incluyen la erosión, el transporte y la sedimentación, que dan lugar a depósitos de sedimentos. Los sedimentos pueden ser multigranulares y incoherentes (sueltos) o coherentes (consolidados).

Estratos y rocas sedimentarias

Los sedimentos se depositan en forma de capas o estratos, cuerpos de forma tabular delimitados por una base (inferior) y un techo (superior). Su grosor se denomina potencia.

Litificación

La litificación es el proceso que convierte un sedimento no consolidado en una roca sedimentaria compacta. Comprende dos fases:

• Compactación: disminuyen los huecos y el volumen, y se reduce el espesor del estrato.
• Cementación: sustancias químicas disueltas en el agua precipitan en los huecos y pegan las partículas.

Principio de superposición de estratos (Steno)

Según la Ley de superposición de estratos de Nicolás Steno (1624), en condiciones normales todos los estratos se depositan en horizontal, de modo que el más antiguo se encuentra debajo. Si los estratos aparecen rotos o inclinados, es porque las fuerzas tectónicas han actuado después de su formación.

Fuerzas tectónicas y deformaciones

Las fuerzas tectónicas producen deformaciones en las rocas:

• Distensión (divergente): estiramiento de la corteza.
• Compresión (convergente): acortamiento de la corteza.

Según el comportamiento del material, las deformaciones pueden ser:

• Plásticas: al cesar el esfuerzo, la roca no recupera su forma original, dando lugar a pliegues.
• Elásticas: la roca recupera su forma al cesar el esfuerzo.
• Frágiles (rígidas): el material se rompe, dando lugar a fallas.

Pliegues

Los pliegues son ondulaciones de los estratos. Sus elementos son:

• Núcleo: parte interior del pliegue.
• Flanco: cada una de las partes laterales del pliegue.
• Charnela: punto donde el estrato cambia de inclinación.
• Plano axial: plano imaginario que pasa por la charnela y divide el pliegue en dos partes simétricas.
• Eje: línea de la charnela.
• Buzamiento: ángulo que forman los estratos con la horizontal.

Tipos de pliegues

• Anticlinales: pliegues convexos hacia arriba (forma de A).
• Sinclinales: pliegues cóncavos hacia arriba (forma de U).

Según su apertura y la inclinación de su plano axial, pueden clasificarse como abiertos (poco buzamiento), cerrados, en rodilla, en acordeón o en cofre.

Según la inclinación del plano axial: recto (90º), inclinado (ángulo distinto de 90º), tumbado (0º, horizontal).

Fallas

Las fallas son fracturas de las rocas con desplazamiento de los bloques, producidas por fuerzas compresivas o distensivas.

• Labios de la falla: los dos bloques que se desplazan. El superior se denomina labio superior y el inferior, labio inferior.
• Plano de falla: superficie real donde se deslizan los bloques.
• Salto de falla: distancia entre dos puntos que estaban unidos antes del desplazamiento.

Tipos de falla

• Directa: el bloque superior baja siguiendo el plano de falla. Se produce por distensión.
• Inversa: el bloque superior sube sobre el plano de falla. Se produce por compresión.
• Horizontal: los bloques se desplazan lateralmente, como al frotar las manos en sentidos opuestos.

Identificación de una falla

1. Señalar el bloque donde descansa el plano de falla, para determinar hacia dónde se desplazan los bloques.
2. Elegir una referencia y seguir un estrato.
3. Observar qué ocurre al cruzar el plano de falla: si el bloque baja por el plano, es directa; si sube, es inversa.

Relieves asociados a fallas

• Fosa tectónica: asociación de fallas que produce una depresión (hundimiento).
• Macizo tectónico: asociación de fallas que produce una elevación.

Volcanes

Un volcán es una estructura en forma de cono por la que sale magma desde el interior de la Tierra. Sus partes principales son:

• Cámara magmática: bolsa de magma situada en el interior.
• Conducto volcánico: conducto vertical por el que asciende el magma.
• Cráter: abertura de salida del magma.

Productos volcánicos

• Sólidos: bombas volcánicas (mayores de 10 cm), lapilli (de mm a 10 cm) y ceniza (menores de 1 mm).
• Líquidos: lava (magma expulsado a la superficie), formada principalmente por silicatos. Forma coladas.
• Gaseosos: gases volcánicos.

Terremotos

La sismología es la ciencia que estudia los terremotos. Un terremoto o sismo es una vibración producida por las ondas generadas por el movimiento de las fallas.

• Hipocentro: punto del interior donde se originan las ondas.
• Epicentro: punto de la superficie situado justo encima del hipocentro.
• Sismógrafo: aparato que mide la intensidad del sismo.

Tipos de ondas sísmicas

• Ondas P (primarias): longitudinales, con las partículas vibrando en la misma dirección de propagación. Atraviesan sólidos, líquidos y gases.
• Ondas S (secundarias): transversales, con las partículas vibrando perpendicularmente a la propagación. Solo atraviesan sólidos.
• Ondas L (superficiales): se propagan por la superficie con un movimiento en zigzag.

Estructura interna de la Tierra

Estructura estática (por composición)

• Corteza: de 0 a 40 km.
• Manto superior y manto inferior: de 40 a 2.900 km.
• Núcleo externo: líquido, de 2.900 a 5.100 km aproximadamente.
• Núcleo interno: sólido, hasta unos 6.350 km.

Estas capas están separadas por discontinuidades: Mohorovicic (40 km), Repetti (700 km), Gutenberg (2.900 km) y Lehmann (5.100 km).

Estructura dinámica (por comportamiento mecánico)

• Litosfera: corteza y parte superior del manto, hasta unos 150 km. Está dividida en placas tectónicas.
• Astenosfera: parte del manto superior sobre la que se desplaza la litosfera.
• Mesosfera: equivalente al resto del manto.
• Capa D: capa situada sobre el núcleo externo, de donde proceden todas las emisiones volcánicas.
• Endosfera: equivalente al núcleo externo más el núcleo interno.