Estructura y composicin de la tierra. Mtodos de estudio.

La tierra est formada por materiales slidos, lquidos y gaseosos separados en capas dispuestas por orden de densidad a causa de la atraccin de la gravedad. En el centro se disponen las geosferas slidas (ncleo, manto y corteza), envolvindolas, la hidrosfera lquida y discontinua y por encima de ella, la atmsfera gaseosa. La dificultad del estudio de estas capas aumenta al aumentar su profundidad. El ser humano slo ha conseguido perforar en la corteza pozos de poco ms de 10 km y la actividad volcnica solamente permite conocer los datos de los 200 km ms externos. Sin embargo, la geofsica, constituye una gran herramienta de trabajo para obtener informacin; con medios de observacin indirecta, entre los que destacan los ssmicos, podemos obtener hiptesis apoyadas en rigurosos clculos matemticos, fsicos y qumicos.

1. Mtodos de estudio del interior de la tierra1. 1. Mtodos directosPermiten conocer los primeros kilmetros de la corteza terrestre y en el caso de los materiales volcnicos, el manto superior, pero no aportan informacin sobre las capas ms internas.Los pozos y sondeos: son perforaciones en zonas concretas la corteza, que se eligen en funcin de lo que se quiere estudiar. Para el estudio de capas superiores se eligen las ms jvenes, mientras que para el de capas profundas se buscan zonas antiguas y arrasadas. La mxima profundidad alcanzada corresponde al sondeo de KHYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Pen%C3%ADnsula_de_Kola"olaHYPERLINK "http://es.wikipedia.org/wiki/Pen%C3%ADnsula_de_Kola", en el norte de Rusia, con algo ms de 12 kilmetrosEl estudio de material arrojado por volcanes: incluyen lavas e inclusiones formadas a decenas de kilmetros, cuyo anlisis tecnolgico aporta datos sobre la composicin qumica de las regiones profundas. Su principal limitacin es que los materiales pueden estar alterados, la lava por diferenciacin magmtica puede no ser representativa del material original y las inclusiones estn alteradas por los componentes del magma.

1. 2. Mtodos indirectos. La geofsica.La geofsica es una disciplina cientfica que aplicar tcnicas y mtodos procedentes de la fsica a la investigacin geolgica. Permite deducir la composicin y propiedades de los materiales profundos a partir de datos fsicos. El ms importante de estos mtodos es el mtodo ssmico, aunque existen numerosas aproximaciones diferentes:Estudio de la densidad: la densidad es la masa de un cuerpo partida por su volumen el clculo de la masa de la tierra se realiza aplicando la ley de la gravitacin universal de newton (F=M.m/r2) y resulta de 5,98 1024.El volumen se obtiene a partir de medidas geodsicas, siendo de 1,080 1012 Km3 (V= 4/3 r3). Con estos datos tenemos que la densidad es de 5,517 g/cm3. Como la densidad de la rocas superficiales es cercana a 3, deducimos que los materiales habrn de ser ms densos en el interior, a causa de una composicin qumica distinta con elementos de mayor masa atmica o por presentar estructuras cristalinas ms compactas a causa de la mayor presin.Estudio del gradiente trmico (geotermia): se ha observado que al aumentar la profundidad en el subsuelo aumenta la temperatura. Las hiptesis para explicar esta fuente interna de calor son:La descomposicin de istopos radiactivos en capas profundas El calor residual de formacin (por transformacin de energa gravitatoria en energa trmica), que se pierden poco a poco. Es posible que ambas fuentes colaboren en el aumento de temperatura el gradiente geotrmico medio observado es de 3 C/100 m (1 C/33 m), pero presenta grandes diferencias, con regiones fras como los escudos antiguos (1 C/100 m) y regiones calientes como las dorsales o con las volcnicas, con valores mucho mayores la causa de estas irregularidades puede ser una distribucin irregular de las fuentes de calor (el material radiactivo), la diferente conductividad trmica de las diferentes rocas o la accin de mecanismos de transmisin trmica no uniformes, como corrientes de conveccinEstudio del geomagnetismo terrestres: la tierra genera un campo magntico dipolar con un origen interno en un 92% (permanente y dividido en nuclear, de cobertura y cortical) y externo en un 18% (desarrollada la atmsfera y muy variable) este campo magntico se mide con magnetmetro y queda definido por sus valores de intensidad y direccin (declinacin e inclinacin).En la superficie terrestre existen rocas:Diamagnticas, muy susceptibles a este campo y que se caracterizan por llevar impreso el existente en su momento informacin. Paramagnticos: Los materiales no susceptibles a este campo.El estudio de los minerales diamagnticos solidificados a lo largo de la historia geolgica muestra que los valores del calor magntico muestran fluctuaciones en torno al valor medio. El eje magntico, que no coincide con el geogrfico ha oscilado y sus polos se han invertido en diversas ocasiones. El estudio de estas variaciones es el paleomagnetismo, e informa de la composicin mineralgica del subsuelo.Estudio de la gravedad y anomalas gravimtricas. La gravedad es la fuerza con la que la tierra atrae a los cuerpos, y su valor medio superficie es de 9,8 m/s2. Este valor sufre variaciones locales causadas por la distancia del punto al interior de la tierra, y por la cantidad de masa y la densidad del material existente hasta el centro. Las anomalas gravimtricas son la diferencia entre el valor terico calculado y el valor real obtenido para un punto concreto una vez realizadas las correcciones para eliminar el efecto de la distinta densidad al centro de la tierra (por altitud y latitud) obtenemos una anomalas gravimtricas residual atribuible a la diferente densidad del material subyacente. Estas anomalas son:Positivas: fondo ocenico Negativas: en zonas continentales, especialmente cordillerasPor todo ello, que deducimos que los primeros tienen materiales ms densos que los segundosEstudio de meteoritos: los meteoritos son cuerpos celestes relativamente pequeos que quedan atrapados por el campo gravitatorio terrestre y caen a su superficie. Se supone que provienen del cinturn de asteroides, restos de un planeta entre Marte y Jpiter que no culmin su proceso de formacin o estall tras su formacin. Cuando peridicamente escapan de este cinturn y entrar en la atmsfera, pueden desintegrarse por el rozamiento; son las estrellas fugaces. Si son suficientemente grandes y llegan a la superficie. La gran mayora cae en el mar y slo una pequea fraccin que cae en tierra se puede utilizar como objeto de estudio. Como su composicin es similar a la de los planetas internos, puede ayudar a elaborar modelos terrestres. En funcin de su composicin se clasifican en: Aerolitos (93%), formados por minerales silicatados como la corteza y el manto superio. Siderolitos (2%), un 50% de Fe-Ni y otro 50% de silicatos bsicos, con olivinos y piroxenos, como el manto. Sideritos (5%), con un 98% de aleacin de Fe-Ni, similar a la composicin del ncleo.Estudio del gradiente de presin: predice el estado plstico de algunos materiales profundosMomento de inercia terrestre: cuyo valor terico no coincide con el calculado indicando una densidad no constante del interior. Mtodos elctricos: pueden diferenciar capas impermeables y porosas por su diferente conductividad o resistividad.Estudios experimentales de laboratorio, sobre el comportamiento de materiales geolgicos a altas presiones y temperaturas, gracias a celdillas de yunque de diamante, que proporcionan datos sobre el estado fsico y composicin mineralgica de los materiales en esas condiciones.

Los mtodos ssmicosSesmos y ondas smicas

Se basan en el estudio de sesmos naturales o artificiales y en la propagacin de las ondas ssmicas en el interior de la tierra. Un sesmo es la liberacin brusca de energa acumulada en un punto del interior de la tierra. Cuando la tensin a la que estn sometidas las rocas sobrepasa cierto lmite, se desencadena el terremoto. El origen, punto del interior de la tierra en que se liberan la energa se denomina hipocentro, y el punto de la superficie en la vertical del hipocentro es el epicentro. El origen de un sesmo: puede ser:Superficial: como en materiales rocosos a los lados de una falla,Profundo: por readaptaciones de materiales del manto; Causado por explosiones, magmatismo, vulcanismo o causas artificiales.Las ondas ssmicas son las ondas de naturaleza elstica mediante las cuales la energa liberada se propaga en todas direcciones. Existen varios tipos:

Las ondas P, primarias o longitudinales: las ms veloces y las primeras en llegar a superficie. Se transmiten por vibracin distensivo-compresiva unidireccional en la direccin del rayo ssmico. Su velocidad viene dada por: K: el mdulo de incompresibilidad : el coeficiente de rigidez : la densidad del medio. Como todos los materiales tienen K (son susceptibles de ser comprimidos), deducimos que se propagan por todo tipo de medios.

Las ondas S, secundarias o transversales: (o de cizalla) son las segundas en llegar a superficie. Se transmiten por radiacin perpendicular al rayo ssmico. Su velocidad es Vs .Como los fluidos tienen =0 (no son rgidos); deducimos que slo se propagan por medios slidos. Otras conclusiones que podemos obtener a partir de las frmulas de la velocidad de propagacin son:A mayor del medio, menor velocidad de las ondas A mayor , ms velocidad: la posicin de las partculas es ms fija y la recuperan absorbiendo menos energa al cesar la vibracin. Adems conociendo la relacin Vp/Vs (aproximadamente 1,73), podemos calcular la distancia del punto al hipocentro.

Ondas superficiales: cuando las ondas P y S llegan a la interfase tierra-aire o tierra-agua, se generan ondas ms lentas que se propagan en todas direcciones del epicentro. Son las causantes de los efectos catastrficos de los terremotos. Se distinguen:Ondas Rayleigh: orbitales . Ondas Love: transversales en el plano Horiz.

Reflexin y refraccin de las ondas ssmicas.Las ondas ssmicas cambian de direccin al incidir sobre una superficie de separacin de dos medios con diferente densidad. La Ley de Snell predice el comportamiento de la onda, que es: . Siendoi el ngulo de incidenciar el de refraccinvi y vr las velocidades de propagacin en cada medio. Llamamos ngulo crtico al valor de i al cual le corresponde una r de 90. Segn esto existen tres posibilidades:Si i > ngulo crtico, la onda atravesar la superficie penetrando en el otro medio y prosiguiendo su campo con diferente u velocidad. Es la refraccin.SI i = ngulo crtico, la onda recorrer la superficie de separacin entre ambos medios. Es la refraccin total.

Si i > ngulo crtico, la onda no atraviesa la superficie de separacin y continua en el mismo medio con igual velocidad. Es la reflexin.

Los sismgrafos son aparatos que detectan y registran las ondas ssmicas. Los registros grficos que realizan se llaman sismogramas. Las ondas ssmicas de un mismo sesmo pueden llegar a diferentes sismgrafos con intervalos que varan segn la longitud del trayecto y la velocidad de propagacin de la onda en distintos materiales. A partir del estudio de los datos aportados por estos aparatos se lleg a una serie de conclusiones:Se dedujo la presencia de una capa fluida en el interior de la tierra, que genera una zona de sombra de ondas S (a partir de 105) en los sismgrafos del lado de la tierra opuesto al hipocentro.El estudio matemtico integrado de los datos de un sesmo para todos los sismgrafos permiti la deduccin de la velocidad de propagacin de cada tipo de onda en las diferentes profundidades del interior terrestre: La grfica resultante es la base para cualquier modelo plausible de la estructura interna del planeta.Los cambios bruscos de la velocidad a determinadas profundidades indican que su constitucin es heterognea. Las superficies de separacin entre materiales de diferente naturaleza son las superficies de discontinuidad ssmica.Las discontinuidades ssmicas pueden dividirse en funcin de la variacin de la velocidad:De primer orden: variacin de velocidad de gran magnitud. Indica un cambio muy importante en la naturaleza de los materiales (las dos primeras).De segundo orden: variacin menor. Indican cambios menos acusados (las tres ltimas)

Discontinuidades:Mohorovicic: a 40-60 km en los continentes y 5-10 en los ocanos. Se produce un gran aumento de velocidad las ondas p y s.Guttemberg: a 2900 km. La velocidad de las ondas de baja repentinamente y las S se detienen.Conrad: muy discutida porque slo existe en algunos puntos de la corteza continental. Es un ligero aumento de la velocidad de las ondas a unos 15 km.Repetti: a unos 800 km. Se produce una disminucin del ritmo de crecimiento de P y S.Wiechert- Lehman: a 5100 km, con un aumento de velocidad de P.

El estudio de la variacin de las propiedades fsicas en el interior de la tierraEl mtodo ssmico permite conocer el estado fsico de las capas, pero no su composicin qumica o mineralgica, por lo que necesita el apoyo de otras fuentes adicionales como: comportamiento de la T, gradiente de presin o la densidad. Modelos fiables sobre la variacin interna de estas propiedades sirven para contrastar hiptesis sobre la composicin qumica y mineralgica de las distintas capas reveladas por el mtodo ssmico.El comportamiento de la temperatura: no se conoce con precisin. Si el gradiente geotrmico superficial fuera constante, el interior se encontrara a cientos de miles de grados, lo cual es incompatible con las caractersticas de la tierra. Este gradiente debe decrecer progresivamente hasta hacerse mnimo en las capas ms internas, donde la temperatura se supone de 3600-3900 C. El gradiente de presin: permanece constante hasta la discontinuidad de Guttemberg, a partir de la cual aumenta para de caer de nuevo enWiechert- Lehman. El valor de presin en el interior terrestre es de aproximadamente 3500 kb.

La densidad: sufre un ascenso irregular hacia el interior, desde 2,7 hasta 14 g/centmetros cbicos. El mayor salto se produce en Guttemberg, posiblemente a causa de un cambio importante en la composicin qumica de los materiales.

Velocidade das ondas (Km/s)Variacin de T

Schematic view of the interior of Earth. 1. continental crust - 2. oceanic crust - 3. upper mantle - 4. lower mantle - 5. outer core - 6. inner core A moho: B: Gutenberg C: Lehmann

2. La estructura de la tierra2. 1. Modelos de estructura terrestreModelo geoqumico, estructural o de BullenEst basado en la existencia de discontinuidades ssmicas, que separan capas internas de diferente composicin o estado de agregacin. Las discontinuidades de primer orden divide la tierra en tres grandes capas: corteza, manto y ncleo, mientras que las de segundo orden indican subdivisiones en estas capas.La corteza: capa externa comparativamente fina, se extiende entre la interfase con la hidrosfera o atmsfera (capas fluidas y la discontinuidad de Mohorovicic, con una profundidad que vara entre 3 (en las dorsales) y 70 km (en algunas cordilleras). La corteza continental se divide en superior e inferior por la discontinuidad de Conrad, a unos 15 km de profundidad.El manto: capa intermedia de casi 3000 km de espesor, se extiende entre Mohorovicic hasta Guttemberg, a 2900 km de profundidad. Queda dividido en superior e inferior por la discontinuidad de Repetti, a 400 km de profundidad.

El ncleo: la capa ms internas, se extiende entre Guttemberg y el interior la tierra, a unos 6400 km de superficie. La discontinuidad de Wiechert-Lehmann lo divide en ncleo externo e interno, a 5100 km.Modelo dinmico.Basado en el estado fsico de los materiales, tiene gran importancia en la explicacin del funcionamiento dinmico de la tierra. El perfeccionamiento del mtodo ssmico ha permitido detectar en el manto superior una zona donde la velocidad de las ondas P y S. disminuye volviendo luego recuperarse esta zona es la astenosfera, sus materiales estn en un estado fsico especial, pastoso o semifundido. Su existencia permite explicar los procesos geolgicos producidos por los agentes internos. Segn este modelo, las capas de la tierra son: La litosfera, que comprende la corteza y parte del manto superior, hasta unos 70-150 km de profundidad. Se trata de material rgido dividido en placas mviles, y se diferencia una litosfera continental y otra ocenica, ms delgada.La astenosfera, entre los 70-150 km y con un lmite superior peor definido, entre los 250-800 km de profundidad. Est en un estado de semi-fusin y tiene gran trascendencia en la teora de la tectnica de placas, ya que gracias a su naturaleza plstica es donde se generan las corrientes de conveccin.La mesosfera, que comprende el resto del manto bajo la astenosfera.La endosfera, capa ms interna que abarca todo el ncleo. A partir do nivel D

2. 2. Estructura de las capas terrestres.Corteza (0-70 km)Es la capa superficial, proporcionalmente muy delgada. Junto con la atmsfera y la hidrosfera es el lugar donde se da la actividad geolgica externa y donde se desarrolla la vida (biosfera). Su espesor medio es de 20 km, aunque es muy diferente en zonas continentales (60-70 km en cordilleras jvenes) y ocenicas (5-10 km). Puede dividirse en corteza continental, corteza ocenica y, segn algunos autores, corteza de transicin.La corteza continental forma masas continentales que se encuentran sometidas a deformaciones orognicas que hacen que su espesor vare. Incluye las reas emergidas, la plataforma continental y la zona del talud.SU ESTRUCTURA VERTICAL ES:Superior: Capa sedimentaria: con sedimentos y rocas sedimentarias (principalmente arcillosas, areniscas o carbonatadas). Es una pelcula irregular que recubre la superficie y puede faltar en determinados lugares. Los materiales estn afectados por deformaciones tectnicas.Medio: Capa grantica: con rocas gneas y metamrficas cidas con composicin similar al granito. Su transicin con la siguiente capa puede quedar bien definida por la discontinuidad de Conrad o ser ms gradual. Antiguamente esta capa junto con la sedimentaria se denominaba sial.Inferior: Capa basltica: formada por rocas bsicas o ultrametamrficas. Antiguamente reciba el nombre de sima.Actualmente hay autores que en lugar de hablar de las tres capas prefieren distinguir tres zonas afectadas por distinto grado de metamorfismo:Nivel superior o de metamorfismo leve, formado por rocas sedimentarias casi sin sufrir metamorfismo, con intrusiones granticas y rocas volcnicas.Nivel intermedio o de metamorfismo fuerte: rocas cidas que han sufrido fuerte metamorfismo, como el gneis y rocas plutnicas como el granito.Nivel inferior o de ultrametamorfismo, con rocas ultrametamorficas y plutnicas bsicas, de gran densidad.LA ESTRUCTURA HORIZONTAL INCLUYE LAS SIGUIENTES ZONAS:Cratones: geolgicamente estables y topogrficamente llanos. Sus antiguos cordilleras precmbricas arrasadas por la erosin, por lo que la capa sedimentaria no existe o es muy fina. Ocupan las partes centrales de los continentes.Cordilleras geolgicamente activas y topogrfica mente elevadas y escarpadas. Tienen un origen posts precmbrico, en las orognicas Caledoniana, Herznica o Alpina. Se originan por esfuerzos compresivos y presentan un gran espesor de la corteza y una gran deformacin de la cobertera sedimentaria suelen estar en zonas perifricas. En continua formacin.Rifts continentales: zonas donde la corteza se desgarra por la distensin que provoca el ascenso de material caliente desde la astenosfera. En estas zonas la corteza se adelgaza y forma un sistema de fallas, provocando el hundimiento de bloques y la aparicin de presiones. La evolucin de estas zonas lleva a la formacin de nueva corteza ocenica y un nuevo ocano. Esta corteza adelgazada puede considerarse corteza de transicin.Los mrgenes continentales: representan la transicin entre la corteza continental y la ocenica. Se dividen en dos tipos fundamentales, (pero tambin existen los transformantes):Pasivos o atlnticos: el paso de la corteza continental a la ocenica se produce en una misma placa litosfera. Se distingue una plataforma continental, ligeramente inclinada, estable y con gran acumulacin de sedimentos transportados por ros, un talud de gran pendiente y relieve escarpado, surcado de caones submarinos que representa el paso de 200 a 4000 m de profundidad y un glacis, pendiente suave que conecta con la llanura abisal.Activos o pacficos: donde entran en contacto placas diferentes. El glacis es sustituido por una fosa marginal, de hasta 11 km de profundidad, resultado visible de la subduccin de la placa ocenica bajo la continental a lo largo del llamado plano de Benioff, donde se sitan los focos ssmicos caractersticos de estas zonas. Si la subduccin se da entre dos porciones de corteza ocenica se forman un arco insular y una cuenca marginal.La corteza ocenica: es ms estrecha, ms simple y de mayor densidad. Su principal componente es el basalto, que se origina por enfriamiento de material del manto que alcanza la superficie en las dorsales. Su edad mxima es de 180 millones de aos.

SU ESTRUCTURA VERTICAL CONSTA DE:Superior: Capa sedimentaria, de espesor variable, inexistente en las dorsales y mxima cerca de los continentes, con un valor medio de 300 m. No est deformada y los sedimentos no estn consolidados.Media: Zcalo marino: formada por basaltos en coladas laminares y lavas intercaladas con diques volcnicos. Estn muy fracturada y alterada por circulacin de aguas termales. Alcanza hasta 2 km de espesor.

Inferior: Zcalo marino: formada por gabros y peridotitas. Su espesor llega a 5 km. Representa la transicin con el manto superior.

LA ESTRUCTURA HORIZONTAL POR SU PARTE INCLUYEN:Dorsales ocenicas, cordilleras volcnicas submarinas con miles de kilmetros de longitud, cuya parte central es un profundo valle denominado rift, lugar donde asciende el magma procedente de la astenosfera. Estn divididas en fragmentos por fallas transformante. La corteza aqu es ms fina casi no tiene sedimentos.Fondos ocenicos o llanuras abisales, a una profundidad de aproximadamente 4000 m y con una topografa llana. Pueden existir elevaciones como mesetas ocenicas, volcanes marinos, montes submarinos o gullots, con forma de conos truncados.Existe cierto debate sobre la posible continuidad entre la corteza ocenica y la corteza continental basltica, pero actualmente se tiende a pensar que no existe tal continuidad.Manto (60-2900Km); (Discontinuidades: Mohorovicic-Guttemberg)Es la capa intermedia situada entre las discontinuidades de Mohorovicic (60 km) y Guttemberg (2900 km). Representa el 83% del volumen y el 65% de la masa de la tierra. En los ltimos aos se han acumulado evidencias de que no es homogneo, distinguindose desde la periferia al interior:Manto superior: hasta la discontinuidad de Repetti a unos 700 km de profundidad y con una densidad de 35 g/cm3. Su componente principal es la peridotita. En l se incluye la astenosfera, capa plstica de lmites imprecisos en la que se dan procesos convectivos de gran importancia en la dinmica terrestre. Dentro del manto superior se han identificado una subdivisin a los 410 km, profundidad a la que se produce un aumento de velocidad ssmica. Se cree que no se debe a un cambio de composicin sino a un cambio de fase de mineral olivino (uno de los principales componentes de la peridotita) en espinela, ms denso y compacto.Manto inferior: entre 700-2900 km con densidad igual a 56 g/ cm3. A esta profundidad la espinela se transforma en perovskita, lo que explica el aumento de densidad. En su parte inferior, justo por encima del ncleo, hay una zona de 200 o 400 km de espesor, conocida como nivel D en la que las ondas que experimentan un notable descenso de velocidad, por lo que se cree que est parcialmente fundida. All la temperatura aumenta bruscamente, y se cree que es una zona geotrmica mente muy activa, con importancia en la modulacin de los movimientos convectivos que por tanto no se limitan a la astenosfera. Con respecto a esto existen dos hiptesis principales: a) que se d una conveccin generalizada en todo el manto o b) que los procesos convectivos sean independientes del manto superior e inferior, c) siendo tambin posible una situacin intermedia.El ncleo (2900-6370) (Guttemberg-cento da Terra)Es la capa ms interna, mayor que el manto con un radio de 3485 3 km entre Guttemberg (2900 km) y el centro de la tierra (6370 km). Representa el 14% del volumen y el 22% de la masa del planeta aproximadamente. La naturaleza metlica del ncleo y la dualidad de las fases lquida y slida lo convierte en el generador del campo magntico terrestre a modo de dnamo gigantesca. Del estudio de las ondas se deduce que se divide en dos partes:Ncleo externo: de naturaleza lquida ya que no transmite ondas S. Alcanza los 5100 km de profundidad, donde se sita la discontinuidad de wiechert-Lehman.Ncleo interno: slido a causa de la gran presin (se deduce por el aumento de velocidad de las ondas tengan, que indica una mayor rigidez en los materiales)

3. La composicin de la tierra3. 1. Composicin qumica globalEl anlisis directo de las zonas accesibles y la estimacin indirecta de las zonas profundas llevan a resultados que indican que los elementos ms abundantes de la tierra con sus porcentajes en masas aproximadas son: Hierrooxgeno,magnesionquelcalcioaluminio

40%28%,9%,3%,2, 5%2%.

Pero la tierra no es qumicamente homognea: la atmsfera, la hidrosfera y las diferentes geosferas slidas tienen diferentes distribucin de elementos. Segn Goldsmith, los elementos constituyentes de la tierra pueden dividirse atendiendo a su distribucin estadsticamente mayoritaria en las geosferas, en los siguientes grupos:Elementos siderfilos: con baja afinidad por el oxgeno y solubles en hierro fundido. Son frecuentes en rocas bsicas y en el manto y el ncleo: hierro, cobalto, nquel, oro...Elementos calcfilos: con gran afinidad por el oxgeno y el azufre, se concentran en sus agudos se encuentran en corteza, manto y ncleo: cobre, plata, cinc, cadmio, plomo...Elementos atmfilos: los componentes de la atmsfera, en estado puro o combinados. Hidrgeno, nitrgeno, carbono, oxgeno, gases nobles (agua, dixido de carbono,)Todos estos elementos qumicos se combinan y forman minerales, de los cuales los ms abundantes son los silicatos (81%) y el cuarzo (12%). Los otros minerales representan el 7% restante.3. 2. Composicin qumica y mineralgica de las capasCortezaLa corteza continental es posiblemente la zona ms heterognea, coexistiendo rocas de diferentes orgenes y composiciones. An as la inmensa mayora est formada por pocos elementos: el O representa el 50% del peso de la rocas slidas, el Si 25% y el resto es Al, Fe, Mg, Ca, Na y K. Mineralgicamente los principales componentes: son silicatos alumnicos y ferromanganesicos, de carcter ms bsico a medida que aumenta la profundidad, adems de los xidos. Las rocas sedimentarias son menos importantes que las metamrficas y magmticas.La corteza ocenica es ms densa. La capa de sedimentos es escasa y se reduce a precipitaciones qumicas, acumulaciones de esqueletos inorgnicos y fangos transportados por corrientes marinas. Por debajo, la rocas ms comunes son lavas basltica y gabros, junto con rocas cristalinas ms pobres en slice.MantoCasi no existe informacin directa sobre su composicin, pero el material que asciende a superficie en forma de lavas es ultrabsico, formados por minerales mficos como olivinos o piroxenos (silicatos de hierro, magnesio y calcio). Se cree que son residuos no fundidos del manto, que se suponen formados por peridotita en su zona ms externa, que a medida que aumenta la presin local a causa de la profundidad sufre cambios de fase para convertirse en espinela y posteriormente perovstita, progresivamente ms compactos y densos. Adems se han planteado otras hiptesis, como el predominio de dunitas, aunque stas tienen un contenido en potasio demasiado bajo. Aadems, tampoco se puede descartar la hiptesis de que los cambios en la velocidad de propagacin de las ondas se deban a cambios en la composicin qumica de los materiales.NcleoEl hierro es el candidato ideal para la composicin del ncleo debido a varios indicios:El aumento de densidad la composicin de los meteoritos sideritos la abundancia csmica de hierro.La hiptesis tradicional : sugiere un ncleo compuesto por una aleacin de hierro y nquel, con un contenido en nquel del 6% para explicar la alta densidad que predice los modelos. Los ltimos datos de densidad informan de que es algo menor que la calculada, por lo que se supone que adems de hierro y nquel, existen elementos ms ligeros como el azufre (de gran abundancia csmica y escaso en otras capas, forma sulfuro de hierro), el slice metlico o el carbono en forma de carburos metlicos. La naturaleza metlica del ncleo explica su alta densidad y el origen del campo magntico terrestre.