Métodos de Estudio del Interior de la Tierra

Directos: proporcionan pocos datos: minas, sondeos, volcanes y orógenos.

Indirectos:

• Gravimétrico: miden anomalías de la gravedad, que se producen por presencia de materiales más densos o menos.
• Temperatura: el gradiente de temperatura decrece con la profundidad.
• Magnetismo: las rocas magnéticas dan lugar a anomalías positivas en el campo magnético terrestre.
• Eléctrico: se puede conocer la composición de las rocas a partir de la resistividad que presentan al paso de la corriente eléctrica.
• Meteoritos: la composición de los meteoritos ha de ser similar a la de los cuerpos que formaron la Tierra.
• Método Sísmico: se basa en el estudio de las ondas sísmicas P y S. Los cambios de velocidad y trayectoria nos han permitido establecer las discontinuidades de Moho y Gutenberg.

Método Sísmico

Es el método que más datos nos ha aportado al conocimiento de la estructura interna y la composición de nuestro planeta. Se basa en el estudio de las ondas sísmicas que se originan al producirse un terremoto y que atraviesan toda la Tierra. Estas ondas se estudian en sismogramas, que captan los sismógrafos. Un terremoto supone una liberación de la energía mecánica acumulada en puntos concretos del interior de la Tierra.

Ondas Sísmicas

Cambian su dirección de propagación al pasar de un medio a otro y la velocidad es distinta. La dirección de la onda depende de si la velocidad aumenta o disminuye.

• P o primarias: son más rápidas (6 a 13 km/s). Las partículas vibran en la misma dirección de la onda. Atraviesan líquidos.
• S o secundarias: son más lentas (3 a 8 km/s). No atraviesan líquidos y las partículas vibran en dirección distinta a la dirección de propagación, ondas transversales.

Discontinuidades

• Primer orden:
  • Mohorovicic: separación entre la corteza y manto. Las ondas P y S aumentan su velocidad al atravesarla.
  • Gutenberg: muy nítida, 2900 km de profundidad para el manto terrestre del núcleo.
• Segundo orden:
  • Zona de transición del manto: separa el manto superior del inferior. Las ondas aumentan mucho su velocidad.
  • Zona del núcleo: separa el núcleo externo del interno. Las ondas P aumentan mucho la velocidad, núcleo interno sólido.

Estructura Interna Modelo Geoquímico

• Corteza: dos tipos: corteza continental, de composición muy variable, y oceánica, formada por capas de sedimento, basalto y gabros.
• Manto: compuesto sobre todo por peridotitas. Se divide en manto superior e inferior, separados por la llamada zona de transición del manto.
• Núcleo: compuesto en su mayor parte por hierro. Dividido en núcleo externo e interno, separados por la zona de transición del núcleo.
• Litosfera: es la capa más superficial. Comprende la corteza y parte del manto superior. De naturaleza rígida, se encuentra fracturada en placas litosféricas.
• Mesosfera: se forman células convectivas causadas por el ascenso de penachos calientes desde el límite con el núcleo. La astenosfera es la parte superior de la mesosfera. Es discontinua y está formada por penachos calientes de naturaleza más plástica.
• Endosfera: equivale al núcleo del modelo geoquímico.

Placas

Fragmentos de litosfera de extensión muy variable y de forma muy irregular. Son similares a las piezas de un gigantesco puzle que constituyen la parte externa de la Tierra sólida.

Tipos de Bordes

• Constructivos: se crea litosfera oceánica. Son dorsales oceánicas. Presentan gran actividad volcánica.
• Destructivos: se destruye litosfera oceánica. Zonas de subducción de litosfera oceánica, más densa, bajo litosfera continental hay gran actividad sísmica, térmica y volcánica. Formación de cordilleras pericontinentales. Zonas de subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica: gran actividad sísmica y volcánica. Formación de arcos insulares. Zonas de colisión continental: formación de cordilleras intracontinentales, con actividad sísmica.
• Neutros o pasivos: las placas sufren un desplazamiento lateral que genera esfuerzos de cizalla. Son las fallas transformantes. Gran actividad sísmica.

Causas del Movimiento de las Placas Litosféricas

La transferencia de temperatura desde la base del manto a la base de la litosfera se realiza por convección, que da lugar a ramas ascendentes de material caliente y ramas descendentes de material frío relacionadas con la subducción de placas. La fuerza de la gravedad favorece el movimiento de las placas en las zonas de subducción y desde las dorsales oceánicas.

Ciclo de Wilson

1. Primeras manifestaciones volcánicas: se produce magmatismo inicial, este sale y se va formando una larga fractura que divide la placa litosférica en dos.
2. Formación de un rift: esta fractura se agranda hasta quedar definida con mayor claridad. Por la parte central sigue saliendo magma, que al enfriarse forma litosfera oceánica. Al haber magma en profundidad provoca un abombamiento de la litosfera y se forma un domo térmico, en cuyo centro se sitúa un valle llamado rift rodeado de elevaciones topográficas. La zona más deprimida se inundará de agua y dará lugar a un mar estrecho.
3. Expansión del suelo oceánico: el nuevo magma empuja al anterior, el cual ha solidificado, y produce el desplazamiento divergente de las placas a ambos lados de la fractura. Los fondos oceánicos se amplían, hasta que se produce una fractura por alguno de los márgenes en contacto con la litosfera continental. Se inicia una zona de subducción.
4. Subducción: el proceso de subducción va sumiendo poco a poco la litosfera oceánica, acercando las litosferas continentales.
5. Cierre del océano: la dorsal oceánica puede introducirse por la zona de subducción. Los continentes se ponen en contacto.
6. Colisión de continentes: cuando chocan los dos continentes se eleva una cordillera. Posteriormente, la cordillera sufre erosión hasta llegar al inicio del ciclo.

Alfred Wegener y la Deriva Continental

Elaboró la teoría de la deriva continental, precursora de la actual tectónica de placas. Estaba interesado por la coincidencia morfológica de las costas atlánticas de África y Sudamérica. Wegener dedicó gran parte de su vida a recopilar argumentos para demostrar que los continentes habían estado juntos en el pasado.

Pruebas de la Tectónica de Placas

• Geológicas
• Paleontológicas (fauna y flora)
• Paleoclimáticas
• Fondos oceánicos (dorsales y fosas oceánicas gracias al sonar)
• Magnetismo de las rocas
• Movimiento de los continentes
• Expansión del fondo oceánico (las anomalías magnéticas formaban bandas paralelas y simétricas)

La Tectónica de Placas Hoy

El modelo de convección del manto ha cambiado, abarca todo el manto, pero todavía no se comprende totalmente su relación con la dinámica litosférica ni la relación entre las ramas ascendentes y dorsales oceánicas. Y el concepto de astenosfera también ha cambiado, ahora se denomina así a todo el material que se encuentre entre la litosfera y el manto inferior, cuya viscosidad permite el deslizamiento y la subducción de la litosfera.