TECTONICA DE PLACAS
Tectónica de placas
La tectónica de placas es
una teoría geológica que explica la forma en que está
estructurada la litosfera (la porción externa más fría y rígida
de la Tierra). La teoría da una
explicación a las placas
tectónicas que forman la
superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en
su movimiento sobre el manto
terrestre fluido, sus direcciones
e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis).
Asimismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas
del planeta (como el cinturón de
fuego del Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a
islas y continentes y no en el centro del océano.
Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a otras con
velocidades de 2,5 cm/año1 lo que es, aproximadamente,
la velocidad con que crecen las uñas de las manos. Dado que se desplazan
sobre la superficie finita de la Tierra,
las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o límites provocando intensas
deformaciones en la corteza y litosfera de la Tierra, lo que ha dado lugar a la
formación de grandes cadenas montañosas (por ejemplo las cordilleras de Himalaya, Alpes, Pirineos, Atlas, Urales, Apeninos, Apalaches, Andes, entre muchos otros) y grandes
sistemas de fallas asociadas con éstas (por ejemplo, el sistema de fallas de San Andrés). El contacto
por fricción entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de
los terremotos. Otros fenómenos
asociados son la creación de volcanes (especialmente notorios en el cinturón de fuego del océano Pacífico) y las fosas oceánicas.
Las placas tectónicas se componen de dos tipos distintos de litosfera: la corteza continental, más
gruesa, y la corteza oceánica, la cual es relativamente delgada. La parte
superior de la litosfera se le conoce como Corteza
terrestre, nuevamente de dos tipos (continental y oceánica). Esto significa que
una placa litosférica puede ser una placa continental, una oceánica, o bien de
ambos, si fuese así se le denomina placa mixta.
Uno de los principales
puntos de la teoría propone que la cantidad de superficie de las placas (tanto
continental como oceánica) que desaparecen en el manto a lo largo de los bordes
convergentes de subducción está más o menos en equilibrio con la
corteza oceánica nueva que se está formando a lo largo de los bordes
divergentes (dorsales oceánicas) a través del proceso conocido como expansión del fondo oceánico. También
se suele hablar de este proceso como el principio de la "cinta
transportadora". En este sentido, el total de la superficie en el globo se
mantiene constante, siguiendo la analogía de la cinta transportadora, siendo la
corteza la cinta que se desplaza gracias a las fuertes corrientes convectivas de la astenósfera, que hacen las veces de
las ruedas que transportan esta cinta, hundiéndose la corteza en las zonas de
convergencia, y generándose nuevo piso oceánico en las dorsales.
La teoría también explica
de forma bastante satisfactoria la forma como las inmensas masas que componen
las placas tectónicas se pueden "desplazar", algo que quedaba sin
explicar cuando Alfred Wegener propuso la teoría de la Deriva Continental, aunque existen
varios modelos que coexisten: Las placas tectónicas se pueden desplazar porque
la litósfera tiene una menor densidad que la astenósfera, que es la capa que se
encuentra inmediatamente inferior a la corteza. Las variaciones de densidad
laterales resultan en las corrientes de convección del manto, mencionadas
anteriormente. Se cree que las placas son impulsadas por una combinación del
movimiento que se genera en el fondo oceánico fuera de la dorsal (debido a
variaciones en la topografía y densidad de la corteza, que resultan en diferencias en las fuerzas gravitacionales, arrastre, succión vertical, y zonas de subducción). Una explicación diferente
consiste en las diferentes fuerzas que se generan con la rotación del globo
terrestre y las fuerzas de marea del Sol y de la Luna. La importancia relativa de cada
uno de esos factores queda muy poco clara, y es todavía objeto de debate.
Se han identificado tres
tipos de bordes: convergentes (dos placas chocan una contra la otra),
divergentes (dos placas se separan) y transformantes (dos placas se deslizan
una junto a otra).
La teoría de la tectónica
de placas se divide en dos partes, la de deriva
continental, propuesta por Alfred
Wegener en la década de 1910, y la de expansión del fondo oceánico,
propuesta y aceptada en la década
de 1960, que mejoraba y ampliaba a la anterior. Desde su aceptación ha
revolucionado las ciencias de la
Tierra, con un impacto comparable al que tuvieron las teorías de la gravedad de Isaac
Newton y Albert Einstein en la Física o las leyes de Kepler en la Astronomía.
Causas del movimiento de las placas
El origen del movimiento de
las placas está en unas corrientes de materiales que suceden en el manto, las
denominadas corrientes de convección, y sobre todo, en la fuerza de la
gravedad. Las corrientes de convección se producen por diferencias de
temperatura y densidad, de manera que los materiales más calientes pesan menos
y ascienden y los materiales más fríos, son más densos, pesados y descienden.
El manto, aunque es sólido,
se comporta como un material plástico o dúctil, es decir, se deforma y se
estira sin romperse, debido a las altas temperaturas a las que se encuentra,
sobre todo el manto inferior.
En las zonas profundas el
manto hace contacto con el núcleo, el calor es muy intenso, por eso grandes
masas de roca se funden parcialmente y al ser más ligeras ascienden lentamente
por el manto, produciendo unas corrientes ascendentes de materiales calientes,
las plumas o penachos térmicos. Algunos de ellos alcanzan la litosfera, la
atraviesan y contribuyen a la fragmentación de los continentes.
En las fosas oceánicas, grandes fragmentos de
litosfera oceánica fría se hunden en el manto, originando por tanto unas
corrientes descendentes, que llegan hasta la base del manto.
Las corrientes ascendentes
y descendentes del manto podrían explicar el movimiento de las placas, al
actuar como una especie de "rodillo" que las moviera.
Antecedentes históricos
La tectónica de placas
tiene su origen en dos teorías que le precedieron: la teoría de la deriva continental y la teoría de la expansión del fondo oceánico.
La primera fue propuesta
por Alfred Wegener a
principios del siglo XX y pretendía explicar el intrigante
hecho de que los contornos de los continentes ensamblan entre sí como un
rompecabezas y que éstos tienen historias geológicas comunes. Esto sugiere que
los continentes estuvieron unidos en el pasado formando un supercontinente
llamado Pangea (en idioma
griego significa "todas las
tierras") que se fragmentó durante el período Jurásico, originando los continentes
actuales. Esta teoría fue recibida con escepticismo y finalmente rechazada
porque el mecanismo de fragmentación (deriva polar) no podía generar las
fuerzas necesarias para desplazar las masas continentales.
-Las placas se mueven y
causan terremotos-. La teoría de expansión del fondo oceánico fue propuesta
hacia la mitad del siglo XX y está sustentada en observaciones
geológicas y geofísicas que indican que las cordilleras meso-oceánicas
funcionan como centros donde se genera nuevo piso oceánico conforme los
continentes se alejan entre sí. Esto fue propuesto por John Tuzo Wilson.
La teoría de la tectónica
de placas fue forjada principalmente entre los años 50 y 60 y se le considera
la gran teoría unificadora de las Ciencias
de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones geológicas y
geofísicas de una manera coherente y elegante. A diferencia de otras ramas de
las ciencias, su concepción no se le atribuye a una sola persona como es el
caso de Isaac Newton o Charles
Darwin. Fue producto de la colaboración internacional y del esfuerzo de
talentosos geólogos (Tuzo Wilson, Walter
Pitman), geofísicos (Harry Hammond Hess, Allan
V. Cox) y sismólogos (Linn Sykes, Hiroo
Kanamori, Maurice Ewing), que
poco a poco fueron aportando información acerca de la estructura de los
continentes, las cuencas oceánicas y el interior de la Tierra.
Límites de placas
Son los bordes de una placa
y es aquí donde se presenta la mayor actividad tectónica (sismos, formación de montañas,
actividad volcánica), ya que es donde se produce la interacción entre placas. Hay
tres clases de límite:
Divergentes: son límites en los que las
placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones
más profundas (por ejemplo, la dorsal
mesoatlántica formada por la
separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y
Sudamérica).
Convergentes: son límites en los que una
placa choca contra otra, formando una zona de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la
placa continental) o un cinturón
orogénico(si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como
"bordes activos".
Transformantes: son límites donde los
bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación.
En determinadas
circunstancias, se forman zonas de límite o borde, donde se unen tres o más
placas formando una combinación de los tres tipos de límites.
Límite divergente o constructivo: las
dorsales
Dorsal oceánica.
Son las zonas de la
litosfera en que se forma nueva corteza oceánica y en las cuales se separan las
placas. En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta
de esta separación es rellenado por material de la corteza, que surge del magma
de las capas inferiores. Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en
las uniones de tres placas está relacionado con la formación de puntos calientes. En estos casos, se
junta material de la astenosfera cerca de la superficie y la energía cinética es suficiente para hacer pedazos la
litosfera. El punto caliente que originó la dorsal mesoatlántica se encuentra
actualmente debajo de Islandia, y
el material nuevo ensancha la isla algunos centímetros cada siglo.
Un ejemplo típico de este
tipo de límite son las dorsales
oceánicas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica) y en el
continente las grietas como el Gran Valle del Rift.
Límite convergente o destructivo
La placa oceánica se hunde por debajo de la placa continental.
Las características de los
bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que chocan.
Con frecuencia las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula
tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía acumulada que
sobrepasa el necesario para producir el deslizamiento brusco de la placa
marina. La energía potencial acumulada es liberada como presión o
movimiento; debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos
movimientos ocasionan terremotos,
de mayor o menor intensidad. Los puntos de mayor actividad sísmica suelen
asociarse con este tipo de límites de placas.
Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental
(menos densa) la placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la
modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el
agua y un grupo de montañas en tierra.
Cuando dos placas continentales colisionan (colisión continental),
se forman extensas cordilleras formando un borde de obducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre
la placa Indoaustraliana y la placa
Euroasiática.
Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas
(por ejemplo, Japón).
Límite transformante,
conservativo o neutro[
Falla de San Andrés.
El movimiento de las placas
a lo largo de las fallas de transformación puede causar considerables cambios
en la superficie, lo que es particularmente significativo cuando esto sucede en
las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la fricción, las placas no
se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas
hasta llegar a un nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para
producir el movimiento. La energía
potencial acumulada es liberada
como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica cantidad de energía
almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos,
de mayor o menor intensidad.
Un ejemplo de este tipo de
límite es la falla de San Andrés,
ubicada en el Oeste de Norteamérica,
que es parte del sistema de fallas producto del roce entre la placa Norteamericana
y la del Pacífico.
Medición de la velocidad de las placas tectónicas
La medición actual de la
velocidad de las placas tectónicas se realiza mediante medidas precisas de GPS. La velocidad antigua de las
placas se obtiene mediante la restitución de cortes geológicos (en corteza
continental) o mediante la medida de la posición de las inversiones del campo
magnético terrestre registradas en el fondo oceánico.
Actividad 10
¿Qué
son agentes tectónicos?
¿Que son plegamientos o pliegue?
Describe por medio de un dibujo los elementos de un pliegue?
¿Cuál es la clasificación de los pliegues?
Realiza un dibujo de la tectónica de placas del Caribe
Realiza un cuadro comparativo sobre la epirogénesis y la orogénesis?
¿Qué es la tectónica global?
Realiza un cuadro comparativo sobre la teoría de la “Expansión del
suelo del océano” con la idea de la “Deriva continental”
¿Qué
es pangea?
