El modelo geodinámico: Los estudios del interior terrestre mediante ondas sísmicas también proporcionan información sobre las características mecánicas de los materiales de las capas interiores de la geosfera, es decir, si son fluidos, plásticos o rígidos, si pueden moverse o no… Estos datos revelan una disposición en capas para el interior de la geosfera que, aunque no coinciden con las del modelo geoquímico, pueden relacionarse con ellas. Son la litosfera, la mesosfera y la endosfera:
- La litosfera: La litosfera es la capa más superficial de la geosfera. Se extiende desde la superficie hasta unos 100 kilómetros de profundidad en las zonas continentales y hasta 30 kilómetros en las zonas oceánicas.
- La mesosfera: Es la parte más extensa de la geosfera y se corresponde con el resto del manto que no forma la litosfera. En esta capa, las altas presiones y temperaturas hacen que las rocas del manto sean blandas y tengan un comportamiento plástico, como el vidrio fundido, que permite el movimiento de masas de roca.
- La endosfera: Ocupa el centro del planeta y coincide con el núcleo. Tiene dos partes bien diferenciadas:
- La más externa, que coincide con el núcleo externo, es líquida y tiene una consistencia similar a la del agua.
- La más interna, coincidente con el núcleo interno, es una enorme esfera de metal sólido.
Un interior terrestre dinámico: los datos sísmicos más avanzados, sobre todo las tomografías, muestran una disposición de los materiales del manto que parecen flujos ascendentes y descendentes.
Primeras explicaciones de la dinámica de la geosfera: Las primeras hipótesis que intentaban explicar los procesos tectónicos partían de un punto de vista fijista, que consideraba que las masas continentales de la superficie terrestre no podían variar su posición y que esta había permanecido invariable desde la formación de la Tierra.
Wegener y la deriva continental: La primera hipótesis no fijista de los procesos tectónicos fue «la deriva de los continentes», propuesta por el meteorólogo y geofísico alemán Alfred Wegener en 1912, y publicada en 1915. Las pruebas que aportó Wegener:
- Se percató de que líneas de la costa este de Sudamérica y de la costa oeste de África encajaban como si hubiesen estado unidas.
- Asimismo, observó continuidad en ciertas formaciones geológicas que hoy están en lugares separados por océanos rocosos.
- Descubrió fósiles de las mismas especies de seres vivos en rocas de la misma edad que hoy día están en continentes separados.
Wegener y la geología: La hipótesis de Wegener fue rechazada por dos razones: porque no daba una explicación satisfactoria sobre qué fuerzas movían los continentes y por la imposibilidad, demostrada por los geólogos de la época, de que las masas de rocas continentales flotaran sobre las rocas del fondo oceánico.La distribución de terremotos y volcanes: Las ideas de Wegener iniciaron líneas de investigación que buscaban las causas de los procesos tectónicos considerando posibles desplazamientos de las masas continentales a lo largo de la historia de la Tierra. Una de estas evidencias se obtuvo al analizar la distribución de los terremotos y los volcanes activos en la Tierra. Ambos fenómenos son manifestaciones de la dinámica interna de la Tierra. Si se sitúan en un mapa, se observa que la mayoría de ellos se localizan en zonas concretas que parecen seguir líneas alrededor de las masas continentales.
El paleomagnetismo: Una de las pruebas más concluyentes que confirmaron la expansión del fondo oceánico la aportaron Vine y Matthews en 1962. Las rocas volcánicas están en forma de lava, los minerales magnéticos que contienen cristalizan orientados según el campo magnético terrestre reinante en ese momento. Cuando la roca se solidifica del todo, esos minerales quedan con esa orientación, que es un reflejo de la polaridad del campo magnético terrestre de la época de formación de la roca. Es lo que se conoce como paleomagnetismo.
La teoría de la tectónica de placas surge en la década de 1970 tomando como base todos los datos y evidencias recopilados por la investigación geológica. Se basa en los siguientes postulados fundamentales:
- La litosfera está dividida en fragmentos rígidos llamados placas litosféricas o placas tectónicas.
- Las placas litosféricas son dinámicas: se desplazan, aumentan o reducen su tamaño y cambian de forma.
- Las placas interactúan, sobre todo en sus bordes o límites, donde tiene lugar una intensa actividad geológica.
La dinámica de las placas litosféricas permite explicar la totalidad de los procesos geológicos.Los bordes divergentes son los de dos placas que se separan. La separación hace que entre ambos bordes se formen grietas, a través de las cuales suele salir material fundido del manto, que solidifica en el exterior, rellena el hueco y forma nueva litosfera. Los bordes transformantes son los de dos placas que se rozan al crecer o desplazarse en la misma dirección, pero en sentido contrario. En ellos, la litosfera ni se crea ni se destruye.Los bordes transformantes son fracturas perpendiculares los.
Efectos de la dinámica de placas: La interacción de las placas tiene tres tipos principales de efectos en la litosfera: fuerzas, cambios de temperatura y cambios de ambiente geológico.
- Fuerzas: se producen cuando las placas se desplazan o crecen.
- Cambios de temperatura: se producen por el cambio de temperatura haciendo que las placas se fusionen.
- Cambios de ambiente geológico: se producen en los cambios de la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera.
Los procesos geológicos endógenos son los que tienen su origen en el interior terrestre. Estos procesos se deben, sobre todo, a las fuerzas o a los cambios de temperatura que resultan de la dinámica litosférica. Los procesos geológicos exógenos son los que se originan en la zona superficial de la litosfera como consecuencia de la interacción de las rocas con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. En ellos influyen los cambios de ambiente geológico inducidos por la dinámica litosférica.
El magmatismo: es el conjunto de los procesos geológicos endógenos en los que intervienen magmas.