Estructura Interna de la Tierra y Tectónica de Placas

Estructura Interna de la Tierra

Método Sísmico

Analiza las variaciones en la trayectoria y velocidad de propagación de las ondas sísmicas al atravesar distintas rocas.

Tipos de Ondas Sísmicas

• Ondas P (Primarias): Longitudinales o de compresión, similares a las ondas sonoras. El movimiento se propaga por cambios de compresiones y dilataciones. Son las más rápidas y se transmiten por todos los medios.
• Ondas S (Secundarias): Transversales o de cizalla. Las partículas oscilan en un plano perpendicular a la dirección de propagación de las ondas y con un componente vertical. Son más lentas que las ondas P y no se transmiten por fluidos.
• Ondas Superficiales: Incluyen diferentes ondas (Love (L), Rayleigh (R), Stoneley). Son las más lentas y no se utilizan para estudiar el interior de la Tierra por su forma de propagarse.

Comportamiento de las Ondas Sísmicas

La velocidad y trayectoria de las ondas sísmicas varían con la profundidad, deduciéndose que la Tierra es heterogénea, con distintos materiales en diferentes estados físicos. Al analizar el comportamiento de las ondas, se observan cambios bruscos (discontinuidades) que indican cambios de características de una capa a otra.

Capas de la Tierra

Corteza

Es la parte superior en contacto con la atmósfera, donde tienen lugar los procesos geológicos externos. Su límite inferior es la discontinuidad de Mohorovicic (que la separa del manto). Su espesor varía entre 5 y 10 km (océanos) y 33 km (continentes). La corteza continental tiene una densidad de 2.7 g/cm³ y la oceánica de 3 g/cm³.

Tipos de Corteza

• Corteza Continental: Compuesta por rocas plutónicas y volcánicas, con rocas sedimentarias encima. Estas rocas pueden estar metamorfizadas (eclogitas de gabros).
• Corteza Oceánica: Formada por materiales del manto (peridotitas). Consta de cuatro capas: sedimentos, lavas almohadilladas, basaltos laminares y gabros. Puede haber rocas metamórficas de basalto y gabros.
• Corteza de Transición: Es el límite entre la corteza continental y la oceánica.

Manto

Capa intermedia que representa el 83% del volumen del planeta. Se extiende desde la discontinuidad de Mohorovicic hasta la discontinuidad de Gutenberg.

Partes del Manto

• Manto Superior: La parte más superficial es rígida y continua (litosfera). Las rocas predominantes son las peridotitas (formadas sobre todo por olivino). Se registran aumentos bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas.
• Manto Inferior: Las ondas sísmicas aumentan su velocidad.

Núcleo

Es la capa más profunda, constituida por hierro, níquel, oxígeno, azufre y silicio. Alcanza los 4500 ºC y representa el 16% del planeta. Se extiende desde la discontinuidad de Gutenberg hasta el centro de la Tierra.

Partes del Núcleo

• Núcleo Externo: Es fluido, no se transmiten las ondas S. Tiene una densidad de 10-12 g/cm³ y una temperatura de 3500 ºC. En su interior se producen movimientos convectivos.
• Núcleo Interno: Mayor velocidad de las ondas P. Se encuentra en estado sólido, con una densidad de 13.6 g/cm³ y altas presión y temperatura.

Tectónica de Placas

Límites entre Placas Contiguas

Son zonas de intensa actividad sísmica y volcánica, identificables en la superficie por estructuras geológicas y accidentes geográficos.

Tipos de Límites

• Límites Divergentes: Dos placas contiguas se separan, creando corteza oceánica. Se caracterizan por las dorsales submarinas.
• Límites Convergentes: Dos placas se aproximan y una placa oceánica se introduce debajo de otra (subducción), destruyendo litosfera oceánica. Se determinan por fosas oceánicas, cadenas montañosas o arcos de islas.
• Límites Neutros (Transformantes): Las placas se deslizan lateralmente, sin crear ni destruir litosfera. Se caracterizan por grandes fallas.

Puntos Calientes

Zonas de gran actividad magmática situadas en el interior de una placa, que dan lugar a volcanes aislados, alineados o fisurales. La gran actividad volcánica se debe al ascenso de magma muy caliente en forma de penachos o plumas. La lava emitida es muy fluida, de composición basáltica.

Dorsales

Grandes elevaciones en la zona media de todos los océanos. Su anchura puede llegar a 400 km y su altura a 2000-4000 m. Son zonas de intensa actividad sísmica y están atravesadas por numerosas fracturas llamadas fallas de transformación.

Zonas de Subducción

Zonas donde una placa oceánica se introduce bajo otra, marcadas por fosas alargadas. Hay dos tipos:

• Arcos de Islas: Se forman cuando dos placas oceánicas se acercan y una subduce a la otra. Constituidos por una cadena de islas volcánicas en forma de arco de circunferencia.
• Márgenes de Tipo Andino: Se forman cuando una placa oceánica subduce bajo una placa continental.

Fallas de Transformación

Se producen movimientos de desplazamiento lateral entre dos placas. Son zonas de intensa actividad sísmica. En ellas se acumula esfuerzo y, cuando se libera la tensión de forma instantánea, se produce un terremoto. Las placas se deslizan horizontalmente.

Formación de Montañas

• Orógenos: Cadenas montañosas continentales, alargadas, de kilómetros de longitud, con cimas formadas por rocas magmáticas, sedimentarias y metamórficas.
• Orogénesis: Conjunto de procesos geológicos que llevan a la formación de una cadena montañosa.
• Orogenia: Periodo durante el cual se forma una cadena montañosa u orógeno, con una duración de millones de años.

Tipos de Orógenos

• Orógenos Pericontinentales: Originados en bordes entre una placa oceánica y una continental por subducción.
• Orógenos de Tipo Euroasiático: Originados por la colisión entre dos placas continentales.

Minerales y Rocas

Minerales

Sólido inorgánico formado en procesos naturales, con una estructura cristalina determinada y una composición química definida.

Rocas

Cualquier material constituido como un sólido cohesionado natural de uno o más minerales.

Minerales Petrogenéticos

Son los que forman las rocas. Se dividen en dos grupos:

• Silicatos: Cuarzo, feldespatos, micas y olivinos. Hay seis clases diferentes.
• Principales No Silicatos: Nativos, sulfuros, sales, carbonatos, sulfatos, óxidos, hidróxidos, fosfatos y wolframatos.

Tipos de Rocas Según su Formación

• Magmáticas o Ígneas: Se forman a partir del magma generado en el interior de la Tierra.
• Metamórficas: Se producen por transformaciones de rocas preexistentes por la acción de la presión y/o la temperatura.
• Sedimentarias: Se originan en la superficie terrestre por acumulación de materiales generados en procesos superficiales o por acumulación de restos de seres vivos.

Magma

Masa rocosa entre 700-1100 ºC a elevadas presiones. La mayor parte del magma está fundido (sílice y cationes de metales). La viscosidad depende de su composición. La fase sólida son minerales con punto de fusión más alto que el magma. El gas más abundante es el vapor de agua. El magma que llega a la superficie pierde gases y contacta con el aire o agua, llamándose lava.

Composición Mineralógica de Rocas Magmáticas

Pueden contener un gran número de minerales, pero sólo unos pocos se utilizan para su clasificación: mayoritarios o esenciales (cuarzo, feldespatos, feldespatoides, olivino, augita, hornblenda y biotita). El resto son accesorios (apatito, circón).

Clasificación de Rocas Magmáticas

Se clasifican según dónde se consoliden:

• Plutónicas: El magma solidifica en el interior de la Tierra.
• Filonianas/Subvolcánicas: El magma se consolida en grietas.
• Volcánicas: El magma llega a la superficie.

Metamorfismo

Conjunto de transformaciones que sufren las rocas (sólidas) al ser sometidas a un aumento de presión y/o temperatura. El metamorfismo no cambia la composición global de la roca original, por lo que se denomina isoquímico.

Energía de las Rocas

• Rocas Magmáticas:
  1. Descomposición radioactiva en la litosfera.
  2. Convección.
  3. Radiación desde el núcleo.
• Rocas Sedimentarias:
  1. Fenómenos externos.
  2. Energía del Sol.

Tectosilicatos

Básicamente cuarzo y feldespatos.

Tipos de Rocas Según su Composición

• Roca Ácida: Magma rica en sílice, aspecto claro (cuanto más feldespatos, más clara).
• Roca Básica: Pobre en sílice, aspecto oscuro. Predominan el mármol (roca metamórfica) y el granito (roca plutónica).

Clasificación de Minerales por Color

• Minerales Claros: Leucocratos.
• Minerales Oscuros: Melanocratos.

Tipos de Erupciones Volcánicas

• Hawaiana: Poco peligrosa, explosiones suaves, lavas muy fluidas, sin desprendimientos gaseosos. La lava se almacena hasta rebosar en extensas coladas.
• Estromboliana: Explosiones ligeras, cono pequeño, erupción permanente acompañada de frecuentes paroxismos explosivos. Lava fluida, con desprendimiento de gases abundantes y violentos, sin cenizas, sin coladas de lava.
• Vulcaniana: Explosividad media, explosión por destaponación de la chimenea. Magma poco fluido, desprenden grandes cantidades de gases. Explosiones muy fuertes, mucha ceniza, forma lavas cordadas.
• Pliniana: Peligro elevado, lavas muy viscosas. Difiere de la vulcaniana en que la presión de gases es muy alta, explosiones muy violentas, forma nubes ardientes.