Los materiales de la geosfera se disponen en unidades o capas concéntricas que presentan comportamiento físico y composición química diferentes.
Por su composición química la Tierra se encuentra diferenciada en :
Corteza: Es la capa más superficial de la geosfera, es muy delgada en comparación con el resto de al geosfera. Representa el 1% de la masa y el 1,6% del volumen. Está formada por silicatos hidratados. Es poco compacta. Está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovicic (Moho).
. Corteza continental: Forma la mayor parte de los continentes. Su espesor es variable aunque tienen un espesor medio de 40 km. Su espesor es mayor bajo la grandes cordilleras donde la discontinuidad de Moho se encuentra a unos 70-80 km. de profundidad. Es la capa más estable de la corteza. Es rica en aluminio (Al), sodio (Na) y potasio (K). Es mucho más antigua que la corteza oceánica.
. Corteza oceánica: Forma el fondo de los océanos. Es más delgada y densa que la continental. . Es relativamente uniforme en su composición. Es más rica en calcio (Ca), hierro (Fe), y magnesio (Mg). Tiene un espesor medio de unos 10 km. Las rocas de la corteza oceánica nunca superan 180 millones de años, porque la litosfera oceánica se crea y se destruye constantemente
Manto: Capa intermedia más extensa, que constituye el 68% de la masa y el 82% del volumen. Los materiales están compactados debido a la presión. Está formada por silicatos. Se divide en:
.Manto superior: Se extiende hasta los 700 km. de profundidad. La presión y temperatura que presenta permiten que sus rocas tengan plasticidad y sean capaces de fluir. .Manto inferior: Alcanza hasta los 2900 km. Limita con el núcleo mediante la discontinuidad de Gutenberg. El aumento de presión y temperaturas que los minerales cambien hacia formas de estructura compacta y densa.
El límite entre manto superior y manto inferior se denomina discontinuidad de Repetti. La densidad aumenta progresivamente de los 3,2 g/cm 3 en la parte superior hasta los 5,5 g/cm 3 en las zonas próximas al núcleo. La temperatura asciende progresivamente desde los 1500 ºC hasta los 3000 ºC.
Núcleo: Situado en la parte más interna. Constituye el 32% de la masa y el 16% del volumen. Las rocas que lo constituyen están formadas principalmente por hierro (Fe) y níquel (Ni). Estos materiales le dan una elevada densidad entre 10 y 13 g/cm 3, y son los responsables del campo magnético terrestre. Se divide en dos capas entre las cuales se encuentra la discontinuidad de Lehmann-Wiecher situada a unos 5100 km.:
. Núcleo externo que se extiende hasta los 5100 km. Su temperatura es de unos 4000 ºC y es líquido y bastante fluido.
. Núcleo interno que termina en el centro de la Tierra a los 6371 km. Su temperatura es de unos 6000 ºC. Es sólido y muy denso.
Por su comportamiento físico se distinguen:
Litosfera: Capa sólida con un comportamiento rígido. Comprende la corteza más los 100 primeros km. del manto. No es continua sino que está dividida en placas de distintos tamaños que se mueven o deslizan unas respecto a otras, chocan, se destruyen y se construyen, debido a que están sometidas a los movimientos de convección que tienen lugar en la astenosfera, o a lo largo de todo el manto. El espesor de las placas puede variar de 10 km. hasta 300 km. en algunas áreas continentales.
Astenosfera: Dentro del manto superior, es una zona de comportamiento semiplástico. Los materiales están semifundidos, lo que provoca que las ondas sísmicas se propaguen más lentamente. Los materiales de la astenosfera presentan movimientos de convección que son los responsables del movimiento de las placas. Su grosor es variable, se extiende desde la litosfera hasta aproximadamente los 600 km.
Mesosfera: Se corresponde con todo el manto inferior y parte del manto superior. Se comporta como una zona sólida y rígida, que permite sin embargo la existencia de corrientes de convección. En la zona entre el manto y el núcleo existiría una capa denominada capa D de la cual ascenderían por convección enormes masas de materiales calientes formando unos penachos o plumas térmicas que pueden llegar hasta la superficie creando los puntos calientes.
Endosfera: Se corresponde con el núcleo. Consta de una parte interna que se comporta rígidamente, como un sólido, y otra externa que se comporta como un fluido, donde se cree que puede haber corrientes de convección que explicarían la existencia del campo magnético terrestre. Estas corrientes estarían provocadas por la diferencia de temperaturas causadas por la distinta acumulación de elementos radiactivos. Los materiales más calientes ascenderían hacia la parte superior del núcleo enfriándose por contacto con el manto y posteriormente descenderían hacia el núcleo interno arrastrados por corrientes frías.
La energía geotérmica o calor interno de la Tierra corresponde a un aumento medio de temperatura de 0,03 ºC por metro que se profundiza (30 ºC/km.). La variación de la temperatura con respecto a la profundidad se denomina gradiente geotérmico.
El flujo térmico viene dado por: Q = K . gradiente geotérmico (Q = flujo térmico, que se define como la cantidad de calor que la Tierra libera por unidad de superficie y tiempo; K = conductividad de las rocas).
