La dinámica interna del planeta
El calor interno de la Tierra
Los impactos de meteoritos gigantes, cada uno de los cuales producía una gran cantidad de calor, se prolongaron durante más de quinientos millones de años.
Con el choque de los meteoritos, la Tierra fue aumentando de tamaño y la temperatura se elevó, hasta que llegó a estar fundida en gran parte. Los materiales metálicos se hundieron hacia en interior formando un núcleo, compuesto casi totalmente por hierro. El hundimiento del hierro también produjo mucho calor por el rozamiento.
El uranio, el plutonio o el torio son elementos radiactivos y se desintegran emitiendo energía en forma de radiación.
El núcleo posee dos partes: una externa que permanece fundida, y otra interna, solidificada por las altísimas presiones.
Se llama gradiente geotérmico al aumento de temperatura desde la superficie de la Tierra hacia en interior. Cerca de la superficie es de unos 30 º C por cada kilómetro de profundidad.
En el centro de la Tierra se alcanzan temperaturas de unos cinco mil grados.
Hacia en interior de la Tierra no solo aumenta la temperatura a la que están sometidas las rocas; también lo hace la presión.
Las rocas situadas a 50 Km de profundidad se encuentran a más de 600 º C de temperatura y a una presión de más de 20.000 atmósferas; es decir, veinte mil veces mayor que la presión que el aire ejerce sobre nosotros en la superficie terrestre.
Las manifestaciones del calor interno
El calor interno de la Tierra de manifiesta en la superficie de varias formas:
• Vulcanismo. Es el fenómeno que produce la salida a la superficie terrestre de rocas que se han fundido en el interior de la corteza.
• Terremotos. Son movimientos bruscos y breves de la corteza terrestre.
• Deriva continental. Consiste en el desplazamiento horizontal de los continentes.
• Isostasia. Son movimientos verticales lentos de la corteza terrestre, que en algunos lugares tiende a hundirse y en otros a levantarse.
El calor interno tiene otros efectos apreciables en la superficie terrestre:
• Nuestra atmósfera se formó hace unos 4.000 millones de años.
• El campo magnético que envuelve la Tierra se origina en el núcleo externo. La agitación del hierro fundido que lo forma produce un campo magnético.
• Las rocas calientes permiten la instalación de centrales geotérmicas, que aprovechan ese calor para vaporizar agua y producir electricidad.
• Los fenómenos hidrotermales se producen cuando el agua que se infiltra en la corteza a través de grietas, se pone en contacto con rocas a altas temperaturas.
El vulcanismo
En algunas zonas la corteza se encuentra más caliente de lo normal y si en esa zona la corteza está adelgazada y las rocas no están soportando mucha presión, pueden fundirse formando un magma. Este magma es una mezcla de roca fundida y gases. La mayoría se forma en el interior de la corteza, y tiende a ascender hacia la superficie.
Si en su ascenso encuentra una vía de salida al exterior a través de una fractura, se produce una erupción volcánica, durante la cual los gases escapan y la roca fundida se derrama formando coladas de lava.
La lava es, por tanto, la roca fundida que ha perdido los gases al llegar a la superficie.
La fluidez o viscosidad del magma determina la facilidad o dificultad con la que se escapan los gases cuando llega a la superficie.
En una erupción volcánica se expulsan materiales en los tres estados:
• Gases. Los más abundantes son el dióxido de carbono y el vapor de agua. Se expulsan también gases de azufre y monóxido de carbono.
• Líquidos. La lava es tanto más fluida cuanto más alta es su temperatura.
• Sólidos. Reciben el nombre de piroclastos y corresponden a fragmentos de rocas que son lanzados al aire. Algunos salen del volcán en estado líquido y solidifican por el aire. Pueden ser:
- Bombas volcánicas. Son de gran tamaño.
- Lapilli. Presenta el tamaño de la grava fina o un poco más grande.
- Cenizas volcánicas. Son fragmentos del tamaño de la arena gruesa.
Tipos de actividad volcánica
A la hora de estudiar los distintos tipos de volcanes nos fijamos en cuatro elementos distintos: la temperatura del magma, la explosividad, la peligrosidad y los riesgos para la población.
En un volcán del tipo hawaiano: la temperatura es superior a 1.000 ºC, su explosividad es baja y la lava muy fluida que puede sepultar ciudades.
En un volcán del tipo estromboliano: la temperatura está entre 700 ºC y 1.000 ºC, la explosividad es media y los piroclastos pueden sepultar ciudades.
En un volcán del tipo vulcaniano: la temperatura es inferior a 700ºC, la explosividad es alta y las nubes y las explosiones son muy destructivas.
Los terremotos
Los terremotos o seísmos se deben a la vibración producida por movimientos bruscos o roturas de la corteza terrestre.
El lugar donde se produce la rotura recibe el nombre de hipocentro o foco sísmico. El punto de la superficie terrestre situado justo sobre el hipocentro es el epicentro, y es el punto donde el terremoto se percibe en primer lugar y con mayor intensidad.
En un terremoto se producen vibraciones muy intensas que se prolongan durante varios segundos o minutos.
Las vibraciones producidas en el foco sísmico se transmiten por el interior en forma de ondas sísmicas.
La magnitud se mide con la escala de Richter, con la que se indica la cantidad de energía liberada en el hipocentro.
En el mundo hay miles de laboratorios sismológicos equipados con sismógrafos muy sensibles que permiten detectar y registrar las ondas sísmicas. Cuando ocurre un seísmo fuerte, sus ondas recorren todo el planeta y son registradas en muchos laboratorios. Las ondas al recorrer el interior de la Tierra se van atenuando y también se desvían al atravesar los diferentes materiales que la componen.
Al comparar los sismogramas obtenidos en distintos lugares del mundo, se puede interpretar la forma en que las ondas sísmicas han viajado a través del planeta.
Capas y placas
La corteza, junto con la parte más superficial del manto, forman la litosfera, que está fragmentada en grandes trozos a los que llamamos placas litosféricas. Hay once placas muy grandes y otras muchas más pequeñas.
Se distinguen tres tipos de placas:
→ Placas oceánicas. Aquellas cuya corteza es basáltica.
→ Placas continentales. Las que tienen corteza granítica.
→ Placas mixtas. Aquellas que tienen corteza de ambos tipos.
El calor interno de la Tierra provoca que el manto situado bajo la litosfera se mueva con corrientes de convección. Estas corrientes empujan a las placas litosféricas, desplazando unas respecto a las otras de tres formas :
→ Separándose. Cuando dos placas se separan, entre ambas sale el material fundido del manto, produciéndose un vulcanismo. Esa grieta recibe el nombre de rift.
→ Colisionando. Si dos placas chocan, la más densa y pesada se hunde bajo la más ligera. Si la que queda debajo es una placa oceánica con corteza basáltica, se hunde en el manto, formando una zona de subducción.
→ Deslizándose. Si dos placas se deslizan lateralmente una con otra, se producen sacudidas que dan lugar a zonas de elevada sismicidad.
Los terremotos y los volcanes no se distribuyen al azar sobre la superficie, sino que se alinean formando zonas sísmicas y zonas volcánicas, coincidiendo con los bordes de los continentes o discurriendo a lo largo de los océanos.
Esta distribución indica los bordes de las placas litosféricas. En estos bordes las placas rozan entre sí y producen seísmos, o su choque genera calor que funde las rocas o al separarse dejan escapar materiales fundidos del manto.
La tectónica de placas es la teoría que explica las causas, el mecanismo y las consecuencias de los movimientos de las placas litosféricas.
Como consecuencias de los movimientos se producen :
→ Sismicidad en las zonas donde dos placas colisionan, o se deslizan
→ Vulcanismo, tanto en las zonas de rift como en las zonas de subducción.
→ Subducción de la litosfera. Hace disminuir la extensión del océano cuyo borde está subduciendo.
→ Formación de nueva litosfera oceánica en las zonas de rift, hace aumentar la extensión del océano en el que se encuentra el rift.
→ Plegamiento y fracturación de las rocas que forman la litosfera, debido a las grandes presiones que ejercen los empujes de unas placas sobre otras.
→ Formación de relieves. El plegamiento de la litosfera provoca su engrosamiento y origina cadena de montañas.
La formación de las montañas
Las altísimas temperaturas que existen en la base del manto, donde está en contacto con el núcleo hacen que se formen corrientes de aire caliente, que ascienden a través del manto hasta llegar a zonas próximas de la superficie.
En esas zonas, que están siendo calentadas desde abajo, se forma magma que puede desatar la actividad volcánica al ascender.
El engrosamiento de la corteza producido por la colisión de continentes da lugar a cadenas de montañas.
El calor que llega a la corteza desde las profundidades de la Tierra mueve las placas litosféricas y produce un intenso vulcanismo. La actividad volcánica en estas zonas calientes de la corteza puede originar conos volcánicos muy altos que, cuando se forman sobre el fondo oceánico, originan archipiélagos volcánicos.
Los relieves pueden formarse por la colisión de placas litosféricas o por la actividad volcánica de zonas calientes de la corteza.
El relieve terrestre. Continentes y fondos marinos
CONTINENTES
Cordilleras
Alineaciones montañosas de gran altitud
Grandes llanuras
También llamados escudos, son grandes extensiones horizontales.
Plataformas continentales
Abarcan desde la línea de costa Hasta unos kilómetros mar adentro.
FONDOS OCEÁNICOS
Cordilleras oceánicas
También llamadas dorsales oceánicas. En ellas hay una intensa actividad volcánica.
Fosas oceánicas
Son las más profundas de los océanos.
Llanuras abisales
Son zonas llanas submarinas. Son las más extensas del planeta y están situadas a una profundidad media de unos 4000 o 4500 m.
Volcanes submarinos
Son relieves aislados, que en algunos casos emergen del océano originando archipiélagos volcánicos.
Las rocas magmáticas
Las rocas magmáticas son las que se originan por el enfriamiento o consolidación de una masa de roca fundida.
Existen dos tipos de rocas magmáticas:
→ Plutónicas. Procedentes del enfriamiento lento del magma dentro de la corteza. Presentan textura cristalina. Ejemplo: el granito.
→ Volcánicas. Producidas por el enfriamiento rápido de la lava en la superficie terrestre, o debajo del agua. Presentan textura microcristalina o vítrea. Ejemplo: el basalto.
Las rocas metamórficas
En algunas zonas del interior de la corteza, las rocas se encuentran sometidas a altas temperaturas y presiones, y no llegan a fundirse. Sus minerales experimentan cambios en la composición y en la textura, y la roca adquiere un aspecto más compacto.
El metamorfismo es el conjunto de cambios que experimenta una roca al ser sometida a altas temperaturas y presiones en el interior de la corteza, sin llegar a fundirse. Ejemplo: el mármol (caliza).
