Les vencimos

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales

Lección 21 · D · La dinámica y composición terrestre

La geosfera y los métodos para conocerla

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales · CyL Decreto 40/2022 · bloque D

Objetivos

  1. Comparar corteza continental y oceánica, y situar manto, núcleo externo líquido y núcleo interno sólido.
  2. Asociar las discontinuidades de Mohorovičić, Gutenberg y Lehmann al límite que marcan.
  3. Distinguir métodos directos e indirectos y el límite de profundidad de minas y sondeos, sin afirmar que un sondeo llegó al manto.

Explicación

El interior de la Tierra no se visita. Se reconstruye. La reconstrucción es firme en las grandes capas porque métodos distintos piden lo mismo: una corteza delgada, un manto rocoso hasta cerca de los 2900 km y un núcleo metálico partido en líquido y sólido. Firme no significa que hayamos traído un testigo de cada capa.

Dos cortezas

La corteza continental es más gruesa, del orden de varias decenas de kilómetros, menos densa y, de media, más rica en sílice (composición granítica a intermedia). Puede conservar rocas de miles de millones de años. La corteza oceánica es delgada, del orden de unos pocos kilómetros a una decena, más densa y basáltica. La que existe hoy en los océanos es geológicamente joven: no se conservan en los fondos actuales edades comparables a las de los continentes más viejos; el orden es de hasta unos 200 Ma. No es que el océano como agua sea joven; es que la corteza de debajo se recicla.

Manto

El manto va desde la base de la corteza hasta el núcleo, cerca de los 2900 km. Es roca, sobre todo peridotita, no magma líquido. Puede fluir muy despacio en estado sólido (deformación plástica). Solo hay fusión parcial en lugares concretos: bajo las dorsales, en puntos calientes, en la cuña de una subducción. Pensar el manto como un océano de lava es el error que impide entender las placas de la lección siguiente. La astenosfera es la parte más deformable del manto superior, no una capa fundida continua.

Núcleo externo e interno

El núcleo es una aleación de hierro y níquel. El externo es líquido. Lo exigió la sismología: las ondas S, que no atraviesan líquidos, desaparecen al entrar en él. El movimiento de ese líquido conductor sostiene el campo magnético (geodinamo). El núcleo no es un imán permanente. El interno es sólido. La presión sube tanto el punto de fusión que, aunque la temperatura también es altísima, el centro cristaliza. Ese límite lo propuso Inge Lehmann en 1936 a partir de ondas que el interior sólido refleja. La profundidad habitual de manual es del orden de 5150 km. El radio medio de la Tierra es del orden de 6370 km.

Tres discontinuidades

Corte del interior con las tres discontinuidades Desde fuera: corteza muy delgada a esta escala, manto hasta Gutenberg cerca de 2900 km, núcleo externo líquido hasta Lehmann cerca de 5150 km, núcleo interno sólido. Radio medio del orden de 6370 km. corteza: apenas un trazo manto, hasta ~2900 km Gutenberg núcleo externo líquido Lehmann ~5150 km núcleo interno sólido Esquema. El Moho queda en la piel y su profundidad real varía. Radio medio ~6370 km.

Métodos directos y hasta dónde llegan

Directo quiere decir que la roca está en la mano o en el testigo del sondeo. Los afloramientos enseñan la superficie y, en un corte de valle o de costa, un espesor pequeño. Las minas bajan del orden de unos pocos kilómetros. El sondeo superprofundo de Kola superó por poco los 12 km y no salió de la corteza continental. Un sondeo, por profundo que sea en ingeniería, no es un viaje al manto bajo un continente. No afirmamos aquí que perforación alguna haya muestreado el manto: donde el manto queda cerca de la superficie es en contextos muy concretos de dorsal, y no es el caso general ni el de la meseta.

Un xenolito es un fragmento de roca profunda que el magma arrastra. Vemos el material, no un metro de profundidad medido como en un testigo. Es muestra natural, no sondeo.

Métodos indirectos

Ondas S que no cruzan el núcleo externo Un foco sísmico en la superficie. Las ondas S recorren el manto y se detienen al llegar al núcleo líquido. El dibujo no marca ángulos. líquido ondas S en el manto no siguen en el líquido Esquema cualitativo. Sin grados de la zona de sombra.

Glosario de esta lección

Moho. Discontinuidad de Mohorovičić, base de la corteza. Su profundidad cambia de océano a continente.

Gutenberg. Límite manto-núcleo externo, cerca de 2900 km. Por debajo, el metal líquido no deja pasar ondas S.

Lehmann. Límite núcleo externo-interno, cerca de 5150 km. Separa líquido de sólido.

Método directo. La roca se toca: afloramiento, mina, testigo. Alcance de kilómetros a, como mucho, poco más de una decena en el mejor sondeo continental clásico.

Método indirecto. Se mide una onda, un campo o un análogo, y se infiere la capa. Así conocemos el núcleo.

Xenolito. Fragmento profundo traído por el magma. Muestra el material, no un registro metro a metro.

Geodinamo. Campo magnético generado por el movimiento del núcleo externo líquido. No es el núcleo interno portándose como un imán de nevera.

Ejemplo resuelto

Enunciado. Un texto dice: «El sondeo de Kola llegó al manto, las ondas S atraviesan el núcleo externo porque es sólido, y un meteorito de hierro es un pedazo reciente del núcleo terrestre. El Moho bajo toda Castilla y León está a 7 km».

  1. Kola. Pasó un poco de 12 km y siguió en corteza continental. No es una muestra del manto. Decir lo contrario es el error que esta lección prohíbe.
  2. Ondas S. Al revés: no atraviesan el núcleo externo precisamente porque es líquido. Las P sí lo atraviesan, más lentas. El interno es el sólido.
  3. Meteorito de hierro. Análogo de material de núcleo, por cómo se forman los cuerpos del sistema solar. No es un testigo caído del núcleo de esta Tierra el mes pasado.
  4. Moho a 7 km en toda la comunidad. Esa cifra no está en la lección y no es creíble como valor único: 7 km puede parecerse a una corteza oceánica, no a un continente. Bajo la meseta el Moho es de corteza continental, variable, y no lo numeramos de memoria.
Laboratorio · capa y método Abrir en pestaña →

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Comprueba

¿Por qué el manto no es un mar de magma?

Respuesta: Porque las ondas S lo atraviesan: es sólido. Puede deformarse muy despacio. La fusión es parcial y local, no un océano continuo bajo la corteza.

Por qué: si el manto fuera líquido como el núcleo externo, las ondas S no lo cruzarían y no existiría la astenosfera como roca deformable. Las placas de la lección siguiente se apoyan en esa distinción.

¿Qué discontinuidad separa el núcleo externo del interno, y qué estados separa?

Respuesta: La de Lehmann, en torno a 5150 km. Separa el externo líquido del interno sólido. Gutenberg, cerca de 2900 km, es el otro límite: manto contra núcleo externo.

Por qué: líquido y sólido dentro del núcleo no se ven; se infieren de ondas que se detienen y de ondas que se reflejan. El nombre de la discontinuidad tiene que coincidir con el límite, no con el material que nos suene más.

¿Un xenolito de peridotita equivale a un sondeo que llegó al manto?

Respuesta: No. Es un fragmento arrastrado por el magma: informa del material, no de una profundidad medida metro a metro, y no es el testigo de Kola.

Por qué: el método directo de un sondeo controla la profundidad del tubo. Kola, con ese control, se quedó en la corteza continental algo por debajo de 12 km. Llamar sondeo a un xenolito borra justamente el límite del método.

Esquema para dibujar

Dibuja el interior con Moho, Gutenberg y Lehmann, o las ondas S que no cruzan el núcleo externo.

id="maestro-cierre" data-maestro="cierre">Cierre

Corteza continental gruesa y félsica, oceánica delgada, densa y joven. Manto rocoso y sólido hasta Gutenberg, cerca de 2900 km. Núcleo externo líquido y, desde Lehmann, cerca de 5150 km, interno sólido. Minas y sondeos, Kola incluido, se quedan en la corteza en el caso continental clásico. El resto se sabe por ondas, gravedad, calor y análogos, no por haber estado allí.

Reto

Ficha de un método

Elige uno directo y uno indirecto. Para cada uno escribe: qué capa puede informar, qué no puede afirmar y qué dato confundiría a alguien que cree que Kola llegó al manto o que las ondas S cruzan el hierro líquido. Sin profundidad del Moho bajo tu ciudad.

reto_id: bach1-bgca-L21