Datación Geológica y Estructura Interna de la Tierra: Principios y Métodos

Cronología Geológica

Cronología Absoluta

Indica el tiempo transcurrido desde que se produce un suceso hasta el momento en que se mide. La cronología absoluta calcula la edad de una roca desde que se formó, mediante técnicas radiométricas, basadas en la desintegración radiactiva de isótopos naturales. El periodo de semidesintegración (o vida media) de un isótopo es el tiempo en el que el conjunto inicial de átomos queda reducido a la mitad.

Cronología Relativa

Ordena los acontecimientos geológicos desde el más antiguo al más moderno. Se basa en tres principios fundamentales:

1. Principio de superposición de estratos (Steno, 1686): En una secuencia de estratos, los inferiores son más antiguos que los superiores.
2. Principio de las relaciones de corte y discordancia: Una roca es más moderna que cualquier otra adyacente cuya estructura atraviesa. Una roca afectada por procesos (fracturas, pliegues) es más antigua que estos procesos.
3. Principio de identidad paleontológica: Si dos estratos o capas tienen el mismo contenido paleontológico, tienen la misma edad. Se basa en teorías evolutivas y en la existencia de los fósiles guía, importantes por su valor estratigráfico (gran dispersión geográfica y evolución rápida).

Metodologías de Estudio Geológico

Metodologías Directas

Son aquellas en las que obtenemos datos y aspectos directos de lo que ocurre en el interior de la Tierra. Incluyen el estudio por medio de sondeos.

Metodologías Indirectas

Se basan en el estudio de los fenómenos físicos, como el análisis del campo gravimétrico, las anomalías magnéticas y el comportamiento de las ondas sísmicas.

Estructura Interna de la Tierra

Litosfera

Comprende la corteza y la parte superficial del manto superior. Es una unidad rígida que se puede fracturar en respuesta a los esfuerzos. La litosfera continental se deforma intensamente, debido a que algunos minerales (cuarzo, feldespatos) de su parte inferior son muy deformables a altas temperaturas. En la litosfera oceánica no existen esos minerales, por lo que se deforma mucho menos.

Astenosfera

Comprende el resto del manto superior. Esta capa no es líquida, pero sí plástica.

Mesosfera

Abarca el manto inferior. Aunque es sólida, las elevadas presiones y temperaturas a las que está sometida hacen que se encuentre en unas condiciones próximas a su punto de fusión (fluye lentamente).

Endosfera

Comprende ambos núcleos: el núcleo externo (fundido) y el núcleo interno (sólido).

Ondas Sísmicas y Localización de Terremotos

La propagación de las ondas producidas por los terremotos está determinada por la mecánica de los medios elásticos y, por tanto, sus velocidades dependen de las características elásticas del medio. La distribución de estas características puede estudiarse mediante la observación de los tiempos de recorrido y las amplitudes de estas ondas. El estudio de estas ondas se realiza mediante las leyes de la reflexión y la refracción, ya que la Tierra está formada por capas de distinto material. Sus trayectorias y tiempos de llegada se determinan considerando capas planas (cada una con velocidad constante o aumentando con la profundidad) o considerando la Tierra esférica. La localización de un terremoto viene definida por cuatro parámetros: hora de origen, coordenadas geográficas del epicentro y profundidad del foco (hipocentro).

Condiciones Físicas en el Interior Terrestre

La presión de confinamiento aumenta hacia el centro de la Tierra debido al peso de las rocas suprayacentes. El aumento de temperatura con la profundidad (gradiente geotérmico) es de aproximadamente 1 °C por cada 30 metros cerca de la superficie, pero esta tasa decae súbitamente a partir de unos 300 km de profundidad. La densidad aumenta de forma bastante constante con la profundidad, aunque experimenta un salto brusco al llegar al núcleo.

Principios Fundamentales de la Geología

Uniformismo

Las leyes físicas y químicas que gobiernan los procesos geológicos son inmutables y universales; han operado de la misma manera a lo largo del tiempo geológico.

Actualismo

Las mismas causas producen los mismos efectos ("el presente es la clave del pasado"). Los procesos geológicos que observamos hoy en día son los mismos que actuaron en el pasado, aunque su intensidad y periodicidad pueden haber variado.

Ciclo Geológico

La Tierra está en constante evolución debido a:

• Fenómenos geodinámicos internos: Diastrofismo (deformación de la corteza terrestre, formación de montañas u orogenias), vulcanismo, terremotos.
• Fenómenos geodinámicos externos: Erosión, transporte y sedimentación, impulsados principalmente por la energía solar y la gravedad.

Suceso Geológico

Cualquier variación o cambio en la Tierra constituye un suceso geológico. Se produce un fenómeno geológico cualquiera en un tiempo y espacio determinados, en un ambiente específico y con un consumo de energía asociado. La unidad de tiempo fundamental en Geología es el millón de años (a veces referenciado informalmente como "Cron").