Explorando el Relieve, la Estructura Interna y la Dinámica de la Tierra: Tectónica de Placas

El Relieve Terrestre

Se denomina relieve a los diferentes accidentes y formas que presenta la superficie terrestre, es decir, sus elevaciones (montañas, mesetas), depresiones (valles, cuencas) y su altitud general. El relieve actual es el resultado de la interacción de dos tipos de procesos antagónicos:

• Procesos Endógenos: Crean relieve (tectónica de placas, vulcanismo).
• Procesos Exógenos: Modelan y destruyen el relieve (meteorización, erosión, transporte y sedimentación).

Características Generales de la Tierra

• Radio Ecuatorial: 6378.3 km
• Radio Polar: 6356.9 km
• Densidad Media: 5.517 g/cm³

Métodos de Estudio del Interior Terrestre

Métodos Directos

Permiten analizar directamente los materiales terrestres:

• Estudio de rocas en superficie.
• Explotación de minas.
• Análisis de materiales arrojados por volcanes.
• Realización de sondeos y perforaciones profundas.

Métodos Indirectos

Proporcionan información sobre el interior sin acceso directo:

• Estudio de meteoritos (composición similar a los planetas rocosos).
• Análisis de la propagación de ondas sísmicas a través de las diferentes capas internas.
• Estudios gravimétricos y magnéticos.
• Mediciones del flujo térmico terrestre.

Calor Interior Terrestre

El calor interno de la Tierra tiene dos orígenes principales:

• Calor residual remanente de la formación del planeta.
• Desintegración de isótopos radiactivos presentes en las rocas.

Ondas Sísmicas

Son vibraciones que se propagan por el interior terrestre, generadas principalmente por terremotos. Su estudio es fundamental para conocer la estructura interna.

• Ondas P (Primarias): Se originan en el hipocentro. Son las más rápidas. Se propagan por compresión-dilatación (como el sonido). Atraviesan medios sólidos y líquidos.
• Ondas S (Secundarias): Se originan en el hipocentro. Son más lentas que las P. Se propagan por cizalla (vibración perpendicular a la dirección de propagación). Solo atraviesan medios sólidos.

Modelos de la Estructura Interna de la Tierra

Modelo Geoquímico (Basado en la Composición Química)

• Corteza: Capa más externa (7-70 km de espesor).
• Manto: Capa intermedia, dividida en:
  • Manto Superior (hasta 660 km).
  • Manto Inferior (660 - 2900 km).
• Núcleo: Parte central, dividida en:
  • Núcleo Externo (2900 - 5100 km).
  • Núcleo Interno (5100 - 6371 km).

Modelo Geofísico (Basado en el Comportamiento Mecánico/Estado Físico)

• Litosfera: Capa externa rígida (aprox. 0-100 km, aunque variable). Incluye la corteza y la parte más externa y rígida del manto superior. Está fragmentada en placas tectónicas.
• Astenosfera: Capa plástica o dúctil bajo la litosfera (parte del manto superior). Permite el movimiento de las placas litosféricas.
• Mesosfera: Resto del manto (más rígido que la astenosfera debido a la alta presión) (aprox. 700 - 2900 km).
• Núcleo Externo: Capa líquida (2900 - 5100 km). Su movimiento genera el campo magnético terrestre.
• Núcleo Interno: Esfera sólida (5100 - 6371 km) debido a la enorme presión, a pesar de las altas temperaturas.

Corrientes de Convección

Son movimientos circulares de material semifundido en el manto terrestre. El material caliente y menos denso asciende, se enfría cerca de la superficie, se vuelve más denso y desciende. Estas corrientes son consideradas el principal motor del movimiento de las placas tectónicas, generando fricción en sus bordes y facilitando la actividad volcánica y sísmica.

Tipos de Corteza Terrestre

• Corteza Continental: Más gruesa (promedio 35 km), menos densa, composición granítica (rica en SiAl - Silicio y Aluminio).
• Corteza Oceánica: Más delgada (promedio 7 km), más densa, composición basáltica (rica en SiMa - Silicio y Magnesio).
• Corteza de Transición / Mixta: Presenta características intermedias, localizada en los márgenes continentales.

Teoría de la Deriva Continental

Propuesta inicialmente por Alfred Wegener en 1912, sentó las bases para la Tectónica de Placas. Sus postulados principales fueron:

1. La corteza continental (más ligera, SiAl) 'flota' sobre una capa inferior más densa (identificada posteriormente como parte del manto, aunque Wegener pensaba en la corteza oceánica, SiMa).
2. Propuso mecanismos como la rotación terrestre y la atracción mareal como fuerzas impulsoras del desplazamiento continental (ideas que luego fueron revisadas y complementadas por la teoría de la tectónica de placas).
3. Postuló la existencia de un supercontinente único, Pangea, hace aproximadamente 200 millones de años, que posteriormente se fragmentó y cuyos continentes derivados se desplazaron hasta sus posiciones actuales.

Pruebas de la Deriva Continental

Wegener aportó diversas evidencias para apoyar su teoría:

• Pruebas Geográficas/Geológicas: El notable encaje de las costas de los continentes (especialmente Sudamérica y África), la continuidad de estructuras geológicas (cadenas montañosas, tipos de rocas) a través de los océanos.
• Pruebas Paleontológicas: La presencia de fósiles idénticos de organismos terrestres (plantas como Glossopteris, reptiles como Mesosaurus) en continentes actualmente separados por vastos océanos, lo que sugiere que estuvieron unidos en el pasado.
• Pruebas Paleoclimáticas: Indicios de condiciones climáticas pasadas muy diferentes a las actuales en diversas regiones. Por ejemplo, evidencias de glaciaciones antiguas (tillitas) en zonas hoy tropicales (India, África, Sudamérica) y depósitos de carbón (formados en climas cálidos y húmedos) en zonas hoy frías (Norteamérica, Europa, Siberia).

Estructuras Tectónicas Clave

Dorsal Oceánica

Extensa cadena montañosa submarina que se forma en los límites divergentes de placas. Presenta una hendidura central (rift) por donde asciende magma del manto, creando nueva corteza oceánica a medida que las placas se separan.

Fosa Oceánica (o Fosa Profunda)

Depresión submarina larga, estrecha y muy profunda que se forma en las zonas de subducción (límites convergentes), donde una placa tectónica (generalmente oceánica) se hunde bajo otra. Se caracterizan por una intensa actividad sísmica y volcánica (arcos de islas o cordilleras volcánicas continentales).

Falla Transformante

Límite donde dos placas se deslizan horizontalmente una respecto a la otra. Conectan segmentos de dorsales o fosas. No se crea ni se destruye litosfera de forma significativa, pero generan una importante fricción que causa terremotos.

Teoría de la Tectónica de Placas

Es el modelo moderno (Tectónica Global) que unifica y explica la deriva continental, la expansión del fondo oceánico y la distribución global de la actividad volcánica, los seísmos (terremotos), la formación de montañas (orogénesis) y la configuración de continentes y océanos. Sus principios básicos son:

1. La litosfera (capa rígida externa de la Tierra) está dividida en varios fragmentos de diferentes tamaños denominados placas tectónicas.
2. Estas placas se mueven unas respecto a otras, impulsadas principalmente por las corrientes de convección en el manto subyacente. Las corrientes ascendentes suelen coincidir con las dorsales (donde las placas se separan), y las descendentes con las fosas (donde las placas convergen y una subduce).
3. La interacción entre las placas en sus bordes es la responsable de la mayor parte de la actividad geológica de la Tierra.

Tipos de Bordes de Placa

• Borde Constructivo o Divergente (← →): Las placas se separan. Asciende magma y se crea nueva litosfera. Ejemplos: Dorsales oceánicas (como la Dorsal Mesoatlántica), rifts continentales (como el Rift de África Oriental).
• Borde Destructivo o Convergente (→ ←): Las placas colisionan. Puede ocurrir:
  • Subducción: Una placa (normalmente oceánica, más densa) se hunde bajo otra. Se destruye litosfera. Se forman fosas oceánicas, arcos de islas volcánicas o cordilleras volcánicas continentales (como los Andes).
  • Colisión Continental: Dos placas continentales chocan. Ninguna subduce completamente debido a su baja densidad. Se produce un intenso plegamiento y fracturación, formando grandes cadenas montañosas (como el Himalaya).
• Borde Pasivo o Transformante (↑↓): Las placas se deslizan lateralmente una junto a la otra a lo largo de una falla transformante. No se crea ni se destruye litosfera de forma significativa, pero se generan importantes terremotos. Ejemplo: Falla de San Andrés en California.