Tierra II. Geologia A. el Interior de la Tierra.

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Geología

Fases o zonas del interior terrestre. Inasequible a la observación directa, el interior de la T. es objeto de investigaciones indirectas que, basadas en diversos aspectos físicos, conducen a resultados compatibles con nuestros conocimientos geológicos y los estadios evolutivos mostrados por los demás planetas de nuestro sistema solar.

Las variaciones regionales de la dirección e intensidad del potencial geomagnético endógeno (v. MAGNETISMO II) son el testimonio más evidente de actuales mutaciones, fases físicas o campos de fuerzas geoeléctricas, posiblemente generadas en conexión con las corrientes convectivas de la materia viscosa ubicada en determinadas zonas del interior terrestre.

Aunque discontinua, la liberación energética de los terremotos (v.) también suministra importantes evidencias, puesto que la densidad y elasticidad de cada medio condicionan la velocidad de propagación de tales impulsos. Esta propagación energética es de naturaleza vibratoria y se traduce en varios tipos de ondas; destacan las P (compresivas o longitudinales) y las S (distorsivas o transversales). Siendo proporcional a la densidad terrestre, las variaciones de su velocidad traducen cambios físicoquímicos. Además, los medios o fases líquidas impiden la propagación de las ondas S, cuya omisión en algunas zonas del interior terrestre evidencia . su estado líquido. La velocidad de las ondas P y S suele aumentar progresivamente hacia el centro de la T., pero, concomitantemente con los cambios de las fases físicas o de la.naturaleza petroquímica, presenta saltos bruscos en profundidades determinadas y constantes, jalonando la ubicación de sendas superficies de discontinuidad, cuya importancia es proporcional a la magnitud de dichos saltos.

La superficie externa o topográfica delimita las fases sólida y líquida (océanos) o, en su defecto, la gaseosa (atmósfera) y, juntamente con las de Mohoroviéi1 y Wiechert (a las que luego nos referiremos), constituyen las tres principales discontinuidades terrestres entre las que se ubican los compartimentos más importantes del Globo: la corteza terrestre (v.), el manto intermedio y el núcleo terrestre.

Las constantes físicas del interior de la Tierra. Impliquen cambios de fase física o mutaciones de orden petroquímico, las alteraciones bruscas de las velocidades sísmicas comportan variaciones proporcionales y del mismo signo para la densidad, permitiendo su cálculo para todas las profundidades terrestres. Dependiente de las masas suprayacente e infrayacente, también es fácil el cálculo de la pesantez y, por supuesto, de la presión confinada a lo largo del radio terrestre.

Mayores son las dificultades en orden a la temperatura conferible a las diversas profundidades; los puntos de fusión inherentes a los materiales eyectados por los volcanes (v.) permiten colegir con probabilidad las temperaturas imperantes hasta la profundidad de 100 Km., a la que se atribuyen valores comprendidos entre 1.085° (Jeffreys) y 1:540° (Holmes). Los criterios discrepan más para mayores profundidades, pues, p. ej., en la de 300 Km. las a1 tribuciones de temperatura fluctúan entre 1.740° (Gutenberg) y 2.350° (Adams), y para la de 400 Km. entre 1.834° (Gutenberg) y 2.490° (Jeffreys).

Estas discrepancias disminuyen en los resultados referidos a mayores profundidades, pues, p. ej., para la de 500 Km. fluctúan entre 1.918° (Gutenberg) y 2.240° (Daly); valores similares al de 2.000° admitido por Gutenberg para toda la masa comprendida entre la profundidad de 600 Km. y el centro de la T., donde según Mac Nish existen temperaturas algo inferiores, mientras que para Slichter oscilarían entre 2.000° y 3.000°, no faltando geofísicos que propugnen temperaturas superiores (4.000° a 10.000°).

Las precedentes referencias se relacionan estrechamente con otras constantes físicas entre las que descuellan la de Lamé y los módulos elásticos. Tanto la constante de Lamé (a) como el módulo de Bulk (k), relativo a la incompresibilidad, son funciones de las velocidades sísmicas (de P y S). Por su parte, el módulo de rigidez (~c) se relaciona con la velocidad de las ondas S. La constante de Lamé (A) y el módulo de rigidez (tt) condicionan dos nuevas constantes elásticas: el módulo de Young (E), que define la elasticidad, y el cociente de Poisson (o,), expresivo de la deformabilidad específica.

Concretándonos a las profundidades críticas inherentes a las distintas discontinuidades deducidas en el interior terrestre, el cuadro de la página siguiente resume los valores obtenidos por los más destacados investigadores para los caracteres y constantes físicas mencionados.

La corteza terrestre. Es la parte más asequible a la comprensión e implica el 1,55% de la masa terrestre; siendo objeto de particular atención en otro lugar (v. CORTEZA TERRESTRE), no hace falta tratarla aquí. La discontinuidad secundaria de Conrad delimita una zona superficial (sial), cuya densidad aumenta con la profundidad, y la masa más básica del substrato (sima), cuya densidad decrece con la profundidad, lo que parece indicar el tránsito hacia una fase vítrea y menos rígida, formada posiblemente por un magma ultrabásico de tipo peridotítico, eclogítico o dunítico. Sobre la corteza se consideran la hidrosfera (v.), la biosfera (v.) y atmósfera (v.).

El manto intermedio. Está separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovicic, donde las ondas sísmicas sufren una singular dispersión que, según Ewing, podría delatar ciertas irregularidades topográficas imputables a primeros estadios evolutivos de la T., es decir, anteriores a la diferenciación del sial y los subsiguientes procesos sedimentarios. El manto es la parte principal del Globo terrestre, pues contiene el 82,26% de su masa; está integrado por la superposición de tres zonas delimitadas por las discontinuidades secundarias de Byerly y Reppetti.

El caparazón externo, con espesor de 414 Km., entraña el 16,67% del volumen terrestre, es de naturaleza homogénea y muestra gradientes sísmicos positivos para las ondas P y S. Gradiente sísmico es el aumento o disminución experimentada por la velocidad con que se propagan las ondas sísmicas. Cuando, a lo largo del radio terrestre, dichas velocidades aumentan hacia el centro de la T. se habla de gradientes sísmicos positivos; cuando, por el contrario, disminuyen en aquel sentido, se habla de gradientes negativos. Tanto los gradientes positivos como los negativos pueden variar (de hecho varían) sus magnitudes o intensidades antes de que se opere en ellos una inversión de sus signos.

La zona media, con espesor de 537 Km., implica el 21,31% del volumen terrestre y es de naturaleza más heterogénea, juzgando por el carácter transitivo de sus gradientes sísmicos para P y S. El hecho de que se originen terremotos (v.) en esta zona (batisismos) evidencia cierta rigidez, pues, de otro modo, no se propagarían los impulsos cizallantes.

El caparazón interno, con espesor de 1.882 Km., entraña el 44,28% del volumen terrestre, y su masa presenta naturaleza o estado más homogéneo según refleja la regularidad con que se incrementan hacia su base los gradientes sísmicos positivos de P y S.

El núcleo interno. Queda nítidamente delimitado por la discontinuidad de Wiechert, definida por una súbita Ie importante disminución de velocidad en las ondas P y por actuar de pantalla frente a las ondas S, que no se propagan por esta región terrestre. También está integrado por tres zonas delimitadas por las discontinuidades secundarias de Bullen y Lehmann.

Aquel efecto de pantalla permite asignar estado líquido a la zona externa, cuyo espesor de 2.116 Km. le confiere el 15,16% del volumen terrestre; su masa debe ser homogénea juzgando por el signo positivo de sus gradientes sísmicos. El espesor de la zona media es tan sólo de 213 Km. y, representado el 0,28% del volumen terrestre, parece poseer carácter transitivo dado el signo negativo de sus gradientes sísmicos. La esfera interna o nucléolo, con radio de 1.176 Km., comporta el 0,76% del volumen terrestre; débilmente positivos, sus gradientes sísmicos no permiten asegurar su estado sólido.

V. t: CORTEZA TERRESTRE;MAGNETISMO II;TERREMOTOS; VOLCANES; GEOTERMIA; GEOFíSICA.

C. GAIBAR-PUERTAS.

BIBL.: B. GUTENBERG, Internal constitution of the Earth, Nueva York 1951; J. A. JACOBs, The Earth’s interior, Berlín 1956; F. A. VENING MEINESz, The Earth’s Crust and Mantle, Amsterdam 1965; T. F. GASKELL, The Earth’s Mantle, Londres 1967; M. B. DOBRIN, Introducción a la prospección geofísica, Barcelona 1961; B. F. HOWELL, Introducción a la Geofísica, Barcelona 1962; R. WYLER y G. AMES, El interior de la Tierra, México 1971. Rev. de la especialidad: "Tectonophysics", International Journal of Geotectonics and the Geology and Physics of the Interior of the Earth (Amsterdam).