Composición de la Tierra: Estructura Química

La velocidad de propagación de las ondas sísmicas revela tres saltos o discontinuidades principales que definen la estructura interna del planeta:

• Mohorovicic (Moho): Indica un cambio en la composición de los materiales (separa corteza y manto).
• Gutenberg: Indica un cambio en la composición de los materiales (separa manto y núcleo).
• Lehmann: Indica un cambio de estado físico (separa núcleo externo líquido y núcleo interno sólido).

Capas de la Tierra

• Corteza: Capa superficial delgada.
  • Corteza Continental: 35 km de grosor medio. Compuesta por granito (roca magmática) y gneis (roca metamórfica), con una cubierta de sedimentos.
  • Corteza Oceánica: 8 km de grosor medio. Compuesta por basalto (roca magmática) y sedimentos.
• Manto: Capa gruesa que se extiende hasta los 2900 km de profundidad. Separada de la corteza por la discontinuidad de Mohorovicic. Compuesta principalmente por peridotitas.
• Núcleo: Separado del manto por la discontinuidad de Gutenberg. Compuesto principalmente de hierro (Fe) y níquel (Ni).

Unidades Geodinámicas: Comportamiento Mecánico

Las capas de la Tierra se diferencian por su comportamiento mecánico y estado físico:

• Litosfera: Capa más externa, rígida y sólida. Incluye la corteza y la parte superior del manto superior.
  • Litosfera Continental: 100-200 km de espesor.
  • Litosfera Oceánica: 50-100 km de espesor.
• Manto Sublitosférico: Se sitúa entre la litosfera y el núcleo. Es una capa plástica y deformable (dúctil) donde las rocas son sólidas, pero se encuentran cerca de su punto de fusión.
  • Astenosfera (capa superior): Llega hasta los 660 km de profundidad.
  • Mesosfera (capa inferior): Alcanza los 2900 km.
• Núcleo Externo: Situado bajo el manto, llega hasta la discontinuidad de Lehmann (5150 km). Se encuentra en estado líquido (es la única capa terrestre fundida).
• Núcleo Interno: El resto del núcleo. Se encuentra en estado sólido.

Corrientes de Convección y Dinámica del Manto

Las corrientes de convección son movimientos cíclicos fundamentales para la geodinámica terrestre:

• Cuando un fluido se calienta, se dilata, aumenta su volumen, reduce su densidad y asciende. Al llegar a zonas con menor temperatura, se enfría y desciende. A estos movimientos cíclicos se les denomina corrientes de convección. Tienen lugar en el aire, el agua y las rocas.
• Los materiales del manto son sólidos, pero a altas presiones y temperaturas se comportan como fluidos viscosos, por lo tanto, están sometidos a estas corrientes.

Evidencias de la Expansión de los Fondos Oceánicos

Diversas observaciones geológicas y geofísicas sustentan la teoría de la expansión del fondo marino:

• Volumen y Distribución de Sedimentos: El espesor medio real de los sedimentos en las cuencas oceánicas es de solo 1,3 km, lo cual solo es posible si los fondos oceánicos se renuevan continuamente.
• Edad de la Corteza Oceánica: La corteza oceánica es muy joven cerca de las dorsales y alcanza su máxima edad cerca de las costas (márgenes continentales).
• Bandeado Magnético: El estudio de las rocas demuestra que el campo magnético terrestre ha sufrido cambios de polaridad a lo largo del tiempo.
• Sismicidad: Los terremotos en las dorsales reflejan distensión; en las fallas transformantes, deslizamientos laterales; y en los bordes de placas convergentes, compresión.
• Flujo Térmico en las Cuencas Oceánicas: Las dorsales presentan un flujo térmico superior, mientras que en las fosas oceánicas es solo la mitad. Esto se debe a que en la zona de subducción la litosfera es antigua y fría. Sin embargo, el flujo térmico es alto en la zona de subducción debido a la fricción y el vulcanismo asociado.

Límites de las Placas Litosféricas

Las fracturas que separan las placas se denominan bordes o límites de placas. Se clasifican en:

• Dorsales Oceánicas (Bordes Divergentes): Límites donde se genera litosfera. Tienen una intensa actividad volcánica, sísmica y un flujo térmico elevado.
• Zonas de Subducción (Bordes Convergentes): Límites donde se destruye litosfera. Caracterizados por grandes terremotos y notable actividad volcánica.
• Fallas Transformantes (Bordes Pasivos): Límites donde ni se crea ni se destruye litosfera. Cortan a las dorsales y las desplazan lateralmente. Presentan importante actividad sísmica, pero carecen de actividad volcánica.

El Ciclo de Wilson: La Vida de los Océanos

El Ciclo de Wilson describe la apertura y cierre de las cuencas oceánicas y la formación de supercontinentes a lo largo del tiempo geológico.

Fases del Ciclo de Wilson

1. Ruptura Continental y Extensión Oceánica

Esta fase comienza con la separación de dos masas continentales adyacentes debido a fuerzas tectónicas. A medida que las placas tectónicas se alejan, se forma una grieta en la corteza terrestre, creando una zona de rift. A través de este proceso, el magma asciende desde el manto y se solidifica, formando nueva corteza oceánica. Con el tiempo, el rift se ensancha y se forma un océano entre las dos masas continentales separadas. Ejemplos de esta fase incluyen la formación del Atlántico Norte y la separación de América del Norte de Europa.

2. Cierre del Océano

En esta fase, la expansión del océano alcanza su límite y comienza a disminuir. Las placas tectónicas que llevan los continentes y los fragmentos de corteza oceánica se desplazan hacia el océano en dirección contraria a la extensión inicial. Conforme las placas continentales se acercan, el océano se va reduciendo y se forma una cuenca oceánica más estrecha. Esta compresión genera actividad volcánica y plegamientos en los márgenes continentales. A medida que el océano se cierra, se crean cadenas montañosas submarinas llamadas arcos de islas volcánicas. Ejemplos de esta fase incluyen la formación de los Alpes y la colisión de la India con Asia para formar la cordillera del Himalaya.

3. Colisión Continental

En esta última fase, las placas continentales finalmente chocan y se produce una colisión continental. Las dos masas continentales se comprimen y pliegan, formando montañas de gran altura. Además de la actividad de plegamiento, también pueden ocurrir procesos de subducción, donde una placa continental se desliza por debajo de la otra. Esta colisión puede tener como resultado la formación de cordilleras muy significativas, como los Alpes, los Himalayas o los Andes.