Estructura de la Geosfera y Tectónica de Placas

1. Métodos de Estudio de la Geosfera

El estudio del interior de la Tierra se realiza mediante dos aproximaciones principales:

• Métodos directos: son observaciones y pruebas que se aplican sobre zonas accesibles de la geosfera o sobre muestras de rocas extraídas de estas áreas (sondeos, minas, afloramientos rocosos).
• Métodos indirectos: consisten en utilizar técnicas geofísicas y de cálculo para obtener datos sobre las zonas profundas de la geosfera a las que no podemos acceder físicamente.

El método sísmico

El método sísmico utiliza las vibraciones u ondas sísmicas generadas por terremotos o explosiones controladas para explorar el interior terrestre.

Tipos de ondas sísmicas:

• Ondas P (Primarias): vibran en la misma dirección en la que se propagan, expandiendo y comprimiendo sucesivamente los materiales que atraviesan.
• Ondas S (Secundarias): vibran perpendicularmente a su dirección de avance, haciendo que los materiales oscilen de forma transversal.
• Ondas superficiales: se producen cuando las ondas P y S alcanzan la superficie terrestre y únicamente se propagan por ella. Son las causantes de los mayores daños sísmicos durante los terremotos.

Propagación de las ondas: la velocidad de propagación aumenta con la rigidez y la densidad del medio. Las ondas P son las más rápidas y se propagan a través de sólidos y líquidos; las ondas S no pueden propagarse a través de fluidos o líquidos.

2. Modelos del Interior Terrestre

Modelo dinámico (mecánico)

Clasifica las capas según su comportamiento mecánico, densidad y estado físico. Distingue cuatro capas fundamentales:

1. Litosfera
2. Astenosfera
3. Mesosfera
4. Endosfera

Modelo geoquímico (estático)

Divide la geosfera en capas concéntricas atendiendo a la composición química de sus materiales:

1. Corteza
2. Manto
3. Núcleo (núcleo metálico)

El modelo actual engloba ambas perspectivas, diferenciando las unidades terrestres teniendo en cuenta tanto su composición química como su comportamiento mecánico ante los esfuerzos.

3. Minerales y Rocas

Las rocas son agregados naturales compuestos por uno o varios tipos de minerales.

El mineral

Un mineral es una sustancia natural formada por enlaces químicos de elementos geoquímicos. Sus características principales son:

• Estado sólido.
• Naturaleza inorgánica.
• Formación natural.
• Composición química homogénea y definida.
• Estabilidad física y química bajo ciertas condiciones ambientales.
• Estructura interna cristalina.

Cristal: mineral que presenta una forma externa poliédrica regular.

Hábito cristalino: forma geométrica observable a simple vista que presenta un cristal según su crecimiento.

Propiedades de los minerales: exfoliación y fractura, densidad, punto de fusión, dureza, magnetismo, color, raya, luminiscencia, refringencia y brillo.

4. Dinámica Terrestre y Tectónica Global

Hipótesis históricas

• Hipótesis fijista: defendía que la distribución actual de continentes y océanos es inmutable y ha permanecido idéntica desde su formación.
• Hipótesis orogénica movilista: sostiene que los continentes cambian su posición a lo largo del tiempo geológico, originando fuerzas horizontales capaces de plegar y elevar rocas, dando lugar a las cordilleras.
• Deriva continental (Alfred Wegener): planteó que todos los continentes estuvieron unidos antiguamente en un supercontinente llamado Pangea antes de fragmentarse y separarse. Wegener postuló que las masas continentales flotaban y se desplazaban empujando sedimentos hasta formar las cordilleras.

Pruebas aportadas por Wegener:

• Geográficas: coincidencia y encaje morfológico de las líneas de costa de continentes opuestos (como África y Sudamérica).
• Geológicas: continuidad de cadenas montañosas y coincidencia en la edad y tipología de formaciones graníticas entre masas continentales distantes.
• Paleoclimáticas: depósitos sedimentarios y restos de una gran glaciación antigua compartidos por continentes hoy situados en diferentes zonas climáticas.
• Paleontológicas: presencia de fósiles de la misma especie en masas de tierra separadas por océanos que antiguamente estuvieron unidas.

5. Tectónica de Placas y Tipos de Bordes

Bordes divergentes (constructivos)

Son límites en los que las placas se separan. Se genera nueva litosfera oceánica debido a la salida y solidificación de magma procedente del manto. Destacan:

• Rifts intracontinentales: terrenos con fosas tectónicas muy fracturadas que surgen cuando una masa continental se fractura creando dos bordes divergentes.
• Dorsales oceánicas: grandes elevaciones del fondo marino que cuentan con una fosa tectónica o rift como eje central.

Bordes transformantes (pasivos o conservativos)

Son fallas en las que dos placas se desplazan lateralmente en la misma dirección pero en sentido contrario. En estos bordes no se crea ni se destruye litosfera.

Bordes convergentes (destructivos)

Son límites donde dos placas colisionan o se aproximan. En ellos tiene lugar la subducción, proceso por el cual una placa se hunde bajo la otra hacia el interior terrestre. En la zona de contacto submarina se forma una fosa oceánica.

Pruebas de la tectónica de placas

• Relieve del fondo oceánico.
• Edad progresiva de las rocas a ambos lados de las dorsales oceánicas.
• Paleomagnetismo simétrico a ambos lados de las dorsales.
• Distribución global concentrada de terremotos y volcanes en los bordes de placa.

Fenómenos intraplaca

Comprenden acontecimientos volcánicos y sísmicos que tienen lugar en zonas interiores muy alejadas de los límites de las placas litosféricas (por ejemplo, puntos calientes).

Modelo de subducción profunda y dinámica del manto

• Las dorsales no representan el origen activo primario del movimiento de placas, sino que son la consecuencia pasiva de su separación generada por la subducción.
• Flujo ascendente: penachos o plumas térmicas que ascienden desde el manto profundo hasta la base de la litosfera.
• Flujo descendente: litosfera oceánica fría y densa que subduce hundiéndose progresivamente hasta alcanzar el límite entre el núcleo y el manto.