Geología Terrestre: Estructura Interna, Tectónica de Placas y Procesos Dinámicos

La Geosfera: Estructura y Métodos de Estudio

La Geosfera es la parte sólida del planeta, que incluye la corteza, el manto y el núcleo. Para su estudio, se emplean diversos métodos:

Métodos de Investigación Geológica

• Métodos directos: Sondeos, observación de rocas, radar y sonar.
• Métodos indirectos: Principalmente el estudio de las ondas sísmicas (P y S).

Ondas Sísmicas y Discontinuidades Terrestres

Las ondas sísmicas son fundamentales para comprender el interior de la Tierra. Se clasifican en:

Tipos de Ondas Sísmicas

• Ondas P (primarias): Son rápidas y pueden propagarse tanto por sólidos como por líquidos.
• Ondas S (secundarias): Son más lentas y solo pueden atravesar materiales sólidos.

El comportamiento de estas ondas ha permitido identificar varias discontinuidades internas en la estructura terrestre:

Principales Discontinuidades Internas

• Moho: Ubicada entre la corteza y el manto.
• Gutenberg: Separa el manto del núcleo externo.
• Lehmann: Marca la transición entre el núcleo externo y el núcleo interno.

Modelos del Interior Terrestre

El interior terrestre se describe mediante dos modelos principales:

Modelo Geoquímico: Composición

Este modelo clasifica las capas según su composición química:

• La Corteza: Se distingue entre la corteza continental (compuesta principalmente por granito) y la corteza oceánica (de basalto).
• El Manto: Formado predominantemente por peridotita.
• El Núcleo: Compuesto por un núcleo externo líquido y un núcleo interno sólido, ambos ricos en hierro y níquel.

Modelo Geodinámico: Comportamiento Físico

Este modelo se centra en el comportamiento físico y mecánico de las capas:

• La Litosfera: Es la capa más externa y rígida.
• La Astenosfera: Una capa plástica que permite el movimiento de las placas.
• La Mesosfera y la Endosfera: Capas más profundas con características específicas.

Teoría de la Deriva Continental

En 1912, Alfred Wegener propuso la teoría de la Deriva Continental, postulando la existencia de un supercontinente ancestral, Pangea, hace millones de años. Sus principales pruebas fueron:

Evidencias y Limitaciones

• Encaje continental: La similitud en las formas de las costas (ej., África y Sudamérica).
• Fósiles idénticos: Hallazgo de los mismos tipos de fósiles en continentes actualmente separados.
• Estructuras geológicas: Similitud de cadenas montañosas y formaciones rocosas entre continentes.
• Evidencias paleoclimáticas: Restos de glaciares en regiones que hoy son cálidas.

A pesar de estas pruebas, la teoría de Wegener fue inicialmente rechazada debido a que no pudo explicar el mecanismo que impulsaba el movimiento de los continentes.

Expansión del Fondo Oceánico

Décadas más tarde, Harry Hess propuso la teoría de la Expansión del Fondo Oceánico. Según esta, en las dorsales oceánicas, el magma asciende desde el manto, creando nueva corteza oceánica y empujando las placas litosféricas lateralmente. Las evidencias que respaldaron esta teoría incluyen:

Mecanismo y Evidencias

• Edad de las rocas: Las rocas más jóvenes se encuentran cerca de las dorsales oceánicas, y su edad aumenta a medida que se alejan.
• Bandas magnéticas: La presencia de bandas magnéticas simétricas a ambos lados de las dorsales, que registran las inversiones del campo magnético terrestre.

Teoría de la Tectónica de Placas

La combinación de la deriva continental y la expansión del fondo oceánico culminó en la formulación de la Teoría de la Tectónica de Placas. Esta teoría postula que la litosfera terrestre está fragmentada en grandes segmentos rígidos, denominados placas, que se desplazan lentamente sobre la astenosfera plástica. Estas placas pueden ser de tipo oceánico, continental o mixto, y su interacción es responsable de fenómenos geológicos como terremotos, volcanes y la formación de cordilleras.

Límites de Placas Tectónicas

Existen tres tipos de límites entre placas, cada uno asociado a procesos geológicos específicos:

• Límites Divergentes: Las placas se separan, permitiendo el ascenso de magma y la formación de nueva corteza oceánica (ej., la Dorsal Mesoatlántica).
• Límites Convergentes: Las placas chocan entre sí, lo que puede dar lugar a:
  • Subducción oceánica-continental: Una placa oceánica se desliza bajo una continental, formando volcanes (ej., la Cordillera de los Andes).
  • Colisión continental-continental: Formación de grandes cadenas montañosas (ej., el Himalaya).
  • Subducción oceánica-oceánica: Formación de arcos de islas volcánicas.
• Límites Transformantes: Las placas se deslizan lateralmente una respecto a la otra, generando intensa actividad sísmica (ej., la Falla de San Andrés).

El Ciclo de Wilson: Apertura y Cierre de Océanos

El Ciclo de Wilson describe la evolución de las cuencas oceánicas y los continentes a lo largo de millones de años, explicando cómo los océanos se abren y se cierran en un proceso cíclico:

1. Formación de un rift continental.
2. Aparición de un mar joven.
3. Desarrollo de un océano amplio.
4. Inicio de la subducción de la corteza oceánica.
5. Colisión de continentes y formación de una cordillera.

Procesos Geológicos Internos de la Tierra

Los procesos geológicos internos son aquellos que se originan en el interior de la Tierra y modelan su superficie. Incluyen:

• Deformaciones: Alteraciones en la forma y volumen de las rocas debido a fuerzas tectónicas.
  • Fallas: Fracturas en las rocas con desplazamiento relativo de los bloques (ej., normales, inversas, de desgarre).
  • Pliegues: Dobleces o curvaturas de las capas rocosas causados por compresión (ej., anticlinales y sinclinales).
• Magmatismo: Procesos relacionados con el magma.
  • Plutónico: El magma se enfría lentamente en el interior de la Tierra, formando rocas como el granito.
  • Volcánico: El magma asciende a la superficie y se enfría rápidamente, dando lugar a rocas como el basalto o la obsidiana.
• Metamorfismo: Transformación de rocas preexistentes por cambios de calor y presión, sin llegar a la fusión.

Datación de Rocas: Métodos Relativos y Absolutos

Para determinar la edad de las rocas y los eventos geológicos, se emplean dos tipos principales de datación:

• Datación relativa: Permite ordenar los acontecimientos geológicos cronológicamente según su posición estratigráfica y el uso de fósiles guía.
• Datación absoluta: Proporciona una edad numérica específica en millones de años, utilizando la desintegración de radioisótopos (como el Uranio-238 o el Potasio-40). Otros métodos incluyen la dendrocronología (anillos de crecimiento de árboles) y el estudio de las varvas glaciares (capas anuales de sedimentos).