Geología Fundamental: Estructura Interna de la Tierra y Dinámica Continental

Geosfera: La Parte Sólida de la Tierra

La Geosfera se refiere a la parte sólida de la Tierra. En esta capa se encuentran las rocas, minerales y suelos, que forman esferas concéntricas conocidas como capas.

Métodos de Estudio de la Geosfera

Para comprender la estructura y composición de la Geosfera, los geólogos emplean diversas técnicas:

Métodos Directos

Estos métodos implican la observación directa de la parte externa de la Tierra, como el relieve de los continentes o de los fondos oceánicos. También se realizan sondeos (por radar o sonar), se utilizan fotografías aéreas o por satélite, y se observan las rocas superficiales.

Métodos Indirectos

Dado que las zonas del interior terrestre no son accesibles directamente, se utilizan técnicas indirectas para inferir sus propiedades.

Ondas Sísmicas: Ventanas al Interior Terrestre

Las ondas sísmicas son vibraciones que se propagan en todas direcciones y lo hacen más rápido cuanto más rígido es el medio que atraviesan. Son una herramienta fundamental para el estudio del interior terrestre.

Tipos de Ondas Sísmicas:

• Ondas P (Primarias): Son ondas de compresión, similares a las ondas sonoras, que se propagan a través de sólidos, líquidos y gases. Son las más rápidas.
• Ondas S (Secundarias): Son ondas de cizalla o transversales, que solo se propagan a través de sólidos. Son más lentas que las ondas P.
• Ondas Superficiales: Son ondas complejas que resultan de la interacción de las ondas P y S cerca de la superficie terrestre. Son las responsables de la mayor parte de los daños en los terremotos.

Discontinuidades Sísmicas

Las discontinuidades sísmicas son límites dentro de la Tierra donde la velocidad de las ondas sísmicas cambia abruptamente, indicando variaciones en la composición o el estado físico de los materiales.

• Discontinuidad de Mohorovičić (Moho): Se encuentra a unos 20 km de profundidad (variable). En este límite, las ondas sísmicas aumentan su velocidad debido a un incremento en la densidad de las rocas, marcando la transición entre la corteza y el manto.
• Discontinuidad de Gutenberg: Ubicada a unos 2900 km de profundidad. Aquí, las ondas S dejan de propagarse y las ondas P disminuyen su velocidad, lo que indica que la capa inferior (núcleo externo) se encuentra en estado líquido.
• Discontinuidad de Lehmann-Wiechert y Jeffreys: A 5100 km de profundidad, las ondas P aumentan de velocidad, lo que sugiere que los materiales a esta profundidad (núcleo interno) se encuentran en estado sólido.

Modelos del Interior Terrestre

Existen dos modelos principales para explicar la estructura del interior terrestre, basados en diferentes propiedades:

Modelo Geoquímico

Este modelo se basa en la estructura interna de capas y subcapas en función de su composición química:

• Corteza:
  • Continental
  • Oceánica
• Manto:
  • Superior
  • Inferior
• Núcleo:
  • Externo (líquido)
  • Interno (sólido)

Modelo Geodinámico

Este modelo se basa en las propiedades mecánicas de las capas en respuesta a las presiones y temperaturas:

• Litosfera:
  • Oceánica
  • Continental
• Astenosfera: Actualmente se la equipara al manto superior. Es una capa dúctil y parcialmente fundida.
• Mesosfera: Fluye lentamente y permite el ascenso del magma. Es equiparable al manto inferior.
• Capa D'': Las zonas más dinámicas del planeta, por donde escapan plumas de magma ascendentes.
• Endosfera: Corresponde al núcleo interno, en estado sólido.

Evidencias de la Deriva Continental

La teoría de la Deriva Continental, propuesta por Alfred Wegener, se apoya en múltiples pruebas que sugieren el movimiento de los continentes a lo largo del tiempo geológico. Estas evidencias son fundamentales para la comprensión de la Tectónica de Placas.

1. Coincidencia de Líneas de Costa entre Continentes

La notable coincidencia de las líneas de costa entre distintos continentes (especialmente entre Sudamérica y África) indica que territorios actualmente distantes estuvieron unidos en el pasado y se fueron separando a causa de la generación de litosfera en los bordes divergentes.

2. Coincidencia de Formaciones Rocosas en Continentes Lejanos

La presencia de formaciones rocosas y estructuras geológicas similares en continentes actualmente separados sugiere que estos territorios estuvieron unidos en el pasado y se fueron separando. Es importante destacar que esto no se observa en las cadenas montañosas más recientes, puesto que se han formado con posterioridad a la separación continental.

3. Evidencias Paleoclimáticas

Las huellas climáticas (como depósitos glaciares o carbón) que se encuentran en distintos continentes, actualmente en zonas climáticas muy diferentes, indican que estos territorios, aunque distantes hoy, estuvieron unidos en el pasado y se fueron separando a causa de la generación de litosfera en los bordes divergentes.

4. Evidencias Paleontológicas

La existencia de fósiles de las mismas especies de flora y fauna en masas de tierra actualmente separadas (por ejemplo, entre Sudamérica y África) indica que, en el pasado, pertenecieron a la misma masa continental y se fueron separando a causa de la generación de litosfera en los bordes divergentes.

5. Evidencias Paleomagnéticas

Los minerales de hierro que contienen las lavas volcánicas se orientan según la posición del polo magnético del momento de su formación. Esta característica, al ser estudiada en rocas de diferentes edades, prueba que los continentes se han movido, dado que las rocas magnetizadas de otras épocas tienen orientaciones distintas a las actuales, registrando la deriva polar aparente y la expansión del fondo oceánico.

6. Distribución Global de Volcanes y Terremotos

Los terremotos y los volcanes se distribuyen en la Tierra en bandas muy definidas. Tal distribución coincide plenamente con los límites de las placas tectónicas, especialmente con los bordes de subducción y las dorsales oceánicas. Esto resulta coherente con los planteamientos de la tectónica de placas, según los cuales los bordes de placas son zonas con una elevada inestabilidad sísmica y volcánica.

7. Desplazamiento Actual de los Continentes

Las técnicas actuales de medición, mediante la utilización de satélites (como el GPS), han resultado ser un recurso muy importante para probar la movilidad continental. Se ha comprobado que los continentes se separan unos de otros a velocidades distintas en cada caso, pero del orden de varios centímetros al año, confirmando la teoría de la deriva continental y la tectónica de placas.