La Tectónica de Placas y la Formación de la Corteza Oceánica

Marie Tharp y el Relieve Oceánico

Marie Tharp fue la primera científica que describió las incisiones que indicaban la existencia de un profundo valle longitudinal entre las dos crestas de la dorsal centroatlántica.

A continuación, se muestra el primer mapa completo de los fondos oceánicos, finalizado por Marie Tharp y Bruce Heezen en 1977.

En el mapa del relieve de los fondos oceánicos se describieron grandes accidentes geológicos como:

• Las dorsales oceánicas: grandes cadenas montañosas con un surco central que se distribuyen, por ejemplo, a lo largo del océano Atlántico, con una altura de unos 2000 m sobre los fondos abisales.
• Las fosas oceánicas: grandes valles oceánicos como, por ejemplo, el de las Marianas, que alcanza una profundidad superior a los 11000 m.
• Las márgenes continentales: marcadas por los noiros en los límites de las plataformas continentales.
• Los volcanes submarinos.

Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico

Además, se describieron aspectos estructurales y composicionales de los fondos oceánicos que permitieron a Hess (1962) y a Dietz (1961) esbozar la teoría de la Expansión del Fondo Oceánico. Según esta teoría, la corteza oceánica se formaría de forma continua en las dorsales oceánicas. El material fundido del manto estaría aflorando y solidificando continuamente a ambos lados del eje de la dorsal. La nueva corteza oceánica así formada sería impulsada lejos de la dorsal por los nuevos aportes de magma recibidos en su eje, como si se tratase de una cinta transportadora, hasta que fuese destruida en las fosas oceánicas, subduciendo bajo las placas con las que chocase.

En la siguiente figura se puede observar, en una representación gráfica con un código de colores, que la edad de los materiales que conforman la corteza oceánica aumenta según la distancia al eje de la dorsal.

Sin embargo, no fue hasta que se describieron las anomalías magnéticas del fondo oceánico que Vine y Matthews (1963) pudieron contribuir a que esta teoría fuese aceptada. Ellos relacionaron la presencia de estas anomalías magnéticas con la creación continua de corteza oceánica en las dorsales y con las inversiones del campo magnético que periódicamente se producen en nuestro planeta. Si el material fundido que aflora en las dorsales graba al solidificar la orientación del campo magnético reinante en ese momento, se podrán identificar, a modo de bandas a ambos lados de la dorsal, las inversiones que el campo magnético terrestre sufrió a lo largo de la historia.

Paleomagnetismo

Según el paleomagnetismo, si el campo magnético grabado en los basaltos del fondo oceánico en expansión tiene el norte apuntando en el mismo sentido que el actual, se dirá que la polaridad de la época en la que se formaron era normal. Si, por el contrario, el norte magnético grabado en las rocas apunta en la dirección contraria, se dirá que la polaridad era inversa.

Ciclo de Wilson

El ciclo de Wilson describe el proceso de apertura y cierre de los océanos. Básicamente, el ciclo comienza en un antiguo continente que sufre una rotura con formación de un rift continental (1). Cada segmento de ese continente se transforma en una nueva placa independiente que crece mediante la incorporación de nueva litosfera con formación de una dorsal (2). Al separarse las dos placas, aparece y crece un nuevo océano (fase oceánica) (3). A cierta distancia de la dorsal puede romperse la unión de la nueva litosfera oceánica y formarse una zona de subducción, que ahora irá consumiendo corteza (4)(5). El océano generado por la rotura del antiguo continente puede desaparecer colisionando las dos masas que al principio del ciclo formaban una unidad (colisión) (6).

Geosfera

La geosfera es la capa de la Tierra que se extiende desde la superficie hasta las profundidades donde ocurren los procesos geológicos. Está compuesta por capas con diferentes materiales y comportamientos, y su estructura es fundamental para comprender el comportamiento deformacional de la Tierra. La interrelación de estos elementos determina la viabilidad de la vida en nuestro planeta. Las elevaciones, depresiones, dobleces, fracturas y fenómenos geológicos son consecuencia directa de la Tectónica de Placas.

Modelo estático o geoquímico

Se diferencian tres capas de distinta composición y génesis que, desde la superficie hasta el centro son: corteza, manto y núcleo.

Corteza

La corteza es la capa más superficial, fina, rígida y de menor densidad. Constituida principalmente por silicatos de aluminio, es en la que se desarrolla la vida. Horizontalmente se distinguen en ella dos partes con características bien diferenciadas:

Tipos de Rocas

• Rocas sedimentarias: Petróleo, yeso, caliza, cuarzo, feldespato, arcilla, lucecitas.
• Rocas metamórficas: Pizarra, andalucita, cordierita, esquistos, mica, gneis, corneana.
• Rocas ígneas: Granito, basalto, obsidiana.

Consecuencias de la Tectónica de Placas

Los esfuerzos que afectan a los materiales de la litosfera debido a la tectónica de placas, producen en ellos distintos tipos de deformación. Los esfuerzos son fuerzas que se ejercen sobre un determinado material y pueden ser:

• Compresivos: Confluyen en un mismo punto y generan pliegues o/y fracturas inversas, normalmente asociados a zonas de choque de placas.
• Distensivos: Divergen desde un punto, en sentidos opuestos, y generan fallas directas normalmente asociadas a bordes litosféricos de rift o de dorsal oceánica.
• De cizalladura: Se trata de esfuerzos horizontales que producen el deslizamiento y rozamiento entre dos placas adyacentes. También se producen en las fallas transformantes, asociadas perpendicularmente a las dorsales oceánicas.

Teoría Tectónica de Placas

En el año 1950, Wadatti y Benioff descubrieron la existencia de sismos cerca de las zonas de subducción, conocidos como plano de Wadatti-Benioff, donde la profundidad de los hipocentros aumenta a medida que se alejan de la fosa. En 1967, Morgan y Le Pichon propusieron la teoría de la Tectónica de Placas, que establece que la litosfera está dividida en placas que se desplazan y que la actividad geológica, sísmica y volcánica es más intensa en los bordes de las placas. Las placas pueden ser oceánicas o mixtas, componiéndose de litosfera continental y oceánica.

Terremotos

• Definición: Temblor en la tierra causado por ondas moviéndose ocasionado por el desplazamiento de rocas subterráneas.
• Hipocentro: Punto de origen de un sismo.
• Epicentro: Punto de la superficie terrestre situado en la vertical del foco de un movimiento sísmico.
• Escalas: Richter y Mercalli.
• Tipos:
  • Tectónico: Las rocas de la corteza terrestre se dividen o rompen, ocurre una liberación de energía acumulada.
  • Volcánico: Libera la energía producida por el rompimiento de rocas debido al movimiento de magma bajo la superficie.
• Distribución: Principalmente en las montañas cerca de las fosas oceánicas y también a lo largo de los ejes de las dorsales.

Tipos de Fallas

• Falla normal: Se produce desplazamiento en la vertical y el bloque hundido “descansa o se apoya” sobre el plano de falla. También se puede definir como aquella en la que el plano de falla buza hacia el bloque hundido.
• Falla inversa: Se produce desplazamiento en la vertical y el bloque elevado “descansa o se apoya” sobre el plano de falla. También se puede definir como aquella en la que el plano de falla buza hacia el bloque elevado.
• Falla de cizalladura: Se produce desplazamiento solo de forma horizontal, por lo que no hay ni bloque elevado ni hundido.