La Dinámica Terrestre y las Estructuras Geológicas

La Tierra es un planeta dinámico, cuya superficie y subsuperficie están en constante cambio debido a procesos geológicos internos y externos. Este documento explora las principales estructuras geológicas, los mecanismos que las originan y las teorías fundamentales que explican la evolución de nuestro planeta.

1. Estructuras del Relieve Submarino

El fondo oceánico presenta una topografía compleja y variada, resultado de la actividad geológica. Sus principales estructuras son:

• Plataforma Continental: Es la prolongación sumergida del continente, caracterizada por una pendiente suave. Su profundidad máxima es de aproximadamente 200 metros y su anchura puede variar desde pocos kilómetros hasta cientos.
• Talud Continental: Se sitúa en el borde de la plataforma continental y presenta una fuerte pendiente, descendiendo hasta la llanura abisal.
• Llanura Abisal: Es una vasta zona de escasa pendiente que constituye los fondos marinos más profundos.
• Dorsales Oceánicas: Son cordilleras submarinas que pueden superar los 1.500 km de anchura y elevarse entre 1.000 y 4.000 metros sobre el fondo oceánico.
• Islas Volcánicas: Son elevaciones de origen volcánico. Si los volcanes permanecen sumergidos y tienen una cima aguda, se denominan pitones; si su cima es plana, se conocen como guyots.
• Fosas Oceánicas: Son profundas depresiones que pueden alcanzar hasta 11.000 metros de profundidad. Se extienden entre la plataforma continental y la llanura abisal en determinados márgenes continentales.

2. Márgenes Continentales

Los márgenes continentales son las zonas de transición entre los continentes y los océanos, formados por litosfera continental cubierta por agua oceánica. Se clasifican en:

• 2.1. Márgenes Continentales Pasivos

  Son zonas de escasa actividad sísmica y volcánica. Se caracterizan por:

  • Una plataforma continental de suave pendiente y una anchura media de 70 km.
  • Un talud continental de fuerte pendiente, surcado por cañones submarinos.
  • Un glacis continental, que es una zona de pendiente suave formada por la acumulación de sedimentos de la plataforma.

• 2.2. Márgenes Continentales Activos

  Son zonas de gran actividad sísmica y volcánica. Presentan:

  • Una estrecha plataforma continental de poca profundidad.
  • Un talud continental con fuertes pendientes que terminan en fosas oceánicas muy profundas (hasta 11.000 m) y de gran anchura (hasta 100 km).
  • Son característicos en los arcos insulares, que son cadenas de islas volcánicas en forma de arco, separadas del continente por cuencas tras-arco.

3. Composición Litológica de la Litosfera Oceánica

La litosfera oceánica está compuesta principalmente por:

• Sedimentos Marinos: Provenientes del continente adyacente o de la actividad biológica marina.
• Basamento: Formado por rocas magmáticas, predominantemente basaltos.
• Gabros: Bajo los basaltos, se encuentran los gabros, que son rocas magmáticas plutónicas que se enfrían lentamente en el interior de la corteza.

4. Dorsales Oceánicas: Características y Formación

Gracias a la investigación con sumergibles y el uso del sonar, se ha demostrado que las dorsales oceánicas son estructuras abombadas, adelgazadas y distendidas. Son cadenas montañosas submarinas lineales de más de 60.000 km de longitud, elevadas entre 1.000 y 4.000 metros sobre la llanura abisal, y en algunos puntos pueden emerger formando islas.

Sus características principales son:

• Su estructura es muy diferente a la de las montañas continentales, que están formadas por materiales sedimentarios o metamórficos fuertemente plegados. Las dorsales no presentan plegamientos y están constituidas por materiales magmáticos, principalmente basaltos.
• El eje central de la dorsal es una profunda fosa plana o rift, formado por escalones originados por fallas normales o fallas transformantes.
• Las fisuras de la dorsal producen un descenso de la presión que provoca la fusión parcial de los materiales del manto, los cuales ascienden.
• A lo largo de la dorsal, se detecta un número significativo de seísmos superficiales.

5. Expansión del Fondo Oceánico: Pruebas

La teoría de la expansión del fondo oceánico se sustenta en diversas pruebas:

• Espesor de los Sedimentos Marinos: El espesor de los sedimentos marinos varía en función de la distancia al eje de la dorsal. Es máximo junto al continente y mínimo, llegando a desaparecer, cerca del eje de la dorsal.
• Bandeado Magnético Terrestre: Se distribuye de forma alternante y simétrica a ambos lados de las dorsales, registrando los cambios de polaridad del campo magnético terrestre en diferentes épocas.
• Edad de las Lavas Basálticas: La edad de las lavas basálticas es reciente en áreas próximas a la dorsal y más antigua conforme se aleja de ella.
• Sismicidad y Volcanismo: Los seísmos y volcanes marinos se concentran en las bandas estrechas que constituyen las dorsales.
• Flujo Térmico: El flujo térmico es elevado en las dorsales y mínimo en las fosas marinas.

Al enfriarse este material ascendente, queda incorporado a la litosfera oceánica y ejerce una presión que provoca un desplazamiento en ambas direcciones a partir del eje de la dorsal. Se considera que el calor generado bajo las dorsales no procede de la convección del manto profundo, sino que es consecuencia de los estiramientos de la litosfera oceánica al ser arrastrada en las zonas de subducción.

6. Los Puntos Calientes

Morgan propuso la teoría del punto caliente: una fuente de calor anómala de larga duración que origina el ascenso de material procedente de la zona profunda del manto. Este punto permanece fijo durante decenas de millones de años. Según esta teoría, en el manto existe un número de zonas de temperatura elevada que ascienden como penachos de calor. Cuando el penacho llega a la base de la litosfera, la funde parcialmente, produciendo un chorro de magma que emerge.

7. Estructuras Continentales

Los continentes presentan dos tipos principales de estructuras geológicas:

• 7.1. Cratones

  Son zonas estables que no han sufrido deformaciones significativas desde hace 500 millones de años. Ocupan el interior de los continentes y están formados por:

  • Escudos Continentales: Compuestos de rocas ígneas y metamórficas muy antiguas, que ocupan áreas extensas, casi planas, y constituyen el basamento de los continentes.
  • Plataformas Estables: Extensas llanuras de sedimentos que cubren los escudos y que se depositan en mares poco profundos.

• 7.2. Orógenos

  Son estructuras geológicas que resultan de fuertes esfuerzos compresivos originados por la colisión de placas litosféricas. Son zonas montañosas sometidas a una gran actividad tectónica.

8. La Deriva Continental

La teoría de la deriva continental postula que los continentes, constituidos por sial (rocas silícicas y alumínicas), reposan sobre un sustrato de sima (rocas silícicas y magnésicas) más denso, que aflora directamente a nivel de los océanos.

Hace 200 millones de años, existía una única masa continental: Pangea. Esta se rompió en fragmentos que se desplazaron hasta llegar a su situación actual. Los argumentos propuestos por Alfred Wegener para apoyar esta teoría fueron:

• Correspondencia entre las formas de los continentes: El encaje de las costas de continentes como Sudamérica y África.
• Analogías de la fauna y flora fósil: La presencia de fósiles idénticos en continentes separados por océanos.
• Dirección del movimiento del hielo: Evidencias de glaciaciones antiguas que solo se explican si los continentes estaban unidos.
• Ejes de plegamiento de las cadenas montañosas antiguas: La continuidad de estructuras geológicas y cadenas montañosas entre continentes.

9. La Teoría de la Tectónica de Placas

La teoría de la tectónica de placas es un modelo global que explica el movimiento relativo de las placas litosféricas. Permite explicar una amplia gama de fenómenos geológicos, incluyendo:

• Los procesos de la dinámica interna de la Tierra.
• La distribución global de seísmos y volcanes.
• La expansión del fondo oceánico y la deriva de los continentes.
• La formación del relieve submarino y continental.

Esta teoría establece que la litosfera es una estructura rígida no continua, que está fracturada en grandes bloques denominados placas litosféricas, las cuales se mueven. Los principios clave son:

• Las placas se mueven separándose (límites divergentes), chocando o colisionando (límites convergentes) o con desplazamientos laterales (límites transformantes).
• Se mueven sobre el manto superior, donde la temperatura es mayor y los materiales son plásticos (astenosfera).
• Los movimientos de las placas llevan asociados fenómenos geológicos intensos.
• En los límites o bordes de las placas litosféricas se encuentran las dorsales oceánicas, fosas oceánicas, cordilleras montañosas o fallas transformantes.
• La litosfera oceánica se forma en las dorsales oceánicas.
• El movimiento de las placas es impulsado por una serie de mecanismos, principalmente las corrientes de convección del manto y el mecanismo de succión de la losa en las zonas de subducción.