Manto terrestre: qué es, estructura y función

El manto de la Tierra es la región de la geosfera comprendida entre la discontinuidad de Mohorivicic hasta los 2.900 km de profundidad. A partir de este punto, se encuentra la discontinuidad de Wiechert-Gutenberg, un límite que separa el manto inferior del núcleo externo.

A diferencia de la corteza terrestre, el manto es una capa confinada que no esta en contacto con los agentes geológicos externos. Por tanto, los factores de composición, temperatura y presión determinan los eventos mantélicos. De esta manera, los procesos geológicos internos serán esenciales para entender las características del manto de la Tierra.

Aquí puedes aprender sobre la Corteza terrestre: qué es y tipos.

• El manto terrestre representa el 83% del volumen y el 67% de la masa del planeta.
• En él, se concentran temperaturas y presiones suficientes para rebasar los puntos de fusión de los minerales. Estos parámetros determinan que las rocas más estables sean las formadas por piroxenos y olivinos magnesianos, como es el caso de las peridotitas y otras litologías ultramáficas.
• Desde una visión general, los componentes más comunes en el manto de la Tierra son los silicatos de Fe, Mg, Al y óxidos.
• Dado que la composición marca los puntos de fusión de los minerales, es posible encontrar materiales fundidos en una zona del manto y parcialmente fundidos en otra. La presencia de material fundido menos denso disminuye la velocidad de las ondas sísmicas en las partes superiores del manto. Cabe destacar que la difusión de calor no es instantánea, por lo que hay material frio interactuando con plumas térmicas más profundas.
• Por consiguiente, tiene una estructura heterogénea con diferentes temperaturas que posibilitan las corrientes convectivas responsables de la tectónica de placas.
• El confinamiento de esta capa impide su observación directa y hace necesario el estudio de las ondas sísmicas para determinar los límites debido a cambios composicionales y la presencia de fases minerales densas.

Las diferencias composicionales en el manto permiten la identificación de diversos tramos atendiendo a los cambios químicos de los minerales. Estas diferencias no solo pueden verse a través del comportamiento de las ondas sísmicas, como las anomalías de Bouguer. También se intuyen por la evolución de las fases minerales en laboratorio y la composición del magma, materiales o xenolitos procedentes del manto expulsados durante las erupciones volcánicas.

Manto superior terrestre

• La parte superior del manto de la Tierra es una región donde los materiales se comportan como cuerpos plásticos y es difícil establecer un límite nítido con la corteza. En un primer tramo, hasta los 40 km de profundidad, las peridotitas en facies de plagioclasa son predominantes. Sin embargo, el aumento de la presión se hace patente a través de una serie de reacciones que empujan la composición hacia la fase de la espinela. A continuación, deriva a peridotitas ricas en granate gracias a la presión en las regiones comprendidas entre 80 a 300 km de profundidad. Esto muestra que el límite entre corteza y manto es una zona de transición donde la composición tiene un papel predominante.
• En la parte inferior del manto superior, las transformaciones minerales acontecidas son determinantes para establecer el límite con el manto inferior. El aumento de la presión permite el paso a las fases polimórficas más densas. De esta manera, entre 300-460 km de profundidad, el ortopiroxeno pasa a granate majorítico, mientras que el olivino se transforma a wadsleyita. Aparte de la deshidratación de la serpentina, a los 500 km acontece una nueva fase mineral del olivino llamada ringwoodita.
• Todos estos cambios químicos llevan aparejados un aumento de las propiedades específicas como la densidad. En el manto superior los valores de densidad se sitúan entre los 3,4-4,3 g/cm³. Además, cabe destacar que temperatura y presión no se distribuyen homogénea ni instantáneamente. Por tanto, pueden encontrarse zonas donde la transformación mineral no se haya dado, lo que justifica que se hable de intervalos y no de profundidades exactas.

Manto inferior terrestre

• Los cambios químicos que separan el manto superior del manto inferior ocurren a una profundidad de 660 km. En este punto acontece la disociación de la ringwoodita en perovskita y ferropericlasa. Esta transformación mineral, aumenta la densidad en el manto inferior hasta los 5,4 g/cm3, lo que explica el incremento de la velocidad de las ondas sísmicas. Esta parte del manto de la Tierra posee una temperatura media de 3.000 °C. El cambio brusco en la densidad hace que los fragmentos subducidos atraviesen en cascada el manto inferior.
• La caída súbita del material hace que se acumule en el límite con el núcleo externo hasta que la temperatura los funde y vuelve a emergerlos a través de las plumas mantélicas. La adicción de materiales con composiciones diferentes puede combinarse con los factores de presión y temperatura para dar otras fases minerales.
• No obstante, la composición del manto inferior puede considerarse constante hasta el nivel discontinuo D que lo separa del núcleo externo. Por tanto, el manto de la Tierra es una región de la geosfera donde los cambios composicionales impulsados por la presión y las corrientes convectivas inducidas por la temperatura determinan su dinámica y características.

El manto de la Tierra es un aislante térmico donde los materiales de la corteza subducen y se reciclan. En esta capa ocurre la distribución de calor responsable de las corrientes convectivas que hacen posible la dinámica de la tectónica de placas.

Además, las transformaciones minerales que ocurren en el manto terrestre escenifican el comportamiento de los materiales ante parámetros como la presión. Por tanto, permite entender el comportamiento reológico y mecánico de estos, lo cual tiene implicaciones industriales importantes.

La actividad volcánica, que depende de la ascensión del material mantélico, proporciona elementos químicos esenciales para la vida como es el caso del CO2. Por tanto, el manto de la Tierra es una región de la geosfera donde se fraguan los procesos geológicos internos que determinan numerosos aspectos del planeta.

Como ya conoces mejor qué es el manto terrestre, su estructura y función, ahora te animamos a leer sobre el Núcleo de la Tierra: qué es, características y estructura.

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