Geosfera

- El sistema Tierra: Geosfera
- 1. Métodos estudio del interior de la Tierra
- 2. Geoquímica de la Tierra
  - 2.1. Modelo geoquímico
  - 2.2. Modelo geodinámico
- 3. Una teoría global para la geología: Tectónica de placas
  - 3.1. Antecedentes de la teoría
  - 3.2. La tectónica de placas. ¿Cuánto, cómo y por qué se mueven las placas?
    - 3.2.1. Márgenes de continentes y límites o bordes de placas
      - a. Dinámica de los bordes constructivos y neutros
      - b. Dinámica de bordes destructivos
- 4. Ciclo de Wilson
- 5. Manifestaciones de la dinámica litosférica
  - 5.1. Pliegues-Fallas
  - 5.2.Sismicidad
    - 5.2.1 Riesgos sismicos
  - 5.3. Volcanes
    - 5.3.1 Vulcanismo y magmatismo
    - 5.3.2 Erupciones volcánicas y riesgos
  - 5.3. Metamorfismo
- 6. Riesgos geológicos
- REPASA
- Otros formatos y Autoria

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# 2.2. Modelo geodinámico

## Conocimiento

El modelo geoquímico, basado en la composición de las capas y en las discontinuidades sísmicas, no es suficiente para explicar el dinamismo del planeta (vulcanismo, sismicidad, orogenias, etc.). Hoy en día se trabaja más con un modelo que tiene en cuenta el estado físico de las capas y su comportamiento, el conocido como modelo geodinámico del interior terrestre.

Es importante tener en cuenta que tanto el modelo geoquímico como el dinámico se encuentran en permanente actualización gracias al constante avance tecnológico y que los dibujos o esquemas de las capas de la Tierra que se muestran en este tema son simplificaciones de la realidad (ya que en ocasiones las capas no siempre son continuas ni mantienen un espesor constante).

El modelo geodinámico de la estructura interna del planeta diferencia:

- Litosfera: de comportamiento rígido, formada por la corteza más el manto litosférico. Está fragmentada en placas tectónicas.
- Astenosfera: nivel de comportamiento plástico ubicado bajo la litosfera y que viene a coincidir con el manto superior.
- Mesosfera: coincide con el manto inferior y su comportamiento es mucho menos plástico (más rígido) que la astenosfera; puntualmente puede comportarse como un fluido por los mecanismos convectivos que en su interior se producen.
- Nivel D: capa relativamente delgada situada en la base del manto inferior y de un gran dinamismo. De aquí parten las plumas mantélicas que dan lugar a los hotspots.
- Endosfera externa: capa líquida que coincide con el núcleo externo. Presenta corrientes de convección y su dinamismo es responsable de la existencia de la magnetosfera terrestre.
- Endosfera interna: tiene un comportamiento sólido y coincide con el núcleo interno.

Elaboración propia

## Conocimiento previo

¿Existe la astenosfera?

El concepto de astenosfera como capa se creó a finales del S. XX para justificar el desplazamiento de la litosfera y porque las ondas sísmicas confirmaban en algunas zonas la presencia de una capa de baja velocidad del manto superior. No obstante se trata de una unidad bastante discontinua: debajo de las dorsales se encuentra a menos de 10 km. de profundidad, mientras que bajo los núcleos más antiguos de los continentes esta entre 75 y 100 km de profundidad o no se reconoce su presencia. El límite inferior se sitúa a unos 250 km, aunque se trata de un límite difuso. Algunos especialistas, recientemente han sugerido que la astenosfera no existe como tal capa, sino que resulta ser una propiedad del manto superior que se manifiesta con un comportamiento más plástico en las zonas donde alcanza menor presión.

Localización de la Litosfera continental y oceánica (corteza + parte superior rígida del manto superior) y de la astenosfera (parte del manto superior con un pequeño porcentaje de fusión) Imagen adaptada de USGS en Wikimedia commons. Dominio público

La litosfera está compartimentada en porciones que son como piezas de un puzle, más o menos rígidas y continuas que se llaman placas litosféricas, formadas por corteza oceánica y/o continental adherida a una porción del manto superior también rígido.
La litosfera se define como una unidad dinámica rígida que engloba la corteza terrestre y una parte del manto superior hasta llegar a una profundidad poco definida y muy variable, donde las rocas presentan un comportamiento plástico y dinámico distinto.
En la base de las placas se sitúa la astenosfera, unidad dinámica del manto superior que se caracteriza por tener un porcentaje de fusión que varía entre un 3 y un 25 %, lo que justifica que teniendo la misma composición que el resto del manto superior, su densidad sea más baja y las ondas sísmicas disminuyan su velocidad.

Como ya hemos visto anteriormente, nuestro planeta se está enfriando desde su origen y lo hace por convección. Este hecho está más que corroborado mediante la observación de los modelos que nos aporta la tomografía sísmica. Pero, ¿cómo se produce convección en materiales sólidos, como los que forman el manto, cuando por definición este mecanismo de transferencia de calor se produce a través de un fluido con movimiento masivo de éste?

Los mecanismos de creep en estado sólido que se dan en los minerales del manto (debido a las condiciones de presión y temperatura que soportan), el fuerte gradiente térmico que existe entre la litosfera (fría) y la capa D'' (muy caliente), unido al campo gravitatorio terrestre, son los verdaderos responsables de la convección mantélica y, en definitiva, de la dinámica interna del planeta. un cuerpo sólido se puede deformar al aplicarle una fuerza. Pero en las condiciones de temperatura que se alcanzan en el manto los materiales se deforman térmicamente. Cuando se alcanza una temperatura crítica las redes cristalinas de los minerales empiezan a tener energía suficiente para movilizar átomos y defectos cristalinos, dando lugar a una deformación lenta y constante denominado creep en estado sólido. La deformación viscosa que se consigue con estos pequeños movimientos a nivel de la red cristalina de los minerales le confiere al manto un comportamiento fluido (viscoso).

## Actividad desplegable

Completa las frases con la opción correcta en cada caso:

La endosfera externa está situada entre los Rellenar huecos (1):
JXUwMDZhJXUwMDBiJXUwMDA5JXUwMDAwJXUwMDEwJXUwMDRiJXUwMDA2JXUwMDRkJXUwMDU5JXUwMDU5JXUwMDRjJXUwMDAzJXUwMDFjJXUwMDUzJXUwMDE1JXUwMDA0JXUwMDAzJXUwMDAyJXUwMDEwJXUwMDRiJXUwMDA2 de profundidad, aproximadamente, y coincide con el núcleo externo. Las condiciones de presión y temperatura de esta capa hacen que los materiales que la componen se encuentren en estado Rellenar huecos (2):
JXUwMDM0JXUwMDgxJXUwMDljJXUwMDA0JXUwMDFjJXUwMDBkJXUwMDBi .

La capa o nivel D'' (doble prima) es una capa irregular con un espesor variable, localizada entre los Rellenar huecos (3):
JXUwMDZhJXUwMDA0JXUwMDA2JXUwMDAwJXUwMDEwJXUwMDRiJXUwMDA2JXUwMDRkJXUwMDU5JXUwMDU5JXUwMDRjJXUwMDAzJXUwMDFjJXUwMDUzJXUwMDEyJXUwMDBiJXUwMDA5JXUwMDAwJXUwMDEwJXUwMDRiJXUwMDA2 de profundidad, aproximadamente. Su límite inferior es la discontinuidad de Rellenar huecos (4):
JXUwMDFmJXUwMDMyJXUwMDAxJXUwMDExJXUwMDBiJXUwMDBjJXUwMDA3JXUwMDE3JXUwMDE1 .

La litosfera es la capa más externa de la geosfera, de unos 100 km de espesor. Está formada por la corteza (continental y oceánica) y por el manto litosférico; entendiendo éste último como la porción del manto que se encuentra inmediatamente bajo la discontinuidad de Rellenar huecos (5):
JXUwMDE1JXUwMDIyJXUwMDA3JXUwMDA3JXUwMDFkJXUwMDFkJXUwMDE5JXUwMDFmJXUwMDBhJXUwMDBhJXUwMDBh , de comportamiento Rellenar huecos (6):
JXUwMDJhJXUwMDlmJXUwMDhhJXUwMDBlJXUwMDBkJXUwMDBi y que se desplaza junto con la Rellenar huecos (7):
JXUwMDNiJXUwMDBjJXUwMDFkJXUwMDA2JXUwMDExJXUwMDFmJXUwMDFi de forma coherente a lo largo del tiempo geológico.

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## Esquema

SÍNTESIS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES GEOQUÍMICAS Y DINÁMICAS (Pulsar sobre la imagen para ampliarla) Esquema de Jesús Melero. Licencia cc

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