TEORÍA DE LA TECTÓNICA DE PLACAS
La extensión del fondo oceánico
Los sondeos de los fondos oceánicos además indicaron que la edad de los fondos oceánicos es más reciente cuanto más cerca estemos de la dorsal.
En el rift existen rocas volcánicas recientes sin sedimentos debido a que no ha transcurrido tiempo suficiente para ello.
Sin embargo al alejarnos a un lado y a otro de la dorsal, la edad va siendo progresivamente mayor y por ello, las lavas se encuentran cubiertas con mayores espesores de sedimentos.
ver animacion expansión del fondo oceánico
De todo ello, se deduce que el fondo oceanico se está formando continuamente en las dorsales a medida que asciende el magma procedente del manto. Dichos materiales salen por el eje de la dorsal o rift.
La salida de materiales separa los materiales a uno y otro lado. De este modo se generan las bandas simétricas de edad con respecto al eje de la dorsal que pueden observarse en todos los océanos de la Tierra.
Sabemos que las placas litosféricas se mueven a velocidades muy lentas, pero continuas, de unos pocos centímetros por año. Este movimiento es impulsado en último extremo por la distribución desigual del calor en el interior de la Tierra. Los titánicos roces entre las placas litosféricas de la Tierra generan terremotos, crean volcanes y deforman grandes masas de roca en las montañas.
No todos los centros de expansión se encuentran en el medio de los grandes océanos. En el mar Rojo se encuentra un borde divergente de formación reciente. En esta zona, la península Arábiga se separó de Africa y empezó a moverse hacia el este. Por consiguiente, el mar Rojo está proporcionando a los oceanógrafos una visión de qué aspecto podía tener el océano Atlántico en su infancia. Otro mar lineal y estrecho producido por la expansión del fondo oceánico en el pasado geológico reciente es el golfo de California, que separa la Baja Península de California del resto de México.
La subducción
Si el fondo oceánico se formaba continuamente en las dorsales y la Tierra no se hinchaba, cabía deducir que al mismo tiempo, el fondo debía destruirse en otros lugares. Por este motivo, no se encontraban fondos oceánicos muy antiguos.
Esta destrucción ocurre en las fosas oceánicas. En ellas, el fondo oceánico se dobla y se hunde en el manto, proceso que se denomina subducción. La litosfera oceánica que es más densa, se hunde según un plano inclinado (plano de Benioff). Al llegar al manto, el material del fondo oceánico se funde parcialmente y alimenta con magmas a los volcanes que existen cerca de las fosas.
Tectónica de placas: una versión moderna de una idea antigua
En 1968, se unieron los conceptos de deriva continental y expansión del fondo oceánico en una teoría mucho más completa conocida como tectónica de placas. La tectónica de placas puede definirse como una teoría compuesta por una variedad de ideas que explican el movimiento observado de la litosfera terrestre por medio de los mecanismos de subducción y de expansión del fondo oceánico, que, a su vez, generan los principales rasgos geológicos de la Tierra, entre ellos los continentes y las cuencas oceánicas. Las implicaciones de la tectónica de placas son de tanto alcance que esta teoría se ha convertido en la base sobre la que se consideran la mayoría de los procesos geológicos.
Postulados de la tectónica de placas:
1.- La litosfera se encuentra dividida en grandes bloques llamados placas litosféricas que cubren la superficie terrestre y encajan entre si como las piezas de un rompecabezas.
2.- La mayor parte de la actividad geológica interna se concentra en los límites entre las placas. En su interior, esta actividad es más escasa
3.- Los fondos oceánicos se generan continuamente en las dorsales y se destruyen, por subducción en las fosas oceánicas
4.- Las placas, con su movimiento, arrastran los continentes e interaccionan entre si. Donde dos placas se separan, se generan nuevos océanos; donde se acercan y colisionan, se levantan cordilleras.
Para Wegener, sólo los continentes se deslizaban sobre el fondo oceánico. Actualmente, sabemos que es toda la superficie terrestre la que se encuentra en movimiento.
Placas litosféricasSegún el modelo de la tectónica de placas, el manto superior, junto con la corteza, se comportan como una capa fuerte y rígida, conocida como la litosfera. Además, la litosfera está rota en numerosos fragmentos, denominados placas litosféricas que están en movimiento y cambian continuamente de tamaño y forma.
Se reconocen siete placas principales.
- Norteamericana
- Sudamericana
- Pacifica
- Africana
- Euroasiática
- Indoaustraliana y
- Antártica.La mayor es la placa del Pacífico, que es fundamentalmente oceánica.
Varias de las grandes placas abarcan un continente entero además de una gran área de suelo oceánico (por ejemplo, la placa Sudamericana). Esto constituye una importante diferencia con la hipótesis de la deriva continental de Wegener, quien propuso que los continentes se movian a través del suelo oceánico, no con él. Obsérvese también que ninguna de las placas esta definida completamente por los márgenes de un continente.
Las placas de tamaño mediano son:
- Anatolia
- Caribe
- Nazca
- Filipina
- Arábiga
- Iraní
- Cocos
- Juán de Fuca
- Scotia.
Además, se han identificado mas de una docena de placas más pequeñas (microplacas).
Localización de los principales seismos registrados
Localización de los principales volcanes activos en la Tierra
ver animación superposición volcanes, seismos y placas
Según el tipo de litosfera se distinguen entre placas oceánicas, continentales o mixtas según estén compuestas por litosfera continental, oceánica o por ambas respectivamente
Tipos de límites o bordes entre placas
Las placas se mueven como unidades coherentes en relación con las otras placas. Aunque el interior de las placas puede deformarse, las principales interacciones entre las placas individuales (y, por consiguiente, la mayor deformación) se produce a lo largo de sus bordes. De hecho, los primeros intentos para delinear los bordes de placa se hicieron utilizando las localizaciones de los terremotos. Más tarde, la investigación demostró que las placas tienen tres tipos distintos de bordes, que se diferencian en función del tipo de movimiento que exhiben.
Los tipos de bordes entre placas son:
1. Bordes constructivos o divergentes - donde las placas se separan, lo que produce el ascenso de material desde el manto para crear nuevo suelo oceánico. Ejemplo: la dorsal Atlántica
2. Bordes destructivos o convergentes - donde dos placas se juntan, lo que provoca la subducción (consumo) de litosfera oceánica en el manto. Ejemplo: la Fosa del Japón
3. Bordes pasivos o de falla transformante - donde las placas se desplazan lateralmente una respecto de la otra sin producción o destrucción de litosfera. Apenas existe vulcanismo pero si abundantes seismos. Ejemplo: La falla de San Andrés en California (USA)
Tipos de bordes entre placas
ver animación tipos de bordes entre placas
Cada placa puede estar rodeada por una combinación de estas zonas. Por ejemplo, la placa de Nazca tiene una zona divergente en su borde oeste, un borde convergente en el este y numerosas fallas transformantes, que cortan segmentos del borde divergente.
Aunque la superficie total de la Tierra no cambia, el área de las placas individuales puede disminuir o crecer dependiendo de la distribución de los bordes convergentes y divergentes. Por ejemplo, las placas Antártica y Africana están casi por completo rodeadas por centros de expansión y, por tanto, están aumentando de tamaño. Por el contrario, la placa del Pacífico está siendo consumida hacia el manto a lo largo de sus flancos septentrional y occidental y, por consiguiente, su tamaño se está reduciendo.Además, pueden crearse nuevos bordes de placa en respuesta a cambios en las fuerzas que actúan sobre estas láminas rígidas. Por ejemplo, en Africa, en una región conocida como los valles de Rift del Africa oriental, se localiza un borde divergente relativamente nuevo. Si la expansión continúa allí, la placa Africana se escindirá en dos placas separadas por una nueva cuenca oceánica. En otras localizaciones, placas que transportan corteza continental se están moviendo en la actualidad unas hacia otras. Por fin, esos continentes quizá colisionen y se junten. Por tanto, el borde que una vez separó dos placas desaparecerá cuando las placas se conviertan en una. El resultado de una colisión continental de este tipo es una majestuosa cordillera montañosa como la del Himalaya.
El ciclo de Wilson
El geólogo canadiense John Tuzo Wilson fue el primero en proponer la existencia a lo largo de la historia de la Tierra de procesos cíclicos de ruptura y reunificación de supercontinentes. En su honor a dicho proceso cíclico se le denomina ciclo de Wilson.
Podemos diferenciar varias etapas:
1.- Ruptura continental
- Formación de un domo térmico
- Etapa de Rift continental (Rift africano)
2.- Extensión oceánica
- Etapa de mar estrecho (Mar Rojo)
- Etapa de Océano tipo Atlántico
3.- Cierre del océano
- Etapa de Océano tipo Pacífico
- Etapa de acercamiento: formación de una cordillera de tipo Andino
4.- Colisión continental
- Etapa de formación de una cordillera de tipo Himalayano
- Sutura continental
1.- Ruptura continental
La fragmentación de un continente está asociada con el movimiento ascendente de roca caliente desde el manto.
El efecto de esta actividad es el abombamiento de la corteza directamente por encima de la pluma ascendente caliente. Esta elevación produce fuerzas de extensión que estiran y adelgazan la corteza. La extensión de la corteza va acompañada de episodios alternos de formación de fallas y de vulcanismo. Adyacentes al eje de expansión, los bloques de la corteza están limitados por fallas y forman unos valles alargados denominados rifts o valles de rift.
Conforme continúa la expansión, el valle de rift se alargará y aumentará de profundidad, ensanchándose al final en un océano. Llegados a este punto, el valle se convertirá en un mar lineal estrecho con una desembocadura al océano, similar al actual mar Rojo.
La zona de rift seguirá siendo un lugar de actividad ígnea, generando continuamente nuevo fondo oceánico en una cuenca oceánica en expansión.
Los valles de rift del África oriental representan el estadio inicial de la ruptura de un continente como se acaba de describir.
La extensa actividad volcánica que acompaña la formación de un rift continental tiene su ejemplo en las grandes montañas volcánicas como el Kilimanjaro y el Monte Kenia.
Si los valles de rift africanos siguen activos en el futuro, África oriental acabará separándose del continente principal de una manera muy parecida a como la península Arábiga se escindió de África hace tan solo unos pocos millones de años.
Rift Africano
ver animacion formación de un rift
ver animación formacion rift y formación de un océano
2.- Extensión oceánica
ver animación expansion océano
ver animacion expansión del fondo oceánico
3.- Cierre del océano
4.- Colisión continental
ver animación convergencia India con Asia
ESQUEMA DEL CICLO DE WILSONEs un modelo idealizado de la evolución en el tiempo de las placas tectónicas en 6 etapas:
1. Etapa de Rift Africano: ruptura de la corteza continental y formación de una fosa o valle tectónico.
2. Etapa de Mar Rojo: separación de los dos bloques de corteza continental y formación de un océano estrecho.
3. Etapa de océano Atlántico: el océano se abre, se produce la expansión y creación de corteza oceánica.
4. Etapa de océano Pacífico: la litosfera oceánica se rompe y subduce una placa bajo otra. Se crean los arcos de islas volcánicas.
5. Etapa de orógeno Andino: un continente llega a la zona de subducción y los sedimentos marinos comprimidos entre éste y el arco volcánico crean un orógeno litoral.
6. Etapa de orógeno Himalayano: se produce la colisión continental y se forma el orógeno de sutura.
ver animación del ciclo de Wilson
ver animación del movimiento de los continentes en los últimos 200 m.a.
Fenómenos intraplaca: Puntos calientes o plumas del manto
No todos los terremotos y los volcanes se sitúan en los límites de las placas. Algunos se encuentran o se localizan en el interior de éstas.
La cartografia de los montes submarinos del océano Pacifico reveló una cadena de estructuras volcanicas que se extendía desde las islas Hawaii a la isla Midway y continuaba hacia el norte, hacia la fosa de las Aleutianas. La datación radiométrica de esta cadena demostró que la edad de los volcanes aumenta a medida que se distancian de Hawaii. Hawaii, el volcán más joven de la cadena, se elevó del fondo oceánico hace menos de un millón de años, mientras que la isla Midway tiene 27 millones de años y el monte submarino Suiko, cerca de la fosa de las Aleutianas, tiene 65 millones de años .
Los investigadores han propuesto la existencia de una pluma ascendente de material del manto debajo de la isla de Hawaii. La fusión parcial de esta roca caliente a medida que entra en un entorno de baja presión cercano a la superficie genera un área volcánica conocida como punto caliente. Probablemente, conforme la placa del Pacífico se movió sobre este punto caliente, se formaron estructuras volcánicas sucesivas.
La edad de cada volcán indica el momento en el que se situó sobre la pluma del cuanto relativamente estacionaria. Hablando desde un punto de vista geológico, no tardará mucho en añadirse otra isla tropical a la cadena hawaiana.
Islas Hawaii
ver animación de formación de islas volcánicas por puntos calientes (hot spots)
Aunque la existencia de plumas en el manto esta bien documentada, su papel exacto en la tectónica de placas es un tema de investigación continua. Algunos investigadores sugieren que las plumas del manto se originan en zonas profundas de este último, quizá en el límite núcleo-manto.
La mayoría de las pruebas indica que los puntos calientes permanecen relativamente estacionarios.
De los 50 a 120 puntos calientes que existen, una docena más o menos están localizados cerca de bordes de placa divergentes. Un punto caliente situado debajo de Islandia es probablemente responsable de la acumulación anormalmente grande de rocas volcánicas que se encuentra en esta sección de la dorsal Centroatlántica.
Otro punto caliente está localizado probablemente debajo del Parque Nacional Yellowstone y es probable que sea el responsable de las grandes coladas de lava y de cenizas volcánicas que cubren este área.
Las islas Canarias son otro ejemplo de punto caliente.
Localización de los principales puntos calientes (hotspots) y fracturas en la litosfera
Y en el futuro?
La Teoría de la Tectónica de Placas ha sido una verdadera revolución científica.También se la conoce como la Tectónica Global ya que explica una gran cantidad de fenómenos geológicos:
- La actividad volcánica
- Los seismos o terremotos
- La distribución en el espacio y en el tiempo de los continentes y océanos
- La formación de cordilleras (orogenias)
- La formación y destrucción de los fondos oceánicos
- La distribución de yacimientos minerales y combustibles fósiles
Además permite predecir el movimiento de los continentes en el futuro
