Dinámica Terrestre: Procesos, Rocas y Tectónica de Placas

Hutton (1795) y la Teoría de la Tierra

Hutton (1795) propuso una revolucionaria Teoría de la Tierra, basada en la observación de depósitos fluviales, inundaciones y la formación de cadenas montañosas. De sus observaciones, dedujo:

• La existencia de procesos contrapuestos en la Tierra: desgaste y deposición, plegamiento de sedimentos y formación de montañas.
• Estos procesos son extremadamente lentos, lo que implica que la Tierra tiene millones de años de antigüedad.

El Ciclo de las Rocas

El ciclo de las rocas describe el proceso de transformación de unas rocas en otras a lo largo de millones de años. Los factores que modifican los materiales en el interior de la corteza terrestre son la presión, la temperatura y los esfuerzos de compresión-distensión.

Tipos de Rocas

Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se forman en estratos y pueden contener fósiles. Se clasifican en:

• Detríticas: conglomerados, areniscas, lutitas (limolitas, arcillitas).
• Químicas: caliza, yeso.
• Orgánicas: petróleo.

Rocas Metamórficas

Las rocas metamórficas pueden presentar esquistosidad. Se clasifican en:

• Regional (alta Tº y P): pizarra, esquisto y neis.
• De contacto (alta Tº): corneanas.

Rocas Ígneas/Magmáticas

Las rocas ígneas o magmáticas se clasifican en:

• Plutónicas (granito): se forman en el interior, los minerales son visibles.
• Volcánicas (basalto, obsidiana): se forman en el exterior.

Procesos Geológicos Externos

Meteorización

La meteorización ocurre en la superficie terrestre e implica la fragmentación de rocas y la alteración química de sus minerales, generando detritos y clastos sueltos.

Erosión y Transporte

La erosión y el transporte ocurren en la superficie terrestre e implican el traslado de materiales, resultando en la formación de sedimentos maduros.

Sedimentación

La sedimentación ocurre en la superficie terrestre e implica la acumulación de sedimentos en capas superpuestas, formando estratos que se hunden hacia el interior de la corteza.

Procesos Geológicos Internos

Diagénesis

La diagénesis ocurre en el interior de la corteza e implica la cementación y compactación de sedimentos, formando rocas sedimentarias.

Metamorfismo

El metamorfismo ocurre en el interior de la corteza e implica cambios en la textura y los minerales de las rocas sin fusión, formando rocas metamórficas.

Magmatismo

El magmatismo ocurre en el interior de la corteza e implica la fusión de rocas y la formación de magmas, que dan origen a rocas magmáticas.

Calor Interno de la Tierra

El calor interno de la Tierra causa un aumento de la temperatura con la profundidad, conocido como gradiente geotérmico (aproximadamente 30ºC por km). Su origen se debe al calor del impacto de asteroides, la desintegración de elementos radiactivos y la decantación de materiales más densos.

Estructura de la Tierra

• Corteza:
  • Continental: heterogénea, compuesta por rocas sedimentarias, metamórficas y magmáticas.
  • Oceánica: homogénea, compuesta por lavas sobre gabros.
  • Estado: sólido-rígido.
  • Espesor: 30-70 km (continental), 10 km (oceánica).
• Manto:
  • Compuesto principalmente por rocas peridotitas (oscuras y densas).
  • Estado: sólido-rígido en la parte externa, plástico-dúctil en el resto.
  • Profundidad: hasta 670 km.
• Núcleo:
  • Compuesto principalmente por hierro y menores cantidades de otros materiales.
  • Estado: fluido (externo), líquido (interno).
  • Profundidad: hasta 5100 km.

Discontinuidades

Las principales discontinuidades son: Mohorovičić, Repetti, Gutenberg y Lehman.

Litosfera

La litosfera es la capa rígida externa de la Tierra, unida a la corteza y parte del manto. Está fragmentada en placas litosféricas.

Origen de los Relieves y Tectónica de Placas

Teoría de la Deriva Continental (Movilismo)

Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental, basada en la existencia de un supercontinente llamado Pangea. Las pruebas que apoyan esta teoría son:

• Geográficas: los continentes encajan.
• Paleontológicas: fósiles de la misma especie en continentes separados.
• Paleoclimáticas: rasgos geológicos parecidos al juntar continentes.

Isostasia

La isostasia es el equilibrio de flotación entre la litosfera y el manto. Si la litosfera aumenta su masa, se hunde en el manto; si se reduce, asciende. La isostasia demuestra que el manto sublitosférico se comporta como un fluido o sólido viscoso.

Evidencias de la Isostasia

• La península escandinava se eleva unos mm por año.
• Presencia de sedimentos, terrazas fluviales y rasas costeras.
• Elevación de cordilleras recientes que pierden peso por erosión.

Desarrollo del Movilismo

El descubrimiento de la dorsal oceánica, compuesta por rocas volcánicas, impulsó el desarrollo del movilismo.

Extensión del Fondo Oceánico

Hess (1962) propuso que las dorsales crean nueva corteza oceánica, que empuja la corteza antigua hacia los lados, aumentando la extensión del océano. El bandeado magnético, con bandas de diferente orientación magnética a ambos lados de la dorsal, es una prueba de la extensión de los fondos oceánicos.

Tectónica de Placas

La tectónica de placas establece que la litosfera está dividida en placas que encajan entre sí. Los bordes de estas placas tienen actividad sísmica y volcánica. La litosfera oceánica se crea en las dorsales y se destruye en las fosas.

Pruebas de la Tectónica de Placas

• Disposición de seísmos según el plano de Benioff.
• Distribución de terremotos y volcanes.
• Presencia de dorsales oceánicas (simetría de bandas magnéticas, distribución simétrica de rocas).
• Medición de la velocidad de desplazamiento de los continentes.
• Menor cantidad de sedimentos sobre rocas basálticas de la corteza oceánica.

Tipos de Bordes de Placas Litosféricas

• Movimiento Divergente (Constructivo): dorsal oceánica, dorsal centroatlántica.
• Movimiento Convergente (Destructivo):
  • Zona de subducción: costa pacífico Sudamérica.
  • Colisión: orógeno de colisión, Pirineos.
• Movimiento de Cizalla (Pasivo): falla transformante, falla de San Andrés.