Composición y Estructura de la Tierra: Modelos y Minerales

El Suelo

Modelo Geoestático

Corteza: Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía entre los 12 km, en los océanos, hasta los 80 km en cratones (porciones más antiguas de los núcleos continentales). La corteza está compuesta por basalto en las cuencas oceánicas y por granito en los continentes.
Manto: Es una capa intermedia entre la corteza y el núcleo que llega hasta una profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. Se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe una separación determinada por las ondas sísmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).
Núcleo: Es la capa más profunda del planeta y tiene un espesor de 3475 km. El cambio del manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de Gutenberg (2900 km).

Modelo Geodinámico

Litosfera: Es la parte más superficial que se comporta de manera elástica. Tiene un espesor de 250 km y abarca la corteza y la porción superior del manto.
Astenósfera: Es la porción del manto que se comporta de manera fluida. En esta capa las ondas sísmicas disminuyen su velocidad.
Mesosfera: Comienza a los 700 km de profundidad, donde los minerales se vuelven más densos sin cambiar su composición química. Está formada por rocas calientes y sólidas, pero con cierta plasticidad.
Capa D: Se trata de una zona de transición entre la mesosfera y la endosfera. Aquí las rocas pueden calentarse mucho y subir a la litosfera, pudiendo desembocar en un volcán.
Endosfera: Corresponde al núcleo del modelo geoestático. Formada por una capa externa muy fundida donde se producen corrientes o flujos y otra interna, sólida y muy densa.

La Tierra está compuesta principalmente por: oxígeno 35%, silicio 18%, aluminio 17% y hierro 13%.

Existen tres capas principales en la Tierra:

Hidrosfera: capa de agua
Geosfera: capa de tierra
Atmósfera: capa de aire

Si hay un problema en uno, los demás tienen consecuencias.

Litosfera: capa superficial de la Tierra sólida, caracterizada por su rigidez. Serie de placas tectónicas en cuyos bordes se concentran los fenómenos geológicos endógenos. Dos tipos: litosfera oceánica y continental.
Rocas según origen:
- Rocas Ígneas: Constituyen la mayor parte de los materiales sólidos de la corteza terrestre. Se formaron al enfriarse materiales fundidos, en la superficie terrestre o cerca de ella. Son en general duras y con alto contenido de sílice, pero se diferencian entre sí por su contenido de otros minerales. Pueden ser plutónicas (enfriamiento de magma profundo) o volcánicas (enfriamiento de magma rápido).
- Rocas Sedimentarias: La acción del agua, el viento, el hielo y la gravedad arrancan partículas sólidas que son transportadas por el viento y los ríos. En algunos lugares como los fondos marinos, los desiertos y los deltas de los ríos, estas partículas forman depósitos de sedimentos. En las condiciones adecuadas pueden llegar a compactar y formar rocas llamadas sedimentarias, proceso que puede llegar a durar cientos de millones de años.
- Rocas Metamórficas: Se llama así a las rocas que han sufrido una recristalización como resultado de los cambios de su entorno físico. Esto quiere decir que en algún momento los cristales de los minerales que las formaban han sufrido un cambio químico que ha producido cristales de minerales nuevos. Las causas pueden ser muchas, pero destacan sobre todo la actividad volcánica, los terremotos y los deslizamientos de tierras.

Fenómenos:

Meteorización: desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos.
Litificación: sedimento depositado en un determinado medio se convierte lentamente en una roca sedimentaria.
Erosión: proceso de sustracción o desgaste de la roca del suelo intacto, por acción de procesos geológicos exógenos.

Tipos de suelo:

Suelo arenoso: ligero y filtra el agua rápidamente. Tiene baja materia orgánica por lo que no es muy fértil.
Suelo arcilloso: terreno pesado que no filtra casi el agua. Es pegajoso, plástico en estado húmedo y posee muchos nutrientes y materia orgánica.
Suelo limoso: estéril, pedregoso y filtra el agua con rapidez. La materia orgánica que contiene se descompone muy rápido.

Minerales

Mineral: sustancias homogéneas formadas por uno o más elementos químicos mediante procesos químicos inorgánicos naturales.

Propiedades de los minerales:

Exfoliación: al romperse forman trozos regulares.
Fractura: al ser golpeado forman superficies curvas.
Tenacidad: resistencia al tratar de romper.
Fragilidad: se rompe fácilmente.
Dureza: dureza que presenta al ser rayado.
Ductilidad: ser reducido a hilos o alambres delgados.
Maleabilidad: puede laminarse sin romperse.

Clasificación según origen

Primarios: Son muy estables y permanecen inalterables en el lugar.
Secundarios: Son poco estables y reaccionan con otras sustancias formando nuevos minerales.

Clasificación según composición química

Elementos nativos: Son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata, azufre, diamante.
Sulfuros: Compuestos de diversos minerales combinados con azufre. Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.
Óxidos: Producto de la combinación del oxígeno con un elemento. Ejemplos: oligisto, corindón, casiterita, bauxita.
Carbonatos: Sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, mármol, malaquita.
Haluros: Compuesto de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.
Silicatos: Sales de ácido silícico. Ejemplos: sílice, feldespato, mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.

Cristales

Cristalografía: ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas.

Estructura Cristalina: la disposición de los átomos o iones que lo forman.

Sólidos cristalinos: átomos o iones ordenados formando una estructura regular con ángulos bien definidos.
Sólidos amorfos: átomos o iones desordenados formando una estructura irregular.

Celda Unitaria: porción más simple de la estructura cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el cristal.