Introduccin

Desde sus orgenes, nuestro planeta est compuesto de diversas capas que se formaron mientras los materiales pesados caan hacia el centro y los ms ligeros salan a la superficie. Entre algunas de las capas se producen cambios qumicos o estructurales que provocan discontinuidades. Los elementos menos pesados, como silicio, aluminio, calcio, potasio, sodio y oxgeno, componen la corteza exterior.Las placas que forman la corteza terrestre se encuentran flotando sobre materiales pastosos sometidos a fuertes presiones. Se desplazan lentamente las unas con respecto a las otras. En el pasado estuvieron unidas, despus se separaron formando los actuales continentes.Debido a estos movimientos y a la presin sobre los materiales internos, se producen diversos fenmenos: plegamientos del terreno, fallas, grietas, volcanes y terremotos. Vivimos sobre una superficie que, lejos de permanecer estable, va cambiando a lo largo del tiempo.

El estudio de los terremotos ha permitido definir el interior de la Tierra y distinguir tres capas principales, desde la superficie avanzando en profundidad, en funcin de la velocidad de propagacin de las ondas ssmicas. Dichas capas, apreciables en un corte transversal, son: corteza, manto y ncleo. Tambin la informacin que nos proporcionan los meteoritos puede ser de gran utilidad para conocer la composicin de los materiales del interior de la Tierra.

Los mtodos de datacin sitan la edad de algunos meteoritos en unos 4500 millones de aos coincidente con la edad de la tierra. Se cree que la composicin de muchos meteoritos es idntica a la de algunas capas del interior terrestre. (Foto arriba: crter en Arizona por el impacto de un un meteorito, tiene aproximadamente 1,5 Km. de dimetro, y se cree que su masa era de 300.000 ton. y viajaba a una velocidad de 60.000 Km/h.)

Corteza terrestre

Lacorteza o capa terrestrees la capa de roca externa de laTierra. Es comparativamente fina, con un espesor que vara de 5km, en el fondo ocenico, hasta 70km en las zonas montaosas de los continentes.

Se ha planteado que la primera corteza en la Tierra se form hace 4.400-4.550 millones de aos. Los volmenes de la corteza terrestre no han sido constante sino que se cree que han aumentado a travs deltiempo. Se sabe que hace 2.500 millones de aos ya exista una masa formidable de corteza, antes de esto se supone que hubo muchoreciclajede corteza hacia elmanto. El crecimiento, es decir aumento en volumen de la corteza, se cree que ha ocurrido episdicamente con dos eventos mayores: uno hace 2.500-2.700 millones de aos y otro hace 1.700-1.900 millones de aos.

Tipos de corteza terrestre

Existen dos tipos de corteza terrestre: la corteza ocenica y la corteza continental

Corteza ocenica

Con una densidad mayor que la que posee la corteza continental, la corteza ocenica es la parte de la corteza terrestre que forma los ocanos. Su antigedad no llega a los 200 aos, y carece de capa grantica.

No todas las aguas ocenicas forman parte de la corteza ocenica, ya que existe una zona superficial que pertenece a la corteza continental. En total, la corteza ocenica ocupa el 0,099% de la masa de la Tierra.

En la corteza ocenica se distinguen cuatro zonas: las dorsales ocenicas, las llanuras abisales, los guyots y las fosas abisales.

Las dorsales ocenicas son grandes elevaciones, de hasta 3.000 metros de altura, que se encuentran sobre el fondo ocenico. Ubicadas en los bordes de las placas litosfricas, suelen estar asociadas a los volcanes submarinos.

Las llanuras abisales son grandes extensiones muy planas sobre las que suelen elevarse los montes submarinos o guyots. Los guyots suelen tener su cima llana, ya que fue erosionada cuando se hallaba a nivel del mar.

Finalmente, las fosas abisales son aquellas profundas y angostas brechas donde se acumulan los sedimentos. S encuentran en los bordes de la placa, muy cerca de un continente o de una zona insular. Suelen estar asociadas a la presencia de terremotos.

Composicin

Aunque una seccin completa de la corteza ocenica an no se ha perforado, los gelogos tienen varias evidencias que ayudan a comprender el fondo del ocano. Las estimaciones de la composicin se basan en anlisis de ofiolitos, las comparaciones de la estructura ssmica de la corteza ocenica con las determinaciones de laboratorio de velocidades ssmicas en los tipos de rocas conocidas y muestras recuperadas del fondo del mar por los sumergibles, dragados y perforaciones. La corteza ocenica es mucho ms simple que la corteza continental y en general se puede dividir en tres capas.

Capa 1 es en promedio 0,4 kilometros de espesor. Se compone de sedimentos no consolidados o semiconsolidadas, generalmente delgadas o incluso ausente cerca de las dorsales ocenicas, pero se complica ms lejos de la cresta. Cerca de las mrgenes de los sedimentos continentales es terrgeno, es decir derivados de la tierra, a diferencia de los sedimentos de aguas profundas que estn hechas de pequeas conchas de organismos marinos, generalmente calcreos y silceos, o se pueden hacer de la ceniza volcnica y sedimentos terrgenos transportados por corrientes de turbidez.

Capa 2 puede dividirse en dos partes: la capa 2a - 0,5 km de espesor superior capa volcnica vidriosa de basalto finamente cristalina por lo general en forma de basalto almohada, y la capa 2B - 1.5 km gruesa capa compuesta de diques de diabasa.

Capa 3 est formado por un enfriamiento lento del magma debajo de la superficie y se compone de rocas gneas de grano grueso y acumular las rocas ultramficas. Se constituye ms de las dos terceras partes de volumen de la corteza ocenica, con casi 5 km de espesor.

Geoqumica

Las rocas volcnicas ms voluminosas del fondo ocenico son los basaltos de dorsales ocenicas, que se derivan de magmas toleticos baja en potasio. Estas rocas tienen bajas concentraciones de grandes elementos litofilos de iones, elementos de tierras raras ligeras, los elementos voltiles y otros elementos altamente incompatibles. No se puede encontrar basaltos enriquecidos con elementos incompatibles, pero son poco frecuentes y se asocia con dorsal ocenica puntos calientes tales como alrededores de las Islas Galpagos, las Azores e Islandia.

Ciclo vital

La corteza ocenica se est creando continuamente en las dorsales ocenicas. Como las placas divergen en estos cantos, el magma se eleva en el manto superior y la corteza. A medida que se aleja de la cresta, la litosfera se vuelve ms fro y ms denso, y el sedimento se acumula gradualmente en la parte superior de la misma. La litosfera ocenica ms joven tiene en las dorsales ocenicas, y se hace cada vez ms lejos de los cantos.

A medida que el manto se eleva se enfra y se derrite, ya que la presin disminuye y se cruza el solidus. La cantidad de masa fundida producida depende slo de la temperatura de la manta a medida que sube. Por lo tanto la mayora de la corteza ocenica es el mismo espesor. Cordilleras que se extienden muy lento producir corteza ms delgada como el manto tiene una oportunidad de enfriarse en el afloramiento y por lo que cruza el solidus y se funde a una profundidad inferior, produciendo de este modo la corteza ms delgada y menos masa fundida. Un ejemplo de esto es la cordillera Gakkel bajo el Ocano rtico. Grueso de la corteza media se encuentra por encima de las plumas como el manto es ms caliente y por lo tanto atraviesa el solidus y se funde a una profundidad menor, la creacin de ms masa fundida y una corteza ms gruesa. Un ejemplo de esto es Islandia, que tiene la corteza de espesor ~ 20 km.

La subduccin la litosfera ocenica en lo que se conoce como los lmites convergentes. Estos lmites pueden existir entre la litosfera ocenica en un plato y la litosfera ocenica en otra, o entre litosfera ocenica en un plato y la litosfera continental en otro. En la segunda situacin, la litosfera ocenica subduce siempre porque la litosfera continental es menos densa. El proceso de subduccin consume ms litosfera ocenica, por lo que la corteza ocenica es rara vez de ms de 200 millones de aos. El proceso de formacin de sper-continente y la destruccin a travs de ciclos repetidos de la creacin y la destruccin de la corteza ocenica se conoce como el ciclo de Wilson.

La corteza ocenica ms antigua gran escala est en el Pacfico al oeste y el noroeste del Atlntico - ambos son aproximadamente hasta 180-200 million aos. Sin embargo, algunas partes del Mediterrneo oriental son los restos de la mucho ms antigua Tethys ocano, en unos 270 millones de aos.

Las lneas magnticas

La corteza ocenica muestra un patrn interesante de lneas magnticas paralelas, paralelas a las cordilleras ocenicas, congelados en el basalto. En la dcada de 1950, los cientficos asignan el campo magntico generado por las rocas en el fondo del ocano. Se dieron cuenta de un patrn simtrico de lneas magnticas positivas y negativas mientras se movan a lo largo del fondo del ocano, y la lnea de simetra estaba en la cresta ocenica central. El hecho de que las anomalas eran simtricas en la cordillera en medio del ocano se explica por la hiptesis de que el nuevo rock se estaba formada por el magma en las dorsales ocenicas, y el fondo del ocano se extenda desde este punto. Cuando el magma se enfra para formar roca, que se aline con la posicin actual del polo norte magntico de la Tierra en el momento de su enfriamiento. Nueva magma oblig al magma enfriado ms lejos de la cresta. Aproximadamente la mitad de la nueva roca se form en un lado de la cresta y media en el otro.

Corteza continental

La corteza continental es la capa de rocas gneas, sedimentarias y metamrficas que forman los continentes y las zonas de poca profundidad del fondo marino cerca de sus orillas, conocidos como plataformas continentales. Esta capa se denomina a veces sial porque hay ms flsica, o grantica, composicin a granel, que se encuentra en contraste con la corteza ocenica, llamado sima causa de la roca o de basalto mfica.

En su mayora de roca grantica, la corteza continental tiene una densidad de aproximadamente 2,7 g/cm3 y es menos denso que el material del manto de la Tierra, que se compone de rocas mficas. La corteza continental tambin es menos densa que la corteza ocenica, a pesar de que es considerablemente ms gruesa; su mayora 25 a 70 kilmetros frente al grosor ocenica promedio de alrededor de 7-10 km. Alrededor del 40% de la superficie terrestre est superpuesto en la corteza continental. La corteza continental constituye alrededor del 70% del volumen de la corteza terrestre.

Origen

Hay poca evidencia de la corteza continental antes de 3,5 bya, y fue relativamente rpido desarrollo en las reas escudo contiene la corteza continental entre 3,0 y 2,5 bya. Toda la corteza continental se deriva en ltima instancia de la diferenciacin fraccional de la corteza ocenica durante muchos eones. Este proceso ha sido y es hoy sobre todo como resultado de la actividad volcnica asociada con la subduccin.

Fuerzas en el trabajo

En contraste con la persistencia de la corteza continental, el tamao, la forma y el nmero de continentes estn en constante cambio a travs del tiempo geolgico. Diferentes zonas rift adems, chocan y re colapse como parte de un ciclo de gran supercontinente. Actualmente hay alrededor de 7000 millones kilometros cbicos de corteza continental, pero esta cantidad vara debido a la naturaleza de las fuerzas implicadas. La permanencia relativa de la corteza continental contrasta con la corta vida de la corteza ocenica. Porque la corteza continental es menos densa que la corteza ocenica, cuando los mrgenes activos de los dos se encuentran en las zonas de subduccin, la corteza ocenica se suelen subduccin en el manto. La corteza continental rara vez se hunde. Por esta razn, las rocas ms antiguas de la Tierra estn dentro de los cratones o ncleos de los continentes, en lugar de en la corteza ocenica reciclada repetidamente, el fragmento de la corteza ms antigua intacta es la Acasta gneis en Ga 4,01, mientras que la corteza ocenica ms antigua es de no ms de Jursico. La corteza continental y las capas de rocas que se encuentran en y dentro de ella son, pues, el mejor archivo de historia de la Tierra.

La altura de las cordilleras suele estar relacionada con el espesor de la corteza. Esto resulta de la isostasia asociado con orogenia. La corteza es gruesa por las fuerzas de compresin relacionados con la subduccin o colisin continental. La flotabilidad de la corteza obliga hacia arriba, las fuerzas de la tensin colisional equilibrado por la gravedad y la erosin. Esto forma una quilla o raz montaa debajo de la cordillera, que es donde se encuentra la corteza ms gruesa. La corteza continental ms delgado se encuentra en zonas de grietas, donde la corteza se adelgaza por desprendimiento de fallas y, finalmente, rompi, sustituida por la corteza ocenica. Los bordes de los fragmentos continentales formadas de esta manera se denominan mrgenes pasivos.

Las altas temperaturas y presiones en profundidad, a menudo combinados con una larga historia de distorsin del complejo, hacen que gran parte de la corteza continental inferior como metamrfica - la principal excepcin a esto son las intrusiones gneas recientes. Las rocas gneas tambin puede ser "underplated" a la parte inferior de la corteza, es decir, aadir a la corteza mediante la formacin de una capa inmediatamente debajo de ella.

La corteza continental es producida y destruida en su mayora por procesos de tectnica de placas, sobre todo en los lmites de placas convergentes. Adicionalmente, material de la corteza continental se transfiere a la corteza ocenica por sedimentacin. El material nuevo se puede aadir a los continentes por la fusin parcial de la corteza ocenica en las zonas de subduccin, haciendo que el material ms ligero se eleve cuando el magma, formando volcanes. Asimismo, el material se puede acrecin horizontalmente cuando los arcos de islas volcnicas, montaas submarinas o estructuras similares chocan con la parte del continente como consecuencia de los movimientos de las placas tectnicas. La corteza continental tambin se pierde a travs de la erosin y la subduccin de sedimentos, la erosin tectnica de forearcs, delaminacin y profunda de subduccin de la corteza continental en las zonas de colisin. Muchas teoras de crecimiento cortical son controvertidos, como los porcentajes de crecimiento y reciclaje corteza, si la corteza inferior se recicla de manera diferente que la corteza superior y sobre la cantidad de tierra la placa tectnica de la historia ha funcionado y lo que podra ser el modo dominante de la formacin de la corteza continental y destruccin.

Es una cuestin de debate si la cantidad de corteza continental se ha incrementado, disminuyendo o permanece constante en el tiempo geolgico. Un modelo indica que hace la corteza continental en 3,7 antes de la Ga constitua menos del 10% de la cantidad presente. Por 3,0 Ga hace la cantidad fue de aproximadamente 25%, y despus de un perodo de rpida evolucin de la corteza era alrededor del 60% de la cantidad actual de hace 2,6 Ga. El crecimiento de la corteza continental parece haber ocurrido a borbotones de aumento de la actividad correspondientes a cinco episodios de aumento de la produccin a travs del tiempo geolgico.

Manto superior

El manto superior (o manto externo) se inicia en ladiscontinuidad de Mohorovii, que est a una profundidad media de 6km bajo la corteza ocenica y a una profundidad media de 35,5km bajo la corteza continental, aunque puede alcanzar en sta ltima profundidades superiores a 400km en las zonas desubduccin.

Las velocidades de las ondas ssmicas medidas en esta capa son tpicamente de 8,0 a 8,2km/s, que son mayores que las registradas en la corteza inferior (6,5 a 7,8km/s). Los datos geofsicos demuestran que entre 50 y 200km (o ms en las zonas de subduccin) de profundidad ocurre una disminucin en la velocidad de las ondas P (longitudinales) y una fuerte atenuacin de las ondas S (transversales), de ah que esta regin sea conocida comozona de baja velocidad.

Evidencias basadas en datosgeofsicos,geolgicosypetrolgicos, y la comparacin con cuerpos extraterrestres, indican que la composicin del manto superior esperidottica. Las peridotitas son una familia de rocas ultrabsicas, mayoritariamente compuestas porolivinomagnsico (aprox. un 80%) ypiroxeno(aprox. un 20%). Aunque son raras en la superficie, las peridotitas afloran en algunasislasocenicas, en capas levantadas por laorognesisy en raraskimberlitas.

Experiencias defusinde peridotitas muestran que su fusin parcial puede originar losbasaltosocenicos en las condiciones de presin y temperatura existentes en el manto superior. Este proceso ocurre probablemente en la zona de baja velocidad, lo que explica la reduccin de las velocidades ssmicas por la fusin parcial de los materiales.

Los estudios efectuados enofiolitasy en lalitosferaocenica demuestran que la formacin de la corteza ocenica (con sus escasos 5km de espesor medio) se efecta a partir de la porcin ms superficial del manto superior. El grado de fusin parcial debe alcanzar un 25%, lo que empobrece a esta zona en componentes de temperatura de fusin baja. Existen pruebas indirectas de que el manto se vuelve menos empobrecido ensilicatoscon el aumento de la profundidad.

Las peridotitas del tipo granate-lherzolita(60% olivino, 30% orto y clinopiroxenos, y 10%espinelas,granatesyplagioclasas), representan probablemente las peridotitas del manto primitivo, que al sufrir fusin parcial, originanmagmasbaslticos, dejando como residuosharzburgitas(80% olivino, 20% ortopiroxenos) ydunitas(olivino). Teniendo en cuenta las relaciones de presin y temperatura, la conclusin es que en profundidades menores lamineralogaest dominada por el complejo plagioclasa-lherzolita (que se encuentra frecuentemente en ofiolitas) y que, con el aumento de la presin, pasar a dominar el complejo espinela-lherzolita (que forma a veces ndulos en basaltos alcalinos). En presiones mayores, la mineraloga ms estable es la del complejo granate-lherzolita (que forma ndulos en kimberlitas).