BLOQUE 3: ANALIZA LA DINÁMICA DE LA LITOSFERA

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BLOQUE 3: ANALIZA LA DINÁMICA DE LA LITOSFERA
Secuencia Didáctica 1: Estructura de la Tierra
• La capas que conforman a la Tierra
La Geosfera es la parte del planeta Tierra formada por material rocoso (sólido o fluido), sin tener en
cuenta la hidrósfera ni la atmósfera.
La Tierra tiene una corteza externa de silicatos solidificados, un manto viscoso, y un núcleo con otras dos
capas, una externa semisólida, mucho más fluida que el manto y una interna sólida. Muchas de las rocas
que hoy forman parte de la corteza se formaron hace menos de 100 millones (1×108) de años. Sin
embargo, las formaciones minerales más antiguas conocidas tienen 4.400 millones (44×108) de años, lo
que nos indica que, al menos, el planeta ha tenido una corteza sólida desde entonces.
Gran parte de nuestro conocimiento, acerca del interior de la Tierra, ha sido inferido de otras
observaciones. Por ejemplo, la fuerza de la gravedad es una medida de la masa terrestre. Después de
conocer el volumen del planeta, se puede calcular su densidad. El cálculo de la masa y volumen de las
rocas de la superficie, y de las masas de agua, nos permiten estimar la densidad de la capa externa. La
masa que no está en la atmósfera o en la corteza debe encontrarse en las capas internas.
La estructura de la Tierra puede establecerse según dos criterios diferentes:
 composición química de los materiales que forman las distintas capas del planeta (modelo
estático).
Químicamente, el planeta puede dividirse en corteza, manto, núcleo externo y núcleo interno.

capas que reflejen diferencias en la densidad y consistencia de los materiales, o sea, en el
comportamiento mecánico de dichos materiales (su elasticidad, plasticidad, el estado físico...)
(modelo dinámico). Según la consistencia de los materiales, las capas resultantes son la litosfera,
astenosfera, manto externo, manto interno, núcleo externo y núcleo interno. Las capas se
encuentran a las siguientes profundidades:
MODELOS DE LA ESTRUCTURA DE LA GEOSFERA
Al interior de la tierra también se la conoce con el nombre de Geosfera, y si se intenta hacer un estudio
directo, solo se puede profundizar unos pocos kilómetros, por lo que son necesarios métodos indirectos.
Está claro que el interior terrestre está formado por varias capas, y en esto coinciden todos los modelos.
Por eso, se distinguen dos tipos de modelos que presentan diferentes capas, aunque coinciden en muchos
puntos: el modelo estático y el modelo dinámico.
Capas en el modelo estático
1. La corteza es la capa externa de la Tierra. Se diferencian dos partes: la corteza continental, con
materiales de composición y edad variada (pueden superar los 3.800 millones de años) y la corteza
oceánica, más homogénea y formada por rocas relativamente jóvenes desde un punto de vista
geológico.
2. Por debajo de la corteza se encuentra el manto, mucho más uniforme, pero con dos sectores de
composición ligeramente distinta: el manto superior, en el que destaca la presencia de olivino, y
el superior, con materiales más densos, como los silicatos.
3. Por último, la capa más interna es el núcleo, que se caracteriza por su elevada densidad debido a
la presencia de aleaciones de hierro y níquel en sus materiales. El núcleo interno podría estar
formado por hierro puro.
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LA CORTEZA
Con el nombre de corteza se designa la zona de la Tierra sólida situada en posición más superficial, en
contacto directo con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. La corteza terrestre presenta dos
variedades: corteza oceánica y corteza continental.
LA CORTEZA CONTINENTAL CAPA GRANÍTICA O CONTINENTAL(SIAL)
Está formada por roca graníticas ricas en silicatos de aluminio, principalmente, además de hierro y
calcio; es la capa intermedia y su espesor varía entre 35 y 40 km en los continentales.
Con un espesor medio de 35 km, incrementa notablemente este valor por debajo de grandes
formaciones montañosas, pudiendo alcanzar hasta 60-70 km. Aparece dividida en dos zonas
principales: superior e inferior, diferenciadas por la superficie de discontinuidad de Conrad.
LA CORTEZA OCEÁNICACAPA BASÁLTICA U OCEÁNICA (SIMA)
Está formada por roca basáltica rica en silicatos de magnesio, principalmente, así como de hierro
y calcio; es la parte más cercana al manto y su espesor es de 10 km en los fondos oceánicos, no
obstante, esta cifra decrece notablemente en determinados puntos del planeta, como en el
riftvalley, en el área central de las dorsales oceánicas, donde alcanza un valor prácticamente
equivalente a O. En dicha zona, el magma procedente del manto aflora directamente.
EL MANTO
En un nivel inmediatamente inferior a la corteza se sitúa el manto terrestre, que alcanza una profundidad
de 1900 km. La discontinuidad de Mohorovičić, además de marcar la separación entre la corteza y el
manto terrestres, define una alteración en la composición de las rocas; si en la corteza —especialmente
en la franja inferior— eran principalmente basálticas, ahora encontramos rocas mucho más rígidas y
densas, las peridotitas. El manto está compuesto por rocas silícias, más ricas en hierro y magnesio que la
corteza. Las grandes temperaturas hacen que los materiales silícios sean lo suficientemente dúctiles
como para fluir, aunque en escalas temporales muy grandes. La convección del manto es responsable en
la superficie del movimiento de las placas tectónicas. Él manto se puede subdividir en manto superior e
inferior.
MANTO SUPERIOR: Se prolonga hasta los 970 km. En su estado o magmático, los materiales se
dilatan por las altas temperaturas y producen corrientes de convección, el magma tiende a subir y
a salir a través de las dorsales mesoceánicas y hundirse nuevamente en las zonas de subducción
para retornar nuevamente al manto.
MANTO INFERIOR: Tiene un espesor promedio de 1,900 km. Su estado es sólido ya que por él se
propagan las ondas P y S; además, tiene elevadas temperaturas por estar en contacto con el
núcleo. Él grosor del varía entre 650-700 km —bajo la astenosfera— y 2.900 km —en la
discontinuidad de Gutenberg, que marca la separación entre el manto y el núcleo.
EL NÚCLEO
El núcleo es la capa más profunda, formada por hierro y níquel principalmente, además de cobalto silicio
y azufre en menores proporciones, sé le da también el nombre de NiFe o centrosfera; es la de mayor
espesor (3 470 km), y en ella se registran máximas temperaturas (4 000 a 6 000º C).Diversas mediciones
sísmicas muestran que el núcleo está compuesto de dos partes, una interna sólida de 1220 km de radio y
una capa externa, semisólida que llega hasta los 3400 km.
NÚCLEO EXTERNO: Esta parte tiene un espesor de 2,100 km y su estado es líquido, ya que las
ondas S rebotan al llegar a esta parte; las ondas P disminuyen su velocidad debido a que la presión
es menor, lo cual confirma el estado líquido. Rodea al interno y se cree que está compuesto por
una mezcla de Hierro (Fe), Níquel (Ni) y otros elementos más ligeros. Recientes propuestas
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sugieren que la parte más interna del núcleo podría estar enriquecida con elementos muy pesados,
con mayor número atómico que el cesio (Cs)(trans-Cesio, elementos con número atómico mayor de
55). Esto incluiría Oro (Au), Mercurio (Hg) y Uranio (U).
EL NÚCLEO INTERNO: Tiene un espesor de 1,370 km y su estado es sólido, en esta parte se
registra la temperatura mayor (6000ºC). Fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se cree de
forma más o menos unánime que está compuesto de Hierro (Fe) con algo de Níquel (Ni). Algunos
científicos creen que el núcleo interno podría estar en forma de un cristal de hierro.
Capas en el modelo dinámico
1) La capa más externa es la litosfera, que comprende la corteza y parte del manto superior. Es una capa
rígida.
2) La litosfera descansa sobre la astenosfera, que equivale a la parte menos profunda del manto. Es una
capa plástica, en la que la temperatura y la presión alcanzan valores que permiten que se fundan las
rocas en algunos puntos.
3) A continuación se encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto.
En la zona de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada zona D”, en la que se cree que
podría haber materiales fundidos.
3) La capa más interna es la endosfera, que comprende el núcleo interno y el núcleo externo. Los
estudios de propagación de las ondas sísmicas han puesto de manifiesto que la parte externa de la
endosfera (el núcleo externo) está compuesta por materiales fundidos, ya que en esa zona se interrumpe
la transmisión de algunas de las ondas.
LITOSFERA
La litosfera (de la palabra del griego que significa literalmente "esfera de piedra") es la capa más
superficial de la Tierra sólida, caracterizada por su rigidez. Está formada por la corteza terrestre y por
una zona externa del manto y "flota" sobre la astenosfera, una capa “blanda” que forma parte del manto
superior. Tiene un espesor que varía entre aproximadamente 100 km para los océanos y 150 km para los
continentes y es la zona donde se produce, en interacción con la astenosfera, la tectónica de placas.
La litosfera está fragmentada en una serie de placas tectónicas o litosféricas, en cuyos bordes se
concentran los fenómenos geológicos endógenos, como el magmatismo (incluido el vulcanismo), la
sismicidad o la orogénesis. Las placas pueden ser oceánicas o mixtas, cubiertas en parte por corteza de
tipo continental.
ASTENOSFERA
La astenosfera o astenosfera es la zona del manto terrestre que está inmediatamente debajo de la
litosfera, aproximadamente entre 100 y 240 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra.
Constituye una extensión de la corteza terrestre.
Descansan en ella los fondos oceánicos y los bloques continentales que por hallarse dotada de cierta
fluidez (a pesar de tratarse de roca sólida), absorbe los movimientos a que da lugar la isostasia.
En ella existen lentos movimientos de convección que explican la deriva continental. Además, el basalto
(el magma o lava) de la astenosfera fluye por extrusión a lo largo de las dorsales oceánicas, lo cual hace
que se renueve constantemente el fondo del océano. El borde opuesto, cuando se enfrenta con el
obstáculo representado por un continente, se hunde bajo éste, volviendo así la materia del fondo a
asumirse en la astenosfera, fenómeno conocido como subducción.
MESOSFERA
En geología se denomina mesosfera a la parte del manto situada entre la astenosfera y la discontinuidad
de Gutenberg. Su estado físico es sólido, y es una capa muy rígida.
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ENDOSFERA
Es la fuente del calor interno. Corresponde al Núcleo terrestre, responsables también de la formación del
campo magnético terrestre. Núcleo externo: Se encuentra debajo del manto y llega hasta los 5.150
kilómetros de profundidad. Es líquido, agitado por corrientes de convección y en el disiparía la energía
térmica mediante estas corrientes. También ahí se origina el campo magnético terrestre.
Núcleo interno: Es la parte más profunda del planeta. Está formado por hierro sólido, ya que al liberar el
núcleo el calor a través del manto, el hierro cristaliza y se acumula en el fondo, por lo que aumenta de
tamaño a razón de unas décimas de milímetro al año.
Discontinuidades
La simple observación de cómo varían las velocidades de las ondas P y S, pone de manifiesto la existencia
de cambios bruscos en la velocidad de las ondas, que corresponden a superficies de separación de
materiales de diferente comportamiento y naturaleza. Dichos cambios corresponden a
las discontinuidades sísmicas. La presencia de estas discontinuidades indica una constitución heterogénea
del globo terrestre.
Las principales discontinuidades que encontramos en el interior terrestre son las siguientes:
1-Discontinuidad de Mohorovicic
* Presenta unos límites irregulares, unas veces se encuentra a 65 Km de profundidad bajo grandes
cordilleras y otras veces se encuentra a 5 Km en el fondo de los océanos.
* Esta discontinuidad está generalizada en toda la Tierra. Separa corteza y manto.
2-Discontinuidad de Repetti
* Se encuentra entre los 800 y 1.000 Km de profundidad. Separa el manto superior del inferior.
3-Discontinuidad de Gutenberg
* Sobre 2.900 Km las ondas P sufren un cambio brusco en su velocidad de propagación y las S dejan de
propagarse; es ahí donde se encuentra esta discontinuidad, que separa el manto del núcleo (que debe
encontrarse en un estado fluido).
4-Discontinuidad de Wiechert-Lehmann
* A unos 5.100 Km de profundidad se produce un aumento relativamente importante de la velocidad de
las ondas P.
* Separa el núcleo externo del interno, que se prolonga hasta el centro terrestre a unos 6.371 Km.
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Vista esquemática del interior de la Tierra.
1: Corteza continental - 2: Corteza oceánica - 3: Manto superior -4: Manto inferior –
5: Núcleo externo -6: Núcleo interno –
A: Discontinuidad de Mohorovičić - B:- Discontinuidad de Gutenberg - C: Discontinuidad de WiechertLehmann
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