UNIDAD_1_ESTRUCTURA_DE_LA_TIERRA_2016

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TEMA 1. BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 1º DE BACHILLERATO 
IES Diego Tortosa de Cieza 
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UNIDAD 1, ESTRUTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA 
 1.- Introducción a la geología. Breve reseña histórica de la geología. 
 2.- Métodos de estudio de la geología. 
 3.- El estudio de la estructura interna de la Tierra. 
 4.- Estructura y composición de la Tierra. 
 5.- La teoría de la tectónica de placas 
1.- INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA. BREVE RESEÑA HISTÓRICA DE LA GEOLOGÍA. 
La Geología es la ciencia que estudia la Tierra. Pretende desvelar cómo funciona nuestro planeta. Se ocupa 
de los materiales de los que está hecho, de su origen dentro del Sistema Solar al que pertenece, intenta 
explicar el mecanismo de formación de la Tierra y los cambios o alteraciones que ha experimentado desde 
que se formó hace 4.600 millones de años, y su evolución futura. Con toda la información de la que se 
dispone, la Geología trata de explicar los fenómenos naturales que en la Tierra tienen lugar. Por tanto 
puede aportar soluciones prácticas a diversos problemas socioeconómicos actuales, tales como la 
búsqueda de recursos hídricos y energéticos, de minerales, la prevención de riesgos geológicos, la 
planificación del territorio, la realización de estudios de impacto ambiental, así como el mantenimiento de 
monumentos y edificios históricos. 
Es muy grande la cantidad de saber que intenta abarcar la Geología, por eso se subdivide en diferentes 
disciplinas de conocimiento. 
Paleontología y Paleoclimatología, estudia la historia de la Tierra a través de los fósiles y los cambios del 
clima. 
Petrología y Mineralogía, estudia la estructura y propiedades de las rocas y los minerales. 
Geodinámica Interna y Externa, estudian las fuerzas que actúan en el interior y en el exterior de la Tierra 
que dan lugar a los fenómenos naturales tales como volcanes terremotos, erosión etc… 
Edafología, estudia la creación y clasificación de los suelos. 
Hidrogeología, estudia la prospección y el aprovechamiento de las aguas subterráneas. 
Geotécnia, se encarga de la planificación de las construcciones de obras públicas. 
 La geología es una ciencia antigua que se sirve de otras disciplinas de conocimiento (matemáticas, 
física, química, biología, etc…) por eso se dice que es una ciencia interdisciplinar. 
Breve reseña histórica de la Geología: 
 1.1 ETAPA PRERROMANA (civilizaciones griega, egipcia y celta). 
 El conocimiento geológico estaba orientado a la búsqueda de materiales ornamentales y de 
construcción. 
 1. Son frecuentes la construcción de monumentos de carácter espiritual como megalitos y 
templos funerarios. 
 2. También se investigó sobre la búsqueda de minerales preciosos con fines artísticos, 
económicos y comerciales. (Símbolos de riqueza). 
 3. Búsqueda de materiales estratégicos, para la fabricación de armas con fines bélicos o para 
la caza de animales. En la Edad de Piedra la fabricación de puntas de flecha, lanzas y hachas de silex. En la 
Edad de los Metales la utilización de cobre y hierro, para más tarde mezclar y fabricar otros metales como 
el bronce. 
 1.2 ETAPA ROMANA (Desde el siglo VIII a. de C. hasta el siglo II de nuestra era). 
 Se aprecia durante esta etapa un mejor conocimiento de los materiales de construcción y de los 
yacimientos minerales preciosos. Ya existen expertos geólogos prospectores que explotan minas, ya que 
casi todas las regiones mineras de hierro de Europa y de África del Norte ya fueron explotadas por los 
romanos, sirvan como ejemplo las de Cinabrio en Almadén, Pirita en Riotinto, Galena en Linares, Pirita y 
Galena en Cartagena. 
 Además se observan explotaciones de carácter económico como algunas salinas de interior (Salinas 
de La Ramona en Calasparra, ya que la sal se utilizó como conservante fundamental antes de la aparición 
de los refrigeradores y frigoríficos) e infraestructuras tan llamativas como el Acueducto de Segovia. 
1.3 EDAD MEDIA 
 Es una etapa de detención de los conocimientos científicos. 
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 1.4 EDAD MODERNA 
 Siglo XVI: Leonardo Da Vinci en sus estudios estima la edad de la Tierra, escribe sobre los fósiles y 
la erosión y de él se conserva lo que se considera el primer corte geológico. Gesner edita el primer 
catálogo de fósiles, su interpretación que tiene reminiscencias de las Sagradas Escrituras es que éstos son 
“caprichos de la naturaleza restos de animales ahogados en el Diluvio Universal”. 
 Siglo XVII: Stenon enuncia las principales leyes de la cristalografía. 
 Siglo XVIII: Haüy amplía las leyes de la cristalografía. Durante este siglo se establece una 
controversia sobre el origen de las rocas, surge dos interpretaciones: 
a) La Teoría Neptunista: según la cual las rocas se han formado por precipitación de las sales de los 
océanos. Esta teoría se mantiene por Werner (1749-1817) que también es autor de la Teoría 
Catastrofista, según la cual muchos de los elementos de la Tierra se han formado gracias a 
acontecimientos catastróficos. 
b) La Teoría Plutonista: que establecía un origen sedimentario y otro magmático de las rocas de la 
Tierra. El principal valedor de esta teoría es James Hutton (1726-1797), padre de la Geología 
Moderna, que enuncia también la Teoría del Actualismo Geológico (“el presente es la base del 
pasado”), que se basa en que para interpretar los hechos del pasado, es fundamental conocer la 
actividad geológica y biológica de la actualidad. 
1.5 EDAD CONTEMPORÁNEA 
Siglo XIX: William Smith establece la idea de columna estratigráfica, en la que dibuja los estratos de 
las rocas sedimentarias y los asocia con sus fósiles característicos. Lyell discípulo de Hutton que 
mejora el principio del Actualismo. Charles Darwin enuncia la Teoría de la Evolución Biológica. 
Siglo XX: Alfred Wegener que enuncia la Teoría de la Deriva Continental que da pie a que a partir 
de los años 80 se desarrolle la actual Teoría de la Tectónica de Placas. 
 
2.- MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA GEOLOGÍA. 
Para llevar a cabo el estudio y la comprensión de la Tierra como planeta se utilizan desde hace bastante 
tiempo una serie de técnicas y de herramientas. 
2.1 Métodos tradicionales de trabajo en geología: 
Para conocer sobre todo la superficie terrestre es la observación directa del medio mediante el 
trabajo de campo y asociar los resultados de éste a experimentaciones y e investigaciones. 
El estudio geológico implica una serie de actuaciones ordenadas: 
a) Documentación previa y planificación del trabajo: Incluye búsquedas bibliográficas sobre la zona a 
estudiar como libros, mapas geológicos y topográficos, fotos aéreas, etc… 
b) Trabajo de campo: Los geólogos estudian en el campo cómo son los afloramientos rocosos, su 
contenido en fósiles, los efectos de la erosión, y otras características. Son instrumentos del 
geólogo de campo la lupa, el martillo de geólogo, brújula, etc… Un tipo especial de toma de 
muestras se realiza mediante sondeos, que son perforaciones en el terreno para conocer la 
naturaleza de los materiales a cierta profundidad. De las perforaciones se obtienen testigos 
continuos que informan sobre si los materiales están consolidados o si existen fragmentaciones en 
los mismos. 
c) Trabajo de laboratorio: Como complemento a las observaciones en el campo están los métodos de 
laboratorio en donde se van a analizar y caracterizar los materiales recogidos. Entran dentro de 
este terreno la determinación de rocas y fósiles, que a veces son microscópicos y necesitan la 
utilización de la lupa binocular. También los minerales que se recogen en el campo recitan ser 
analizados e identificados, por ello cuando existen dudas sobre su identidad se puede utilizar el 
microscopio petrográfico que analiza láminas delgadas de minerales o rocas. El microscopio 
petrográfico tiene algunas características distintivas con respecto al microscopio biológico. La 
diferencia principal es que puede utilizarse la luz polarizada,que se caracteriza por vibrara en un 
único plano, mientras que la luz no polarizada vibra en todos los planos. Otros aparatos utilizados 
son el microscopio electrónico y el de difracción de rayos X. 
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d) Divulgación y aplicaciones sociales y económicas. La divulgación de un trabajo que se realiza es el 
último paso de una investigación científica. Puede ser meramente teórica a través de un artículo o 
de un libro, o tener una aplicación práctica, como por ejemplo un mapa de recursos minerales. 
2.2 Las nuevas tecnologías en la investigación de la geología: 
En los últimos años se ha desarrollado un gran despliegue de nuevas tecnologías en el conocimiento 
de la Tierra. 
a) Sistema de localización por satélite. Se trata de una técnica que calcula de forma absoluta y 
global la latitud, longitud y altura de cualquier punto de la tierra. Dentro de ellos el GPS es el más 
utilizado. El GPS (Global Positioning System) es un sistema de posicionamiento o 
radiolocalización basado en la captación por un receptor especial, de las señales emitidas por 
una red de 24 satélites que 
giran en seis órbitas ubicadas 
aproximadamente a 20000 
kilómetros de la tierra. El 
usuario recibe las señales 
emitidas cada milisegundo por 
cuatro o más satélites situados 
en la línea de visión que 
permiten determinar sus 
coordenadas geográficas, con 
un a precisión milimétrica, así 
como la velocidad con que se 
mueve. Estos aparatos han 
dado un fuerte impulso a la 
Geodesia espacial o 
conocimiento de la forma de la 
Tierra. Permiten además medir 
los desplazamientos de las 
placas, y la velocidad a la que 
se mueven, variaciones del 
nivel del mar, vigilancia y 
seguimiento de los volcanes y glaciares, estudio de los movimientos de las fallas para la 
prevención de los terremotos. 
b) La teledetección. Es un conjunto de técnicas que permiten la adquisición de información sobre la 
Tierra y otros cuerpos celestes a distancia. Esta técnica permite obtener imágenes a partir de las 
longitudes de onda del espectro electromagnético que emite la superficie a estudiar. Las imágenes 
se adquieren por sensores incorporados a satélites, aviones o aparatos de tierra que miden las 
variaciones de intensidad de radiación electromagnética emitidas desde la superficie terrestre. Un 
tipo de sensor activo es el radar, que emite radiaciones de distintas longitudes de onda del 
espectro electromagnético dirigidas a una superficie, y capta las radiaciones que refleja dicha 
superficie. Entre las principales aplicaciones de la teledetección esta la real ización de mapas 
geológicos y de suelos, localización de yacimientos minerales, paleontológicos, evaluación de 
recursos hídricos, etc… 
c) Sistemas de Información geográfica (SIG). Integración organizada hardware, software y datos 
geográficos. Se trata de un sistema informático diseñado para el manejo y análisis de la 
información cartográfica y su integración con otros datos. Su utilidad principal radica en la gran 
cantidad de información que se puede interrelacionar y superponer, que permiten elaborar 
modelos o representaciones del mundo real a partir de bases de datos informáticos. Estos 
modelos permiten hacer simulaciones de fenómenos naturales o generados por el hombre, y 
posteriormente evaluar las consecuencias de las decisiones y planificación sobre los recursos 
existentes en el área de interés. 
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 3.- EL ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA. 
Para dar una explicación satisfactoria de muchos de los fenómenos naturales que tenemos en la superficie 
terrestre hay que tratar de comprender como es nuestro planeta por dentro. 
 a) MÉTODOS DE ESTUDIO DEL INTERIOR TERRESTRE. 
 Para estudiar como es la Tierra en su interior los científicos utilizan dos tipos de métodos de 
estudio: los métodos directos que supone el análisis directo de los materiales que afloran a la superficie 
terrestre, y los métodos indirectos que se apoyan en cálculos y deducciones a partir de los datos obtenidos 
al estudiar las propiedades físicas de los materiales que componen la Tierra. Este es el dominio de la 
Geofísica. 
 a.1 MÉTODOS DIRECTOS 
 a.1.1 Observación y estudio de las rocas que aparecen en la superficie terrestre , la 
mayor parte de las rocas que hay en la superficie terrestre se han originado en la misma superficie (Rocas 
Sedimentarias), pero algunas se han formado en el interior (Rocas Magmáticas y Rocas Metamórficas) 
aunque actualmente afloren a la superficie al haber sido erosionados los materiales que las cubrían. 
 a.1.2 Sondeos. Consisten en la extracción de muestras de rocas situadas en 
profundidad. Por su complejidad tan sólo se pueden alcanzar algo más de una decena de kilómetros. El 
sondeo más profundo realizado hasta hoy se hizo en 1984 en la península de Kola (Mar Blanco, Rusia) y 
alcanzó 13 km de profundidad. 
 a.2 MÉTODOS INDIRECTOS 
 a.2.1 Análisis de los meteoritos. Estos fragmentos de planetesimales que se hallan 
en el Sistema Solar entre las órbitas de Marte y Júpiter pueden caer en la superficie de los planetas y 
también de la Tierra, de los que han caído sobre la superficie terrestre se han hecho análisis químicos que 
nos dan una idea de la composición de nuestro planeta. Si suponemos que todo el Sistema Solar tuvo un 
origen común estos fragmentos nos dan las claves para entender de que materiales está hecho nuestro 
planeta por dentro. Así la teoría que hoy se defiende de la composición en Hierro y Níquel del núcleo 
interior terrestre se debe al análisis de un tipo de meteoritos. 
 a.2.2 Método gravimétrico. Este método estudia las variaciones de la gravedad en 
distintos puntos de la superficie terrestre. Para conocer la causa de las variaciones de la gravedad de la 
Tierra debemos recordar la Ley de la Gravitación Universal de Newton, según la cual un objeto situado en 
la superficie de la Tierra o cerca de ella, es atraído por una fuerza, la fuerza de la gra vedad, dirigida hacia el 
centro del planeta (F=G Mm/d2). El valor de la gravedad se mide por la aceleración g (g=GM/d2), cuyo valor 
medio es 9,81 m/s. Si la Tierra fuese homogénea y de radio constante, el valor de la gravedad sería igual en 
todos los puntos de la Tierra. Pero el valor varía debido a la latitud, la altitud, los distintos relieves y la 
distribución de las masas en el interior de la Tierra. 
Se denomina anomalía gravimétrica de un punto a la diferencia entre el valor real de la gravedad, que se 
mide con un gravímetro, y el valor teórico, calculado matemáticamente para ese punto. (A=g real – gteórica) 
Se sabe que cuanto mayor es la densidad de los materiales en un punto, mayor es el valor de la gravedad 
en eses punto. Se observa que en las 
montañas, la anomalía gravitatoria es 
negativa, es decir que el valor real de 
la gravedad es inferior al teórico; esto 
implica que hay materiales de menor 
densidad. 
En los océanos, la anomalía es 
positiva, el valor real es superior al 
teórico. Estas diferencias se deben a 
que la Corteza Oceánica es más densa 
que la Corteza Continental. Esta 
técnica también se utiliza para 
determinar la existencia de 
estructuras geológicas y en la búsqueda y prospección de carbón, gas, petróleo y yacimientos minerales. 
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 a.2.3 Método magnético. La Tierra se comporta como un campo magnético 
que fuerza a alinear las agujas de las brújulas con los polos Norte y Sur magnéticos, situados muy cerca de 
los polos Norte y Sur geográficos. Sin embargo los polos N y S no se han situado siempre en la misma 
posición, ya que el campo magnético terrestre ha experimentado cambios reiterados de polaridad, es 
decir, los polos N y S magnéticos han intercambiado su posición sin que cambiara la posición de eje 
terrestre. Este fenómenose llama inversión de la polaridad magnética. 
 Las inversiones del campo magnético terrestre se registran en algunas rocas magmáticas, en 
concreto las lavas basálticas que contienen pequeñas proporciones de óxidos de hierro y titanio que se 
magnetizan y se orientan según el campo magnético terrestre existente en el momento en que se enfría la 
lava. 
 El estudio del magnetismo a lo largo de la Historia de la Tierra (Paleomagnetismo) ha sido esencial 
para demostrar la separación de las placas del fondo oceánico, ya que desde el eje de las dorsales 
oceánicas hacia ambos lados se observó la presencia de bandas de polaridad magnética idénticas. Se 
observaron alternativamente bandas orientadas hacia el campo magnético actual bandas orientadas hacia 
el campo magnético invertido. 
 b) EL MÉTODO SÍSMICO Y SU APORTACIÓN AL CONOCIMIENTO DEL INTERIOR TERRESTRE 
 Cuando tiene lugar un terremoto, las vibraciones sísmicas que se producen se transmiten por el 
interior del planeta. La energía que se libera viaja en forma de ondas en todas las direcciones a partir de un 
punto o una zona llamada foco o hipocentro, que es la zona donde se origina el terremoto. El punto o la 
zona de la superficie situado en la vertical del foco, a la que llegan primero los trenes de ondas y en donde 
se producen los mayores desastres se denomina epicentro. 
 Las ondas sísmicas se clasifican en Ondas Profundas y Ondas Superficiales, las primeras son las que 
se transmiten desde el hipocentro hasta el epicentro y a su vez se dividen en Ondas Primarias (P) y Ondas 
Secundarias (S). 
 ONDAS PROFUNDAS 
 *Ondas Primarias 
(P), longitudinales o de compresión: las 
partículas sobre las que se transmiten estas 
ondas oscilan paralelamente a la dirección 
de propagación. Son las más rápidas y por 
consiguiente las primeras en llegar al 
sismógrafo y ser registradas. Viajan por el 
interior de la Tierra a velocidades que van 
desde 5,6 a 13,6 km/s según las zonas que 
atraviesan. La expresión que regula su 
velocidad es: 
 
 
 
 
Donde k es el módulo de incompresibilidad 
del medio, µ es la rigidez y þ es la densidad. 
 Las ondas P se transmiten por los 
sólidos y por los líquidos. 
 
 *Ondas Secundarias (S), transversales o secundarias: las partículas sobre las que se 
transmiten oscilan en un plano perpendicular a la dirección de propagación y presentan 
una componente vertical. Se registran en segundo lugar puesto que son más lentas (3,4 
a 7,3 k/s). La expresión que regula su velocidad es: 
Solamente se propagan por los sólidos porque los líquidos tienen rigidez cero. 
 
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 ONDAS SUPERFICIALES (L) 
 Se denominan así porque se propagan por la superficie. Son más lentas que las anteriores y por ello 
se registran en último lugar. Son las causantes de los efectos desastrosos de los terremotos. 
El método sísmico se basa en analizar las variaciones en la trayectoria y la velocidad de propagación 
de las ondas P y S al atravesar rocas de distinta composición, en diferente estado físico o con 
características diversas. Ya que la velocidad de las ondas sísmicas depende de parámetros internos de los 
materiales, los cambios en la velocidad de las ondas se pueden interpretar como cambios en los 
materiales. Se ha comprobado experimentalmente que la velocidad de propagación y la trayectoria de las 
ondas sísmicas varía con la profundidad lo que quiere decir que la Tierra es un planeta heterogéneo. De 
estas experiencias nació el concepto de Discontinuidad Sísmica que es una zona del interior terrestre 
situada a una determinada profundidad en la que se experimenta un cambio brusco en la velocidad de las 
ondas sísmicas, lo que se interpreta como un cambio en la composición en el estado físico o en la densidad 
de los materiales. Las discontinuidades sísmicas delimitan distintas capas de diferentes materiales, las más 
importantes reciben el nombre de los investigadores que las descubrieron, así por ejemplo la 
Discontinuidad de Mohorovicic que separa la Corteza del Manto debe su nombre a un geólogo yugoslavo 
Andrija Mohorovicic, que fue el precursor del uso de la propagación de las ondas sísmicas para detectar el 
paso de la Corteza al Manto 
 
4. ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA TIERRA. 
 4.1 Estructura. MODELOS ESTRUCTURAL Y DINÁMICO DEL INTERIOR DE LA TIERRA 
 A partir de los datos de las experiencias realizadas por los geofísicos utilizando las ondas sísmicas 
se ha construido el Modelo Estructural de La Tierra o Modelo Geoquímico en tres zonas o grandes capas: 
Corteza, Manto y Núcleo. Estas experiencias realizadas se concretan en la siguiente gráfica, que refleja el 
comportamiento de la velocidad de las ondas P y S con respecto a la profundidad, medida desde la 
superficie hasta el punto más interno de la Tierra. 
Los estudios de transmisión de las ondas sísmicas han detectado en el manto superior una zona en 
la que se produce un ligero descenso de la velocidad de las ondas sísmicas al atravesarla. Esta zona de baja 
velocidad de las ondas sísmicas se ha interpretado por los geofísicos como una capa de materiales 
plásticos con rigidez muy pequeña, que hace pensar que estos materiales podrían estar fundidos o en 
estado de semifusión. Se supone que en estos enclaves es donde estarán localizados los fluidos 
magmáticos, que dan lugar a las manifestaciones volcánicas de la superficie, esta capa del Manto se llamó 
Astenosfera. El límite superior de esta capa entre los 50 y los 70 kms en las zonas oceánicas y entre los 100 
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y los 150 kms en las zonas continentales y el límite inferior está entre los 250 y los 260 kms de profundidad 
aunque algunos autores lo sitúan a 400 kms. Desde el límite superior de la Astenosfera hasta la superfi cie 
terrestre se le llama Litosfera, y hoy 
sabemos que ésta se distribuye en 
trozos grandes denominados Placas 
que flotan sobre la Astenosfera. 
 Los dos últimos términos 
Litosfera y Astenosfera forman parte 
de un nuevo modelo de la 
compresión del interior terrestre que 
sirve para explicar la mayoría de los 
acontecimientos geológicos pasados 
y actuales basados en la energía 
interna de la Tierra. Es este el 
Modelo Dinámico de La Tierra que 
modifica el Modelo Estructural y 
convive con él. 
 El Modelo Dinámico de La Tierra tiene 4 capas Litosfera y Astenosfera antes mencionadas y 
Mesosfera que corresponde con una parte del Manto superior y el Manto inferior y la Endosfera que 
corresponde en el Modelo Estructural al Núcleo terrestre. 
 El siguiente esquema relaciona los dos modelos antes descritos: 
 
 4.2 COMPOSICIÓN DE LA TIERRA. 
 En este epígrafe vamos a explicar las características de cada una de las capas del Modelo Estructural 
de la Tierra. 
 4.2.1 LA CORTEZA Está en contacto en su parte superior con la Atmósfera y en ella tienen lugar los 
Procesos Geológicos Externos. Su límite inferior es la Discontinuidad de Mohorovicic que separa la Corteza 
del Manto. 
 Su espesor es variable entre los 5 y 10 kms en los océanos, y alrededor de los 33 kms en los 
continentes aunque se han medido espesores de hasta 80 kms en las cordilleras montañosas. 
Generalmente cuanto más elevada es la topografía de una región, a mayor profundidad se encuentra la 
discontinuidad de Mohorovicic, es decir, la corteza tiene mayor espesor. 
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 Se distinguen dos tipos de corteza dependiendo de que esté sumergida o emergida del agua de los 
océanos. 
 4.2.1.1Corteza Continental: es la que está emergida del agua y forma parte de los 
continentes, está compuesta fundamentalmente por rocas plutónicas como el granito y el gabro, y 
volcánicas como el basalto, que se formaron por enfriamiento de la superficie terrestre en las primeras 
épocas de la Tierra cuando todavía era una bola incandescenteque se fue enfriando y cediendo calor poco 
a poco. Además ocupando más del 75% de la Corteza Continental está cubierta de Rocas Sedimentarias, 
aunque cuantitativamente son menos importantes. 
 Se puede encontrar corteza continental muy antigua, con edades comprendidas entre los 600 y los 
3000 millones de años. Las rocas más antiguas se encontraron en Groenlandia y datan de 3800 millones de 
años. 
 Las rocas magmáticas de la Corteza pueden estar metamorfizadas en distintos grados dependiendo 
de la profundidad a ala que se encuentren, la mayoría de ellas se suponen próximas a las eclogitas que se 
forman por el metamorfismo de los gabros. 
 4.2.1.2Corteza oceánica: es más moderna que la Corteza Continental, ya que como veremos 
con más detalle casi toda se ha formado por una actividad de al Astenosfera en lo que se ha venido en 
llamar la Expansión del Fondo Oceánico1. 
 El grosor de la Corteza Oceánica es menor que el de la Corteza Continental, se supone que abarca 
de 6 a 18 kms. 
 Está constituida por una capa superior de espesor variable de sedimentos, una intermedia de 
coladas basálticas solidificadas en forma de almohadillas (pillow-lavas) y otra inferior más gruesa 
constituidas por rocas plutónicas básicas como los gabros y las peridotitas. 
 4.2.2 EL MANTO Es la capa intermedia sólida de la Tierra, se sitúa entre la Corteza y el Núcleo, y 
representa el 83% del volumen total del planeta. Se extiende desde la Discontinuidad de Mohorovicic 
hasta la de Gutembreg, situada a unos 2900 kilómetros de profundidad, donde se produce una 
disminución de la velocidad de la propagación de las ondas P y desaparecen las ondas S (no se transmiten). 
 Aunque no se ha podido comprobar de manera directa, la mayoría de los científicos consideran 
que el Manto está formado por peridotita que es una roca magmática básica oscura formada por minerales 
de punto de fusión muy elevado como el olivino, la plagioclasa cálcica y los piroxenos. 
 Algunos autores admiten la existencia de un Manto Superior y un Manto Inferior situando la 
frontera entre ambos en los 700 kms de profundidad. En el primero es donde se localiza la Astenosfera del 
Modelo Dinámico y se cree que en esta capa se producen los fenómenos de las Corrientes de Convección 
que explicaremos más adelante. 
 4. 2.3 EL NÚCLEO 
 Se trata de la capa más profunda de la Tierra que está constituido por hierro, aunque también 
forman parte otros elementos como el oxígeno, azufre y silicio. La temperatura del núcleo es muy elevada, 
alcanza los 4700 ºC. Tiene un radio de 3470 kms, más de la mitad del radio terrestre y representa el 16% 
del volumen del planeta y se supone el 32% de su masa. 
 Se diferencian dos regiones: 
 4.2.3.1Núcleo externo: se encuentra en estado fluido, ya que las ondas S no lo atraviesan. Es 
muy denso. En estas condiciones de hierro fundido y a elevada temperatura, se producen corrientes 
turbulentas y movimientos helicoidales de las masas de hierro que producen el campo magnético 
terrestre. 
 4.2.3.2Núcleo interno: Comienza a los 5100 kms de profundidad, en esta zona comienza a 
registrarse un aumento de la velocidad de las ondas P en la denominada Discontinuidad de Wiechrt 
Lehmann. El Núcleo Interno se encuentra en estado sólido. Se supone que también la presión y la 
temperatura son muy elevadas. 
 
 
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 Se supone que la salida de material fundido por las dorsales “fabricó”el suelo oceánico y separó los continentes 
desde hace unos 200 millones de años. 
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5.- LA TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS 
 5.1 Introducción 
 A lo largo de la historia de la ciencia han sido muchas las teorías propuestas para explicar la 
presencia de fósiles marinos en las montañas, el origen de los volcanes y los terremotos o la formación de 
las cordilleras. 
Una de las que tuvo más éxito fue la Teoría Contracionista. Se elaboró en la segunda mitad del siglo XIX, y 
durante 75 años gozó de un apoyo mayoritario. Según los contracionistas, la Tierra primigenia estuvo 
completamente fundida, al enfriarse se originó una corteza sólida mientras que el interior continuaba 
fundido. A medida que progresaba su enfriamiento, se solidificaron zonas más profundas y, en 
consecuencia, disminuyó el volumen total del planeta. La primitiva corteza, formada cuando el interior 
estaba dilatado, se arrugó de manera similar a lo que le ocurre a la piel de una manzana que se deshidrata. 
Las arrugas de la corteza serían las cordilleras. 
La Teoría Contracionista, como la mayoría de las que se formularon antes de la Tectónica de Placas, 
consideraba que los continentes no se movían sino que estaban fijos, razón por la que se conoce a todas 
ellas como teorías fijistas. 
 5.2 Primeras ideas movilistas. LA DERIVA CONTINENTAL 
Las teorías que sostienen que los continentes han cambiado de posición lo largo de la Historia de la Tierra 
se denominan movilistas. La historia de las ideas movilistas está asociada a la edición del libro El Origen de 
los Continentes y Océanos publicado en 1915 por el meteorólogo alemán Alfred Wegener. El 
planteamiento de Wegener era que todas las tierras emergidas habrían estado unidas formando un gran 
continente llamado Pangea, que en griego significa todas las tierras. Los continentes actua les serían el 
resultado de la fragmentación de la Pangea y el desplazamiento de cada uno de los fragmentos como 
barcos a la deriva, hasta ocupar la posición en la que se sitúan hoy en día. 
Existen una serie de argumentos que apoyan la teoría de Wegener, que son los siguientes: 
 Argumentos geográficos: Wegener se dio cuenta de que los continentes actuales encajaban como 
las piezas de un puzzle, teniendo en cuenta que la línea de unión entre los continentes no es la 
línea de costa actual sino la de la Plataforma Continental. 
 Argumentos paleontológicos: Wegener estudió la distribución mundial de muchos fósiles como el 
Mesosaurus un reptil que vivió hace 270 millones de años en las costas de Sudáfrica y Suramérica; 
el Lystrosaurus un reptil mamiferoide algo posterior, que vivió en África, la India y la Antártida. Él 
dedujo que si son correctas las ideas evolucionistas, especies que van divergiendo de un antecesor 
común, los hallazgos de estos fósiles en lugares tan separados indican que los continentes 
estuvieron en su día unidos, ya que estos animales no pudieron desplazarse a nado distancias tan 
largas. Glossopteris fue un vegetal que vivió hace 300 y 250 millones de años en continentes hoy 
tan alejados como África, India, Antártida y Australia. 
 Argumentos geológicos: Wegener analizó ciertas cordilleras y otras formaciones geológicas a 
ambos lados del Atlántico, comprobó que existía una continuidad en las estructuras geológicas. Sus 
palabras textuales para defender su teoría fueron: “…es como si compusiéramos los trozos de un 
periódico roto atendiendo sólo a su forma y luego intentáramos leer los renglones a través de la 
rotura…” 
 Argumentos paleoclimáticos: en continentes muy alejados hoy y que tienen climas tropicales 
actualmente, podemos encontrar la existencia de depósitos glaciares, llamados tillitas. Debajo de 
este “escombro glaciar” se encuentran rocas que contienen marcas que demuestran el avance del 
hielo que se continúan en los continentes que hoy se encuentran alejados. 
 Argumentos paleomagnéticos: el Paleomagnetismo es el estudio de los cambios en el Campo 
magnético Terrestre que se han sucedido a lo largo de la historia de la Tierra que ya estudiamos en 
el primer tema. Se cree que los movimientos de los continentes desde hace 200 millones de años 
hasta nuestros días, fue a consecuencia del proceso llamado Expansión del Fondo Oceánico, que 
viene a explicar que a consecuencia de la actividad geológica de las dorsales oceánicas se creó el 
suelo oceánico, por la salida de material magmático que a su vez empujó a los continenteshacia 
posiciones divergentes. Esta teoría está apoyada por la edad de los principales océanos que no 
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supera los 200 millones de años cuando a la Tierra se le calcula una edad de 3500 millones de años, 
y porque a partir del eje de las dorsales oceánicas se encuentra una simetría hacia uno y hacia otro 
lado que consiste en que a las mismas distancias son de la misma edad y existen bandas alternadas 
de material orientado hacia el campo magnético de la actualidad, con otras bandas de material 
orientado hacia el campo magnético invertido. 
 
 
 5.3 Las placas concepto y diversidad. 
 El modelo de la Tectónica de Placas sirve para dar una explicación, mediante un enfoque unificador 
y coherente, a todas las manifestaciones y fenómenos geológicos de nuestro planeta, teniendo como base 
la energía interna de la Tierra. Tectónica significa etimológicamente “construir”, por esto la teoría se 
refiere a las fuerzas que han moldeado la superficie terrestre sobre todo en los últimos millones de años de 
existencia. 
 El Modelo Dinámico Terrestre que establecimos al principio del tema llamaba a la primera de las 
capas de la Tierra LITOSFERA, con una profundidad media de 100 km. La base de toda la Teoría de la 
Tectónica de Placas es que la Litosfera no es una capa continua sino que está cuarteada, compuesta de 
pedazos más o 
menos 
grandes 
llamados 
PLACAS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Una Placa es un fragmento de Litosfera más o menos extenso que flota en la Astenosfera, en el que en la 
superficie del interior se dan condiciones de tranquilidad sísmica y volcánica, mientras que sus bordes o 
límites con otras placas son zonas sísmica y volcánicamente activos. 
La mayoría de las placas tienen litosfera continental y oceánica y se llaman Placas Mixtas, son por ejemplo 
la Placa Euroasiática, la Norteamericana, la Indoaustraliana, la Suramericana, la Africana. También existen 
placas totalmente Oceánicas o Marinas como la Pacífica, la Antártica, la Nazca, la de Cocos, la del Caribe; y 
otras que son enteramente Continentales como la Placa Arábiga. 
 Los bordes de placa se llaman también límites y pueden ser de tres tipos, dependiendo de si son 
zonas donde se crea, se destruye o se conserva la Litosfera. 
 BORDES CONSTRUCTIVOS DE PLACA. 
Corresponden geográficamente a las Dorsales 
Oceánicas y en ellas se separan las placas por 
lo que también se llaman bordes divergentes, 
esto permite que por las fracturas pueda 
ascender material magmático de la Astenosfera 
que formará la Litosfera, por ello a estas zonas 
también se les reconoce como fuentes de 
Litosfera. Son por tanto zonas por donde se 
expansionó el fondo oceánico, provocando la 
separación de los continentes. 
En algunas cimas de la dorsales oceánicas 
sobresalen por encima del nivel del mar islas 
volcánicas como las islas de Ascensión, Santa 
Elena o Islandia. En la parte central de la dorsal hay un conjunto de fracturas que forman un amplio surco 
llamado Rift-Valley. Las dorsales están atravesadas por numerosas fracturas que la desplazan 
horizontalmente, denominadas fallas de transformación. 
 
A partir de las dorsales se ha abierto el Océano 
Atlántico según el siguiente modelo de 
procesos: 
En este modelo se pasa por tres etapas: la de 
Rift africano, que es la etapa incipiente del 
proceso que se describe actualmente en la 
depresión que ocupan los, lagos del este de 
África (Tanganica, Turkana, Victoria, etc…). La 
etapa de Mar Rojo cuando fractura se ha 
abierto y entra un brazo de mar para formar un 
mar lineal, y la tercera etapa llamada de 
Océano Atlántico, cuando ya se ha completado 
la expansión y se forma el océano entre dos 
porciones de tierra que antes estaban unidas. 
Como vimos anteriormente, desde el eje de las 
dorsales hasta la derecha y la izquierda se 
encuentran bandas alternativas de material 
magmático orientado al campo magnético 
actual y hacia el campo magnético invertido. 
 
 
 
 
 
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 BORDES DE SUBDUCCIÓN O BORDES CONVERGENTES . 
 Se trata de los límites de placa en donde se destruye la litosfera que se ha creado en las 
dorsales, ya que la superficie total e la Tierra se mantiene constante. Estas zonas de subducción están 
marcadas por la presencia de fosas oceánicas, arcos de 
islas o cadenas montañosas recientes. 
 Se llaman también bordes destructivos y 
sumideros de litosfera. 
En estas zonas en donde una placa se introduce bajo la 
otra se pueden producir numerosos seísmos debido a las 
fricciones y tensiones que producen los empujes de una 
palca sobre la otra. La placa que se hunde está 
constituida por litosfera fría, y cuando se introduce en el 
manto se calienta gradualmente hasta que se funde. 
En los bordes de subducción también se pueden producir otros acontecimientos como: 
 b.1 Vulcanismo: Se pueden formar arcos de islas cuando dos placas se acercan y una se 
introduce por debajo de la otra, fundiéndose los materiales por el rozamiento tan grande entre una y otra 
superficie según un plano llamado de Plano de Benioff . El material fundido puede ascender y formar una 
isla volcánica que, en conjunto con otras forman un arco que deje un mar interior. Son ejemplos de estos 
arcos de islas las Antillas, el archipiélago japonés, las Filipinas, las Marianas, las Kuriles y las Aleutianas. 
 b.2 Formación de cordilleras montañosas: esto ocurre en la costa pacífica de América del 
Sur, en donde por colisión y subducción de una placa sobre otra se levantó por plegamiento de los 
sedimentos acumulados en la fosa oceánica de Perú-Chile, paralela a la costa, la Cordillera de los Andes, 
que recorre todo el borde occidental de América del Sur. 
Esta formación de cordilleras por choque o colisión de placas, se pudo producir también en el caso del 
levantamiento del Himalaya, que se supone que tuvo lugar como consecuencia del desplazamiento y 
choque posterior de la India contra el borde inferior de Asia en las últimas etapas de la deriva continental. 
Aunque en este lugar parece no haber subducción al tener las placas la misma densidad. 
 BORDES CONSERVATIVOS O LÍMITES NEUTROS. 
Son zonas de contacto de placas en donde ni se crea ni se destruye litosfera. Se producen fallas de 
transformación o desgarres a través de los cuales existe desplazamiento lateral entre las dos placas que 
puede dar lugar a movimientos sísmicos, como ocurre por 
ejemplo en la falla de San Andrés situada en la costa oeste 
de los Estados Unidos. 
 
 
 
 
 FENÓMENOS INTRAPLACA. 
Se da la circunstancia de que existen zonas en la superficie 
terrestre que aunque no corresponden a bordes de placa, 
tienen una gran actividad magmática situadas en el interior de una placa. Son los denominados PUNTOS 
CALIENTES. Zonas donde aparecen volcanes alineados o de tipo fisural. La actividad volcánica se debe al 
ascenso de magma muy caliente, en forma de penachos o plumas, desde zonas muy profundas del manto a 
través de zonas adelgazadas de la Litosfera. 
Como ejemplo de la actividad de un punto caliente podemos citar las islas Hawai, en el Pacífico, que 
constituyen un archipiélago alineado a lo largo de 2400 km en dirección NO a SE, con alguna isla del 
archipiélago en donde existen volcanes activos. 
Al parecer las islas volcánicas se van formando sucesivamente a medida que la placa pacífica, en su 
desplazamiento hacia el Noroeste, pasa sobre un punto caliente. Cuando la isla volcánica, situada sobre la 
placa, se aleja de la fuente de magma, los volcanes se extinguen. Al mismo tiempo, se forman nuevos 
volcanes en el fondo oceánico situado sobre el punto caliente que dará lugar a una nueva isla. 
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 5.4 ¿Cuál es el motor de las placas? 
Las dos fuerzas internas que mueves las placas son: 
 El tirón gravitatorio. Una fuerza que ejerce la Litosfera cuando subduce hacia dentro, el 
peso del extremo que se hunde tira del resto de la Litosfera Oceánica y la arrastra, junto 
con el deslizamiento gravitatorio que experimenta la Litosfera Oceánica cuando se 
desplaza desde las Dorsales, situadas más altas, hasta las Fosas Oceánicas, situadas más 
bajas. 
 Las corrientes de convección generadas por el calor interno de la Tierra. El incremento 
de la temperatura con la profundidad es directamente proporcional al principio, y se 
llama Gradiente Geotérmico, que viene a predecir el aumento de la temperatura de la 
Tierra conforme profundizamos a razón de 1º C cada 33 metros, sobre todo en los 
primeros kilómetros. Luego tiende a estabilizarse en un valor de temperatura. El origen 
de este calor se debe a dos procesos fundamentales que operan conjuntamente; el Calor 
Residual o Primordial de formación del planeta dentro del sistema solar, que todavía 
está encerrado en las zonas más profundas de la Tierra al enfriarse está por las zonas 
más superficiales, junto con la Desintegración Atómica de los Elementos Radiactivos de 
vida media larga que existen en la Litosfera y en el Manto. 
Las corrientes de convección es un fenómeno que se da en los fluidos mediante el 
establecimiento de corrientes debidas a la diferencia de temperatura que les separa. En 
un fluido, la zona que se encuentra más cerca del foco de calor aumenta su temperatura, 
lo que le hace disminuir su densidad, y elevarse alejándose del foco de calor. Al alejarse 
ese enfría aumentando su densidad y vuelve a caer. Así se establece una corriente de 
materiales que dura mientras haya calor. Estos circuitos cerrados de materiales 
ascendentes y descendentes se llaman CÉLULAS DE CONVECCIÓN y se producen en el 
MANTO y más concretamente en lo que llamamos en el Modelo Dinámico de la Tierra la 
ASTENOSFERA, y parecen ser responsables de los ascensos de material magmático por 
las Dorsales Oceánicas, y también del internamiento de una placa sobre otra el los 
Bordes de Subducción.