Geología Fundamental: Estructura Interna, Tectónica de Placas y Tipos de Rocas

Hace aproximadamente **4.500 millones de años (Ma)**, la Tierra experimentó un **enfriamiento paulatino**, en parte, debido a la disminución del intenso bombardeo meteorítico que caracterizó sus primeras etapas.

Estructura Interna de la Tierra

Corteza Terrestre

Es la capa más externa y **sólida** del planeta, con un espesor que varía entre **20 km y 70 km**, y temperaturas que pueden alcanzar los **1500 ºC**.

  • La **corteza oceánica** está compuesta principalmente por **basalto** y es relativamente **delgada**.
  • La **corteza continental** está compuesta principalmente por **granito** y es más **gruesa**.

Litosfera

Es la capa rígida más externa de la Tierra, que comprende la **corteza** y la parte más superficial del **manto superior**, situada justo por encima de la astenosfera. Esta capa está **fragmentada** en grandes bloques, conocidos como **placas tectónicas**, debido a la dinámica interna del planeta.

Manto Superior

Es una capa predominantemente **sólida**, que se extiende desde los **70 km hasta los 700 km** de profundidad, con temperaturas que alcanzan los **3000 ºC**. Dentro del manto superior, entre aproximadamente **200 km y 800 km** de profundidad, se encuentra la **astenosfera**. Esta capa, aunque compuesta por roca sólida, presenta un comportamiento **dúctil** o **plástico** (no fundido), lo que permite el **deslizamiento de las placas tectónicas** sobre ella. La roca principal que compone el manto es la **peridotita**.

Manto Inferior

Es una capa **sólida** que se extiende desde los **700 km hasta los 2900 km** de profundidad, con temperaturas cercanas a los **3000 ºC**. Al igual que el manto superior, su composición principal es la **peridotita**.

Núcleo Externo

Es la única capa **fluida** del interior terrestre, extendiéndose desde los **2900 km hasta los 5100 km** de profundidad, con temperaturas que rondan los **4000 ºC**. Está compuesto principalmente por **hierro**, **níquel** y, en menor medida, **azufre** y otros elementos ligeros.

Núcleo Interno

Es la capa más interna y **sólida** de la Tierra, abarcando desde los **5100 km hasta los 6370 km** (centro de la Tierra), con temperaturas estimadas en **5000 ºC** o más. Su composición es similar a la del núcleo externo: **hierro**, **níquel** y elementos ligeros.

Geodinámica Terrestre

Corrientes de Convección

Las **corrientes de convección** son movimientos cíclicos de material que se producen en el **núcleo externo** y en el **manto** (especialmente en la astenosfera), impulsados por diferencias de **temperatura** y, consecuentemente, de **densidad**. Estos movimientos son el motor principal de la tectónica de placas. Es importante destacar que las corrientes de convección en el **núcleo externo** son las responsables de generar el **campo magnético terrestre**, esencial para la protección de la vida en nuestro planeta.

Deriva Continental

**Alfred Wegener** enunció la **Teoría de la Deriva Continental**, postulando que los continentes se mueven lentamente sobre la superficie terrestre y que, en el pasado, formaron un único supercontinente llamado **Pangea**.

Evidencias de la Deriva Continental:

  • **Evidencias paleontológicas**: Presencia de **restos fósiles similares** en continentes actualmente muy separados.
  • **Evidencias geográficas**: El **encaje** casi perfecto de los bordes continentales, especialmente entre Sudamérica y África.
  • **Evidencias geológicas**: La **continuidad de estructuras geológicas** como cordilleras y formaciones rocosas entre continentes que hoy están separados.

Teoría de la Tectónica de Placas

La **Teoría de la Tectónica de Placas** explica que las **placas litosféricas** están en **continuo movimiento** sobre la astenosfera, impulsadas por las **corrientes de convección** del manto. La interacción entre estas placas (choque, separación o deslizamiento lateral) es responsable de la formación del **relieve terrestre**, la **sismicidad** (terremotos) y el **volcanismo**.

Tipos de Bordes de Placa

Borde Constructivo (Divergente)

Se produce cuando dos placas se **separan** (movimiento **divergente**). En estas zonas se genera nueva corteza oceánica a partir del magma ascendente. Dan lugar a la formación de **rifts continentales** y **dorsales oceánicas**. Se caracterizan por la **expansión del fondo oceánico** (con la formación de **basalto**), **alto volcanismo** y **alta sismicidad**. Ejemplo: La **Gran Dorsal Atlántica**.

Borde Destructivo (Convergente)

Se produce cuando dos placas **chocan** (movimiento **convergente**). Dependiendo del tipo de corteza involucrada, se distinguen tres casos principales:

  1. Convergencia Oceánica-Oceánica (oc. + oc.)

    Una de las placas oceánicas **subduce** (se introduce) bajo la otra. El material subducido se funde parcialmente, generando magma que asciende y forma **arcos de islas volcánicas**. En la zona de subducción se forman **fosas oceánicas** profundas. Se asocia con **alto volcanismo** y **sismicidad**. Ejemplo: La **Fosa de las Marianas** (11 km de profundidad) y el **arco de islas de Japón**.

  2. Convergencia Oceánica-Continental (oc. + cc.)

    La placa oceánica, más densa, **subduce** bajo la placa continental. Esto genera **alta sismicidad**, **fricción** y **volcanismo**, dando lugar a la formación de **cordilleras perioceánicas** (o cordilleras volcánicas de margen continental). Ejemplo: La **Cordillera de los Andes**.

  3. Convergencia Continental-Continental (cc. + cc.)

    Dado que ambas cortezas son de baja densidad, ninguna subduce significativamente. Se produce una **colisión bicontinental** intensa, resultando en un gran **plegamiento** y **engrosamiento** de la corteza. Se asocia con **alta sismicidad** y la formación de **orógenos de colisión** (grandes cadenas montañosas). Ejemplo: La **Cordillera del Himalaya**.

Borde Pasivo (Transformante)

Se produce cuando dos placas se **deslizan lateralmente** una respecto a la otra, sin creación ni destrucción significativa de corteza. Se caracterizan por **alta sismicidad** y la presencia de **fallas transformantes**. Ejemplo: La **Falla de San Andrés** en California.

Puntos Calientes (Hot Spots)

Los **puntos calientes** (_hot spots_) son áreas de **actividad volcánica** que se producen en el interior de las placas tectónicas, lejos de los bordes. Se cree que son causados por **plumas de manto** (o plumas magmáticas) que ascienden desde las profundidades del manto (posiblemente desde el límite manto-núcleo), perforando la litosfera y generando volcanismo persistente. Ejemplo: Las **Islas Hawái**.

Clasificación y Formación de las Rocas

Rocas Magmáticas (Ígneas)

Las **rocas magmáticas** (o **ígneas**) se forman por el **enfriamiento y solidificación del magma** (roca fundida) o la **lava** (magma que ha alcanzado la superficie). El magma se origina principalmente en la **astenosfera** y en zonas de subducción, dando lugar a fenómenos como los **arcos de islas volcánicas**, los **puntos calientes**, las **cordilleras perioceánicas** y las **dorsales oceánicas**.

  • Rocas Magmáticas Volcánicas (Extrusivas)

    Se forman cuando el **magma asciende a la superficie** (convirtiéndose en lava) y se **enfría rápidamente** en el exterior. Debido a este enfriamiento veloz, sus cristales son muy pequeños o inexistentes (textura vítrea). Si hay gases atrapados, pueden presentar **vesículas** (agujeros). Ejemplos: El **basalto**, la **pumita** (piedra pómez) y la **obsidiana**.

  • Rocas Magmáticas Filonianas (Hipabisales)

    Se forman cuando el magma se **intruye en fracturas** o **filones** de la corteza terrestre y se **enfría a una profundidad intermedia**, cerca de la superficie. Su textura es intermedia entre las volcánicas y las plutónicas. Ejemplo: La **pegmatita**.

  • Rocas Magmáticas Plutónicas (Intrusivas)

    Se forman cuando el magma se **enfría lentamente** a **grandes profundidades** dentro de la corteza terrestre. Este enfriamiento lento permite el crecimiento de **cristales grandes y visibles**. Posteriormente, pueden quedar expuestas en la superficie debido a procesos de **erosión** y levantamiento. Ejemplos: El **granito** (compuesto por **mica**, **feldespato** y **cuarzo**), la variedad rosa de Porriño del granito, la **sienita**, la **diorita** y la **peridotita**.

Rocas Metamórficas

  • Rocas Metamórficas de Enterramiento (Regional)

    Se forman por el **aumento de presión** y **temperatura** en grandes volúmenes de rocas, generalmente asociadas a procesos de **enterramiento profundo** en cuencas sedimentarias o a la **orogénesis** (formación de montañas). Esto provoca una **transformación de los minerales** preexistentes y la recristalización. Ejemplos: La **pizarra**, el **esquisto**, el **gneis** y la **cuarcita**.

  • Rocas Metamórficas de Contacto (Térmico)

    Se forman por el **aumento de temperatura** debido al **contacto directo** de rocas preexistentes con una intrusión de **magma** caliente. Este calor provoca la recristalización de los minerales en la roca encajante, sin que haya necesariamente un gran aumento de presión. Ejemplos: El **mármol** (a partir de caliza) y la **cuarcita** (a partir de arenisca).

Rocas Sedimentarias

  • Rocas Sedimentarias Carbonatadas (Químicas)

    Se forman por la **precipitación química** de minerales disueltos, principalmente **carbonato de calcio (CaCO₃)**, a partir de soluciones acuosas. Ejemplo: La **caliza**, que a menudo puede contener **restos fósiles**.

  • Rocas Sedimentarias Organógenas (Orgánicas)

    • Carbón

      Se forma a partir de la acumulación y transformación de **materia orgánica** (restos de seres vivos). El **carbón** se origina a partir de la **vegetación** sepultada. A medida que es sometida a **presión** y **temperatura** crecientes y en ausencia de oxígeno, pasa por etapas de **turba**, **lignito**, **hulla** y finalmente **antracita**.

    • Sílex

      Se forma a partir de la acumulación de **esqueletos silíceos** de microorganismos marinos como los **radiolarios** y las **diatomeas**.

    • Petróleo y Gas Natural

      Se forman a partir de la **materia orgánica** (principalmente **plancton**) acumulada en ambientes marinos o lacustres, que es transformada por la presión y temperatura a lo largo de millones de años.

  • Rocas Sedimentarias Detríticas (Clásticas)

    Se forman a partir de la **acumulación y compactación de fragmentos** (detritos o clastos) de rocas preexistentes, transportados por agentes geológicos (agua, viento, hielo). El proceso de formación incluye:

    1. **Sedimentación**: Los fragmentos se depositan en cuencas sedimentarias.
    2. **Compactación**: El peso de los sedimentos superiores comprime los inferiores, reduciendo el espacio poroso y expulsando agua.
    3. **Cementación**: Minerales disueltos en el agua intersticial precipitan y cristalizan, uniendo los granos de sedimento.
    4. **Litificación**: El conjunto de estos procesos transforma el sedimento en roca.

    Ejemplos: El **conglomerado** (fragmentos grandes), la **arenisca** (granos de arena) y la **arcilla** (partículas muy finas).

  • Rocas Sedimentarias Evaporíticas (Químicas)

    Se generan por la **precipitación de sales** disueltas en el agua, debido a la **evaporación** de cuerpos de agua salina (lagos salados, mares poco profundos). Ejemplos: El **yeso** (sulfato de calcio, CaSO₄), la **halita** (sal gema, NaCl) y la **silvina** (cloruro de potasio, KCl).