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"La Piel de la Tierra"

 

"Las agüitas de los ríos,

a mi me han de llevar

al Océano Infinito

en un viaje sin igual"

en un viaje sin igual”

 

La característica más sobresaliente del planeta Tierra, es la existencia de Agua en abundancia en sus tres estados, sobre todo en el estado líquido, ya que no existe ningún planeta conocido con océanos de agua liquida.

El Agua, a pesar de sus propiedades de incolora, inodora e insípida, no es químicamente inocua y su poder de actuación, sobre todo lo que con ella contacta, la convierte en un gran agente químico, de hecho se la define como el “disolvente universal”.

 

Columnas de Hercules

Más que Tierra, a nuestro singular planeta habría que llamarlo Océano, pues el Agua cubre casi sus dos terceras partes. Es el único planeta conocido, en donde el Agua se encuentra en tres estados físicos (sólido, líquido y gaseoso). Su influencia es enorme afectando, de una u otra manera, a todas las rocas y criaturas habitamos en su superficie. (Columnas de Hércules en el Estrecho de Gibraltar)

Dicho de otro modo, en el Universo conocido no existe un disolvente tan poderoso, en cuanto al número de sustancias que puede disolver, como el agua. Todo lo que existe sobre la superficie de la Tierra está afectado en mayor o menor medida por el agua. La mayoría de las rocas y minerales de la corteza terrestre llevan la marca de haber estado, en algún u otro momento, en contacto con ella.

La Vida nació en el seno del agua y depende tanto de ella, que los seres vivos que hemos abandonado el medio acuático, lo hemos hecho convertidos en "burbujas de agua", que aislados por una gruesa capa externa que evita su perdida, reproducimos en nuestro interior el “océano matriz” de donde procedemos.

Es paradójico que un potente agente de disolución, que incrementa el desorden molecular de las sustancias con la que contacta, sea el soporte de la mayor organización molecular conocida, como es la estructura química de la Vida.

Pero como indica la cancioncilla del encabezamiento de este capítulo, solo es cuestión de tiempo que el agua ejerza su acción de disolvente sobre todo lo que existe sobre la superficie de la este planeta.

La afectación del agua a las rocas y minerales ha sido y es de tal magnitud, que ha llegado a diferenciar, a lo largo del tiempo, los dos tipos de cortezas o capa externa de la Tierra: la corteza continental y la corteza oceánica.

 

Tierra

 

Si los Minerales representan la forma más común de manifestarse la materia en estado sólido en la Tierra, las rocas serían la forma más común que tienen los minerales de presentarse en la superficie del planeta. De hecho las Rocas se definen como un “agregado mineral”, o sea un conjunto de minerales unidos por un origen común.

 Es posible que la Tierra posea la mayor variedad de minerales y rocas del Sistema Solar (para sufrimiento de los estudiantes de geología), ya que posee tres ingredientes formadores de rocas, que no existen en los otros mundos, como son:

- La existencia de agua en sus tres estados físicos.

- Una atmósfera muy dinámica, rica en un elemento como el Oxigeno, que es un potente agente químico.

- La  existencia de una Vida prolífica y diversa.

No obstante, para alivio también de esos estudiantes, todas esas rocas y minerales se clasifican solo en tres grupos, dependiendo de su manera de formarse, dicho de otro modo, solo existen tres maneras de originarse rocas en la Tierra (y posiblemente en el Sistema Solar):

- A partir del enfriamiento y consolidación de un material viscoso y caliente denominado Magma, que circula por el interior de la Tierra como su principal fluido. Las rocas y minerales así formados se denomina Magmáticas, o también Ígneas (“de fuego”), por estar formados a altas temperaturas. Se incluyen aquí rocas tan abundantes en los continentes como los Granitos, o en los océanos y sus islas como los Basaltos; o las más escasas, pero de gran trascendencia geológica, como las Peridotitas, las rocas mas densas de la corteza terrestre. Evidentemente estas son rocas primarias de las que, de una u otra manera, derivan todas las demás.

Peridotitas. Sierra Bermeja

Montaña de Peridotita. Roca Ignea profunda rica en hierro, que al oxidarse dan su tipica coloración pardo-rojiza de la que toma el nombre popular: Siera Bermeja. Estepona. Málaga.

- Otra manera de formarse rocas en el planeta es debido a la "interacción de las capas fluidas externas (atmósfera e hidrosfera), con las rocas preexistentes". Esa interacción se realiza a lo largo del tiempo y mediante la erosión  de las rocas preexistentes, el transporte de los materiales erosionados y la sedimentación, en cotas mas bajas, fundamentalmente en los mares y océanos. Se les denomina Rocas Sedimentarias y son las más representativas de este planeta, no solo porque pueden albergar restos de vida (fósiles) en su interior, sino porque son el producto de esos tres factores anteriormente expuestos, que tan marcadamente identifican a la Tierra. De todas ellas, las rocas Calcáreas o Calizas, son las que mas  la representan, ya que su matriz, el mineral calcita (Carbonato de Calcio, CO3Ca), es un producto del metabolismo de la mayoría de los seres vivos marinos, llegando a formar las mayores estructuras biológicas del planeta, como son los Arrecifes de Coral. Las Arcillas rivalizan con las calizas el ser las rocas terrícolas más genuinas y en verdad, podrían también ganar esa apuesta, ya que las Arcillas, (los barros), se  las podrían definir como “la nata de la Tierra", pues proceden de la interacción del agua con cualquier tipo de roca. Ambas, Calizas y Arcillas se forman en por sedimentación en “océanos de agua líquida” y el único planeta del Sistema Solar que los posee es la Tierra.

Pliegues cretásicos

Estratos de rocas sedimentarias plegados y fracturados, denotan la existencia de enormes fuerzas sobre la corteza terrestre, capaces de emerger, doblar y romper, las duras rocas formadas en el fondo de antiguos mares.

- La última manera en la que se puede formar rocas es, por transformación, al aumentar la Presión y la Temperatura, de cualquier otro tipo de rocas, sin llegar a destruirse. Son las Rocas Metamórficas, como el mármol, o las pizarras (esquistos). Por esa razón, el no llegar a destruirse completamente, sino a transformarse, se engloban aquí a las rocas mas antiguas de la Tierra, las que forman los llamados escudos  continentales, como el Australiano, el Sudafricano, o el Canadiense, áreas muy antiguas y erosionadas que constituyen el núcleo de los grandes continentes.

Las tres rocas

Las tres rocas que forman la corteza de la Tierra. En primer plano las Rocas Igneas de Peridotias, le siguen las montañas mas oscuras formadas por rocas metamórficas y al fondo las montañas claras de rocas sedimentarias calizas. Valles del Genal y el Guadiaro. Serranía de Ronda. Málaga

Pero lo mas llamativo de la Corteza terrestre es su clara diferenciación entre la corteza  que forma los Continentes y la que forma el fondo de los Océanos. Esta diferencia, que por un lado salta a la vista, no solo se debe a la existencia de una gran masa de agua encima de la corteza de los océanos, sino y sobre todo, a su diferente constitución geológica.

Si pudiéramos quitar las aguas de los océanos, el suelo oceánico seguiría hundido formando una cubeta o cuenca, en relación con la corteza continental. La razón de esta depresión oceánica radica en que las rocas que forman ambas entidades, océanos y continente, poseen diferentes densidades, siendo las oceánicas más densas y las continentales más ligeras, de ahí el hundimiento de aquellas con respecto a estas.

Hasta que los científicos bajaron al fondo del océano, y lo hicieron casi cuatro años después de que el hombre pisara la Luna, se pensaba que éste estaba formado por los mismos tipos de rocas presentes en los continentes y que su hundimiento se debía, casi exclusivamente, a soportar el peso del agua. Pero la sorpresa fue enorme cuando descubrieron que no había, en el fondo oceánico, ni rocas Metamórficas, ni Granitos, ni las plegadas y contorsionadas rocas Sedimentarias, ampliamente representados en los continentes. Por el contrario el fondo del océano era monótono en su constitución geológica, formado casi exclusivamente por rocas Ígneas volcánicas tipo Basalto.

Esta diferencia de constitución entre el océano y los continentes es una de las señas de identidad del la Tierra como planeta, definiendo los dos tipos de Corteza que forman su piel: la Corteza Continental y la Corteza Oceánica. Las rocas que forman ambas cortezas, tienen diferentes densidades, siendo los Basaltos más densos, como cabría esperar, que los Granitos y las otras  rocas continentales. Esto hace que aquellos se hundan con respecto a estos, por lo que las depresiones oceánicas tienen su origen en la diferencia de densidad de las rocas  que forman el suelo del océano, en relación con las rocas menos densas que forman las elevaciones continentales.

 

Mapa Marie Tharp

 

¿Por qué son tan diferentes las rocas que forman la corteza en los continentes, que las que forman la corteza del fondo del océano?

Para comprender mejor esta diferencia vamos a analizar como están formadas ambas regiones de la Tierra.

 

LA CORTEZA CONTINENTAL

Los continentes forman la parte más vieja y compleja de la corteza terrestre. Las rocas que los constituyen se presentan a veces, formando un mosaico enrevesado, que incluso hasta  a la mente mas privilegiada de los geólogos, les cuesta trabajo descifrar.

Las enormes fuerzas tectónicas bajo las que se han formado, hacen que sus rocas se encuentren, en la mayoría de los casos arrugadas, rotas y dislocadas, en posiciones y lugares muy distintas a las que se originaron. Estas rocas, de origen sedimentario, se formaron en depresiones topográficas o cuencas sedimentarias (valles, lagos y océanos) y se disponen formando capas o estratos, en un primer momento paralelos al fondo de las cuencas, después de actuar las fuerzas tectónicas, de cualquier manera imaginable.

Los Andes

Las cordilleras de montañas como esta de los Andes, son uno de los rasgos mas distintivos de los continentes que no aparecen en los océanos. Formadas por rocas sedimentarias plegadas, fracturadas y emergidas desde el fondo de antiguos mares por enormes fuerzas tectónicas.

Las rocas sedimentarias forman los relieves más bellos  y grandiosos de geografía continental: las montañas y cordilleras, las cuales encierran misterios que intrigaron a las diferentes culturas desde épocas remotas, como la existencia de fósiles marinos en las cumbres de esas montañas, a miles de kilómetros del mar más cercano. El misterio de cómo emergen los fondos oceánicos con sus fósiles, ha sido revelado en parte, gracias a la teoría de la “tectónica de placas” y esos mismos fósiles han servido a los geólogos para elaborar la cronología de los acontecimientos más notables desarrollados durante la historia de la Vida en la Tierra.

Las rocas calcáreas (calizas y dolomías) son las rocas mas asociadas a la Vida en la Tierra, ya que una buena parte de ellas, se formaron por la acumulación de caparazones y esqueletos de organismos marinos, llegando a formar con el tiempo, costras calcáreas en el fondo de los mares terrestres.

Las mayores estructuras creadas por los seres vivos, los arrecifes de coral, están formadas por ese tipo rocas. Tienen dimensiones planetarias, montañas de piedra caliza que casi emergen de los océanos y rodean a la Tierra por su ecuador como un collar de perlas.

Si la Tierra perdiera el agua y en el futuro una civilización inteligente escudriñara el planeta, como lo hacemos nosotros ahora en Marte, la localización de este tipo de rocas sería suficiente, para determinar un pasado oceánico del planeta. 

Camorro

Montaña caliza del Sur de España. Camorro. Antequera (Málaga)

Pero de todas las rocas que forman los continentes, la que más lo representan son los Granitos, ya que no aparecen el os océanos. Su origen se supone Ígneo, aunque también pudiera proceder del ultrametamorfismo o Anatéxia, fenómeno por el cual, bajo los grandes espesores de sedimentos plegados que forman las cordilleras, o en el borde de las placas corticales que colisionan, las presiones y fuerzas que allí se dan, pueden fundir las rocas basamento de esas cordilleras y generar un magma granítico, el menos denso de los magmas.

La implacable erosión deja al descubierto estos zócalos graníticos junto a las rocas metamórficas, constituyendo con el tiempo el núcleo de nuevos continentes y el nuevo basamento para las futuras cadenas montañosas.

Así se estructuran y conforman los continentes, en torno a los viejos escudos continentales de rocas metamórficas y graníticas fuertemente erosionados, se disponen las cordilleras de rocas sedimentarias plegadas y emergidas de los antiguos mares y océanos, las cuales se asientan en los restos de anteriores cordilleras ya erosionadas. A todo este puzzle habría que añadirle intercalaciones de  diferentes tipos de magma, desde los ácidos graníticos, granodiorírticos, andesíticos, a los básicos basálticos, según las regiones donde afloren. Al asentarse las nuevas cordilleras sobre los restos erosionados de las antiguas, se han podido estudiar diferentes ciclos orogénicos formadores de nuevas cordilleras a lo largo de la historia de la Tierra.

Las jóvenes y agudas montañas se disponen formando dos grandes cinturones orogénicos alrededor del planeta:

  • Uno de Norte a Sur, desde Alaska a la Patagónia: Cordilleras de los Andes, Sierra Madre de Mexico y las Montañas Rocosas
  • Otro de Este a Oeste, desde Gibraltar hasta Borneo, en la llamada region de la Mesogea, donde se incluyen las montañas mas elevadas del planeta: Cordilleras del Atlas, Beticas, Pirineos, Alpes, Caucaso, y la imponente Himalaya

Ambos cinturones montañosos se formaron en el llamado ciclo Alpino, que comenzó a mediados de la era secundaria, hace unos 120 millones de años y continuó durante la primera mitad de la era terciaria, hasta hace poco mas de 10 m.a. Las montañas alpinas se asientan sobre los restos de las codilleras Hercinianas, que emergieron a finales de la era primaria, y estas a su vez sobre las que se formaron en el ciclo anterior, el Caledoniano, a principios de esta extensa era primaria. Y anteriores a la "épocas de las eras", en los tiempos Precámbricos, hubo al menos otra, la Huroniana, que los geólogos puedan rastrear en el borroso registro de rocas tan antiguas.

Los continentes están formados por conjuntos de rocas, cuyo pasado refleja las continuas fuerzas y movimientos que se generan en la corteza terrestre. Representan con una fidelidad grabada en sus rocas, el paso del tiempo y sus consecuencias, y nos cuentan tremendas historias de intensas actividades telúricas, cataclismos de origen cósmico, misteriosos cambios climáticos, con inundaciones y sequías que empequeñecen a las bíblicas y de la lucha de la Vida sobre la Tierra por expandirse y evolucionar.

 

Dos continentes y dos mares

"Dos continentes y dos mares". Estrecho de Gibraltar. En primer plano el Peñon de Gibraltar, al fondo Africa, a la izquierda el Mediterráneo y a la derecha el Atlántico.

 

 

LA CORTEZA OCEÁNICA

La corteza oceánica es muy diferente a la continental. Formada por rocas volcánicas de la familia de los Basaltos, presenta una uniformidad que raya lo austero, frente al rico elenco de rocas que poseen los continentes.

El fondo del océano, desde que abandonamos la plataforma continental y descendemos a una profundidad media de 4500 metros, es monótono y uniforme, en comparación a los continentes, donde los activos agentes atmosféricos impulsados por la energía del Sol, han estado actuando desde que estos emergieron. Esta monotonía oceánica se interrumpe abruptamente al toparnos con las Dorsales, entonces el fondo del océano se levanta transformandose en la cadena de montañas más grande del planeta y con una intensa actividad sísmica y volcánica.

Esta monotonía geográfica y geológica contrasta con la intensa actividad que el suelo del océano posee. Una actividad que le lleva a tener una juventud asombrosa, en comparación a los continentes:

¡No existen rocas en el fondo de los océanos de la Tierra, con más de 200 millones de años!.

Entonces la pregunta más inmediata que se nos puede ocurrir es: ¿No existían océanos anteriores a esas fechas?. La respuesta también es inmediata: Por supuesto que existían océanos anteriores a esas fechas, como lo prueban los fósiles de animales marinos de la era primaria, que tienen casi 700 m.a., y por supuesto muchas pruebas de que los océanos han existido desde las primeras etapas de la formación de la Tierra. Luego el suelo del océano, tiene un increíble sistema de renovación, mediante el cual se renueva toda la corteza oceánica en tan solo un 5% del tiempo total de existencia de la Tierra. Dicho de otra manera, la velocidad de renovación de la corteza oceánica es de unos 7 u 8 centímetros anuales, la misma que presenta la piel de la  mayoría de los animales y árboles de la Tierra.

A esta singular juventud de la corteza oceánica se le une otro hecho: el de poseer un registro de los cambios del campo magnético terrestre ocurridos desde la formación de estas rocas. Dicho registro ha servido para descubrir la manera de cómo se renueva esta corteza, así como de  medir esta velocidad de renovación. Estas rocas  de naturaleza volcánica, pasan por un periodo de fluidez magmática antes de enfriar, lo que les confiere la propiedad de fijar en sus minerales, la dirección del campo magnético existente en ese momento. Una vez enfriado el magma y consolidada la roca, los minerales ya no pueden modificar su orientación magnética, aunque el campo magnético terrestre cambie. Es decir, su orientación magnética queda “fosilizada”, y esa fosilización del magnetismo terrestre ha sido la mejor herramienta para comprender, no solo el gran dinamismo de la corteza terrestre en general, sino también para descubrir el misterioso comportamiento del campo magnético de la Tierra.

Montañas de Peridotitas
Montañas de Peridotitas de la Serranía de Ronda (Málaga). De esta roca magmática profunda y densa, rica en hierro y magnesio, derivan posiblemente, las demás rocas que forman la corteza terrestre.

 

¿Porque la Tierra posee estas dos formas de corteza, tan diferentes en su naturaleza y dinamismo?. La respuesta está en parte, una vez más, en el Agua y el Tiempo geológico.

El agua, como indicamos al principio es un poderoso agente químico, con una gran capacidad para desorganizar la estructura interna de la materia. Dicha desorganización se basa en la propiedades física de su molécula, ya que puede actuar como un dipolo, o sea como elemento positivo, sobre compuesto electronegativos y como elemento negativo sobre moléculas de carácter positivo. Por su gran actividad química, el agua erosiona disolviendo, en mayor o menor medida, todas las rocas que afloran en los continentes, siendo su actividad la principal responsable del aspecto externo de la Tierra, modelando los valles y conformando el relieve.

Pero la actuación del agua no solo se ciñe a la modelación del paisaje, su interacción con las rocas es mucho mas profunda de lo que podemos imaginar.

Todas las rocas de la Tierra tienen un primer origen magmático. El magma original debió de ser un magma denso posiblemente de tipo peridotítico, ya que la Peridotita es la roca más densa que se puede encontrar en la corteza, la que se cree forma el Manto terrestre, la parte interna por debajo de la corteza y origen primario de esta. Formada por silicatos (como todas las rocas magmáticas) ricos en magnesio y hierro, posee una gran riqueza mineralógica. En experiencias realizadas sobre el origen de los diferentes magmas que afloran en la corteza, se observa que los magmas peridotíticos pueden evolucionar para dar magmas basaltitos y estos a su vez originar magmas graníticos, pero no se puede invertir las reacciones, o sea los magmas comunes en la corteza (granítico y basáltico), no pueden originar magmas densos peridotíticos. De aquí se puede deducir que los magmas primarios, origen directo o indirecto de todos los demás magmas y por consiguiente de las rocas de la corteza, son los magmas peridotíticos que constituyen el Manto terrestre.

¿Pero que es lo que hace que estos magmas denso, pierdan densidad y pasen con el tiempo a formar una corteza continental?. El Agua y su forma de actuación.

 

Corteza peridotitas

La interacción del agua con las rocas peridotitas, podria ser la base de la diferenciación de los dos tipos de cortezas que posee la Tierra.

El agua se introduce en las redes internas, en las que se organiza la materia mineral, rompe sus enlaces y establece uniones con los diferentes elementos que lo constituyen. A medida que el agua rompe los edificios cristalinos de los minerales y desplaza o intercambia diferentes átomos, rompe su organización tridimensional, cambiando su relación “masa de átomos/volumen que ocupan”, desplazando los átomos mas pesados, o uniéndose a ellos, por otros menos pesados, y/o haciendo que los nuevos minerales se dispongan formando edificios cristalinos menos compactos, con los átomos mas alejados los unos de los otros. Una vez rotos los edificos cristalinos de los minerales magmáticos primarios, los nuevos minerales adpatarán su conformacion espacial a las nuevas condiciones de presion existentes en la superficie terrestre, mucho menor de la existente en el interior, por lo que dichos edificios cristalinos serán menos compactos.

En definitiva hace perder densidad a las rocas magmáticas primarias sobre las que actua, determinando con el tiempo la aparición de rocas menos densas (continentales) que se elevarán sobre las mas densas (oceánicas), originando los dos tipos de corteza que posee la Tierra.

Todos estos procesos no son lineales, es decir, han ocurrido y ocurren desde el principio de la formación de la Tierra, dando productos que luego se han mezclado con nuevos magmas, o han sufridos transformaciones químicas a elevadas presiones, dando lugar a nuevas conformaciones minerales, que a su vez son transformadas y mezcladas con nuevos ciclos geológicos. Pero el resultado final de todo ello es la formación de una corteza continental menos densa que “flota” sobre un conjunto de rocas más densas y menos alteradas.

La presencia del Agua en sus tres estados, que tan singularmente identifican a la Tierra en el Sistema Solar, es tambien responsable de la diferenciación de las capas rocosas superficiales, lo que va ha determinar tambien, como veremos, la manera de expresar la energia interna, su dinamismo y evolución.

La corteza oceánica sufre un ciclo de renovación increíblemente rápido, como consecuencia de la expresión de la energía interna del planeta: crece en las Dorsales y se recicla en las zonas de Subducción

La continental continental debido su menor densidad, “flota” sobre la corteza oceánica mas densa, no se puede reciclar, acumulándose mediante acreción en los sucesivos ciclos geológicos de subducción y orogénesis (formación de cordilleras) y incrementando con el tiempo el volumen y extensión de los continentes en detrimento de los océanos.

Dicho de otro modo:

Si la corteza representa a la piel de la Tierra, los continentes serían las "callosidades” de esa piel, que se pueden erosionar y desgastar pero no reciclar y renovar.

 

Valle del Genal

Valle del Genal (Serranía de Ronda). Los valles representan las formas de relieves caracteristicas del planeta Tierra, producto de la actividad del agua sobre la superficie de los continentes.

 

 

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