Formación del Sistema Solar

Etapas de Formación

• Fase de Colapso Gravitatorio: Una nebulosa giratoria de polvo y gas comienza a concentrarse.
• Fase de Nebulosa Crisálida: La atracción gravitatoria forma un protosol, rodeado por un disco de partículas de polvo y gas en rotación.
• Fase de Acreción: Las partículas del disco se fusionan, formando planetesimales.
• Fase del Gran Acontecimiento Térmico: Las colisiones de los planetesimales originan los protoplanetas. En los planetas se produce una diferenciación geoquímica primaria. El Sol emite viento solar, que barre las atmósferas de los planetas pequeños, las cuales fueron captadas por los gigantes.

La Tierra

Dentro del disco, la acreción formó el protoplaneta terrestre. La temperatura aumentó por los impactos y la desintegración de isótopos. Ocurrió la desgasificación y la diferenciación. La Tierra se enfrió y el vapor se condensó, formando océanos.

Atmósfera

• 1ª Atmósfera: Gases de la nebulosa, barrida por el viento solar.
• 2ª Atmósfera: Formada por la desgasificación del manto durante el Gran Acontecimiento Térmico y el agua de los cometas.
• 3ª Atmósfera: Producción de O₂ por organismos fotosintéticos. Este oxígeno oxida los minerales, se concentra en la atmósfera y crea la capa de ozono.

Magnetismo y Corrientes Convectivas

• Magnetosfera: Nos protege del viento solar.
• Corrientes Convectivas en el Manto: Causan volcanes y terremotos, y forman cordilleras y océanos.

Modelos de la Estructura Interna de la Tierra

Modelo Tradicional

• Corteza: 30 km en continentes, 8 km en océanos. Límite: discontinuidad de Mohorovičić (Moho), a una profundidad variable entre 6 y 75 km. Los océanos están formados por rocas volcánicas, mientras que los continentes están formados por rocas sedimentarias, metamórficas y magmáticas.
• Manto: Entre la discontinuidad de Moho y la discontinuidad de Gutenberg.
  • Manto Superior: Hasta 670 km de profundidad, compuesto por peridotitas.
  • Manto Inferior: Entre 670 y 2900 km de profundidad, compuesto por rocas ultrabásicas compactas.
  • Capa D: Entre 2700 y 2900 km. Se producen reacciones que liberan calor y funden el manto. Influye en el balanceo del eje de rotación y el campo magnético.
• Núcleo: Compuesto principalmente por hierro y níquel.
  • Núcleo Externo: Hasta 5155 km de profundidad, en estado líquido.
  • Núcleo Interno: Hasta 6970 km de profundidad, en estado sólido.

Modelo Dinámico

• Litosfera: Entre 30 y 100 km de profundidad. Incluye la corteza y parte del manto superior. Materiales rígidos y fragmentados en placas.
• Astenosfera: Entre 100 y 300 km de profundidad. Materiales plásticos. Aparece en zonas relacionadas con vulcanismo y actividad tectónica.
• Mesosfera: Entre 300 y 2900 km de profundidad. Materiales sólidos con movimientos de convección.
• Capa D: Entre el manto y el núcleo externo. Material líquido caliente que asciende y transfiere calor. El líquido frío se hunde e impulsa la convección.
• Endosfera: Núcleo externo e interno. Intercambia energía con la capa D e interviene en la formación de corrientes de convección.

Calor Interno de la Tierra

• Calor en forma de radiación.
• Calor de la energía almacenada en el interior, producido por la compresión de la materia y las colisiones planetarias.
• Calor por radiactividad de elementos radiactivos.

Expansión del Fondo Marino

• El espesor de los sedimentos varía según la distancia a la dorsal.
• Bandeado magnético alternante y simétrico a ambos lados de la dorsal, debido a cambios de polaridad magnética.
• Edad de las lavas basálticas: más recientes en las dorsales.
• Volcanes y sismos en las dorsales.
• Flujo térmico elevado en las dorsales.
• Naturaleza volcánica de las rocas.

El material del manto se incorpora a la litosfera, ejerce presión y la mueve. El calor de las dorsales proviene del estiramiento de la litosfera. Al estirarse, la litosfera se fractura y descomprime la corteza oceánica, fusionando los materiales. El magma asciende por las fracturas y se incorpora al rift.

Tectónica de Placas

Explica los procesos de dinámica interna (sismos, volcanes), la expansión del fondo marino, la deriva continental y la formación del relieve submarino y continental. Establece que:

• Las placas se mueven en el manto superior.
• Las placas se separan, colisionan y desplazan lateralmente.
• Los movimientos llevan asociados fenómenos geológicos.
• En los bordes de las placas hay dorsales, fosas, cordilleras y fallas.
• La litosfera se forma en las dorsales, se incorpora a la placa, se desplaza y subduce bajo las fosas.
• El movimiento se debe a corrientes de convección y a un mecanismo de succión.

Motor del Movimiento de las Placas

Las corrientes de convección empujan las placas desde la dorsal hasta la zona de subducción, donde se hunden en la astenosfera. Esto provoca el ascenso de materiales en la dorsal, que empujan las placas hasta la zona de subducción. La placa subducida tira de la parte emergida, formando un punto caliente. Con el tirón, la litosfera se fractura y forma una dorsal.

Ciclo de Wilson

• Fase Inicial: Gran cantidad de calor forma un domo térmico que fragmenta el continente.
• Fase de Rift: La fracturación se incrementa, formando fosas escalonadas por donde sale magma.
• Fase de Apertura del Océano: La depresión se inunda.
• Fase de Expansión: Se forma nueva litosfera y la expansión aleja los continentes.
• Fase de Subducción: La litosfera oceánica subduce bajo la continental, formando cordilleras. Los continentes se arrastran por convección hacia el manto frío, donde la subducción toma el relevo.
• Fase de Supercontinente: Los continentes colisionan, formando cordilleras y un supercontinente. Comienza la erosión y la formación de llanuras.

Actividad Sísmica y Tectónica de Placas

La mayoría de los sismos se originan en focos superficiales (dorsales y fallas transformantes). En los márgenes activos se producen sismos de foco medio y profundo, distribuidos en una zona inclinada bajo el continente.

• En las fosas, los sismos superficiales se originan por el estiramiento de la placa al subducir.
• Los sismos de foco medio se producen por cizallamiento cuando rozan las placas.
• Los sismos profundos aparecen por la compresión de la placa con el manto.

Mecanismo de Subducción

• Las rocas oceánicas son jóvenes comparadas con las continentales.
• Los focos de los sismos se sitúan a diferente profundidad (plano inclinado).

La creación de litosfera oceánica debe ser compensada por una destrucción equivalente, que ocurre en los márgenes continentales mediante subducción. La litosfera se aleja de la dorsal por ambos lados y se hunde en el manto. Los indicios son: las fosas, donde se flexiona la placa; los focos de sismos a diferente profundidad; los magmas graníticos; y un vulcanismo andesítico.

Actividad Magmática y Tectónica de Placas

La mayor parte de la actividad magmática se localiza en los bordes de las placas, aunque también ocurre dentro de ellas, pero en menor grado.

• Lavas basálticas: Altas temperaturas, bajo contenido de sílice, poco viscosas, fluyen fácilmente.
• Lavas andesíticas: Ricas en sílice, elevada viscosidad, bajas temperaturas. Se acumulan en los focos de emisión, aumentando la presión y provocando erupciones explosivas.

Magmatismo en Dorsales

Existe un sistema de fisuras por donde asciende material que origina magmas basálticos, que se solidifican en el mar, se acumulan en la dorsal y forman corteza oceánica.

Magmatismo en Zonas de Subducción

La placa oceánica que subduce está formada por basalto, algunos sedimentos con agua y materiales de la placa continental. Durante la subducción se produce una fusión de los materiales de la placa oceánica y la continental inferior. El magma es andesítico. La actividad volcánica produce volcanes explosivos y rocas graníticas.

Magmatismo Intraplaca

La actividad dentro de las placas oceánicas y continentales se relaciona con puntos calientes producidos por el ascenso de material en penachos. El magma es basáltico, pero si el punto caliente está en la corteza continental, se mezcla con rocas y se vuelve más ácido.

Cordilleras Perioceánicas o de Tipo Andino

Se forman cuando se produce una corriente de convección descendente entre una placa oceánica y una continental. La placa oceánica subduce bajo la continental, generando intensas actividades volcánicas y sísmicas, y arrastrando sedimentos que se acumulan en el borde de la placa continental, dando lugar a cordilleras.

Cordilleras Intercontinentales

Se producen cuando una placa mixta subduce bajo una continental. La litosfera oceánica se introduce bajo la continental y se sueldan. Los sedimentos se acumulan entre las dos placas, formando cordilleras.

Evolución de las Cordilleras

Las cordilleras sufren dos efectos:

• Destrucción del relieve por la meteorización y la erosión de agentes externos.
• Reajuste isostático por la diferencia de densidad entre la cordillera y el manto.

La evolución es un mecanismo de compensación durante la erosión. La destrucción se compensa con un ascenso de las raíces de la montaña que están en la astenosfera, equilibrando la pérdida de altitud. Las rocas formadas a gran profundidad afloran a la superficie, donde se erosionan. Cuando las raíces se erosionan, queda una penillanura.

Las Fallas Transformantes

Son fracturas de grandes dimensiones que desplazan la dorsal horizontalmente. Los segmentos de la dorsal se separan de forma que las dorsales y las placas litosféricas puedan moverse, ajustando zonas divergentes y convergentes.

Ciclo de las Rocas

Las rocas enterradas ascienden a la superficie en las dorsales. En las zonas de colisión se originan cadenas montañosas donde las rocas sufren metamorfismo. El encadenamiento de estos acontecimientos da lugar al ciclo de las rocas. Las rocas superficiales sufren alteraciones físicas y químicas. Los sedimentos se acumulan y dan lugar a rocas sedimentarias. En las zonas de subducción, al variar la presión y la temperatura, las rocas se transforman en metamórficas. Las rocas ígneas se forman por enfriamiento de magmas de la fusión de materiales del manto o la corteza.