Corrientes de Convección, Expansión del Fondo Oceánico y Deriva Continental: Teorías Geológicas

Teorías Geológicas Fundamentales

Teoría de las Corrientes de Convección

Propuesta por Holmes, esta teoría expone que las corrientes de convección se producen como consecuencia del aporte de calor a los materiales del interior de la Tierra, procedente seguramente de la desintegración natural de los materiales radiactivos (rocas). Las rocas más calientes resultarían más ligeras que las frías y ascenderían. En las zonas superficiales se enfriarían, haciéndose más densas, por lo que volverían a descender.

Hoy se piensa que, a consecuencia de la alta temperatura reinante en el manto, este es capaz de experimentar deformaciones y de comportarse plásticamente, produciéndose en su seno grandes ascensos verticales de materiales a altas temperaturas que emergen en zonas superficiales de la atmósfera. Allí se enfrían y descienden, volviendo a incorporarse a las zonas profundas. Estos desplazamientos verticales son corrientes de convección que se encierran con otras horizontales, tanto en la zona superficial como en las zonas profundas, originándose celdas de convección.

Las dorsales corresponden a zonas bajo las cuales coinciden corrientes ascendentes de distinta celda, mientras que las zonas de subducción corresponden a lugares bajo los cuales coinciden corrientes descendentes de materiales enfriados de distinta celda. Las corrientes horizontales superficiales podrían arrastrar a los bloques litosféricos suprayacentes, dando lugar a fenómenos de empuje y arrastre.

Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico

Propuesta por Vine y Matthews tras estudiar la inversión del campo magnético terrestre que se detectó al analizar el paleomagnetismo de las rocas del fondo oceánico. La Tierra tiene un campo magnético que afecta a la orientación de las partículas metálicas de las rocas sedimentarias y las magmáticas durante su formación. Una vez que la roca se ha formado, las partículas han quedado atrapadas con su orientación, y si posteriormente se producen cambios en el campo magnético, la orientación de las partículas no se modifica.

Estudiando el paleomagnetismo de las rocas de las dorsales y del fondo oceánico, se aprecia que, paralelo al rift, aparecen bandas de rocas de anchura y longitud variada, cada una de las cuales está integrada por rocas del mismo paleomagnetismo, pero este es contrario al de las bandas contiguas. Puede decirse que hay una alternancia de bandas cuyas rocas tienen paleomagnetismo normal con bandas cuyas rocas tienen el paleomagnetismo invertido.

Estas observaciones demostraron que la Tierra tiene un campo magnético, pero que ese campo experimenta cambios de polaridad a lo largo del tiempo. Por tanto, durante periodos alternativos de regulación, el polo norte magnético del paleomagnetismo de las rocas de las bandas contiguas y a que el paleomagnetismo no se modifica, aunque cambie la polaridad del campo magnético. Así, en las épocas en las que el campo magnético era normal, se formaron las rocas de las bandas que presentan paleomagnetismo normal. Si posteriormente cambia la polaridad, las rocas que se forman ahora y que constituyen nuevas bandas tendrán paleomagnetismo invertido.

La consecuencia de bandas sobre el fondo oceánico se repite de forma simétrica a uno y otro lado del rift de la dorsal. Para explicar esta distribución simétrica, Vine y Matthews emitieron en el año 1963 la teoría de la expansión del fondo oceánico, según la cual se está produciendo continuamente por el rift de la dorsal la inyección de materiales magmáticos procedentes de la astenosfera. Esos materiales, antes de solidificarse, adquieren el paleomagnetismo del campo magnético reinante en ese momento. Cuando después se invierte el campo magnético, los nuevos materiales aportados se desplazarán a uno y otro lado del rift, formarán una nueva banda paralela al rift, pero con paleomagnetismo invertido respecto a la anterior banda, ya que las partículas metálicas de estas rocas que se están creando tienen el paleomagnetismo invertido.

Los rifts de las dorsales son lugares en los que se está creando litosfera oceánica nueva, y ahí la inyección de materiales astenosféricos actuarían como una cuña, provocando el desplazamiento a uno y otro lado del rift. Este desplazamiento es la expansión del fondo oceánico y supondría el desplazamiento de las placas, con el consiguiente alejamiento de los continentes de una y otra orilla.

Paleomagnetismo

El paleomagnetismo se define como la orientación de las partículas metálicas de acuerdo al campo magnético reinante durante la formación de la roca.

Terremoto

Un terremoto es una sacudida brusca y súbita que se origina en un punto del interior (hipocentro) y se propaga en todas direcciones mediante ondas llamadas ondas sísmicas, que son de varios tipos y que pueden registrarse con aparatos llamados sismógrafos en gráficas llamadas sismogramas.

Teoría de la Deriva Continental

Emitida en su forma inicial por Alfred Wegener, resultó revolucionaria y muy polémica. Se basó en la distribución de las grandes cordilleras americanas y en el encaje de la costa este de Sudamérica con el golfo de Guinea. Podría resumirse diciendo que, al principio de los tiempos, la Tierra estaba única formando un único supercontinente (Pangea) rodeado por un único océano (Pantalasa). Pangea se rompió en una serie de bloques que, con el paso del tiempo, se fueron separando e iniciaron un movimiento (deriva) hacia el ecuador y hacia el oeste hasta llegar a ser los continentes actuales en la posición y localización que ocupan hoy.

El desplazamiento de los bloques afectaría a los sedimentos acumulados en los geosinclinales de sus márgenes. En consecuencia, los sedimentos se van plegando con el avance de los continentes, a lo que Wegener llamó efecto proa. Así se forman las cordilleras. La causa que propone Wegener para la deriva es, por una parte, la rotación de la Tierra, que provoca una fuerza centrífuga que desplazaría los continentes hacia el ecuador, y por otra parte, la atracción de los planetas y el Sol sobre los continentes más densos. Esto produciría un freno a la rotación hacia el este que se traduce en un desplazamiento al oeste.

En su época no se pudo demostrar el desplazamiento y, como consecuencia, tras un rápido y breve éxito, se fue desprestigiando la teoría y se abandonó. En 1950 se recuperó y en la época siguiente se actualizó y fue fácilmente aceptada, aunque la causa que propuso Wegener no se tomó por válida. Hay pruebas de distintos tipos recopiladas por los geólogos, argumentos topográficos, geológicos, etc. Hace 300 millones de años, los continentes estaban todos unidos en Pangea, rodeado por Pantalasa. Pangea presentaba una bahía abierta hacia el este ocupada por el mar de Tetis, que será el futuro Mediterráneo, porque separaba lo que después sería Eurasia de lo que sería África.

Pangea se rompe en dos bloques que se empezaron a separar y contribuyeron a dos supercontinentes. Se desarrolló una fosa desde lo que hoy es Gibraltar hasta Borneo. En esa fosa se fueron acumulando sedimentos y se fueron produciendo fenómenos magmáticos. Comienza a abrirse el Atlántico sur, el Índico se va desarrollando y la India continúa su deriva hacia el sur de Eurasia, mientras Australia permanece unida a la Antártida.

Placas Litosféricas

Una placa es una región litosférica estable de miles de kilómetros cuadrados de superficie, delimitada por franjas inestables geológicas de gran actividad sísmica y volcánica. Esas franjas están constituidas por dorsales, cordilleras, etc.

Método Sísmico

El método sísmico se basa en dos puntos:

• A) Gracias al estudio de los sismogramas producidos por distintas estaciones sismológicas de un terremoto y a los sismogramas producidos en una misma estación de distintos terremotos, podemos deducir a qué velocidad se encuentra una onda sísmica en un momento determinado, su profundidad y qué trayectoria lleva.
• B) La velocidad de propagación está en función del tipo de onda, de la densidad y rigidez de los materiales por los que circula esa onda.

Como consecuencia de estos dos puntos, se puede detectar si hay cambios o no en la velocidad en las ondas y, en el caso de que existiera cambio de velocidad, conocer cuánto varía y dónde ocurre el cambio de velocidad.

Como resumen de los datos, diremos que la Tierra no es homogénea, está compuesta por capas superpuestas y concéntricas. Esas capas se diferencian entre sí por su composición, su densidad y su estado físico. Las capas están ordenadas hacia el centro de la Tierra en orden creciente a su densidad, y la separación entre ellas la llamamos superficie de discontinuidad. Dos de primer orden que separan tres capas principales: corteza, manto y núcleo.