DINÁMICA TERRESTRE. TECTÓNICA DE PLACAS

2. ESTRUCTURA INTERNA DE LA

TIERRA

Para comprender el movimiento de continentes y otros fenómenos geológicos de la Tierra como volcanes y terremotos, es necesario conocer la estructura interna del planeta. Sin embargo, el estudio directo es actualmente imposible. Las mayores excavaciones realizadas sólo alcanzan unos 12 km y no llegan al manto. Las erupciones volcánicas pueden aportar material más profundo, pero aún insuficiente. Por ello se emplean métodos indirectos, principalmente el estudio de las ondas sísmicas que provocan los terremotos.

2.1. MÉTODO SÍSMICO: ONDAS SÍSMICAS

Un terremoto, sismo o seísmo es una vibración del terreno debida a la liberación brusca de energía. Se produce cuando se rompen y desplazan grandes masas de rocas. Estas roturas se denominan fallas. El lugar donde se produce el seísmo se denomina hipocentro, mientras que el lugar más cercano al hipocentro en la superficie terrestre se conoce como epicentro. En el hipocentro se liberan ondas, llamadas ondas sísmicas, que se mueven por el interior de la Tierra y por la superficie terrestre. Los terremotos se producen a una profundidad variable entre unos kilómetros y 700 km.

Para registrar y medir las ondas sísmicas de los

terremotos se emplean instrumentos

denominados sismógrafos, que dibujan gráficas

llamadas sismogramas.

2.1.1. ONDAS SÍSMICAS Las ondas sísmicas, como las sonoras, precisan de medios físicos para desplazarse. Existen básicamente dos tipos: Ondas internas o de cuerpo: se producen en el hipocentro y se propagan por el interior de la Tierra. Pueden ser: Ondas P o primarias. Son las más rápidas y, por tanto, las primeras en llegar a los sismógrafos. Son ondas de compresión, comprimiendo las rocas adelante y atrás. Pueden propagarse por cualquier tipo de medio: sólido, líquido o gaseoso. Ondas S o secundarias. Más lentas. Ondas transversales, perpendiculares a la dirección de propagación. Sólo pueden transmitirse en medios sólidos. Ondas superficiales o L: originadas por las internas al llegar al epicentro. Se propagan por la superficie terrestre, son las más lentas y la causa de la destrucción provocada por los terremotos. Existen 2 tipos principales: Ondas de Rayleigh (R): tienen un movimiento rotatorio, como de ola. Ondas de Love (L): provocan un movimiento del suelo en horizontal.

2.2. SISMICIDAD DEL INTERIOR TERRESTRE

El estudio de las ondas sísmicas que atraviesan el interior de la Tierra es como una ecografía del planeta. Las ondas P y S se aceleran, frenan e, incluso, desaparecen, dando información del medio que atraviesan. Cuando las ondas pasan de un medio a otro con propiedades físicas muy diferentes pueden sufrir dos procesos básicos: Reflexión: las ondas no pueden atravesar una superficie, rebotan y cambian de dirección. Refracción: las ondas pasan de un medio a otro de diferente densidad, cambiando su velocidad y dirección. De estos estudios se ha deducido la estructura interna de la Tierra de acuerdo a dos modelos: Modelo composicional, geoquímico o estático: divide el interior en capas de acuerdo a su composición química. Modelo dinámico: se basa en el estudio físico del comportamiento de los materiales (líquido-sólido; rígido-plástico).

2.3. MODELO COMPOSICIONAL O ESTÁTICO

Divide a la Tierra en tres capas: corteza, manto y núcleo. Separadas por límites donde cambia la composición, llamados discontinuidades.

CORTEZA

Capa sólida, rígida y delgada, de unos 35 km. Varía entre los 70 km en las montañas y los 6 km en los océanos. Silicatos de Al, Na, Ca y K. Se divide en dos tipos: Corteza continental: formada sobre todo por rocas de tipo granito y andesita. Menos densa y más gruesa. Hasta 70 km. Rocas de hasta 3.800 millones de años Corteza oceánica: formada por basaltos y gabros. Más densa y delgada, de 6 a 12 km. Está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovicic (Moho), caracterizada por un aumento brusco en la velocidad de las ondas sísmicas P y S.

MANTO

Es la capa más voluminosa (un 80% de toda la Tierra). Capa sólida formada por rocas con mucho hierro y magnesio: peridotitas (silicatos de hierro y magnesio), cuyo mineral más abundante es el olivino. Llega hasta los 2900 km de profundidad y se divide en dos zonas, separadas por la discontinuidad de Repetti, en la que las ondas P y S sufren un aumento de velocidad: Manto superior: de unos 670 km de espesor. Tiene carácter plástico y presenta corrientes de convección. A partir de los 400 km la presión convierte al olivino en espinela. Manto inferior: hasta los 2900 km. Sólido y rígido. La presión es tan enorme que la espinela se convierte en perovskita (bridgmanita), probablemente el mineral más abundante de la Tierra. Se separa del núcleo mediante la discontinuidad de Gutenberg. Aquí las ondas P sufren un descenso brusco de velocidad y las ondas S desaparecen.

NÚCLEO

Se sitúa desde la discontinuidad de Gutenberg (2900 km) hasta los 6378 km (centro de la Tierra). Es la única capa no rocosa. Está formada por una aleación mineral, principalmente hierro y níquel. Tiene dos capas bien diferenciadas, separadas por la discontinuidad de Lehman (en la que las ondas P aumentan de velocidad): Núcleo externo: es líquido. llega hasta los 5100 km de profundidad. Núcleo interno: sólido y muy denso. Desde los 5100 km a los 6378.