Estructura, Composición y Dinámica de la Tierra: Rocas, Minerales y Procesos Geológicos

Experimentación en Geología

La experimentación en geología abarca diversas técnicas y metodologías:

• Recogida de muestras
• Preparación de las muestras
• Ensayos en condiciones experimentales
• Modelos y simulaciones
• Clasificación e interpretación de hipótesis
• Comunicación de los resultados

Capas de la Tierra

Corteza

La corteza terrestre tiene un espesor promedio de 20 km. Se distinguen dos tipos:

• Corteza continental: Forma los continentes y plataformas continentales, con un espesor promedio de 30 km. Es heterogénea y presenta alteraciones.
• Corteza oceánica: Constituye los fondos oceánicos. Es mucho más delgada, con un espesor promedio de 15 km.

Manto

El manto es la capa más voluminosa de la Tierra. Se extiende desde el final de la corteza hasta la discontinuidad de Gutenberg, a 2900 km de profundidad. Es heterogéneo y se subdivide en:

• Manto superior: Separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovičić. La zona más externa tiene un comportamiento dinámico, por lo que se considera que la corteza y esta parte del manto forman la litosfera. Bajo la litosfera se extiende el manto superior (Astenosfera). Esta capa no es rígida; sus rocas tienen plasticidad y son capaces de fluir lentamente.
• Manto inferior: A partir de 670 km de profundidad, la presión aumenta y la estructura es más compacta. Las ondas sísmicas aumentan en esta región. Las temperaturas permiten un comportamiento plástico lento.
• Límite manto-núcleo: Los últimos 200 km del manto inferior. Alguna parte se encuentra parcialmente fundida, ya que disminuyen las ondas P.

Núcleo

En el núcleo, la presión es 3.5 millones de veces mayor que en la superficie, y la temperatura alcanza los 6000°C. Se divide en:

• Núcleo externo: 2270 km de grosor. Es líquido y fluido.
• Núcleo interno: Comienza a 5100 km de profundidad. Es sólido y denso.

Deriva Continental y Tectónica de Placas

La teoría de la deriva continental inicialmente proponía que los continentes se desplazaban como barcos, pero no ofrecía una explicación para este movimiento ni presentaba pruebas concluyentes.

La tectónica de placas explica los movimientos a través de los bordes de placa:

• Bordes divergentes: Dorsales oceánicas, fosas tectónicas (rift), valles de rift intracontinentales, fondos oceánicos.
• Bordes convergentes: Subducción, formación de relieves, actividad sísmica, magmatismo, arcos insulares.
• Bordes pasivos: Fallas transformantes, puntos calientes, magmatismo, actividad sísmica, liberación de energía en montañas, formación de archipiélagos.

Minerales: Definición y Cristalización

Un mineral debe cumplir las siguientes características:

• Ser sólido
• Ser inorgánico
• Haberse originado en un proceso natural
• Ser estable en un cierto intervalo de presión y temperatura
• Tener una composición química definida y homogénea
• Tener una estructura interna ordenada

Cristalogénesis

• Cristalización: Formación de cristales por solidificación de un magma, precipitación química a partir de disoluciones o sublimación.
• Recristalización: Transformaciones en estado sólido que pueden hacer que algunos cristales minerales se transformen en otros sin variar su composición.

Grupos de Silicatos

Los silicatos se clasifican en:

• Nesosilicatos
• Sorosilicatos
• Ciclosilicatos
• Inosilicatos
• Filosilicatos
• Tectosilicatos

Rocas

Rocas Ígneas

• Rocas plutónicas: Granitos, granodioritas, dioritas, gabros, peridotitas.
• Rocas volcánicas: Riolitas, andesitas, basaltos.

Rocas Sedimentarias

• Procesos diagenéticos: Compactación, deshidratación, disolución, cementación, reemplazamiento mineral, recristalización.
• Principales rocas sedimentarias detríticas: Conglomerados, areniscas, arcillas.
• Otros tipos: Rocas carbonatadas, rocas evaporíticas, rocas silíceas, rocas fosfáticas, rocas ferruginosas, rocas organógenas.

Rocas Metamórficas

• Tipos de metamorfismo: Metamorfismo de enterramiento, de presión, de contacto, regional, hidrotermal.
• Rocas metamórficas comunes: Pizarras, filitas, esquistos, gneises.

Meteorización y Formación del Suelo

Meteorización Química

Incluye procesos como:

• Oxidación
• Carbonatación
• Disolución
• Hidrólisis
• Hidratación

Formación del Suelo

El proceso de formación del suelo se describe a continuación:

1. La roca se altera, originando un sustrato sobre el que se establece una cobertura vegetal que producirá restos orgánicos.
2. Se forma un suelo con materia mineral diferenciada que forma el Horizonte C.
3. Se forma un horizonte con humus, el Horizonte A.
4. Se producen materiales por lavado de horizontes superiores y acumulación en un Horizonte B.
5. Se consolida la acumulación de materiales por transferencia y migración desde los horizontes superiores.

Factores que influyen en la formación del suelo:

• Roca original
• Clima
• Relieve
• Tiempo
• Seres vivos