La Tierra: Un Planeta Dinámico y su Historia Geológica
Los fósiles nos informan sobre la vida en el pasado. La naturaleza y la composición de las rocas revelan el proceso que las formó y las condiciones en que lo hicieron. Por ejemplo, una morrena nos informa acerca del glaciar que trasladó y depositó los materiales que la componen, aunque haga mucho tiempo que ese glaciar desapareció. El modelado de las rocas informa sobre la gente que lo realizó, y una duna nos habla de la labor del viento y de sus características.
Las estructuras de las rocas nos informan de los esfuerzos a los que fueron sometidas: así, un pliegue nos hablará de un esfuerzo compresivo, mientras que una falla normal indicará un periodo de distensión. De acuerdo con el principio del actualismo, analizar los procesos que tienen lugar en la actualidad es clave para interpretar lo que sucedió en el pasado.
Principios Fundamentales de la Geología
- Principio de Horizontalidad Original de los Estratos: Los sedimentos se depositan formando capas horizontales o estratos. Si encontramos unos estratos inclinados, concluiremos que han sido sometidos a esfuerzos que han modificado su disposición original.
- Principio de Continuidad Lateral de los Estratos: Todos los puntos de un estrato situados en el mismo plano horizontal tienen la misma antigüedad.
- Principio de Superposición de los Estratos: Los sedimentos se depositan unos sobre otros. Así, en una serie de estratos que se halla en su disposición original, el estrato más abajo es el de mayor antigüedad.
Elementos de un Mapa Topográfico
- Curvas de Nivel: Líneas que unen puntos contiguos de la misma altitud.
- Altitud: Es la altitud sobre el nivel del mar que tiene cada curva de nivel.
- Equidistancia: Diferencia de altitud entre cada curva de nivel y la siguiente.
Cambios Eustáticos y Formas Costeras
Los cambios eustáticos son modificaciones del nivel del mar de mayor amplitud (decenas o centenares de metros), de mucha mayor duración (miles o millones de años) y afectan simultáneamente a todo el planeta.
En las glaciaciones, parte del agua que se evapora del mar precipitó en forma de nieve en los continentes y se acumuló como hielo. Esta agua no vuelve al océano y, en consecuencia, desciende el nivel del mar. Como resultado de ambos procesos, en las mayores glaciaciones el nivel del mar bajó unos 120 m con respecto a su posición actual, mientras que en las épocas de mayor calidez se situó unos 80 metros por encima del actual.
Variaciones de la Forma de las Cuencas Oceánicas
En algunos litorales actuales, el mar ha penetrado en valles fluviales formando rías o en valles glaciares originando fiordos. En ambos casos, decimos que son costas de inmersión. Por el contrario, hay litorales con rasas y playas levantadas, que son costas de emersión.
Isostasia
La corteza terrestre se comporta como si flotara sobre materiales más densos del interior terrestre, de manera que si se sobrecarga se hundiría y si se descarga se elevaría hasta conseguir su posición de equilibrio.
El Nacimiento de la Teoría Movilista: Alfred Wegener
Alfred Wegener formuló la primera teoría movilista estructurada y bien fundada. Se denomina movilistas a las teorías que defienden que los continentes se han desplazado a lo largo de la historia de la Tierra; sus antagonistas son las teorías fijistas.
Argumentos de Wegener a Favor de la Movilidad Continental
- Argumentos Geográficos: Comenzó su razonamiento analizando la forma de los continentes, que parecía encajar como las piezas de un rompecabezas. Se le objetó que el ajuste era más aparente que real; sin embargo, si consideramos los continuos cambios experimentados por el nivel del mar y los procesos de erosión litoral, lo casual habría sido que dicho encaje fuese perfecto.
- Argumentos Paleoclimáticos: Wegener utilizó ciertas rocas sedimentarias como indicadores de los climas de los que se originan:
- Yeso y halita: clima árido.
- Carbones: clima tropical húmedo.
- Tillitas: clima glacial.
- Argumentos Geológicos: Descubrió que algunas formaciones geológicas tenían continuidad a uno y otro lado del océano Atlántico.
- Argumentos Paleontológicos: Comprobó que se encontraban fósiles de la misma especie en lugares muy distantes en la actualidad. La aparición simultánea de la misma especie en lugares tan alejados solo podía explicarse si los continentes se movían y se encajaban unos con otros.
Pangea y la Formación de Continentes
En el pasado, todas las tierras emergidas estuvieron unidas configurando un gran continente que se denomina Pangea. Pangea se dividió, y los fragmentos resultantes se desplazaron sobre los fondos oceánicos y dieron lugar a los continentes actuales. En el frente de avance de los continentes se formaron unas “arrugas”, que son las cordilleras.
El Océano Desvela su Secreto: Descubrimientos del Fondo Oceánico
La investigación del fondo oceánico proporcionó grandes sorpresas:
- La existencia de la dorsal oceánica: un relieve submarino de más de 65.000 km de longitud que se eleva 2 o 3 km sobre la llanura abisal.
- La escasez de sedimentos y su extraña distribución: se esperaban entre 17 y 20 km de espesor medio de sedimentos; sin embargo, la media era de 1.2 km y, sorprendentemente, sobre las dorsales no había sedimentos.
- La juventud de los fondos oceánicos: todas las rocas encontradas tenían menos de 185 millones de años, en contraste con los continentes donde hay rocas de más de 3.800 millones de años.
El Interior de la Tierra: Estructura y Dinámica
El interior de la Tierra está caliente, es más denso y se comporta como un imán. La Tierra está estructurada en capas de densidad creciente. Al producirse un terremoto, viajan en todas las direcciones las ondas sísmicas. La velocidad de estas ondas depende de las características de los materiales por los que pasan; un cambio brusco en su velocidad significaría que ha variado la naturaleza de sus materiales o su estado físico.
Composición de la Tierra y Discontinuidades
La velocidad de propagación de las ondas sísmicas muestra tres saltos bruscos o discontinuidades que reciben los nombres de sus descubridores: Mohorovičić, Gutenberg y Lehmann. Las dos primeras se deben a modificaciones de la composición de los materiales, y la última marca un cambio en el estado físico. Son las siguientes capas:
- Corteza
- Manto
- Núcleo
Unidades Geodinámicas
- Litosfera: Es la capa más externa.
- Manto Sublitosférico: Es la capa que está entre la litosfera y el núcleo.
- Núcleo Externo: Situado bajo el manto, llega hasta la discontinuidad de Lehmann.
- Núcleo Interno: Comprende el resto del núcleo y se encuentra en estado sólido.
Tectónica de Placas: Movimiento y Transformación
Las dorsales oceánicas están constituidas por rocas recién formadas y están cortadas de forma transversal por fracturas que las desplazan lateralmente, denominadas fallas transformantes. La dorsal Atlántica presenta un surco central denominado rift, pero no todas las dorsales lo tienen.
La corteza oceánica envejece a medida que se separa de la dorsal. La litosfera oceánica se crea en las dorsales, y a partir de ella se extiende a ambos lados; toda la litosfera oceánica ha nacido en una dorsal.
La litosfera oceánica se destruye en las zonas de subducción, que son los lugares en los que la litosfera oceánica se introduce de nuevo en el interior terrestre.
Los terremotos y los volcanes no se distribuyen homogéneamente por la superficie terrestre, sino que se concentran especialmente en determinadas áreas, que son franjas estrechas y muy alargadas como el Cinturón de Fuego del Pacífico. En muchos lugares coinciden la actividad sísmica y la volcánica.
Límites o Bordes de Placas
La litosfera se divide en placas, fragmentos de litosfera que se denominan bordes o límites de placas:
- Dorsales Oceánicas: Se genera nueva litosfera oceánica.
- Zonas de Subducción: Son los límites de las placas en los que se destruye la litosfera.
- Fallas Transformantes: No se crea ni se destruye litosfera; tienen actividad sísmica importante, pero no actividad volcánica.
Las placas se mueven. La litosfera se mueve, y las unidades del movimiento no son los continentes, sino las placas litosféricas.
Mecanismos del Movimiento de Placas
- Convección en el Manto Terrestre: En la base del manto, una capa irregular con la temperatura del núcleo caliente destaca por originar columnas de materiales muy calientes que suben lentamente (entre 1 y 10 cm al año); son los penachos térmicos. También hay corrientes descendentes generadas por grandes masas que dan lugar a placas que subducen.
- Energía Térmica del Interior Terrestre: Impulsa los movimientos convectivos.
- Energía Gravitatoria:
- Deslizamiento desde la Dorsal: La mayor altura de la dorsal oceánica favorece el desplazamiento de la litosfera oceánica hacia las zonas más bajas, alejándose de la dorsal.
- Tirón Subductivo (Slab Pull): La litosfera que subduce se enfría y las presiones del interior del manto la hacen más densa. Así, el extremo de la placa subducida tira de la parte superficial de la placa y la arrastra hacia el interior.