Estructura y Dinámica de la Tierra

El Método Científico en Geología

Esquema del Método Científico

1. Planteamiento del Problema (Pregunta)
   • Realización de observaciones
   • Recopilación de la información existente
   • Toma de datos y medidas
   • Clasificación e interpretación de datos y medidas
2. Formulación de una Hipótesis
   • Diseño de experimentos
   • Experimentos válidos o inválidos de la hipótesis
   • Enunciado de una teoría (si los experimentos son válidos)
   • Propuesta de una nueva hipótesis (si los experimentos son inválidos)
   • Publicación de resultados

Observación

• La observación está condicionada o influida por los acontecimientos previos.
• La observación se interpreta de acuerdo con conocimientos previos.
• Las observaciones no conducen, por sí solas, a la elaboración de una hipótesis.

Serendipia

Es la capacidad de hacer descubrimientos gracias al azar. Solo quien posee una información amplia, posee una capacidad de observación que le permite distinguir el nuevo hallazgo.

Métodos Científicos

• Método Inductivo: (Desconcertado). Partiendo de datos particulares (observaciones), se obtienen principios generales.
• Método Hipotético-Deductivo: (Aceptado, fundamento del método científico). Partiendo de principios generales, se obtienen conclusiones particulares.

Estructura Interna de la Tierra

Métodos de Estudio

• Método Sísmico: Estudia la propagación/no propagación, la velocidad de propagación y sus variaciones, y los fenómenos de reflexión y refracción de las ondas sísmicas.
• Método Magnético: Estudia las variaciones del campo magnético terrestre.
• Método Gravimétrico: Estudia las variaciones del campo gravitatorio terrestre.
• Método Geotérmico: Estudia las variaciones del flujo térmico terrestre.

Estos datos permiten elaborar hipótesis y realizar ensayos de laboratorio (experimentos).

Tipos de Ondas Sísmicas

• Ondas S (Secundarias, Transversales): Son menos veloces que las ondas P y hacen vibrar las partículas en dirección perpendicular a la propagación.
• Ondas P (Primarias, Longitudinales): Hacen oscilar las partículas en la dirección de propagación y son las más destructivas.

El estudio de las ondas sísmicas permite:

• Delimitar zonas (capas) en la estructura interna terrestre.
• Establecer la profundidad de los límites entre capas.
• Deducir la naturaleza o tipos de rocas que forman las capas, su estado físico y propiedades físicas (rigidez, plasticidad, densidad, temperatura).

Capas de la Tierra

• Corteza: Continentes (30-40 km de media, 70 km máximo).
• Manto:
  • Superior (hasta 700 km de profundidad, incluye la zona de transición y el canal de baja velocidad).
  • Inferior (hasta 2900 km de profundidad, límite con el núcleo: Discontinuidad de Gutenberg).
• Núcleo:
  • Externo (fluido, líquido, hasta 5100 km de profundidad, límite con el núcleo interno: Discontinuidad de Lehmann).
  • Interno (sólido, alta densidad, hasta el centro de la Tierra a 6370 km).

Tectónica de Placas

Bordes Divergentes

• Dorsales oceánicas
• Rift continental

Ejemplo: Oceanica-Oceanica origina una dorsal oceánica tipo dorsal atlántica.

Bordes Convergentes

• Oceanica-Continental: Origina arcos insulares volcánicos y cuencas marinas.
• Continental-Oceanica: Origina una cordillera pericontinental a partir de litosfera continental y sedimentos marinos (orógenos de tipo andino).
• Continental-Continental: Origina un orógeno de colisión intercontinental (orógeno tipo Himalaya).
• Oceanica-Oceanica: Origina arcos insulares volcánicos (tipo Islas Marianas) y vulcanismo de subducción.

Teoría de los Planetesimales

1. Comienzo hace 5000 millones de años, a partir de una nebulosa.
2. Conservación + condensación = compresión = aumento de la densidad y temperatura.
3. Formación de un disco de materia a partir de las emisiones del sol, con movimientos de giro en torno al sol.
4. Condensación de la materia en el disco: origen de planetesimales por acreción de partículas.
5. Fase de colisiones entre planetesimales y acreción de planetesimales.
6. Diferenciación por densidad de capas de materiales en los planetas (ej. Tierra: núcleo, manto, corteza, atmósfera).

Características comunes: Planetas internos (rocosos), Planetas externos (gaseosos).