El Ciclo de las Rocas y la Estructura Interna de la Tierra

El ciclo de las rocas es un proceso continuo que se desarrolla en dos zonas principales:

En la Superficie Terrestre

Aquí, las rocas se meteorizan y se transforman en sedimentos. Estos sedimentos son transportados por agentes geológicos y se acumulan en cuencas sedimentarias.

En el Interior de la Corteza Terrestre

En esta zona, los materiales están sometidos a altas presiones y temperaturas. El plegamiento de las rocas y el vulcanismo forman relieves, llevando los materiales hacia la superficie. La acumulación de sedimentos en cuencas sedimentarias, que presentan subsidencia, transporta los materiales hacia el interior de la corteza.

Factores que Modifican los Materiales en el Interior de la Corteza

Tres factores principales producen modificaciones en los materiales del interior de la corteza:

• Presión: Aumenta rápidamente con la profundidad debido al peso de las rocas suprayacentes.
• Temperatura: También aumenta con la profundidad, aproximadamente 3ºC por cada 100 metros (gradiente geotérmico).
• Esfuerzos de compresión y distensión: Producidos por los movimientos del manto, que comprimen y estiran los materiales de la corteza.

Estos factores provocan cambios importantes en los materiales:

• Diagénesis: Transformación de sedimentos en rocas sedimentarias debido a la presión y temperatura, que producen compactación y cementación.
• Metamorfismo: Conjunto de cambios que experimentan las rocas sometidas a altas presiones y temperaturas, formando rocas metamórficas.
• Magmatismo: Fusión de las rocas, formando un magma cuya consolidación origina las rocas magmáticas.

Gradiente Geotérmico y Fuentes de Calor Interno

El gradiente geotérmico es el aumento de temperatura hacia el interior de la Tierra. El valor medio es de aproximadamente 3ºC por cada 100 metros de profundidad. Este calor interno se debe a varios procesos:

• Impactos de meteoritos: La energía cinética se transforma en energía térmica.
• Desintegración de elementos radiactivos: Produce electrones y neutrones a altas velocidades.
• Decantación de los materiales más densos: Comenzó cuando el planeta ya había empezado a fundirse.

Formación de Capas en la Tierra

Los gases desprendidos de las rocas se acumularon sobre la superficie del planeta, formando la atmósfera. El vapor de agua se condensó y formó la hidrosfera.

Composición y Estructura de la Tierra

La Tierra presenta tres capas principales: núcleo, manto y corteza.

Corteza

Es una capa rocosa delgada y sólida. Existen dos tipos:

• Continental: Su grosor varía entre 30 y 70 km. Está compuesta principalmente por granito.
• Oceánica: Su grosor es de unos 10 km. Está compuesta por basalto y gabro.

Manto

Es una capa rocosa situada bajo la corteza que llega hasta el núcleo. Está compuesta por peridotita. Se divide en dos partes:

• Manto superior: Desde la base de la corteza hasta 670 km de profundidad.
• Manto inferior: Desde los 670 km hasta la superficie del núcleo, a 2900 km de profundidad.

Núcleo

Su composición es metálica, similar a la de los sideritos. Tiene dos partes:

• Núcleo externo: Se encuentra en estado líquido y está agitado por corrientes de convección que originan el campo magnético terrestre.
• Núcleo interno: Es una esfera de unos 1220 km de radio y se encuentra en estado sólido.

Discontinuidades Sísmicas

Las ondas sísmicas experimentan cambios en su velocidad al viajar por la Tierra. Estos cambios pueden ser graduales o bruscos. Las discontinuidades sísmicas son zonas donde la velocidad de las ondas cambia abruptamente debido a cambios en las propiedades de los materiales.

Se reconocen cuatro discontinuidades sísmicas principales:

• Discontinuidad de Mohorovičić: Entre la corteza y el manto (30-70 km de profundidad).
• Discontinuidad de Repetti: Separa el manto superior del inferior (670 km de profundidad).
• Discontinuidad de Gutenberg: Separa el manto del núcleo externo (2900 km de profundidad).
• Discontinuidad de Lehmann: Separa el núcleo externo del interno (5150 km de profundidad).

Litosfera

Es la parte más externa del manto superior, unida a la corteza, formando un conjunto rígido. Hay dos tipos:

• Litosfera continental: Formada por la corteza continental y parte del manto superior. Su espesor varía entre 100 km (zonas llanas) y 300 km.
• Litosfera oceánica: Constituida por la corteza oceánica y parte del manto superior. Su grosor es inferior a 100 km en zonas antiguas y hasta 20 km en zonas más jóvenes.

Teorías Fijistas y la Astenosfera

Teorías Fijistas

Estas teorías suponían que los continentes habían permanecido siempre fijos en sus posiciones actuales. Explicaban algunos relieves como resultado del Diluvio Universal o como arrugas formadas por la contracción de la Tierra al enfriarse.

La Astenosfera

En 1914, Joseph Barrell propuso la existencia de la astenosfera, una zona en el interior del manto (a unos 100 km de profundidad) con altas temperaturas que harían que los materiales perdieran rigidez y se comportaran plásticamente. La astenosfera permitía explicar la isostasia, el proceso por el cual las cuencas se hunden por el peso de los sedimentos y los relieves se elevan a medida que la erosión los aligera.

Procesos Geológicos en los Bordes de Placa

Bordes Constructivos (Dorsales Oceánicas)

• Zonas de fractura de miles de kilómetros de longitud donde el material caliente del manto asciende.
• Actividad volcánica fisural que genera grandes volúmenes de basalto, creando nueva corteza oceánica.
• Las corrientes de convección producen esfuerzos distensivos que separan los flancos de la fractura, permitiendo la salida del magma.
• La presión del magma levanta los bordes de la fractura, formando el relieve de la dorsal.

Bordes Pasivos (Fallas Transformantes)

Son zonas de cizalla donde las dorsales se interrumpen y continúan desplazadas lateralmente. La extensión del océano hace aparecer estas fallas.

Bordes Destructivos (Zonas de Subducción)

La litosfera oceánica, al enfriarse y hacerse más densa, se dobla y se sumerge en el manto. Son zonas de destrucción de litosfera oceánica.

Bordes de Colisión

Cuando dos placas continentales colisionan, una queda encima de la otra y el movimiento convergente se detiene. Se producen varios procesos:

• Engrosamiento de la litosfera continental.
• Acumulación de sedimentos en una zona de sutura.
• Ascenso isostático.