Composición y Dinámica del Interior Terrestre

Estructura Interna de la Tierra

Métodos para Conocer el Interior Terrestre

Existen dos métodos principales para el estudio del interior de la Tierra:

Métodos Directos

Permiten la observación de zonas accesibles y de los materiales provenientes del interior. Algunos ejemplos son:

• Sondeos: Perforaciones de poco calibre pero de gran profundidad.
• Minas: Las minas más profundas, como las de Sudáfrica, permiten el acceso a materiales del interior.
• Volcanes: Lugares donde el magma emerge a la superficie.
• Rocas: Expuestas por la erosión, revelan información sobre el interior.

Métodos Indirectos

Deduyen la estructura interna a partir de datos geológicos, físicos y químicos. Algunos ejemplos son:

• Datos físicos: A partir de la ley de gravitación universal y la densidad, se calcula la masa de la Tierra (Densidad = Masa/Volumen).
• Ley de gravitación universal: Establece que todos los cuerpos se atraen. [F = G*(masa de la tierra * masa del cuerpo/radio al cuadrado) = peso]. FUERZA = masa * aceleración = peso = masa * gravedad (9,8 m/s²). VOLUMEN = (4/3) * pi * radio al cubo. Densidad de la Tierra: 5,5 g/cm³.
• Método sísmico: Estudia los terremotos y el comportamiento de las ondas sísmicas en el interior terrestre.

Sismos y Ondas Sísmicas

Un sismo es la liberación brusca de energía en el interior terrestre. Las zonas significativas de un sismo son:

• Hipocentro: Lugar del interior terrestre donde se libera la energía.
• Epicentro: Punto de la superficie más cercano al hipocentro, donde las ondas sísmicas llegan primero.

Existen diferentes tipos de ondas:

• Ondas internas o sísmicas: Se originan en el hipocentro y viajan a varios km/s, proporcionando información sobre el interior terrestre.
  • Ondas P (primarias o longitudinales): La partícula se mueve en el mismo sentido que la onda. Son las más rápidas.
  • Ondas S (secundarias o transversales): La partícula se mueve perpendicularmente al sentido de la onda. Son más lentas que las ondas P.
• Ondas externas o superficiales: Se forman a partir del epicentro, se propagan por la superficie y causan los destrozos.

Los sismógrafos registran las ondas sísmicas, y el sismograma es la representación gráfica de estas ondas (P, S y superficiales).

Refracción: Desviación y cambio de velocidad de la onda dependiendo del ángulo de incidencia. La onda se refleja o se refracta.

Discontinuidad sísmica: Profundidad donde se observa un cambio notable en el comportamiento de las ondas sísmicas.

• Discontinuidad primaria: Cambio brusco y repentino. Mohorovičić: Separa la corteza del manto (5-70 km). Gutenberg: Separa el manto del núcleo (2900 km).
• Discontinuidad secundaria: Repetti: Transición entre manto superior e inferior (800 km). Wiechert-Lehmann: Transición entre núcleo externo líquido e interno sólido (5000 km).

Modelo Geoquímico y Geodinámico

Modelo Geoquímico

Describe la Tierra formada por capas: corteza, manto y núcleo. La corteza y el manto están compuestos por silicatos, mientras que el núcleo es metálico.

Temperatura Interna

Gradiente geotérmico: Variación de la temperatura con la profundidad (3°/100 m en promedio). La variación disminuye con la profundidad.

Modelo Geodinámico

Se basa en los movimientos del planeta:

1. Litosfera: Capa externa rígida, fragmentada en placas litosféricas (50-200 km de grosor). Comprende la corteza y la parte más externa del manto superior.
2. Manto sublitosférico: Materiales plásticos que se deforman sin romperse, debajo de la litosfera.
3. Mesosfera: Resto del manto, no plástico, debajo de la astenosfera.
4. Endosfera: Esfera interna que gira, el núcleo metálico.

Composición de las Capas

Silicatos

Sales del ácido silícico.

Corteza Continental

Heterogénea, con 4000 millones de años y densidad de 2,7 g/cm³. Rocas presentes:

• Sedimentarias: Abundantes cerca de la superficie.
• Metamórficas: Granito (plutónico o metamórfico), aumenta con la profundidad.
• Plutónicas: Se originan en cámaras dentro de la corteza.
• Magmáticas: Plutónicas y volcánicas.

Corteza Oceánica

Densidad de 3 g/cm³, rocas de menos de 200 millones de años. Niveles:

• Sedimentos: Capa superficial.
• Basaltos: Rocas volcánicas.
• Gabros: Rocas plutónicas. Basaltos y gabros son más densos.

Manto

Compuesto por peridotita (silicatos ricos en hierro y magnesio). Densidad entre 3,3 y 5,5 g/cm³, aumentando con la profundidad. Representa más del 80% del volumen terrestre.

Núcleo

Metálico, más de la mitad de la masa terrestre (densidad entre 10 y 13 g/cm³). Aleación de hierro y níquel, con un 12% de oxígeno o azufre, lo que explica su densidad menor a la esperada para un metal puro.