Una radiografía de la tierra: la estructura interna
La estructura de las capas que forman la tierra se puede analizar desde 2 puntos de vista diferentes: Según su composición química o según sus propiedades físicas.
Tanto el criterio químico como el físico coinciden en ubicar el núcleo en el centro de la tierra.
Corteza
Formada por elementos ligeros, principalmente oxígeno y silicio.
Manto
Formados por elementos más pesados, sobre todo silicio y magnesio.
Núcleo
Ocupa el centro de la tierra y está formado por metales.
Utosfera
Zonas montañosas formada por rocas rígidas y quebradizas.
Astenosfera
En la actualidad, esta capa se entiende como la zona en la que las rocas del manto debido a las altas presiones y temperaturas se vuelven plásticos.
Mesosfera
También llamada manto inferior, donde se produce un cambio de fase en los minerales que se vuelven más densos sin variar su composición química.
Endosfera
Formada por una capa externa liquida, en la que se producen corrientes o flujos y otra interna sólida y muy densa.
Continentes en movimiento
Continuamente se está creando y destruyendo corteza terrestre.
En el interior del planeta, las masas rocosas fundidas a temperaturas elevadas fluyen, ascienden y descienden, y los continentes se desplazan.
A comienzos del Siglo XX, el científico alemán Wegener postulo, en su teoría de la deriva continental, que los continentes se desplazaban. Esta teoría pudo ser confirmada tiempo después gracias a las modernas técnicas de estudio, como las que aporta la geofísica. Sin embargo, no solo los continentes se desplazan, también lo hace el fondo de los océanos, las dorsales oceánicas.
Hace unos 300 millones de años, los continentes estaban unidos en un único supercontinente denominado Panguea.
Distribución y dirección del movimiento del hielo en los depósitos glaciares, y similitud entre las rocas y estructuras geológicas.
Para elaborar su teoría, Wegener recurríó a:
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Datos geográficos (El contorno de los continentes que encajaban como piezas de un rompecabezas)
-Datos paleontológicos (Como la presencia de Mesosaurus y de las hojas de Glossopteris, una extraña planta, a ambos lados del atlántico)
-Datos tectónicos ( los ejes de plegamiento de las cadenas montañosas antiguas coinciden a ambos lados del Atlántico, lo cual indica que, en el momento de su formación, América del norte y Europa estaban unidas entre sí, al igual que el este de Australia, Sudáfrica y parte de América del sur).
La tectónica de placas
La teoría de la tectónica de placas, postula la existencia de placas litosfericas que se desplazan en forma mas o menos independiente una de otras sobre la blanda astenosfera. También explica la distribución global de los volcanes y de los terremotos.
La litosfera esta dividida en grandes fragmentos o placas litosfericas. Estos fragmentos tienen cierta independencia unos de otros y se desplazan flotando sobre la astenosfera.
Corrientes de convección en el manto:
Una de las teorías mas aceptadas para explicar el movimiento de las placas litosfericas sostiene que en el manto existen corrientes ascendentes de roca semifundida caliente y corrientes descendentes de roca menor temperatura, que provocan el desplazamiento de las placas.
Los bordes de las placas
Bordes convergentes o destructivos:
Dos placas con bordes comunes se acercan y colisionan. Una de las placas desciende y se introduce debajo de la otra (subducción). Se produce este fenómeno cuando el borde de una placa oceánica, que es densa y delgada, choca contra una placa continental, menos densa y mas gruesa: La primera se introduce por debajo de la segunda, se ablanda y se funde en el manto.
Bordes divergentes o constructivos:
Dos placas con bordes comunes se alejan o divergen y se forma entre ambas una brecha, a través de la cual asciende el material del magma. Este se solidifica y se adhiere a los bordes de las placas oceánicas, proceso denominado acreacion, con lo cual se forma nueva litosfera oceánica.
Bordes transformantes:
Los bordes comunes de dos placas se desplazan uno al lado del otro, lateralmente. En este caso, las placas no chocan ni se alejan: no se crea ni se destruye litosfera; sin embargo, este desplazamiento genera enormes fricciones que liberan energía en forma de terremotos
La energía terrestre y los puntos calientes
Las placas litosfericas son doce, pero existen siete placas principales: La norteamericana, la sudamericana, la africana, la euroasiática, la indoaustraliana, la antártica y la pacífica. Se desplazan a causa de la actividad interna de la tierra. El ascenso del magma profundo origina volcanes de los puntos calientes.
Por que se mueven las placas:
Se mueven como consecuencia de un fenómeno físico llamado convección. La materia fría tiene tendencia a descender mientras que la materia caliente tiene tendencia a ascender. En el manto terrestre, las partes profundas son calientes, mientras que el manto superior es mas frio. Entonces, permanentemente asciende la materia caliente, mientras la materia fría desciende. En las fosas oceánicas, la convección hace sumergir la litosfera, fría, dentro del manto. En el otro extremo de la placa, en el dorsal, la convección provoca el ascenso de magma caliente, más liviano que proviene del manto. De este modo, gracias a esos movimientos, hay una circulación de materia entre la superficie y los sitios mas profundos de nuestro planeta.
Esquema de la convección:
Las diferencias de temperatura entre lo alto y la base del manto crean movimientos de materia, llamados “movimientos de convección E Esos movimientos extremadamente lentos permiten el desplazamiento de las placas litosfericas.
El mapa de las placas:
En esas zonas, donde las placas entran en contacto unas con otras, se producen los fenómenos geológicos más importantes que modelan la superficie de la tierra.
El origen del magma:
Cuando las rocas son sometidas a altísimas temperaturas, se vuelven liquidas: Son rocas en fusión (o magma). Pero mientras la temperatura hace fundir las rocas, la presión, en cambio, las vuelve sólidas.
Que es un punto caliente?
Un punto caliente es un ascenso de magma proveniente del manto profundo, y que en la superficie da origen a volcanes. Los volcanes de los puntos calientes pueden encontrarse en medio de las placas. Este fenómeno se debe a la existencia de bolsones de magma que se encuentran en el manto o en el límite entre el manto y el núcleo: ese magma atraviesa la placa y crea un volcán. Los bolsones de magma situados en el manto no se mueven, mientras que la placa situada por encima de ellos se desplaza poco a poco.
La litosfera oceánica y la formación de los océanos
Las dorsales oceánicas son verdaderas cordilleras submarinas que se elevan desde el fondo de los océanos. Entre las dorsales y el continente se encuentran las zonas abismales, que van de los 3 a los 5,5 kilómetros.
A:
A causa de los movimientos de la astenosfera, se produce el adelgazamiento de una franja de litosfera continental, denominada rift continental.
B:
Si las fuerzas son suficientemente grandes, el bloque de litosfera continental se fragmenta.
C:
El magma asciende y crea nuevas litosfera oceánica, lo que da origen a un mar poco profundo
D:
Si las placas continúan divergiendo, se forma un nuevo océano.
Al océano Atlántico, que tiene una antigüedad de 160 millones de años, todavía se lo considera un océano en expansión. A medida que se forma nueva litosfera en las dorsales, las placas se separan. Esto explica porque las rocas de la litosfera oceánica cercanas a las dorsales son mas recientes y, cuando están mas distanciadas, mas viejas. La velocidad de expansión de las placas se calcula en tres centímetros por año, en el atlántico, y en 20 centímetros por año, en el pacifico.
Las dorsales son zonas con gran actividad tectónica donde suelen ocurrir movimientos sísmicos y formación de volcanes.
La litosfera continental que continua la litosfera oceánica forma parte de la misma placa y por lo tanto, ambas se mueven juntas y son lugares de baja actividad tectónica. Por ese motivo, a las zonas contiguas de la litosfera continental se la denomina margen pasivo, para diferenciarla de los márgenes activos, que son zonas de convergencia entre una placa oceánica y una continental con actividad volcánica y sísmica.
La litosfera continental y la formación de las montañas
¿Cómo se forman las montañas? En el interior de los continentes existen zonas estables, denominadas cratones y en regiones cercanas a los limites de las placas, zonas inestables de gran actividad tectónica denominadas orogenos. En los cratones se encuentran los escudos continentales y las plataformas.
-Los escudos continentales son regiones extensas, con rocas muy antiguas, que afloran a la superficie.
-Las plataformas son extensas llanuras de sedimentos que cubren las bases de los escudos continentales.
Cuando dos placas chocan o convergen, la litosfera se acorta, se pliega (es decir, se producen pliegues) o se quiebra (es decir, se producen fallas). Las cadenas montañosas tienen origen en estas zonas, generalmente ubicadas en los limites convergentes entre placas. Pueden formarse por la subducción de la litosfera oceánica por debajo de la continental, como en el caso de la cordillera de los Andes.
A:
La primera etapa en la formación de un orogeno tiene lugar antes de iniciarse la subducción. En esta fase predomina la sedimentación a lo largo de la plataforma y en las proximidades del margen pasivo.
B:
El inicio de la convergencia entre las placas genera una zona de subducción y la formación de un arco de islas volcánicas mas o menos desarrollado.
C:
La colisión del arco de islas volcánicas con el margen continental se traduce en la aparición de muchas fallas y pliegues de los sedimentos y de rocas corticales que han quedado atrapadas entre ambos bloques.
D:
La convergencia continuada entre placas causa la deformación de las rocas de la corteza y un aumento de la actividad volcánica, a la vez que produce un engrosamiento de la corteza elevando la cadena de montañas
Pliegues:
Cuando las rocas sometidas a esfuerzos se comportan en forma plástica, se producen pliegues u ondulaciones.
La geología y el trabajo de los geólogos
La geología es la ciencia que tiene a la tierra como objeto de estudio. El geólogo se dedica al estudio integral de la tierra, desde los procesos externos formadores del paisaje, como la erosión fluvial, la eólica o la glaciaria, hasta los procesos internos, como la actividad sísmica y volcánica. También estudia la composición actual y pasada de nuestro planeta, los procesos que actúan en el, su origen y su historia.
Geología histórica
Centra su trabajo en la historia del planeta.
Geología estructural
Se centra en el estudio de las estructuras geológicas, como las cadenas montañosas, en los procesos tectónicos y en las fuerzas que actúan en estos procesos.
Geomorfología
Estudia las formas del relieve, los mecanismos que lo modifican y su origen.
Geología marina
Estudia las cuencas y fondos oceánicos.
Petrología y mineralogía
Se dedican al estudio de las rocas y de los minerales, en cuanto a su composición química y física.
La formación del relieve
El relieve actual de la tierra es el resultado de un largo proceso de formación de nuevos relieves y de transformación de estos. En el intervienen fuerzas provenientes del interior del planeta y también agentes externos que actúan sobre las rocas de la corteza terrestre.
Los procesos endógenos:
El movimiento de las placas de la corteza terrestre que causa la deriva de los continentes también origina una serie de procesos geológicos que van modificando su superficie. Por producirse en el interior de la tierra, se los denomina procesos endógenos.
Los movimientos orogénicos:
La orogénesis es el conjunto de procesos por los cuales se forman las grandes cadenas de montañas. La causa de estos procesos son las fuerzas que se producen en sentido contrario por el choque de dos placas de la corteza terrestre. Estas fuerzas opuestas provocan el plegamiento y el ascenso de los materiales acumulados en el borde de las placas.
Los movimientos orogénicos suelen estar acompañados por el ascenso de materiales magmáticos del interior de la tierra. Estos materiales pueden salir a la superficie a través de los volcanes o como derrames de lava, a veces se alojan en el interior de las placas, entre otras rocas.
Las zonas de plegamiento son áreas muy inestables.
Los movimientos epirogenicos
Los movimientos epirogenicos son movimientos lentos de ascenso y descenso de las placas continentales, que están apoyadas sobre una capa de materiales en estado plástico y que buscan su equilibrio.
Los procesos exógenos:
Los procesos exógenos, así llamados porque se originan en el exterior de la corteza terrestre, comprenden tres fenómenos fundamentales: La erosión o denudación de las rocas, que las va fragmentando y desmenuzando, el transporte de los materiales desmenuzados y su acumulación en otros sitios.
La acción de la temperatura:
Donde las variaciones de la temperatura son bruscas y muy amplias, las rocas se ven sometidas a un proceso de permanente dilatación y contracción que termina por resquebrajarlas, fragmentarlas y desmenuzarlas. La erosión provocada por los cambios de temperatura se llama erosión mecánica. 1) El agua se filtra en las grietas de las rocas 2) De noche, el agua se hiela y aumenta su volumen, 3) con el paso del tiempo, se producen fracturas en las rocas.
La acción del viento:
La acción erosiva del viento erosión eólica es muy importante en las zonas áridas donde la superficie terrestre no está protegida por vegetación. Según sea el tamaño de las partículas y la fuerza del viento, este las transporta a distancias variables.
La acción del agua de lluvia:
El agua de lluvia al caer sobre superficies desprotegidas puede erosionarlas. La erosión provocada por las lluvias se denomina erosión pluvial.
La acción del agua de los ríos:
La erosión fluvial es provocada por la fuerza del agua de los ríos que fluyen pendiente abajo. Cuanto mayor es la pendiente del terreno, más fuerza y velocidad tiene el agua y mayor es su poder erosivo. Donde la pendiente del terreno es pronunciada, el rio arrastra materiales de gran tamaño; con ellos golpea y rompe otras rocas que también son arrastradas pendiente abajo. Cuando la pendiente disminuye, el agua pierde su poder de arrastre y va depositando los materiales, primero los más grandes y luego los más pequeños. La acumulación de estos materiales da origen a llanuras aluviales. Al desembocar en el mar o en otro rio, el depósito de estos materiales pude formar deltas.
La acción del hielo:
El hielo es un poderoso agente erosivo, especialmente cuando se mantiene durante todo el año. Las lenguas de hielo que van descendiendo desde las altas cumbres montañosas se denominan glaciares. A medida que descienden, los glaciares van erosionando y hundiendo la superficie por la que se desplazan y arrancando materiales que depositan en sus bordes. Cuando se deshielan, suelen dejar depósitos de materiales en su frente.
La acción del agua del mar:
Con su movimiento incesante, el agua del mar es un importante agente modificador del relieve costero. Las rocas de la costa son golpeadas con fuerza por el agua y van erosiónándose y retrocediendo, en un proceso denominado abrasión. Los materiales sueltos producto de la abrasión, junto con otros provenientes de los fondos marinos, son depositados en otras áreas costeras, donde forman las playas.