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Estructura y composición de la Tierra: modelos geodinámico y geoquímico

El enorme interés que tiene el hombre por averiguar cómo actúa y de qué está compuesto el planeta en el que habitamos, le ha conducido a la aplicación de infinidad de métodos para estudiar e intentar aclarar sus dudas. Toda esa perseverancia le ha ayudado a constituir una estructura interna del planeta Tierra.

Esos estudios le han concedido al hombre el beneficio de los logros en las búsquedas de recursos y fuentes de energía vitales. Hay que decir que, todo ello a favorecido el desarrollo de la sociedad presente y futura.

La Geosfera como sistema

Gracias al desarrollo de la tecnología moderna, se pueden hacer múltiples investigaciones además de sondeos o estudios sobre la materia arrojada por un volcán. Los instrumentos actuales les permite realizar observaciones directa o indirecta. Esto quiere decir que se pueden concluir las propiedades y la composición de los materiales.

La Tierra dispone, en su interior, de una parte sólida llamada geosfera. Está constituída por rocas, suelos y minerales que conforman esferas concéntricas y se conocen como capas. Hablamos de la corteza, del manto y del núcleo.

Su parte estructural se caracteriza por tener las temperaturas más altas, las presiones, la densidad, el volumen y el espesor. Su capa es la de mayor tamaño. Ocupa casi toda la masa de la Tierra y desde el centro del plantea hasta la superficie hay unos 6.370 Km.

Métodos de estudio del interior de la Tierra

Se puede conocer la composición de los materiales existentes dentro de nuestro planeta gracias a los métodos de observación directa o indirecta. Éstos permiten concluir la combinación de compuestos y las propiedades de los elementos que se encuentran en lo más profundo a través de otros datos.

Los geofísicos son los que más información nos pueden proporcionar sobre métodos indirectos. Esta ciencia suministra métodos y técnicas que proceden desde la física a la investigación geológica.

Métodos directos

Los sondeos son excavaciones que se llevan a cabo para extraer minerales y rocas. Se han realizado algunas de hasta 3,6 Km de profundidad en Sudáfrica y en Rusia hasta 12 Km. Estamos hablando de minas. Además de minerales se llevan a cabo los sondeos para extraer petróleo o para algunas investigaciones.

Esta serie de métodos, además de contribuir en la riqueza para algunos, ofrecen datos como la composición de los elementos a esas profundidades (nos centraremos en lo que aportan en el campo de la investigación).

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Estudio de los materiales que arrojan los volcanes

Los materiales que son expulsados se pueden haber formado a cierta profundidad en el subsuelo a lo largo que tantos quilómetros de recorrido. Los análisis petrológicos en estas rocas pueden ofrecernos ideas de su composición química según las regiones de mayor profundidad, donde se forma el magma.

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Existen limitaciones con cierta importancia, los cuales hacen que sus datos no sean demasiado significativos:

-Los procesos de diferenciación magmática consigue que la lava arrojada no sea muy representativa en cuanto a su composición.

-Las inclusiones y la contaminación de magmas pueden aportarnos datos más relevantes para los estudios del interior. Se encuentran trozos de rocas profundas que fueron arrancadas y añadidas por el magma que pasa al ascender hacia la superficie. Los componentes del mismo magma, puede a su vez, alterar la composición de sí mismo. Esto lo logra a través de reacciones químicas con su propio magma.

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Discontinuidades

La diferencia de velocidad entre ondas P ondas S, manifiesta la existencia de los cambios violentos en la velocidad de éstas. Eso se atribuye a las superficies que separan los materiales, los cuales son diferentes y su naturaleza y su comportamiento también lo son. A esos cambios se les llama discontinuidades sísmicas y su presencia indica una estructura heterogénea del planeta.

Definición de ondas P y S

Las ondas P son las Primarias. Son ondas longitudinales, lo que significa que su suelo es comprimido alternando con otro que es dilatado en sentido de la dispersión.

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Las ondas S son las secundarias. En estas ondas los desplazamientos son transversales a la dirección de propagación. La velocidad es inferior a las ondas primarias y por ello aparecen después que las primarias. Las secundarias son las que ocasionan las oscilaciones en el movimiento sísmico y las que llevan a cabo la gran parte de los daños que se causan.

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Discontinuidad de Mohorovivic

Ésta presenta una serie de límites irregulares, en ocasiones se encuentra a 65 Km de profundidad bajo enormes cordilleras y en otras ocasiones a 5 Km en el fondo del mar. Esta discontinuidad se encuentra generalizada en todo el planeta y separa el manto y la corteza.

Discontinuidad de repetti

Situada a unos 900 Km de profundidad separa el manto inferior del superior.

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Discontinuidad de Gutenberg

Superados los 2950 Km, las ondas P sufren el cambio brusco en la velocidad de propagación y las S dejan de hacerlo. En ese momento está la discontinuidad, la que separa el manto del núcleo.

Discontinuidad de Wiechert-Lehmann

A 5.100 Km de profundidad se desarrolla un semi importante aumento de la velocidad en las ondas P. Esto separa los núcleos, externo de interno.

Modelo geoquímico y geodinámico

Actualmente y agradeciendo a todos los métodos estudiados anteriormente, sobre todo los sísmicos, hay dos modelos que se diferencian en estructura y composición del planeta.

Modelo geoquímico. Éste divide la Tierra en capas según su composición. Corteza, manto y núcleo.

Modelo geodinámico. Aquí se ha tenido en cuenta los estados físicos y dinámicos de las capas.

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En la parte superficial hay una capa cuyo comportamiento es rígido y de un espesor de 100 Km. Esta zona es la litosfera. En ella se incluye la corteza el manto litosférico.

De 100 a 250 Km encontramos la zona de comportamiento plástico, el cual se corresponde el canal de velocidad baja. Se cree que esta zona se encuentra formada por materiales fundidos parcialmente. Esa es la astenosfera y ahí se crean corrientes de convección que concluye l dinámica de la litosfera.

Desde los 250 y hasta los 2.700 Km se encuentra la mesosfera con dinámica de corrientes de convección y plumas térmicas. Y por último, diremos que la endosfera coincide con el núcleo del modelo qeoquímico.

Partes de La Tierra

Quien piense que La Tierra está hueca o vacía por dentro, está en un error. El planeta cuenta con varias capas, tanto internas como externas y no está de más conocerlas. Básicamente, porque gracias a ellas podemos vivir en el planeta. Éstas son las partes de La Tierra

Partes de La Tierra: Capas internas

Las capas internas de La Tierra son las que tiene el planeta, por así decirlo, hacia dentro. Es decir, si excavamos muy profundo, las capas internas son las que encontraremos. Éstas son las capas internas de La Tierra.

  • Corteza Terrestre – La corteza terrestre es la primera capa del globo terráqueo. Para entendernos, la capa en la que vivimos. Curiosamente, la corteza terrestre es la más fina de las tres capas internas y, por tanto, la que más cambios ha sufrido a lo largo de la historia
  • Manto Terrestre – El manto terrestre aparece justo debajo de la corteza. Está compuesta, en su mayoría, por roca fundida y magma. De ahí que haya erupciones volcánicas en ciertos puntos del planeta.
  • Núcleo Terrestre – El núcleo terrestre, como su nombre indica, es la zona más relevante de La Tierra. Es la zona más densa de La Tierra y su elemento más abundante es el hierro. Sí, el núcleo terrestre es muy duro, pero tiene que serlo porque su campo magnético es el que nos protege de la radiación que llega del sol. El núcleo, a su vez, se divide en:
    • Núcleo externo – La zona exterior del núcleo es líquida y rodea al interior. Su tamaño se estima que está a casi 7.000 kilómetros de profundidad. Es la zona que genera el campo magnético del planeta y una burbuja protectora que hace brotar la vida. Sin el núcleo externo, el viento solar habría abrasado el planeta entero. Seríamos como Marte, sin agua.
    • Núcleo interno – Bajo el núcleo externo está este núcleo interno. Es la parte más profunda de La Tierra y se asemeja a una bola gigante de hierro. De hecho, los elementos de mayor peso del planeta están aquí. Están ahí porque cuando se formó La Tierra, hace 4.000 millones de años, estos metales pesados se hundieron hacia el interior del planeta. El tamaño del núcleo interno se estima en 2.400 kilómetros y sus temperaturas pueden llegar a los 4.000º

Partes de La Tierra: Capas externas

Una vez conocemos las capas internas, es hora de ir a las capas externas y completar las partes de La Tierra. Y es que, conocido lo que hay debajo del planeta, ahora es el turno de lo que hay arriba. Lo que también nos permite vivir y respirar como lo hacemos.

  • Hidrosfera – La hidrosfera, como su nombre indica, es la capa del planeta formada por agua. Básicamente, la hidrosfera son desde los océanos y los mares, a las aguas subterráneas y los lagos. Todo lo que tenga agua en La Tierra.
  • Biosfera o Litosfera – La biosfera es la capa externa en la que vivimos. Animales, plantas y todo elemento susceptible de ser considerado ser vivo.
  • Atmósfera – La atmósfera es la capa externa que está sobre la biosfera. Se trata de una capa en estado gaseoso, sin apenas densidad. La presión de la atmósfera es variable y se adapta a la zona en la que se encuentre. Sus elementos más abundantes son el oxígeno y el hidrógeno, fundamentales para que haya vida en el planeta. La atmósfera, además, protege a los seres vivos de la radicación solar, absorbiendo los rayos ultravioleta. La atmósfera está formada por
    • Mesosfera
    • Termosfera
    • Ionosfera
    • Exosfera

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