Fenómeno físico de las mareas
La explicación completa del mecanismo de las mareas, con todas las periodicidades, es extremamente larga y complicada. Así que se comenzara empleando todas las simplificaciones posibles para luego acercarse a la realidad suprimiendo algunas de estas simplificaciones.
Se considerara que la Tierra es una esfera sin continentes rodeada por una hidrosfera y que gira alrededor del Sol en una trayectoria elíptica sin girar sobre su eje. Por ahora no se tendra en cuenta la Luna.
Cuando un astro esta en órbita alrededor de otro, la fuerza de atracción gravitacional entre los dos viene dada por la ley de gravitación de Newton:

Donde:
• es la constante de gravitación universal.
• y son las masas de los dos cuerpos.
• es la distancia entre los centros de masas de los dos astros.
Esta fuerza de atracción es la fuerza centrípeta que hace que el astro describa una circunferencia.

Donde:

• es la masa del astro.
• es la velocidad angular del astro y su período orbital.
• es la distancia entreel centro de masas del astro y el centro de rotación, que coincide con el centro de masas de los dos astros. Si el otro astro es mucho mas masivo ( ), el centro de rotación esta muy cerca del centro de masas del astro masivo y . Es el caso que ocurre con la Tierra y el Sol.

El valor de la aceleración de gravedad debida al Sol es exactamente el que corresponde a una órbita con la velocidad angular y con el centro de masas terrestre a una distancia del Sol. Todas las partes de la Tierra tienen la misma velocidad angular alrededor del Sol, pero no estan a la misma distancia. Las que estan mas lejos que el centro de masas sentira una aceleración de gravedad menor que la necesaria y la que estan a una distancia inferior sentiran una aceleración mayor que la necesaria.
Existe otra fuerza, del mismo orden de magnitud, debida al hecho que las fuerzas de atracción convergen hacia el centro del Sol, que se encuentra situado a una distancia finita. Se describira mas adelante.
En algunas fuentes se comete el error de añadir lasaceleraciones centrífugas. Si opta por utilizar un sistema de referencia inercial (inmóvil respecto a la estrellas), no se deben tener en cuenta las fuerzas centrífugas, que son fuerzas ficticias y que sólo aparecen en sistemas de referencia acelerados. Un observador en la Tierra ve fuerzas centrífugas porque la Tierra esta en caída libre hacia el Sol. En cambio, para un observador exterior fijo, solo existen las fuerzas reales, como la fuerza de atracción que constituye la fuerza centrípeta.2

-El manto: Situado entre 30 y 2900 km de profundidad. Constituido por el manto superior de unos 600 km de espesor y el manto inferior de 2200 km de espesor. El manto superior se une con la zona de transición hacia el inferior y se divide en varias zonas: Manto superior propiamente dicho (arriba de 350 km de profundidad), la discontinuidad de los 400 km, la zona de transición superior, la discontinuidad de los 650 km y la zona de transición inferior (hasta 1050 km). Grandes partes del manto superior estan compuestas de rocas llamadas ultramaficas, que contienen mas del 70% de minerales ricos en hierro y magnesio. En la tabla 3.2 (Condie) se muestra un estimado de la composición química del manto, donde se nota que cerca del 90% esta constituido por óxidos de Sílice, Magnesio y Hierro. El manto superior presenta zonas con una fusión incipiente de las rocas ultramaficas debida a la presencia de pequeñas cantidades de agua.

-La corteza: Es la capa mas externa de la tierra, con un espesor variable entre 30 y 130 km. Esta separada del Manto por la discontinuidad de Mohorovicic (conocida como Moho). Constituye la parte rocosa y sólida de la tierra. Tiene una superficie de 200 millonesde km2 y se estima que representa el 1% del volumen y el 0.5% de la masa de la tierra. Tiene dos divisiones principales de acuerdo con su composición predominante: SIAL (Sílice Aluminio) y SIMA (Sílice Magnesio). La corteza es de dos tipos: -Continental, con un espesor promedio de 40 km (entre 30 y 80 km), compuesta por SIMA y SIAL y –Oceanica, con un espesor promedio de 7 km (5-15 km), compuesta sólo de SIMA. Puede considerarse un tercer tipo de corteza como una transicional. La corteza continental mas la transicional constituyen el 41% en area y 79% en volumen de la corteza total. El 71% de la corteza queda bajo el mar y el 29% en zonas emergidas. Otra característica de la distribución de la corteza es que hay mayor cantidad de tierra en el hemisferio norte que en el hemisferio sur. La mayor altura de la corteza es el Himalaya (Asia) con 9000 m de altura. La mayor profundidad en el océano es la fosa de las Marianas localizada en el Japón con 11000 m de profundidad.

Otra manera de clasificar las distintas capas que constituyen la tierra es la siguiente:
-Atmósfera: Capa gaseosa que rodea la tierra
-Hidrósfera: Conjunto de agua existente en la tierra
-Biosfera: Conjunto de seres vivos que habitan la superficie de la tierra
-Litosfera: Conjunto de materiales sólidos de la superficie de la tierra. Constituida por una serie de placas rígidas de 50 a 150 km de espesor. Incluye la corteza y parte del manto superior.
-Astenosfera: Capa que limita con lalitosfera hacia el interior de la tierra, es mas caliente, mas densa y su principal característica es su plasticidad que permite a las placas tectónicas moverse. Va desde la base de la litosfera hasta unos 700 m de profunidad en el manto superior principalmente.
-Mesosfera: Abarca la parte inferior de la zona de transición y el manto inferior. Es una capa pasiva en términos de procesos de deformación.


TECTÓNICA DE PLACAS

La expansión del piso oceanico es el proceso por el cual la litosfera oceanica se divide en las dorsales oceanicas y se mueve hacia fuera del eje de las dorsales a medida que nueva corteza se forma y rellena la fractura resultante. La litosfera oceanica es luego consumida en las zonas de subducción para acomodar la nueva corteza de manera que el area de la tierra permanece constante. Aunque son varias las evidencias que soportan esta teoría, la evidencia mas definitiva viene a partir del estudio de las anomalías magnéticas que caracterizan el suelo oceanico.

Se encontró que tanto lavas como sedimentos marinos presentan un magnetismo que señala aproximadamente la misma dirección que la de los polos actuales, pero cuyo sentido no es siempre el mismo actual. Se ha encontrado una serie de períodos en los cuales el campo magnético terrestre tiene el mismo sentido que hoy (“normales”) y períodos en los cuales este sentido se invierte (“inversos”) y a partir de el estudio de sedimentos marinos y depósitos continentales asociados a lavas se pudoestablecer un calendario valido para todo el globo. Vine y Matthews (1963) fueron quienes propusieron que las bandas de magnetismo alternadas en la corteza oceanica son debidas al magnetismo reinante a medida que nueva litosfera es formada en los centros de expansión oceanica o dorsales medio oceanicas.

Es decir, uno de los descubrimientos mas profundos en paleomag El resultado de este pequeño desequilibrio de fuerzas es que el agua de los océanos situada en el lado opuesto al Sol siente una fuerza que la empuja hacia el exterior de la órbita, mientras que el agua situada en el lado orientado hacia el Sol siente una fuerza que la empuja hacia dicho astro. La consecuencia es que la esfera de agua que recubre a la Tierra se alarga ligeramente y se transforma en un elipsoide de revolución cuyo eje mayor esta dirigido hacia el Sol. Se vera que este alargamiento relativo es muy pequeño: del orden de uno entre diez millones.