Durante miles de
millones de años se ha ido sucediendo un lento pero continuo desplazamiento de
las placas que forman la corteza de nuestro planeta Tierra.
Este movimiento se origina por la llamada
tectónica de placas, una teoría que complementa y explica la deriva
continental.
Los continentes se
unen entre sí o se fragmentan, los océanos se abren, se levantan montañas, se
modifica el clima, influyendo todo esto, de forma muy importante en la
evolución y desarrollo de los seres vivos. Se crea nueva corteza en los fondos
marinos, se destruye corteza en las trincheras oceánicas y se producen colisiones
entre continentes que modifican el relieve.
Según la teoría de
la tectónica de placas, la corteza terrestre está compuesta al menos por una
docena de placas rígidas que se mueven a su aire. Estos bloques descansan sobre
una capa de roca caliente y flexible, llamada astenosfera, que fluye lentamente
a modo de alquitrán caliente.
Los geólogos todavía no han determinado con
exactitud cómo interactúan estas dos capas, pero las teorías más vanguardistas
afirman que el movimiento del material espeso y fundido de la astenosfera
fuerza a las placas superiores a moverse, hundirse o levantarse.
El
concepto básico de la teoría de la tectónica de placas es
simple: el calor asciende. El aire caliente asciende por encima
del aire frío y las corrientes de agua caliente flotan por encima de las de
agua fría.
El mismo principio se aplica a las rocas
calientes que están bajo la superficie terrestre: el material fundido de la
astenosfera, o magma, sube hacia arriba, mientras que la materia fría y
endurecida se hunde cada vez más hacia al fondo, dentro del manto.
La roca que se hunde finalmente alcanza las
elevadas temperaturas de la astenosfera inferior, se calienta y comienza a
ascender otra vez.
Este movimiento continuo y, en cierta forma circular,
se denomina convección. En los bordes de la placa divergente y en las zonas
calientes de la litosfera sólida, el material fundido fluye hacia la
superficie, formando una nueva corteza.
TEORIA DE LA TECTONICA DE PLACAS
Tectónica de
placas
Según esta teoría, la litosfera está seccionada en placas que se encuentran
sobre el segundo nivel del manto o astenosfera, que es más plástico o pastoso.
Dichas placas, separadas por cadenas montañosas o fosas, se mueven lentamente,
chocando o rozándose unas con otras. Por el centro de estas cadenas montañosas,
sube constantemente material fundido del manto y por las fosas baja roca de la
corteza oceánica hacia el manto.
Las placas se mueven relativamente entre ellas y en los bordes o zonas de
interacción pueden producirse algunos de los siguientes fenómenos:
1) Formación de nueva corteza: El desplazamiento del magma, fundido y muy
caliente, que escapa hacia el exterior
provoca volcanes y terremotos de magnitud variable. Como ejemplo están los
volcanes del centro del océano Atlántico.
2) Roce entre placas: Al pasar una
al lado de la otra se crean esfuerzos, los cuales se liberan violentamente
cuando
las rocas llegan a su punto de fractura. Esta situación produce terremotos que
pueden llegar a ser de naturaleza variable. Un caso como este es lo que ocurre
mayormente al norte de Venezuela.
3) Choques entre placas: Aquí se
pueden dar 3 situaciones:
Choque de dos placas continentales. Debido a su poca densidad ninguna se hunde,
pero el choque hace que se arruguen formando una cadena montañosa, como la del
Himalaya y los Alpes, por ejemplo. Este tipo de choque también produce
frecuentes terremotos.
Choque entre una placa oceánica y una placa continental.
Como la corteza oceánica es más densa, la placa subduce, regresa al manto y
forma las grandes fosas que se han encontrado en los bordes de los océanos.
Como consecuencia del choque se arruga la corteza y se forma una cadena
montañosa. El choque de las dos placas y el descenso de la placa con corteza
oceánica hacia las profundidades del planeta, también produce tensiones
Astenosfera entre las rocas, que pueden llegar a provocar terremotos.
Uno de los mejores ejemplos es la cordillera andina, desde Colombia hasta
Chile.
Choque de dos placas oceánicas. Aquí se hunde la más delgada o más densa de las
dos. También ocurren terremotos y volcanes y se pueden originar islas
volcánicas, como ocurre en las Antillas.
Los investigadores tienen argumentos para justificar el movimiento de las
placas tectónicas: que la salida del
magma caliente empuja a las placas y las aleja unas de otras, que la subducción
en las fosas oceánicas arrastra al resto de la placa y la hace moverse, que
estas placas se mueven debido a que en el manto se forman corrientes de
convección.
Esta última hipótesis es la más aceptada y significa que la roca del manto
cercano al núcleo terrestre se calienta y, por lo tanto, se hace menos densa y
sube. Al subir desplaza hacia abajo la roca más fría, que a su vez se calienta
y sube. Se establece así un movimiento en circuito cerrado de la masa rocosa.
Este movimiento empuja entonces a las placas de arriba produciendo su
desplazamiento.
Tectónica de placas
En el siglo XIX, Antonio Snider-Pellegrini, expuso la idea de que los
continentes alguna vez estuvieron juntos y se habían estado separando
paulatinamente (Russell, 2000), pero fue el meteorólogo Alfred Wegener, en
1912, quien propuso esto como una verdadera hipótesis científica: la
"Deriva Continental", en su publicación "El Origen de los
Continentes y los Océanos". Entre las evidencias que proporcionaba se
incluían la constatación de que los límites de Africa y América del Sur
encajaban de manera casi perfecta, los patrones de distribución biogeográfica
que relacionaban continentes tan disímiles y lejanos como Africa, América del
Sur y Australia (por ejemplo), y algunas evidencias geomorfológicas como la
presencia de las mismas formaciones geológicas a ambos lados del Océano
Atlántico, como es el caso de la Cordillera de los Apalaches y la región de los
países Ecandinavos. La teoría de Wegener proponía que hacia finales del
Carbonífero (aprox. 300 m.a.), todos los continentes actuales formaban parte de
un supercontinente, al que llamó "PANGEA", rodeado por un océano que
cubría el resto de la superficie de la Tierra (Uyeda, 1980). Debido a que la
teoría de Wegener no supo explicar lo que originaba el movimiento de los
continentes, y a la concepción aceptada de que el planeta era una masa única e
inmóvil, esta teoría fue fuertemente criticada y no tuvo aceptación dentro de
la comunidad geológica.
Luego de algunas décadas, después de la segunda guerra mundial, se realizaron
investigaciones relacionadas con el magnetismo termorremanente de las rocas y
evidenciaron un cambio en la orientación magnética de las rocas de una misma
formación. Lo único que podía explicar este hecho era que, atraida por el polo
magnético, la magnetita presente en las rocas se situaba en dirección Norte
durante el proceso de solidifación. Una vez fija en esa posición, y a medida
que los continentes se desplazaban la magnetita perdia su orientación Norte, y
si la formación era separada por un proceso de divergencia, obviamente, según
la trayectoria del desplazamiento de cada capa, la orientación final presentada
por la magnetita en las rocas sería diferente. Esto sirvió de base científica
para apoyar la hipótesis de que los continentes se habían desplazado durante la
historia del planeta.
En 1962, H. Hess publicó un artículo llamado "Historia de las Cuencas
Oceánicas" donde proponía la hipótesis de la expansión del fondo oceánico;
fundado en evidencias gravimétricas, sismológicas, calorimétricas, y muchas
otras, recopiladas durante años de investigación del fondo oceánico y tomado de
la mano de una hipótesis sugerida por Holmes en 1929, según la cual los
continentes eran arrastrados por corrientes de convección en el manto como
"en una cinta transportadora" (Uyeda, 1980). Hess sugirió que por las
dorsales mesooceánicas emanaba material desde el manto terrestre dando lugar a
la formación de corteza oceánica nueva y que la acumulación y salida de ese
material (o magma), empujaba al material adyacente alejándolo de las dorsales,
de manera que el fondo oceánico se expandía. Otra evidencia que apoyó esta
teoría fue la medición de la edad absoluta de las rocas del fondo oceánico, las
cuales son más antiguas a medida que se alejan de las dorsales y más recientes
mientras más cerca se encuentran de éstas. Al llegar a los límites
continentales, la corteza oceánica sufre un proceso conocido como
"subducción", en el cual se desplaza por debajo de la corteza
continental, simplemente por ser más densa que ésta última. Actualmente se
conoce que la acumulación de sedimentos en los fondos oceánicos y el aumento de
la densidad, producto de la contracción térmica al enfriarse la corteza
(Hamblin, 1995), provocan un aumento del peso de la corteza en esas zonas,
provocando el hundimiento de la corteza y facilitando el proceso de subducción.
Después de tantas evidencias, ya la concepción de la corteza como algo rígido
había cambiado en un concepto más dinámico pero era aún considerada como una
sola capa sólida.
Los estudios geofísicos relacionados con la producción de epicentros sísmicos
(un epicentro es "el punto de la superficie terrestre situado directamente
encima de un foco sísmico"(Uyeda, 1980)) terminaron con esta visión, al
detectarse un patrón en la distribución de los sitios donde se producían los
sismos, generalmente a lo largo de lineas o regiones bien delimitadas. Al
dibujar este patrón de epicentros en un mapamundi se observan zonas demarcadas
que coinciden en su mayoría, bien sea con las dorsales marinas (las fisuras a
partir de las cuales fluye el magma en los océanos) o con las grandes fosas
oceánicas.
Estos bordes delimitan lo que ahora se han denominano "Placas
Litosféricas", estas placas son los fragmentos que conforman la Litósfera
como un piezas de un rompecabezas, modificando el concepto de Litósfera desde
la visión de una capa única y sólida en el concepto aceptado en la actualidad,
el cual implica la corteza terrestre y la parte más superior del manto y que
está fragmentada en grandes pedazos. Hasta el momento se han detectado 15
placas: la del Pacífico, la Suramericana, la de Norteamérica, la Africana, la
Australiana, la de Nazca, la de Cocos, la Juan de Fuca, la Filipina, la
Euroasiática, la Antártica, la Arábiga, la Índica, la del Caribe y la Escocesa.
Ahora bien, para explicar mejor el concepto actual de Litósfera, debemos
empezar por explicar los estratos que presenta la estructura vertical del planeta:
un Núcleo interno sólido, compuesto en su mayoría de materiales muy pesados
como Hierro, Niquel, Cobalto y Titanio; un Núcleo externo también de Hierro y
Niquel principalmente, pero no en estado sólido; luego, el estrato de mayor
profundidad es el Manto, donde abundan el Hierro y el Magnesio, y se pueden
diferenciar tres capas: el Manto "Inferior" sólido, una región por
encima de este, denominada Astenósfera, que se encuentra en un estado
parcialmente fundido y cuyas propiedades plásticas permiten la motilidad de la
Litósfera; y el manto superior, una última capa, sólida, sobre la cual se apoya
la corteza terrestre. Por otro lado, la corteza terrestre se divide en dos
tipos, según su composición química y su densidad: la Corteza Oceánica
(elementos ferromagnésicos en su mayoría) y la Corteza Continental, menos densa
y compuesta en su mayor parte de Sílice. Estas tres capas: la Corteza Oceánica,
la C. Continental y el Manto Superior, conforman lo que llamamos Litósfera, y
es el estrato fragmentado en el que tienen lugar los movimientos de las placas
litosféricas.
Ahora expliquemos la teoría de le Tectónica de Placas. Dicha teoría es un
modelo que, en función del tipo de borde que se forma entre cada placa y la
adyacente, explica el movimiento de las placas litosféricas, la interacción
entre éstas y los eventos geológicos que provocan. El sitio donde se dan estos
bordes son denominados Fallas y pueden ser básicamente de tres tipos, según el
tipo de movimiento que tiene lugar en ellas: Divergente, Convergente o
Transformante.
Falla Divergente:
Se presenta a lo largo de una dorsal meso oceánica, donde una placa se
fractura, dando origen a dos placas nuevas que empiezan a separarse
"empujándose" o alejándose una de la otra; cuando tiene lugar dentro
de una placa continental da lugar a la formación de nuevos océanos. Un ejemplo
de esta falla es la que se encuentra entre la placa Arábiga y la placa Africana
o la que se observa en la dorsal del Océano Atlántico.
Falla Convergente:
Se produce cuando se encuentran dos placas que se aproximan una hacia la otra.
Según el tipo de corteza presente en cada lado de la falla se observan tres
tipos de convergencia: C. Continental-C. Oceánica, C. Oceánica-C. Oceánica y C.
Continental-C. Continental.
En el primer tipo de convergencia, la corteza oceánica, por ser más densa que
la continental se hunde por debajo de esta última, proceso conocido como
"subducción", y se funde al llegar a la Astenósfera. Mientras que en
la Corteza Continental se pliegan y levantan sedimentos, antes marinos, junto
con parte de la corteza misma, produciéndose un proceso orogénico y dando lugar
a una cordillera. Esta cordillera se caracteriza por exhibir una serie de
volcanes o "Arco Volcánico", producto del flujo de magma desde la corteza
continental subyacente, que con el calor producido por la fricción, se funde
ascendiendo hasta la superficie. Un ejemplo de esto es la cordillera Andina,
levantada por la convergencia entre la placa de Nazca y la de Suramérica.
En la convergencia entre dos corteza oceánicas, una se desliza debajo de la
otra y generalmente se produce una fosa oceánica (igual que en el caso
anterior). En esta caso, la fricción de la subducción también provoca la
aparición de magma, que al ascender hasta la superficie forma consecutivamente
una serie de islas volcánicas, conocidas como "Arco de Islas". El
Arco de Islas Japonés, es un ejemplo de este proceso.
En el último caso, el choque entre dos corteza continentales, no ocurre el
proceso de subducción. En este caso, las cortezas continentales se funden y
elevan formando una cordillera montañosa, donde no se presenta el Arco
Volcánico, como sucede en la cordillera de Los Himalayas.
Falla Transformante:
Estas fallas se producen cuando dos placas se desplazan una contra la otra en el
plano horizontal, bien sea en el mismo sentido o en contrasentido una de la
otra; en palabras de Uyeda (1980) "se presenta (...) donde el movimiento
relativo de las placas es paralelo al borde". Pueden ser originadas bien
porque en un posible sitio de convergencia la dirección del movimiento de las
placas no sea una hacia la otra, o bien, por el desplazamiento de una sección
de una dorsal, que al agregar nuevo material desplace en sentido contrario a
las placas. La Falla de San Andrés es un ejemplo de este tipo de falla.
Al integrar todo esto como un rompecabezas, podríamos conseguir resumir un
modelo e intentar explicarlo en base a las evidencia encontradas hasta el
presente:
El manto no permite la transmisión de energía debido a su mayor densidad, por
lo que las corrientes de convección no pueden transmitirse a través de éste; en
cambio sí tienen lugar en la astenósfera induciendo, que junto con el calor,
fluya el material parcialmente fundido que la constituye. A esto se le suma el
efecto de la gravedad sobre el extremo de las cortezas oceánicas, que por
efecto de su gran peso tienden a contribuir con el proceso de subducción. Por
otra parte, producto también de procesos termodinámicos, se encuentra el magma,
muy caliente, ascendiendo a través de la corteza y es liberado por zona de
mayor "fragilidad", las dorsales, proceso que comenzará un evento de
expansión del fondo oceánico o un proceso de fracturación y divergencia en una
masa continental.
