Modelo estático del interior de la Tierra

Capas terrestres

Existen tres capas concéntricas: corteza, manto y núcleo.

Discontinuidades

Son zonas de transición o separación entre capas con distinta composición mineralógica o estados físicos.

Corteza

Es la zona más superficial. Se distinguen corteza continental y corteza oceánica.

• Corteza continental: Abundan rocas de tipo andesita y granito.
• Corteza oceánica: Abundan rocas de tipo basalto y gabro.

La corteza está formada principalmente por silicatos de aluminio, calcio, sodio y potasio.

Manto

Comprendida entre la discontinuidad de Mohorovičić y la de Gutenberg. Está constituido principalmente por rocas del tipo de las peridotitas.

• Manto superior: Rocas peridotitas donde abunda el olivino.
• Manto inferior: Rocas peridotitas donde abunda la espinela.

Núcleo

Comprendido entre la discontinuidad de Gutenberg y el centro de la Tierra.

• Núcleo externo: Estado líquido, compuesto por hierro, níquel, azufre, silicio y oxígeno. Responsable del campo magnético terrestre.
• Núcleo interno: Estado sólido, compuesto por cristales de aleación de hierro y níquel.

Tectónica de placas

Litosfera

La litosfera está fragmentada en placas litosféricas, rígidas y quebradizas (14 placas). Existen litosfera oceánica, continental y mixtas.

Bordes de placa

Las placas litosféricas están limitadas por bordes de placas:

• Borde constructivo: dorsales oceánicas. Se origina litosfera oceánica (expansión del fondo oceánico).
• Borde destructivo: zonas de subducción. Se originan grandes fosas marinas (destrucción de litosfera oceánica).
• Borde neutro: fallas de transformación. No se crea ni se destruye litosfera. Movimiento horizontal de una placa sobre otra.

En los bordes de placas predominan los volcanes y terremotos. El motor que mueve las placas son el calor interno de la Tierra y la fuerza de la gravedad.

Isostasia

El movimiento vertical de las placas se debe a la isostasia.

Motor de las placas

Los materiales rocosos están en constante movimiento, impulsados por el calor interno y la energía gravitatoria de la Tierra.

La tectónica de placas explica los grandes fenómenos geológicos como consecuencia del calor interno de la Tierra y la energía gravitatoria.

Fenómenos geológicos

• Seísmos: En zonas de subducción, dorsales oceánicas y fallas de transformación. Los terremotos afectan a continentes; los maremotos, a fondos oceánicos, generando tsunamis.
• Volcanes, formación de montañas, expansión de los océanos, deriva continental, yacimientos minerales y petrolíferos.

Volcanes

Formación del magma

El ascenso de materiales calientes del manto y la disminución de la presión provocan la formación de magma (materiales rocosos fundidos con partículas sólidas, fragmentos de rocas y gases).

Formación de volcanes

Los volcanes se forman cuando el magma asciende a la superficie a través de fisuras de la corteza, se enfría y produce erupciones de gases, piroclastos y lava. Se localizan dentro de placas y en bordes de placas (dorsales y zonas de subducción).

Vulcanismo en puntos calientes

Una pluma de magma profundo origina un punto caliente:

• Perforación de la litosfera oceánica y formación de cadenas de volcanes e islas volcánicas con conos volcánicos aplanados.
• Origen de grandes provincias ígneas o basálticas.
• Adelgazamiento de la litosfera continental y formación de un rift, que puede evolucionar a una dorsal.

Vulcanismo en zonas de subducción

• Subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica: archipiélagos de islas en forma de arco (Japón, Filipinas).
• Subducción de litosfera oceánica bajo litosfera continental: arco volcánico continental asociado a una cordillera (Andes).

En zonas de subducción, los volcanes tienen erupciones explosivas y forman estratovolcanes.

• Lahares: Avalanchas de barro.
• Domos: Coladas de lava viscosas que se acumulan sobre el cráter o calderas.

Erupción volcánica

El magma próximo a la superficie forma una cámara magmática. Al enfriarse, puede originar:

• Magmas fluidos (dorsales y puntos calientes): bajo contenido en gases, coladas de lava.
• Magmas viscosos (zonas de subducción): alto contenido en gases, explosiones violentas. Volcanes apagados o extinguidos permanecen inactivos durante largos periodos.

Seísmos

Ondas sísmicas

Las vibraciones se propagan en forma de ondas sísmicas, formando frentes de ondas esféricos que recorren el interior de la Tierra.

Se generan en el hipocentro (foco) y se captan con sismógrafos, registrándose en sismogramas. El epicentro es la zona superficial sobre el hipocentro.

Tipos de ondas

• Ondas P (primarias): de compresión y expansión. Llegan primero al sismógrafo. Se propagan por líquidos, sólidos y gases.
• Ondas S (secundarias): transversales. Llegan segundas. Se propagan solo por sólidos.
• Ondas L (superficiales): generadas por ondas P y S al alcanzar el epicentro. Responsables de los daños superficiales.

Magnitud e intensidad

• Magnitud: energía liberada. Escala de Richter (1-10).
• Intensidad: efectos sobre personas, construcciones y terreno. Escala MSK (I-XII).

Dorsales oceánicas: expansión del fondo oceánico

Responsables de la fragmentación de continentes y formación de nuevos océanos. Se genera litosfera oceánica a ambos lados, expandiendo el fondo oceánico (bordes divergentes).

Etapas de apertura de un océano

• Inicio de la dorsal: etapa de abombamiento. Corrientes ascendentes de magma abomban la litosfera continental.
• Dorsales jóvenes: proceso de rifting. La litosfera se estira, fractura y forma un punto triple con fallas radiales que evolucionan a rift.
• Dorsales de mediana edad: etapa del Mar Rojo. Rift asociados a puntos triples fracturan la litosfera continental. El hundimiento del rift provoca la inundación por aguas marinas.
• Dorsal madura: etapa atlántica. Se genera nueva litosfera oceánica, expandiendo el fondo oceánico y formando un gran océano.

Zonas de subducción: colisión entre placas

Bordes destructivos donde se destruye litosfera oceánica. Las placas convergen y colisionan. Se produce intensa actividad sísmica y volcánica, formando fosas oceánicas, archipiélagos de islas en forma de arco y cordilleras.

Subducción de litosfera oceánica

• Bajo litosfera oceánica: fosa oceánica profunda. La placa subducida se funde parcialmente, generando magma que asciende y forma un archipiélago de islas volcánicas (Marianas, Filipinas).
• Bajo litosfera continental: formación de cordilleras (orógenos).

Colisión intercontinental

Al agotarse la litosfera oceánica, los continentes colisionan, formando un orógeno intercontinental. Los sedimentos acumulados se pliegan y fracturan, formando un prisma de acreción que emerge como cadena montañosa.

Deriva continental

Alfred Wegener propuso la hipótesis de la deriva continental: los continentes se mueven a través del manto. La tectónica de placas explica este movimiento: los continentes forman parte de placas litosféricas que se separan o colisionan.

Ciclo de Wilson

Ciclo evolutivo que explica la apertura y cierre de cuencas oceánicas y los cambios en la distribución de continentes y océanos. Hace 750 millones de años existía Rodinia, que se fragmentó y volvió a reunificar hace 250 millones de años en Pangea, cuya fragmentación dio lugar a la distribución actual.