04 marzo, 2013

GEOSFERA.1-ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA GEOSFERA(JAGL)



GEOSFERA


1-ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA GEOSFERA

Cálculos derivados de la ley de la gravitación universal nos han revelado que la densidad delconjunto de la Tierra es de 5.5 g/cc. Sin embargo, la mayoría de las rocas que encontramos en lasuperficie de la Tierra tienen una densidad que oscila en torno a 3 gr/cc, lo que sugiere que ladensidad aumenta hacia el centro de la Tierra. Esto es lógico si tenemos en cuenta el origen de laTierra: a la vez que se estaba formando el Sol, el protoplaneta Tierra aumentaba su tamaño por unincesante bombardeo meteorítico que mantuvo muy caliente todo el planeta y en un estado físicomás o menos fluido; en esas condiciones es lógico que los elementos químicos más densos sehundieran por gravedad y ocuparan las zonas más profundas del planeta.La composición química de las rocas de la superficie de la Tierra está dominada por doselementos, el silicio y el oxígeno (aluminio, hierro, magnesio, calcio, sodio y potasio son elementossecundarios). Esta composición química está en consonancia con una densidad de 3 g/cc pero, ¿cuáles la composición química de las muy densas rocas del centro de la Tierra? Los meteoritos nosayudan a responder a esa pregunta; ellos se formaron en la misma época que la Tierra y sonrepresentativos de la composición química de los planetas interiores del Sistema Solar. Pues bien, lamitad de los meteoritos que impactan sobre nuestro planeta tienen una composición silicatada(como nuestra corteza) pero la otra mitad son ricos en hierro; así que es lógico suponer que elnúcleo de la Tierra también esté dominado por el hierro y otros elementos químicos afines a él,entre ellos el níquel. Esto también explicaría el magnetismo de la Tierra
Un conocimiento más profundo del interior de la Tierra nos lo ha ofrecido el método sísmico.Cada vez que se produce un terremoto un haz de ondas sísmicas atraviesa el interior terrestre y lasondas pueden ser registradas en la superficie con un sismógrafo. Este registro, convenientementeinterpretado, nos informa de cómo es la Tierra por dentro de manera semejante a cómo unaradiografía nos informa del estado de nuestros huesos. Las ondas sísmicas más interesantes para esteobjetivo son las ondas P y las ondas S
-Ondas P o primarias, longitudinales o compresivas: son las más rápidas y atraviesan todo tipo demateriales. También se denominan ondas longitudinales o compresivas en alusión a que lavibración se produce en la misma dirección que la propagación de la onda.
-Ondas S o secundarias: son más lentas y sólo atraviesan materiales sólidos. También se llamantransversales o de cizalla porque la vibración es perpendicular a la dirección de avance de laonda
La información sísmica puede ser representada en gráficos que muestran cómo varía lavelocidad de las ondas hacia el interior de la Tierra. En el eje de abscisas se coloca el caminorecorrido por las ondas, desde la superficie del planeta hasta el centro, y en el eje de ordenadas lavelocidad de las ondas sísmicas. La velocidad de las ondas varía en función de las características delmaterial atravesado. Es mayor cuanto mayor sea la rigidez del material; también depende de la densidad y existen fórmulas matemáticas que permiten establecer la densidad de loLas curvas de variación de velocidad de ondas sísmicas no suelen ser trazos continuos sino quemuestran escalones, cambios bruscos e incluso interrupción de las ondas S. Todas estas anomalíasse consideran discontinuidades sísmicas y corresponden a superficies que separan distintosmateriales. Las discontinuidades se suelen designar con el nombre de su descubridor siendo la másimportante la de Gutenberg, a 2900 km de profundidad, que marca el inicio del núcleo terrestre.Coincide con una caída brusca de la velocidad de las ondas P (Vp) y una interrupción definitiva delas ondas S. Esta discontinuidad marca el inicio de una zona líquida, aunque esto no permite afirmarque todo el núcleo sea líquido.s materiales apartir de la velocidad de las ondas.


Otra discontinuidad muy conocida es la de Mohorovicic, o simplemente Moho. Su profundidades variable, oscilando entre 10 km y 40 km. Su existencia se ha deducido de un brusco incrementode Vp y Vs. La naturaleza de la corteza en los continentes es muy diferente de la corteza bajo losocéanos: esta última es más delgada y más densa siendo su composición media similar a la de losgabros y basaltos. En cambio, la corteza continental tiene una densidad menor, asimilable a la delgranito y tiene un mayor grosor especialmente en las cordilleras de montañas. El límite entre lacorteza continental y la corteza oceánica es gradual y no se sitúa en la costa sino mar adentro,aproximadamente en el talud continental.

Con las dos discontinuidades anteriores queda un planeta divido en tres zonas que llamaremoscorteza, manto y núcleo. Ésta es división en capas refleja sobre todo cambios de composiciónquímica por lo que también se conoce como modelo geoquímico de la estructura terrestre frente aotra división más moderna conocida como modelo dinámico que arranca del descubrimiento de otradiscontinuidad, menos relevante en las gráficas pero muy importante para entender la dinámicacambiante de continentes y océanos. Se trata del “canal de baja velocidad”, situado a unaprofundidad media de 100 km. Su nombre se debe a una disminución tanto de Vp como de Vsdebida a una reducción de la rigidez de los materiales atravesados; con esto no estamos diciendoque haya una zona líquida pero sí es probable que haya un porcentaje mínimo de fundido. La zonasituada por debajo del canal de baja velocidad, que llamaremos astenosfera, tiene uncomportamiento mucho más plástico que la zona suprayacente rígida a la que llamaremos litosfera yque incluye la corteza y la parte superior del manto. Esta diferencia de comportamiento mecánicohace posible que la litosfera se desplace sobre la astenosfera, desplazamiento que es la base de lateoría de la tectónica de placas.
Las discontinuidades señaladas hasta ahora son las más importantes pero todavía hay otras, aveces llamadas de segundo orden, que comentamos a continuación:
-Se supone que desde el canal de baja velocidad (100 km) hasta la base del manto (2900km) no todo es material plástico y que hay otra zona rígida, la mesosfera, por debajo dela astenosfera. No se sabe si el paso de una a otra es brusco o gradual. Algunoscientíficos piensan que hay un cambio brusco coincidiendo con la discontinuidad deRepetti a 800 km
- La discontinuidad de Wiechert-Lehman (5100 km) divide al núcleo (también llamadoendosfera) en dos partes. A partir de la profundidad citada se produce un incremento deVp, lo que equivale a una mayor rigidez y es que probablemente el núcleo interno seasólido. ¿Por qué, entonces, no atraviesan las ondas S, el núcleo interno? Lógicamentese interrumpieron a 2900 km de profundidad y ya no pueden volver a aparecer aunquehaya materiales sólidos.