Geología Terrestre: Origen, Estructura y Dinámica Interna del Planeta

Este documento explora los procesos fundamentales que han dado forma a nuestro planeta, desde su origen y la formación de sus capas internas hasta la influencia crucial de los seres vivos y los métodos utilizados para estudiar su interior.

Origen de la Estructura Terrestre

La Tierra, en sus inicios, debió ser un planeta homogéneo debido a varios factores clave:

• El impacto de las colisiones entre planetesimales (polvo cósmico y meteoritos).
• La compresión de los materiales a medida que aumentaba el tamaño del protoplaneta.
• El proceso de diferenciación gravitatoria del hierro, que, al ser más pesado, pasó a formar el núcleo primitivo.
• Los procesos de desintegración radiactiva de algunos elementos.

Sobre el núcleo primitivo se habrían ido ordenando el resto de los componentes por orden de densidad: los silicatos de hierro y magnesio constituyeron el manto, y en la parte más externa, los silicatos de aluminio, más ligeros, dieron lugar a la corteza. En cuanto a los gases, se condensarían pasando a formar la atmósfera primitiva. La condensación del vapor de agua dio origen a copiosas lluvias que formarían la hidrosfera.

Papel de los Seres Vivos en la Evolución Planetaria

Se ignora cuándo aparecen los seres vivos, pero sus restos se encuentran ya en las rocas más antiguas conocidas. Su aparición y desarrollo generaron un nuevo sistema terrestre: la biosfera, que modifica progresivamente la composición y propiedades de cada una de las esferas (atmósfera, hidrosfera, litosfera) hasta alcanzar la configuración actual. Los principales procesos en los que se producen interacciones entre la biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera son:

• La fotosíntesis, que produce O₂ y disminuye el CO₂.
• La génesis de los suelos, en la que confluyen aire, agua, tierra y seres vivos.
• La formación de combustibles fósiles a partir de la acumulación de materia orgánica en condiciones especiales.

Métodos Sísmicos para el Estudio del Interior Terrestre

Los métodos sísmicos se basan en el estudio de la propagación de las ondas sísmicas, denominadas sismos o seísmos. La energía liberada viaja en forma de ondas sísmicas en todas direcciones a partir del foco o hipocentro, que es la zona donde se origina. El punto de la superficie situado en la vertical del foco se denomina epicentro. Las ondas sísmicas son detectadas y registradas por los sismógrafos.

Tipos de Ondas Sísmicas

Existen tres clases de ondas sísmicas:

• Ondas Primarias P (longitudinales): Atraviesan sólidos y fluidos; son las más rápidas y son ondas de compresión en las que la vibración de la materia se produce en la misma dirección en que se propagan las ondas.
• Ondas Secundarias S (transversales): Solo atraviesan sólidos; son más lentas y la vibración de la materia es perpendicular a la dirección de propagación de las ondas.
• Ondas Superficiales L (superficiales): Son las causantes de los efectos destructivos, viajan en la superficie concéntricamente a partir del epicentro y son una mezcla de ondas P y S.

Los cambios en la velocidad y dirección de estas ondas muestran la separación entre dos capas de materiales con propiedades fisicoquímicas diferentes, una superficie que recibe el nombre de discontinuidad. Estas pueden ser de primer orden, cuando el cambio es brusco, o de segundo orden, cuando el cambio es gradual.

Estructura de la Tierra

La estructura interna de la Tierra se define por varias discontinuidades importantes y capas con composiciones y estados físicos distintos.

Principales Discontinuidades

• Mohorovičić: Separa la corteza del manto.
• Gutenberg: Separa el manto del núcleo externo.
• Wiechert-Lehmann: Separa el núcleo externo del interno.

Capas en el Modelo Geoquímico

• Corteza: Es la capa más externa de la Tierra. Su estructura es diferente en los continentes (corteza continental) y en los fondos oceánicos (corteza oceánica).
• Manto: Debajo de la corteza, se divide en:
  • Manto superior: Formado por rocas del tipo peridotitas.
  • Manto inferior: Formado por rocas más densas, enriquecidas en compuestos metálicos.
• Núcleo: Se divide en:
  • Núcleo externo: Fluido.
  • Núcleo interno: Sólido.