Estructura y Dinámica de la Tierra: Tectónica de Placas

Estructura de la Tierra

Capas de la Tierra

La Tierra tiene un radio medio de 6373 km y está constituida por tres capas que tienen diferente composición, espesor y características. Están separadas por discontinuidades, regiones definidas porque en ellas se aprecia un cambio importante en la velocidad de las ondas sísmicas que las atraviesan.

Tectónica de Placas

La Tectónica de Placas es una teoría globalizadora que explica los procesos geológicos que tienen lugar en la superficie terrestre como consecuencia de la actividad interna de la Tierra.

Teoría de la Deriva Continental

Fue enunciada por el científico alemán Alfred Wegener. Según Wegener, hace unos 300 millones de años todos los continentes estaban unidos formando un supercontinente al que llamó Pangea, rodeado por un océano, Panthalassa. Esta masa continental comenzó a romperse hace unos 200 millones de años y los fragmentos viajaron a la deriva, sobre el fondo oceánico, hasta alcanzar la posición actual.

Pruebas de la Teoría de la Deriva Continental

• Pruebas geográficas: Coincidencia en la forma de los continentes, lo que indica que en el pasado podrían estar unidos.
• Pruebas paleontológicas: Existencia de fósiles idénticos, que no pudieron cruzar los océanos, localizados en continentes ahora separados por miles de kilómetros.
• Pruebas paleoclimáticas: Los restos de antiguas masas continentales que, hace 300 millones de años, formaban un gran casquete polar, con señales de estar cubiertos de hielo.
• Pruebas geológicas y tectónicas: Al unir los continentes actuales, se puede observar que los tipos de rocas, su cronología y las cadenas montañosas, se continuarían en continentes ahora alejados.

Alfred Wegener no pudo explicar cuáles eran las fuerzas que hacían moverse a las masas continentales, y propuso que podían ser la fuerza centrífuga generada por la rotación de la Tierra y la atracción gravitacional del Sol y la Luna.

Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico

Los datos anteriores llevaron al profesor Harry Hess a enunciar, en 1962, la teoría de la Expansión de los Fondos Oceánicos. Según Hess, los fondos oceánicos se formaban en las dorsales oceánicas a partir del magma procedente del manto. Este nuevo "suelo" oceánico empujaba al ya existente y, como consecuencia, los fondos oceánicos se expandían y se destruían en las fosas oceánicas en algunos bordes continentales.

La prueba decisiva que demostró la expansión del fondo oceánico fue aportada por Fred Vine y Drummond Matthews al estudiar el magnetismo remanente en las rocas de los fondos marinos. Encontraron, a ambos lados del eje de la dorsal, unas bandas magnéticas paralelas y simétricas que mostraban las inversiones del campo magnético terrestre, lo que demostró la creación de litosfera oceánica y la expansión del fondo marino.

Placas Litosféricas

La superficie de la Tierra está dividida en bloques o placas rígidas de diferentes formas y tamaños, denominadas placas litosféricas o tectónicas. Según el tipo de corteza que las constituya, las placas pueden ser: oceánicas, continentales y mixtas.

Tipos de Límites de Placas

Límites Divergentes: Dorsales Oceánicas

Son las zonas donde se separan dos placas. El magma que asciende del manto por el rift crea nueva corteza oceánica. Son zonas de actividad sísmica y volcánica.

Límites Convergentes

Cuando dos placas se aproximan, una placa oceánica se introduce (subduce) por debajo de otra, continental u oceánica, y se destruye litosfera oceánica. Pueden darse tres situaciones dependiendo del tipo de placas implicadas:

• Arco-islas: cuando una placa oceánica subduce bajo otra placa también oceánica, se forman islas volcánicas dispuestas en forma de arco y limitadas por una fosa oceánica, como Filipinas o Japón.
• Margen continental activo tipo andino: cuando una placa oceánica subduce bajo una continental, origina cadenas montañosas, como Los Andes, situadas paralelamente a la fosa oceánica. Se denominan orógenos térmicos.
• Cadena montañosa tipo Himalayas: al chocar dos placas continentales, ninguna subduce y se forman cordilleras como Los Alpes o Los Himalayas. Son zonas de intensa actividad sísmica pero no hay vulcanismo.

Límites Neutros: Fallas de Transformación

Las placas se deslizan lateralmente y ni se crea ni se destruye litosfera. Se producen terremotos muy violentos y no hay erupciones volcánicas.

¿Por qué se Mueven las Placas?

El desplazamiento de las placas litosféricas se debe a dos factores:

• La gravedad: La corteza oceánica que se crea en la dorsal es caliente y ligera; a medida que se aleja de la dorsal se va enfriando por lo que se vuelve más fina, densa y pesada. Al introducirse la placa en la zona de subducción, su extremo tira de la placa por gravedad y la arrastra hacia el manto. Este arrastre hace que se separen las placas en las dorsales y el magma rellene los huecos dejados. Este proceso tiene lugar en todas las zonas de subducción del planeta y, como consecuencia, se produce el movimiento de los continentes.
• El movimiento convectivo del manto: El material caliente asciende desde la base del manto, se desplaza horizontalmente y desciende de nuevo al enfriarse, produciendo una circulación convectiva que arrastra a la litosfera.

Puntos Calientes

Son zonas de gran actividad volcánica. En estos lugares de la Tierra asciende magma muy caliente, en forma de penachos o plumas, desde las zonas profundas del manto, y la lava que emiten los volcanes (basaltos) es muy fluida y caliente. Cuando la placa, en su desplazamiento, pasa sobre el punto caliente, se van formando, sucesivamente, volcanes. Al desplazarse la placa, los volcanes se alejan de la fuente de magma y se extinguen.

Dorsales Oceánicas

Son grandes elevaciones situadas en la zona media de todos los océanos. La parte central de la dorsal está constituida por un sistema de fracturas que forman un amplio suco, denominado rift-valley, por el que asciende magma desde el manto y va formando nueva litosfera oceánica que, a medida que se va creando, va desplazando a la existente a ambos lados de la dorsal, por eso son zonas de actividad sísmica y volcánica.

Inicio de una Dorsal

• Domos originados al elevarse la litosfera situada sobre una pluma del manto: la tensión hace que se fracture formando tres fendas (rifts).
• Al conectarse los rifts de domos próximos, originan el comienzo de una dorsal. Si continúa la apertura, se formará un océano.

Límites Convergentes de Placas

Son los que se producen entre placas tectónicas que chocan entre sí. También se llaman límites destructivos, ya que se destruye litosfera oceánica. Existen tres tipos de bordes convergentes dependiendo del tipo de placas implicadas. Cuando una placa oceánica subduce bajo otra también oceánica, origina un arco-isla; si una placa oceánica subduce bajo una continental, se crea una margen continental activa y se forman cadenas montañosas; y si chocan dos placas continentales, se forma un orógeno de colisión.

Fosas Oceánicas

La zona donde una placa oceánica subduce está marcada por fosas alongadas y de mucha profundidad, como las de Chile, Filipinas, Marianas, Kuriles, Aleutianas, etc.

Zonas de Subducción

Son zonas donde se destruye litosfera. Estas áreas son las llamadas zonas de subducción. En estas regiones, una placa oceánica más densa se introduce, o subduce, por debajo de otra placa, oceánica o continental.

Arcos-Islas: Convergencia Oceánica

Los arcos-islas se forman cuando una placa oceánica subduce bajo otra también oceánica. Están constituidos por una cadena de islas volcánicas dispuestas en forma de arco de circunferencia.

Orógenos

Los orógenos son cadenas montañosas continentales, alongadas y de dimensiones kilométricas, cuyos picos son más elevados que los de las dorsales oceánicas. Están formados por rocas magmáticas, sedimentarias y metamórficas. Las cordilleras se forman en los límites destructivos de las placas tectónicas a partir de la deformación por compresión de los sedimentos de una cuenca oceánica.

Orógenos Térmicos: Cordilleras Pericontinentales

Estas cadenas montañosas se forman paralelas a las fosas oceánicas, en las zonas donde subduce una placa oceánica bajo una continental, como la cordillera de los Andes.

Orógenos de Colisión

Son cordilleras situadas en el interior de los continentes. Se forman cuando dos placas continentales se enfrentan y, al tener ambas la misma densidad, no subduce ninguna de ellas y chocan, como Los Alpes o el Himalaya.

Fallas de Transformación

Las fallas de transformación son lugares donde no se forma ni se destruye litosfera, es decir, son límites neutros. Las placas que están en contacto en estos límites conservan su extensión total. En las fallas de transformación se produce un movimiento de desplazamiento lateral de las placas, y el desplazamiento total puede ser de centenares o miles de kilómetros. Estas fracturas se encuentran, generalmente, en el fondo marino, cortando y desplazando las dorsales oceánicas y, en muchas ocasiones, conectan las dorsales y las zonas de subducción. También pueden estar emergidas, como la falla de San Andrés, que separa la placa Norteamericana de la Pacífica.