Estructura interna de la Tierra y Tectónica de placas

Conjunto de fichas de repaso sobre métodos de estudio del interior terrestre, capas composicionales y dinámicas, hipótesis de la deriva continental, expansión del fondo oceánico, tipos de bordes de placa, deformación litosférica y gestión de riesgos sísmicos y volcánicos.

¿Qué diferencia existe entre los métodos directos y los métodos indirectos para el estudio del interior terrestre?

Los métodos directos obtienen muestras de materiales (rocas, minerales, fluidos) mediante minas, simas, sondeos mecánicos o procesos como el vulcanismo y la erosión. Los métodos indirectos estudian propiedades físicas sin extraer muestras (análisis de meteoritos, cálculo de la densidad media, métodos eléctricos, magnéticos y sísmicos).

¿Cuál es el valor de la densidad media calculada para la Tierra y cómo se obtiene?

Es de $5{,}5\text{ g/cm}^3$. Se calcula deduciendo su masa a partir de la aceleración de la gravedad y del volumen derivado del radio terrestre.

¿Qué diferencias en velocidad y capacidad de propagación existen entre las ondas sísmicas P y S?

Las ondas P (primarias) son más rápidas y viajan por todos los medios (más rápido en sólidos que en líquidos). Las ondas S (secundarias) son más lentas y viajan exclusivamente a través de medios sólidos, sin transmitirse por líquidos.

¿Qué cambios experimentan las ondas sísmicas en la discontinuidad de Gutenberg a $2900\text{ km}$ de profundidad?

Las ondas P sufren un brusco frenado y las ondas S dejan completamente de transmitirse, demostrando la transición del manto rocoso sólido al núcleo externo metálico fundido o líquido.

¿Qué marca la discontinuidad de Lehman a $5150\text{ km}$ de profundidad?

Marca el cambio de estado físico del núcleo, pasando de líquido (núcleo externo) a sólido (núcleo interno), lo que provoca un incremento en la velocidad de las ondas P.

¿Qué capas definen el interior de la Tierra según el modelo geoquímico o composicional?

Se divide en Corteza (capa delgada superficial de rocas ligeras ricas en Si y Al), Manto (representa el $83\%$ del planeta, formado por peridotitas ricas en Fe y Mg) y Núcleo (representa el $16\%$ del volumen, compuesto principalmente por Fe y Ni).

¿Qué capas forman el modelo geodinámico de la Tierra según su comportamiento mecánico?

Se divide en Litosfera (capa rígida superficial de corteza y manto superior), Astenosfera y Mesosfera (manto con comportamiento plástico capaz de fluir), Capa D'' (zona de transición mesosfera-endosfera donde nacen plumas térmicas) y Endosfera (núcleo externo líquido convectivo y núcleo interno sólido).

¿Qué es la isostasia y cómo reacciona la litosfera frente a variaciones de carga?

Es el equilibrio de flotación entre la litosfera rígida y la astenosfera plástica. Si el peso sobre la litosfera aumenta (por sedimentos o hielo), esta se hunde; si la carga se reduce (por erosión o deshielo), la litosfera tiende a elevarse.

¿En qué consiste la hipótesis de la deriva continental propuesta por Alfred Wegener y en qué pruebas se apoyó?

Planteó que hace aproximadamente $200\text{ Ma}$ todos los continentes se encontraban reunidos en un supercontinente llamado Pangea. Se basó en cuatro tipos de pruebas: geográficas, geológicas, paleontológicas y paleoclimáticas.

¿Qué reveló el estudio con sonar sobre el relieve y la edad de los fondos oceánicos?

Descubrió las dorsales oceánicas ($70\,000\text{ km}$ de longitud) y las fosas oceánicas (hasta $11\text{ km}$ de profundidad). Además, mostró que son rocas volcánicas jóvenes que nunca superan los $180\text{ Ma}$, distribuidas con edades simétricas respecto al rift central.

¿Cuál fue el papel histórico de Marie Tharp en la cartografía de los fondos marinos?

Fue la cartógrafa oceánica que descubrió la existencia de la dorsal mesoatlántica y demostró la actividad sísmica continua concentrada a lo largo de su eje central.

¿Qué plantea la hipótesis de la extensión del fondo oceánico propuesta por Harry Hess en 1960?

Plantea que los fondos oceánicos se generan de forma continua en las dorsales oceánicas a partir de magmas del manto y se destruyen por subducción en las fosas oceánicas al mismo ritmo, funcionando como una cinta transportadora.

¿Qué es una placa litosférica y cómo se delimita en el planeta?

Es cada uno de los fragmentos rígidos en que se halla dividida la litosfera. Sus límites quedan marcados de manera precisa por estrechas franjas de terremotos y volcanes llamadas cinturones sísmicos.

¿Cuáles son las fuerzas principales que actúan como motor para el movimiento de las placas?

El calor interno y la gravedad impulsan las corrientes de convección del manto. La fuerza motriz directa principal es el tirón que ejerce la litosfera fría y densa al subducir, secundada por el deslizamiento gravitatorio desde la dorsal elevada.

¿Cuáles son los tres tipos de límites entre placas litosféricas y qué esfuerzos predominan en ellos?

Bordes constructivos o divergentes (esfuerzos de distensión o tracción, generan litosfera), bordes destructivos o convergentes (esfuerzos de compresión, destruyen litosfera por subducción) y bordes pasivos o conservativos (esfuerzos de cizalla, deslizamiento lateral).

¿Qué es una falla transformante y cuál es un ejemplo destacado?

Es un límite pasivo donde dos placas se desplazan lateralmente con rozamiento sin crear ni destruir litosfera, conectando otros límites tectónicos. Un ejemplo destacado es la falla de San Andrés en California o la falla Azores-Gibraltar.

¿Cuáles son las primeras cuatro fases del ciclo de Wilson referidas a la apertura oceánica?

1. Formación de un domo térmico (abombamiento por calor). 2. Etapa de rift continental (fracturación y adelgazamiento litosférico). 3. Etapa de mar estrecho (creación de litosfera oceánica inicial, ej. mar Rojo). 4. Etapa de océano tipo Atlántico (expansión oceánica amplia con márgenes pasivos).

¿Cuáles son las dos últimas fases del ciclo de Wilson que describen el cierre oceánico?

5. Etapa de océano tipo Pacífico (aparición de zonas de subducción y reducción del océano). 6. Etapa de colisión continental (choque entre masas continentales y levantamiento de una cordillera intercontinental de tipo alpino).

¿Qué diferencias existen entre la subducción bajo litosfera oceánica y bajo litosfera continental?

Bajo litosfera oceánica (ej. Marianas), el fondo es antiguo y muy denso, subduce casi verticalmente y genera fosa profunda, arco de islas volcánicas y mar marginal. Bajo litosfera continental (ej. Chile-Perú), el fondo es más joven y ligero, subduce con ángulo tendido y forma fosas menos profundas y cordilleras de tipo andino.

¿Qué mecanismos provocan la fusión de rocas en el interior terrestre a pesar de las altas presiones?

El incremento local de temperatura, el descenso de la presión por descompresión (el mecanismo más eficaz, típico de dorsales y puntos calientes) y la adición de fluidos como el agua (que rebaja el punto de fusión de las rocas en zonas de subducción).

¿Qué diferencia al magma de dorsales y puntos calientes del magma originado en zonas de subducción?

El magma de dorsales y puntos calientes procede directamente del manto, es rico en Fe y Mg, pobre en sílice y muy fluido. El magma de subducción funde parcialmente corteza, es rico en Si, Al y gases disueltos, y resulta mucho más viscoso.

¿Qué comportamientos mecánicos presentan las rocas ante un esfuerzo tectónico?

Comportamiento elástico (recupera su forma al cesar la fuerza), comportamiento plástico o dúctil (se deforma de manera permanente sin romperse) y comportamiento rígido o frágil (se fractura cuando el esfuerzo sobrepasa su resistencia).

¿Qué diferencia a un pliegue antiforme de uno sinforme?

En un pliegue antiforme la charnela se ubica en la posición superior y los flancos convergen hacia arriba. En un pliegue sinforme la charnela se ubica en la posición inferior y los flancos convergen hacia abajo.

¿Cómo se diferencian las fallas normales de las fallas inversas según el movimiento del bloque de techo?

En una falla normal (causada por distensión), el bloque de techo desciende respecto al bloque de muro, provocando extensión. En una falla inversa (causada por compresión), el bloque de techo asciende sobre el bloque de muro, provocando acortamiento y engrosamiento.

¿Qué diferencia a un volcán en escudo de un estratovolcán respecto a su relieve y su tipo de erupción?

Los volcanes en escudo poseen conos aplanados y anchos, formados por lavas basálticas fluidas con erupciones efusivas y tranquilas. Los estratovolcanes presentan conos esbeltos con capas alternadas de lava y piroclastos, originando erupciones explosivas y peligrosas.

¿Por qué las zonas de subducción y colisión entrañan mayor riesgo sísmico que las dorsales oceánicas?

Porque en las zonas de convergencia se liberan terremotos de mucha mayor magnitud y profundidad, ubicados en las costas o zonas densamente habitadas, y acompañados de riesgos secundarios catastróficos como tsunamis, mientras que las dorsales se hallan sumergidas y alejadas de poblaciones.

¿Cuáles son las medidas preventivas fundamentales frente al riesgo sísmico ante la incapacidad de predecirlo a corto plazo?

La delimitación de áreas de riesgo y ordenación del territorio, la construcción sismorresistente estricta, la realización sistemática de simulacros de emergencia y la educación ciudadana.