Introducción a la Geología: Tiempo, Rocas, Estructura y Composición de la Tierra

1. El Tiempo y los Procesos Geológicos

En el siglo XVIII, la Biblia indicaba que el mundo había sido creado unos 4000 años antes de Cristo.

James Hutton y el Tiempo Geológico

Hutton observaba que cada año el río que pasaba cerca de su ciudad dejaba una fina capa de arena y arcilla. La arena y la arcilla procedían del desgaste de las montañas. Había dos procesos contrapuestos en la Tierra: uno que tendía a desgastar las montañas y acumular los restos en capas de sedimentos, y otro que era capaz de plegar las capas de sedimentos hasta formar cadenas de montañas. Hutton introdujo la noción de los millones de años del tiempo geológico para explicar procesos muy lentos, como la erosión.

2. El Ciclo de las Rocas

• En la superficie terrestre: la meteorización de las rocas y su transformación en sedimentos, transportados por los agentes geológicos y acumulados en las cuencas sedimentarias.
• En el interior de la corteza terrestre: los materiales se encuentran sometidos a altas presiones y temperaturas; los sedimentos se transforman en rocas.

En el interior de la corteza:

• La presión: debida al peso de las rocas. A 12 km de profundidad supera las 3000 atmósferas.
• La temperatura: aumenta con la profundidad en 3 grados centígrados por cada 1000 m, aunque presenta variaciones.
• Los esfuerzos de compresión y distensión: movimientos del manto que comprimen y estiran los materiales.
• Diagénesis: transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias debido a la presión y temperatura, que producen compactación y cementación.
• Metamorfismo: proceso que experimentan las rocas sometidas a altas presiones y temperaturas, sin llegar a fundirse.
• Magmatismo: es la fusión de las rocas, formando un magma cuya consolidación origina rocas magmáticas.

3. Gradiente Geotérmico y Calor Interno de la Tierra

El gradiente geotérmico es el aumento de temperatura que se produce hacia el interior de la Tierra. El valor medio de este gradiente es de 3 grados Celsius por cada 100 m de profundidad. El causante del gradiente geotérmico es el calor residual procedente de hace más de 4000 millones de años. Hay 3 procesos que generan el calor:

• Los impactos de asteroides: cuya energía cinética se transforma en energía térmica.
• Desintegración de elementos radiactivos: produce partículas subatómicas. Estas, al chocar con los átomos de su alrededor, aumentan su energía térmica.
• Decantación de los materiales más densos: principalmente el hierro, hacia el núcleo terrestre cuando el planeta ya había empezado a fundirse.

Formación de capas: hace unos 4500 millones de años, la Tierra llegó a estar fundida. Los materiales se ordenaron por densidades: el hierro formó el núcleo, sobre él los materiales rocosos del manto, y sobre este la corteza, una capa delgada con rocas poco densas.

4. Composición y Estructura de la Tierra

Corteza

1. Continental: su grosor varía entre 30 y 70 km. Está compuesta por granito, rocas sedimentarias y sedimentos.
2. Oceánica: su grosor varía entre 5 y 10 km. Está compuesta por basalto y gabro, rocas magmáticas.

Manto

Situado bajo la corteza hasta el núcleo, a 2900 km de profundidad. Está compuesto por peridotita, cuyo principal mineral es el olivino.

1. Superior: hasta los 670 km de profundidad.
2. Inferior: desde los 670 hasta los 2900 km. El manto inferior es más denso que el superior.

Núcleo

Composición metálica: un 85% de hierro, un 5% de níquel y un 10% de no metales.

1. Externo: desde los 2900 km hasta los 5150 km. Es líquido, con una fluidez similar al agua, agitado por corrientes de convección, las cuales originan el campo magnético terrestre.
2. Interno: esfera de unos 1220 km de radio en estado sólido.