Geodinámica interna. Estructura interna del planeta. Deriva continental. Tectónica de placas. Placas litosféricas. Bordes de placa: constructivos, destructivos y conservadores. Terremotos y volcanes. El ciclo de las rocas.

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TEMA 6. Geodinámica interna
Estructura interna del planeta. Deriva continental. Placas litosféricas. Bordes de placa:
constructivos, destructivos y conservadores. Terremotos y volcanes. El ciclo de las rocas.
1. ESTRUCTURA INTERNA DEL PLANETA.
Las primeras exploraciones del interior de la Tierra se llevaron a cabo a través de
pozos perforados en diferentes lugares, que permitieron corroborar un hecho que ya se
conocía por la minería: que la temperatura aumentaba conforme profundizábamos en el
planeta, a razón de 3 ºC cada 100 m, aunque ese gradiente no puede ser constante hasta el
centro de la Tierra, porque la temperatura entonces sería de casi ¡200 000 ºC!, lo que haría
que la materia fuera gaseosa, cosa imposible. Hoy se admite que el gradiente geotérmico varía
según la capa del planeta en que estemos.
El pozo más profundo jamás perforado en la Tierra se hizo en la península de Kola en
la URSS entre 1970 y 1989, llegando hasta 12 262 m, profundidad a la que se midió una
temperatura de 180 ºC.

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Todo lo que se conoce del interior de nuestro planeta proviene del estudio de la
propagación de las ondas sísmicas que se generan cuando ocurre un terremoto en algún lugar.
De esa manera, se ha podido deducir que la Tierra está formada por tres grandes zonas: la
corteza, que es la más superficial y en la que se desarrolla la vida; el manto y el núcleo.
La corteza a su vez puede ser continental u oceánica:
 La corteza continental abarca las zonas emergidas del planeta, la plataforma
continental ya sumergida y se extiende luego por debajo del talud continental.
Contiene una capa superficial de sedimentos más o menos plegados sobre una capa
granítica que “flota” sobre una segunda capa basáltica.
 La corteza oceánica carece de la capa granítica y presenta relieves característicos
como las dorsales oceánicas, las llanuras abisales y las fosas oceánicas.
El manto está formado por silicatos metálicos, y tiene varias zonas diferenciadas. Una
de ellas, llamada astenosfera, tiene características semifluidas, y en ella aparecen corrientes
de convección que son las responsables de la tectónica de placas que veremos más adelante.
Finalmente el núcleo está compuesto de metales pesados como el hierro o el níquel.
Está dividido a su vez en dos partes: el núcleo externo, que está en estado líquido y el interno,
que es sólido.

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Para una mejor comprensión de la geodinámica interna del planeta, conviene emplear
un modelo del mismo diferente, basado más que en la composición de los materiales, en su
comportamiento geodinámico. Desde ese punto de vista, la Tierra estaría dividida en:
 Litosfera: que comprendería la corteza y la porción de manto superior hasta la
astenosfera.
 Astenosfera: zona semifluida del manto superior
 Mesosfera: el resto del manto
 Endosfera: el núcleo del planeta
2. LA DERIVA CONTINENTAL.
En el S. XVI, un cartógrafo danés ya se percató del buen ajuste que se daba entre las
costas de América, Europa y África. Esta idea volvió a aparecer en el S. XIX, pero no fue
hasta 1912 cuando la idea de continentes en movimiento se consideró una teoría científica
bautizada como deriva continental por el alemán Alfred Wegener. Wegener postuló que todos
los continentes de la Tierra estuvieron una vez unidos en una única masa de Tierra que luego
fue fragmentándose y moviéndose hasta la actual configuración.
La teoría de Wegener se veía refrendada además de por las pruebas geográficas, por la
coincidencia de estructuras geológicas, fósiles animales y vegetales entre continentes ahora
separados y estudios de paleoclimatología.

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Años después de la muerte de Wegener, apareció un nuevo conjunto de evidencias que
apoyaron su teoría, todas ellas relacionadas con el fondo marino. Cuando se abordó el
mapeado del fondo del mar, se descubrió que éste era sorprendentemente plano, con la
excepción de unas cordilleras muy singulares denominadas dorsales oceánicas y
profundísimas fosas, situadas junto a islas o continentes.

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Además, al analizar las rocas del fondo marino se pudo observar que sus minerales
magnéticos presentaban orientaciones alternas y simétricas conforme se alejaban de las
dorsales oceánicas. Dichas orientaciones demostraban que el campo magnético terrestre había
sufrido repetidas inversiones de polaridad a lo largo de la historia, que se habían quedad
“congeladas” en esas rocas durante su formación.
Una última evidencia la constituye la distribución de terremotos y volcanes a lo largo
de las cordilleras submarinas.

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Si se compara esta imagen con la del fondo oceánico anterior, observamos una gran
coincidencia entre las zonas sísmicas y volcánicas con la localización de las dorsales y fosas
oceánicas.
A partir de todos estos datos, Harry Hess propuso en 1960 la Teoría de la Expansión
del Fondo Oceánico. Esta teoría postula que el calor del interior de la Tierra provoca la
aparición de corrientes de convección en el manto, lo que hace que en determinados lugares
del fondo marino pueda emerger magma fundido a través de grietas. Ese magma se derrama a
ambos lados de la grieta y ejerce presión hacia los lados, haciendo que se ensanche y
generando nuevo suelo marino y las dorsales oceánicas. En el otro extremo del fondo marino,
el suelo oceánico se destruiría al hundirse en el manto por el empuje que hace el magma
saliente, creándose una fosa oceánica.

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3. TECTÓNICA DE PLACAS. PLACAS LITOSFÉRICAS. BORDES DE PLACA:
CONSTRUCTIVOS, DESTRUCTIVOS Y CONSERVADORES
La Tectónica de Placas es la teoría que unifica e integra las teorías de Wegener y Hess,
haciendo uso de nuevos conceptos como el de astenosfera o el de placas litosféricas.
Según la Tectónica de Placas, la litosfera terrestre está dividida en un conjunto de
grandes fragmentos denominados placas litosféricas. Las placas pueden estar compuestas
tanto de litosfera oceánica como continental, y flotan sobre la astenosfera, que es una capa del
manto cuyas rocas tienen un comportamiento semifluido. Las placas son de muy diversos
tamaños y grosores, en función de su composición y edad.
El movimiento de las p lacas no es aleatorio, sino que está gobernado por las
corrientes de convección que se generan en el manto, debidas al gradiente de temperatura que
existe en el interior del planeta (ver al principio del tema).

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Al moverse las placas unas respecto de otras, producen tres tipos de límites o bordes
de placa:
 Bordes constructivos o divergentes: aparecen donde las placas se separan
empujadas por el magma ascendiente, de modo que se crea entre ambas nueva
corteza oceánica. Es el caso de las dorsales oceánicas como la Meso-Atlántica, que
puede verse fácilmente cuando emerge a la superficie en Islandia o el valle del Rift
en África. Frecuentemente, las dorsales se ven recorridas por fallas transformantes,
que indican variaciones en la velocidad de separación de las placas, y que
acumulan la mayoría de los movimientos sísmicos que se dan en estas zonas.

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 Bordes destructivos o convergentes: aparecen cuando las placas se acercan entre sí,
y entonces, una de ellas se mete por debajo de la otra, introduciéndose en el manto,
donde termina fundiéndose. En estos bordes podemos tener varias situaciones:
o Placa oceánica-placa continental: en este caso, la placa oceánica se
sumerge por debajo de la continental, formando una profunda fosa. Como
consecuencia de este fenómeno, aparecen en la placa continental
cordilleras de origen volcánico y se producen además frecuentes
terremotos. Este tipo de borde lo observamos en la costa del Pacífico de
Sudamérica.
o Placa oceánica-placa oceánica: ocurre lo mismo que en el caso anterior, y
el resultado del vulcanismo da lugar a islas volcánicas a un lado de las
cuáles se sitúan las fosas oceánicas. Es el caso de las islas del Japón.

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o Placa continental-placa continental: cuando se da este borde, las masas
continentales se terminan fusionando formando una gran cordillera como
es el caso del Himalaya, formado por la fusión de la placa india con la
asiática, y que aún hoy en día sigue elevándose.
 Bordes conservadores o indiferentes: es el caso de placas que se mueven
paralelamente en direcciones opuestas, deslizándose una sobre otra. Cuando ese
movimiento se detiene por cualquier motivo, la energía se acumula, y al liberarse
bruscamente produce terremotos muy destructivos. Es el caso de la falla de San
Andrés en California.

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El canadiense John Tuzo Wilson propuso un modelo cíclico de evolución de las placas
denominado Ciclo de Wilson:

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En esta imagen se ven las diversas fases del ciclo en la actualidad en varios lugares del
planeta:
4. TERREMOTOS Y VOLCANES.
Como hemos visto a lo largo del punto anterior, la sismicidad y el vulcanismo son el
reflejo de la actividad tectónica en un determinado lugar, y no es coincidencia que las zonas
de máxima actividad sísmica y volcánica coincidan con los bordes destructivos de placa.

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Los terremotos se originan cuando se libera súbitamente la energía acumulada en un
borde destructivo o transformante.
Los volcanes pueden sin embargo tener diversos orígenes. Los más evidentes son los
de las dorsales oceánicas, que son emanaciones de magma por fisuras de la corteza. Luego, en
los bordes destructivos, el calor liberado en la fricción de las placas funde las rocas
convirtiéndolas en magma, que siendo menos denso que la roca sólida, tiende a salir a la
superficie formando así el volcán. Si el borde es oceánico-oceánico, el volcán dará lugar a
arcos de islas volcánicas como el Japón o las Kuriles, mientras que si es oceánico-continental,
los volcanes surgen en el continente formando una cordillera perioceánica como los Andes.
Además de éstos, existen volcanes aislados y lejos de los bordes de placa, como los de
las islas Hawai o Canarias. Hoy se cree que estos volcanes se originan por las denominadas
plumas del manto que serían zonas de manto calientes y ascendentes no asociadas a células de
convección. Cuando emergen, estas plumas forman un punto caliente el que se forma un
volcán. La actividad de estas plumas no es constante, de modo que, como la placa se mueve
continuamente, tras un periodo de inactividad, el nuevo punto de caliente se forma en otro
lugar diferente dando lugar a una isla distinta.

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5. EL CICLO DE LAS ROCAS.
La Tectónica Global permite comprender los procesos que transforman un tipo de
rocas en otros, y racionalizar las características que presentan las rocas. Básicamente hay tres
tipos de rocas.
 Rocas magmáticas o ígneas: procedentes del enfriamiento de magma procedente
del manto. A su vez, éstas pueden ser plutónicas si se enfrían en el interior de la
Tierra (granito) o volcánica, si lo hacen en el exterior al ser expulsada por un
volcán (basalto).
 Rocas sedimentarias: formadas a partir de sedimentos de otras rocas, arrancados de
éstas por los agentes geológicos externos, y tras sufrir algún proceso de
compactación (arenisca).
 Rocas metamórficas: se originan cuando una roca sedimentaria o ígnea es
sometida a altas temperatura y/o presión, cambiando entonces sus características
(pizarra).
El siguiente esquema muestra cómo y dónde se producen las transformaciones de unas
roca en otras.