Estructura Interna de la Tierra

• La estructura interna de la Tierra se divide en capas según su composición química y propiedades físicas.

Capas según Composición Química

• Corteza: Capa más externa, delgada y sólida.
  • Corteza oceánica: Más delgada (5-10 km), compuesta principalmente de rocas máficas (densas, ricas en magnesio y hierro) como el basalto.
  • Corteza continental: Más gruesa (30-70 km), compuesta principalmente de rocas félsicas (menos densas, ricas en silicio y aluminio) como el granito.
• Manto: Capa intermedia, gruesa y predominantemente sólida.
  • Compuesto principalmente de rocas ultramáficas (ricas en magnesio y hierro) como la peridotita.
  • Representa aproximadamente el 84% del volumen de la Tierra.
• Núcleo: Capa más interna, densa y compuesta principalmente de hierro y níquel.
  • Núcleo externo: Líquido debido a las altas temperaturas.
  • Núcleo interno: Sólido debido a la extrema presión.

Capas según Propiedades Físicas (Reología)

• Litósfera: Capa rígida y externa que incluye la corteza y la parte superior del manto.
  • Dividida en placas tectónicas que se mueven sobre la astenósfera.
• Astenósfera: Capa parcialmente fundida y dúctil del manto superior.
  • Permite el movimiento de las placas litosféricas debido a su plasticidad.
• Mesósfera (Manto Inferior): Capa sólida y más rígida del manto, debajo de la astenósfera.
• Núcleo externo: Capa líquida compuesta principalmente de hierro y níquel.
  • El movimiento del hierro líquido genera el campo magnético terrestre.
• Núcleo interno: Capa sólida compuesta principalmente de hierro y níquel.
  • La presión extrema mantiene el núcleo interno en estado sólido a pesar de las altas temperaturas.

Discontinuidades

• Son superficies que marcan cambios bruscos en la velocidad de las ondas sísmicas, indicando cambios en la composición o estado físico de los materiales.
• Discontinuidad de Mohorovičić (Moho): Límite entre la corteza y el manto.
  • Marcada por un aumento en la velocidad de las ondas sísmicas.
• Discontinuidad de Gutenberg: Límite entre el manto y el núcleo externo.
  • Marcada por una disminución drástica en la velocidad de las ondas sísmicas y la no propagación de las ondas S (ondas de corte), indicando un material líquido.
• Discontinuidad de Lehmann: Límite entre el núcleo externo y el núcleo interno.
  • Marcada por un ligero aumento en la velocidad de las ondas sísmicas.

Métodos de Estudio

• Ondas sísmicas: El estudio de la velocidad y el comportamiento de las ondas sísmicas (P y S) generadas por terremotos proporciona información sobre la estructura interna.
  • Las ondas P (primarias) son ondas de compresión que viajan a través de sólidos, líquidos y gases.
  • Las ondas S (secundarias) son ondas de corte que solo viajan a través de sólidos.
  • Las zonas de sombra sísmica (áreas donde ciertas ondas no se detectan) ayudan a determinar la ubicación y las propiedades de las diferentes capas.
• Geomagnetismo: El estudio del campo magnético terrestre proporciona información sobre el núcleo externo.
• Geotermia: El estudio del flujo de calor desde el interior de la Tierra proporciona información sobre las temperaturas internas y los procesos térmicos.
• Minerales de alta presión: El estudio de minerales formados a altas presiones en el laboratorio ayuda a comprender la composición y las propiedades del manto y el núcleo.
• Meteoritos: El estudio de meteoritos, que se cree que son restos de la formación del sistema solar, proporciona información sobre la composición de la Tierra primitiva.

Importancia del Estudio de la Estructura Interna

• Comprender la dinámica terrestre: El conocimiento de la estructura interna es crucial para entender procesos como la tectónica de placas, el vulcanismo y la generación del campo magnético.
• Riesgos geológicos: Ayuda a evaluar y mitigar riesgos asociados con terremotos y erupciones volcánicas.
• Recursos naturales: Proporciona información valiosa para la exploración y explotación de recursos minerales y energéticos.
• Evolución del planeta: Permite reconstruir la historia y la evolución de la Tierra a lo largo del tiempo geológico.

Tectónica de Placas

• La litósfera está fragmentada en placas tectónicas que se mueven sobre la astenósfera.
• Tipos de límites de placas:
  • Divergentes: Las placas se separan y se crea nueva corteza oceánica (ej: dorsales oceánicas).
  • Convergentes: Las placas chocan y una placa se subduce bajo la otra (ej: fosas oceánicas, cadenas montañosas).
  • Transformantes: Las placas se deslizan lateralmente una junto a la otra (ej: fallas transformantes).
• El movimiento de las placas tectónicas es impulsado principalmente por las corrientes de convección en el manto.
• La tectónica de placas es responsable de la mayoría de los terremotos, volcanes y la formación de montañas.

Vulcanismo

• El vulcanismo es la erupción de magma (roca fundida) en la superficie terrestre.
• Tipos de volcanes:
  • Estratovolcanes: Conos volcánicos grandes y empinados formados por capas de lava y ceniza (ej: Monte Fuji).
  • Volcanes en escudo: Volcanes grandes y de pendiente suave formados por flujos de lava basáltica (ej: Mauna Loa).
  • Conos de ceniza: Conos pequeños y empinados formados por la acumulación de ceniza volcánica.
• El vulcanismo está asociado principalmente con los límites de placas divergentes y convergentes, así como con los puntos calientes (áreas de actividad volcánica intraplaca).

Campo Magnético Terrestre

• El campo magnético terrestre es generado por el movimiento del hierro líquido en el núcleo externo.
• Actúa como un escudo protector contra el viento solar (flujo de partículas cargadas del Sol).
• El campo magnético terrestre ha invertido su polaridad muchas veces a lo largo de la historia geológica.

Flujo de Calor Terrestre

• El calor interno de la Tierra proviene principalmente del calor remanente de la formación del planeta y de la desintegración de elementos radiactivos en el manto y la corteza.
• El calor fluye desde el interior hacia la superficie por conducción, convección y advección.
• El flujo de calor terrestre varía según la ubicación geográfica y está influenciado por la tectónica de placas y la actividad volcánica.

Composición Química Detallada

• Corteza:
  • Oceánica: Basalto, gabro (rica en plagioclasa y piroxeno).
  • Continental: Granito, gneis, rocas sedimentarias (rica en cuarzo, feldespato y micas).
• Manto:
  • Peridotita (rica en olivino y piroxeno).
  • Presencia de fases minerales de alta presión a mayor profundidad (ej: wadsleyíta, ringwoodíta, perovskita).
• Núcleo:
  • Hierro (88%), níquel (5.5%), y trazas de otros elementos (silicio, azufre, oxígeno).

Variaciones Regionales

• El espesor de la corteza varía considerablemente entre las regiones oceánicas y continentales.
• La composición del manto puede variar ligeramente según la profundidad y la ubicación geográfica.
• La temperatura y la presión aumentan con la profundidad, lo que afecta las propiedades físicas de los materiales.

Modelos de la Estructura Interna

• Modelos sísmicos: Modelos basados en datos de ondas sísmicas que proporcionan información sobre la velocidad y la densidad de las diferentes capas.
• Modelos geoquímicos: Modelos basados en datos de la composición química de las rocas y los meteoritos que proporcionan información sobre la composición de la Tierra primitiva y la diferenciación del planeta.
• Modelos termodinámicos: Modelos basados en principios de la termodinámica que proporcionan información sobre la temperatura, la presión y la estabilidad de los diferentes minerales en el interior de la Tierra.

Descripción de las capas internas de la Tierra según su composición química (corteza, manto y núcleo) y propiedades físicas (litosfera, astenosfera, etc.). Se detallan los componentes y características principales de cada capa.