Introducción a la Dinámica de la Litosfera Terrestre

El estudio de la superficie terrestre revela una distribución no homogénea de fenómenos geológicos activos. La concentración de volcanes y terremotos en zonas específicas es una evidencia clave de los procesos internos que moldean nuestro planeta.

Distribución de la Actividad Sísmica y Volcánica

• Los volcanes y los terremotos no se distribuyen homogéneamente por la superficie terrestre, sino que se concentran especialmente en determinadas zonas.
• En muchos lugares coinciden la actividad sísmica y la volcánica. Aunque existen zonas volcánicas sin actividad sísmica importante, y zonas sísmicas sin ninguna actividad volcánica, son más los lugares en los que existe coincidencia.

Zonas de Alta Actividad Geológica

1. Hay zonas geológicamente muy activas, mientras que otras son muy estables.
2. Hay lugares en los que grandes masas de materiales deben moverse con respecto a otras.

Las Placas Litosféricas

La litosfera es la capa externa y rígida de la Tierra, y se encuentra fragmentada. Cada uno de los fragmentos de litosfera recibe el nombre de placa.

Límites de Placas Litosféricas

La frontera entre una placa y otra recibe el nombre de borde o límite de placa. Para identificar dónde se sitúan, basta con tener en cuenta que estos bordes son lugares geológicamente muy activos. Existen 3 tipos principales de límites:

1. Dorsales Oceánicas

Son límites de placa en los que se genera nueva litosfera oceánica a partir de materiales ígneos procedentes del interior terrestre. Se identifican con facilidad por tratarse de relieves generalmente submarinos, en los que hay una importante actividad magmática. También existe actividad sísmica.

Características de las Dorsales Oceánicas

• Son un relieve submarino que se eleva entre 2 y 3 km sobre la llanura abisal.
• Su recorrido, superior a 60.000 km, es periódicamente interrumpido por unas fracturas que se desplazan lateralmente.
• La dorsal atlántica presenta un surco central llamado rift.
• La litosfera oceánica se crea en las dorsales, y a partir de ellas se va extendiendo a uno y a otro lado. Toda la litosfera oceánica ha nacido en la dorsal.

2. Zonas de Subducción

Son límites de placa en los que se destruye litosfera. Las fosas oceánicas marcan algunas de las zonas de subducción más importantes.

El desplazamiento de una placa litosférica por debajo de otra no es uniforme y suave, sino que, como cabe esperar en masas rocosas irregulares y de tanto grosor, se produce a saltos. Las zonas de subducción son los lugares del planeta en los que más terremotos se producen. El calor liberado por el fuerte rozamiento entre las dos placas y la presencia de agua en los materiales que subducen facilitan la fusión de las rocas. Por esta razón, suele haber actividad volcánica en las zonas de subducción.

De acuerdo con la teoría de la tectónica de placas, existen lugares en los que la litosfera se introduce de nuevo en el interior terrestre; son las zonas de subducción.

3. Fallas Transformantes

Son límites de placa en los que no se crea ni se destruye litosfera. En estos bordes una placa se desplaza lateralmente con respecto a otra. También aquí son frecuentes los terremotos, pero no hay actividad volcánica.

Deformación de las Rocas

Se denomina deformación al cambio de posición, forma o volumen que experimentan las rocas sometidas a esfuerzos.

Tipos de Deformación

Los tipos de deformación dependen del comportamiento de la roca bajo el esfuerzo:

1. Elástica: El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo, pero recupera su forma original cuando cesa. Así, una goma se alargará al tirar de sus extremos para separarlos, pero recuperará su forma original tan pronto como dejemos de tirar.
2. Plástica: El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo y no recupera su forma original cuando este deja de actuar. Así, una barra de plastilina se arqueará al presionar sus extremos para acercarlos, y no recuperará su forma original cuando dejemos de presionar.
3. Clástica o por Rotura: El esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura. Así, una varilla de vidrio sometida a una compresión creciente acabará rompiéndose. Sin embargo, si la compresión es suave, no se deforma y decimos que su comportamiento es rígido.

Parámetros de Orientación Estratigráfica

• Dirección: Es el ángulo que forma una línea horizontal contenida en el estrato con la línea norte-sur.
• Buzamiento: Ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal. Además, se necesita indicar el sentido del buzamiento, que es el sentido en el que se desplazaría una bola situada sobre el estrato.

Deformaciones Plásticas: Pliegues

Los pliegues son ondulaciones que se originan en las rocas al ser sometidas a esfuerzos de compresión. Un pliegue implica un comportamiento plástico.

Elementos de un Pliegue

• Plano axial: Es aquel que divide al pliegue en dos mitades tan simétricas como sea posible.
• Charnela: Es la zona del pliegue que tiene la máxima curvatura.
• Eje del pliegue o línea de charnela: Es la intersección del plano axial con la charnela.
• Flancos: Son los laterales del pliegue situados a ambos lados de la charnela.
• Núcleo: Es la zona más interna del pliegue.

Tipos de Pliegues

Según su Disposición

• Anticlinal: Pliegue que tiene en el núcleo los materiales más antiguos.
• Sinclinal: Pliegue que tiene en el núcleo los materiales más modernos.

Según su Inclinación

• Recto: Pliegue cuyo plano axial buza 90º.
• Inclinado: Pliegue cuyo plano axial buza entre 85º y 10º.
• Tumbado: Pliegue cuyo plano axial buza menos de 10º.
• Invertido: Pliegue cuyo plano axial ha girado más de 90º con respecto a la posición vertical.

Según su Simetría

• Simétrico: El plano axial divide al pliegue en dos mitades aproximadamente simétricas.
• Asimétrico: Las dos mitades no son simétricas.

Fracturas en las Rocas

Diaclasas

Son fracturas en las que los bloques no se desplazan uno con respecto al otro o, en caso de hacerlo, es ensanchando la fractura, quedando la grieta más abierta.

Fallas

Son fracturas en las que se ha producido el desplazamiento de un bloque con respecto al otro.

Elementos de una Falla

• Plano de falla: Es la superficie de fractura. Sobre ella se ha producido el desplazamiento de un bloque con respecto al otro.
• Labios de la falla: Son los dos bloques en que ha quedado dividido el terreno al originarse la fractura. Si los bloques quedan a diferente altura, habrá un labio levantado y un labio hundido.
• Salto de falla: Es la medida del desplazamiento relativo producido.
• Orientación de la falla: Dirección y el buzamiento de su plano de falla.

Tipos de Fallas

1. Falla normal o directa: Es aquella en la que el plano de falla buza hacia el labio hundido. Se origina como consecuencia de esfuerzos de tensión y produce un aumento en la superficie del terreno.
2. Falla inversa: Es aquella en la que el plano de falla buza hacia el labio levantado. Se origina como consecuencia de esfuerzos de compresión y produce una disminución en la superficie del terreno.
3. Falla de desgarre: Es aquella en la que el desplazamiento relativo de los bloques se ha producido en horizontal. En este tipo de fallas no habrá labio levantado ni labio hundido.
4. Mezcla de pliegues y fallas: Se produce a causa de un esfuerzo tectónico muy grande. Las rocas se pliegan y tanto acaban fracturándose.

Mantos de Corrimiento

En algunas fallas inversas con buzamiento, el labio levantado se superpone al hundido, recorriendo decenas de kilómetros sobre este.