La Estructura Interna de la Tierra

Formación y Composición

La Tierra ha ido evolucionando desde su formación, hace unos 4600 millones de años, ya que el tamaño y la disposición de los continentes y océanos han cambiado.

La Tierra se formó a partir del material del disco de gas y polvo que originó el Sol.

Como consecuencia, los materiales que lo constituían se fueron disponiendo según su densidad: el hierro fundido, más pesado, se hundió hacia el centro y formó el núcleo del planeta; los materiales rocosos, más ligeros, formaron las capas externas; los más densos quedaron en las capas intermedias constituyendo el manto, y los más ligeros ascendieron a las capas más superficiales creando la corteza.

El Estudio del Interior Terrestre: Ondas Sísmicas

Durante el siglo XX, el estudio del desplazamiento de las ondas sísmicas al atravesar la Tierra permitió deducir la composición y estructura de su interior.

Tipos de Ondas Sísmicas

Las ondas de cuerpo poseen poco poder destructivo y se utilizan en el estudio del interior de la Tierra. Se clasifican en:

• Ondas P (Primarias): Son ondas longitudinales, dado que la masa rocosa es comprimida y dilatada en la dirección de la propagación de la onda.
• Ondas S (Secundarias): Son ondas transversales a la dirección de la propagación.

Las ondas superficiales se generan cuando las ondas P y S llegan a la superficie. Se clasifican en:

• Ondas Rayleigh: Se propagan por la superficie con un movimiento elíptico retrógrado en sentido opuesto al de su propagación.
• Ondas Love: Se desplazan con un movimiento paralelo a la superficie y perpendicular a la dirección de la propagación.

Ondas Sísmicas y Discontinuidades

Si la Tierra fuera homogénea, las ondas sísmicas se desplazarían a una velocidad constante y con una trayectoria rectilínea.

Sin embargo, sufren variaciones en su velocidad de propagación y en su trayectoria, lo que demuestra que atraviesan regiones con diferente densidad y rigidez.

Las zonas donde se observan variaciones y cambios bruscos de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas se denominan discontinuidades.

La Tomografía Sísmica

La tomografía sísmica es una técnica que combina, mediante programas informáticos, los datos proporcionados por las ondas sísmicas que atraviesan el manto, de miles de terremotos registrados en diferentes estaciones sísmicas de todo el planeta.

Con este método se pueden construir imágenes tridimensionales del manto ya que, como la velocidad de las ondas sísmicas depende de las características del material que atraviesan, se pueden cartografiar regiones de velocidad sísmica lenta (que corresponden a rocas calientes que ascienden) y de velocidad sísmica rápida.

La Dinámica Terrestre: De la Deriva Continental a la Tectónica de Placas

La Teoría de la Deriva Continental (Alfred Wegener)

Según Wegener, hace unos 300 millones de años, todos los continentes estaban unidos formando un único supercontinente, al que llamó Pangea.

En 1915, Wegener publicó El origen de los continentes y de los océanos, obra que fue rechazada por la mayor parte de la comunidad científica, aunque también tuvo seguidores.

Wegener propuso que la deriva continental podía deberse a diversas causas, como la fuerza centrífuga originada por la rotación de la Tierra, el efecto de las mareas y la fuerza polar, que hacía que los continentes se desplazaran desde los polos al Ecuador.

¿Por qué se mueven los continentes?

Alfred Wegener aportó muchas pruebas que demostraban la deriva de los continentes; sin embargo, no pudo explicar cuáles eran las fuerzas que hacían desplazarse las masas continentales.

El Estudio de los Fondos Oceánicos y la Expansión

Se utilizaron barcos equipados con instrumentos para determinar la profundidad y equipos para extraer sedimentos y rocas del fondo marino.

Los fondos oceánicos eran relativamente muy jóvenes, ya que no se encontraron rocas de más de 180 millones de años.

En el centro de la cuenca oceánica había una gran elevación montañosa, la dorsal oceánica.

El estudio de los océanos aportó pruebas que permitieron demostrar la formación de nuevos fondos oceánicos en las zonas de dorsal al crearse litosfera oceánica y, con ello, la expansión de los fondos oceánicos.

En las dorsales, las rocas eran muy jóvenes, de menos de un millón de años, y su edad aumenta desde el eje de la dorsal hacia el continente.

Postulados de la Expansión Oceánica

Todos estos datos llevaron al profesor Henry Hess a enunciar, en 1962, la teoría de la Expansión de los Fondos Oceánicos, que proponía que el fondo marino se movía y arrastraba a los continentes con él.

Esta litosfera oceánica empujaba a la ya existente y, como consecuencia, los fondos oceánicos se iban expandiendo, separando los márgenes continentales, y se destruían en las fosas oceánicas en algunos bordes continentales, en un proceso denominado subducción.

Evidencia de la Expansión: Bandas Magnéticas

Utilizando un magnetómetro a través de la cresta de la dorsal, se encontró un sistema de bandas magnéticas paralelas y simétricas a ambos lados del eje de la dorsal, que presentan, alternativamente, polaridad normal e inversa.

La Teoría de la Tectónica de Placas (Tuzo Wilson)

En 1968, con las pruebas aportadas por las teorías de la Deriva Continental y de la Expansión de los Fondos Oceánicos, Tuzo Wilson propuso que la superficie terrestre está dividida en grandes bloques y que sus límites coincidían con los cinturones sísmicos y volcánicos, enunciando así la Teoría de la Tectónica de Placas.

Tuzo Wilson también determinó el movimiento de las fallas que cortaban a las dorsales, a las que llamó fallas de transformación, y propuso que las dorsales, las fallas de transformación, las cadenas montañosas y los arcos de islas podían interpretarse como los límites de esas placas en movimiento.

Definición y Tipos de Placas

La superficie de la Tierra está dividida en bloques o placas rígidas de diferentes formas y tamaños, denominados placas litosféricas o tectónicas, que se desplazan de forma lenta y constante.

Pueden ser continentales, oceánicas o mixtas, según el tipo de corteza que las constituya.

Límites Tectónicos

Los límites entre placas contiguas se clasifican en:

• Límites Divergentes: Se localizan en zonas donde dos placas contiguas se separan. Se produce un continuo ascenso de material del manto y, con ello, se crea corteza oceánica. Se caracterizan por la existencia de dorsales submarinas.
• Límites Convergentes: Se producen cuando dos placas se aproximan y una placa oceánica se introduce por debajo de otra. Los bordes convergentes se definen por la existencia de fosas oceánicas, cadenas montañosas o arcos de islas.
• Límites Neutros (o Transformantes): Se sitúan en las zonas donde las placas se deslizan lateralmente y no se crea ni se destruye litosfera.