Tectónica de Placas y Deriva Continental

La Teoría de la Tectónica de Placas

La teoría de la tectónica de placas surgió a finales de los años 60 del siglo XX. Es una teoría integradora que permite comprender globalmente los procesos que tienen lugar en la Tierra, como la formación de cordilleras, la distribución de los continentes, los terremotos y la ubicación de los volcanes. Reúne las ideas de la deriva continental y los estudios sobre los fondos oceánicos para explicar el reflejo que la actividad interna del planeta deja en su superficie.

Según la tectónica de placas, la litosfera se encuentra fragmentada en una serie de placas que se desplazan unas hacia otras a diferentes velocidades y en distintas direcciones sobre la astenosfera.

El Ciclo de Wilson: Dinámica Interna Terrestre

El ciclo de Wilson es un modelo que explica los procesos debidos a la dinámica interna terrestre. Fue propuesto en 1966 por el geólogo canadiense John Tuzo Wilson, quien complementó y amplió la Teoría de la Deriva Continental de Wegener, formulada en 1912.

La litosfera terrestre está dividida en placas que se mueven sobre el manto superior, que es semisólido. Los bordes de placa concentran la mayoría de terremotos y erupciones volcánicas que se producen.

Tipos de Placas y su Movimiento

La litosfera está rota en unos 20 fragmentos o placas que se mueven lentamente alrededor del globo, a velocidades que no llegan a 10 cm/año.

Al igual que muchos procesos geológicos que ocurren en el planeta se deben al empuje, separación o fricción entre placas, los bordes de estas son las regiones más activas geológicamente.

Los movimientos de las placas deforman las rocas de la corteza terrestre, y a corto plazo, las interacciones entre ellas crean esfuerzos que son disipados por los terremotos. Pero a largo plazo, estos esfuerzos son responsables de:

• La formación de cadenas montañosas, donde las placas colisionan.
• La creación de océanos, que surgen sobre la corteza recién nacida entre las placas que se separan.

Las placas están formadas por la litosfera continental y la oceánica que la rodea. Así pues, no son los continentes los que se mueven, como pensaba Wegener, sino las placas tectónicas, que transportan continentes y océanos.

Causas del Movimiento Horizontal de las Placas

Existen tres mecanismos principales que impulsan el movimiento de las placas:

1. Deslizamiento gravitatorio de las placas oceánicas: La dorsal oceánica está levantada por la presión que ejerce el manto sublitosférico, mientras que las zonas más alejadas de la dorsal están hundidas debido a la subsidencia térmica. Esto facilita el movimiento de las placas oceánicas a favor de la gravedad.
2. Expansión del fondo oceánico: Los magmas basálticos ejercen presión al salir por la dorsal y obligan a las placas oceánicas a separarse. Los continentes son empujados pasivamente por las placas oceánicas a medida que el océano se hace más ancho.
3. Subducción: El aumento de densidad que experimenta una placa oceánica al subducir tira de ella y facilita su deslizamiento desde la dorsal.

Interacción de Placas: Tipos de Límites

Las placas interaccionan entre sí, denominando a sus límites o bordes. Existen tres tipos de límites de placas: divergentes, transformantes y convergentes.

1. Bordes Divergentes (Límites Constructivos)

Son aquellos en los que las placas se separan entre sí. La separación comienza a partir de las dorsales oceánicas, donde se genera corteza oceánica. A medida que se va creando nueva litosfera, las placas litosféricas situadas a ambos lados de la cordillera oceánica son empujadas y separadas una de otra, y el tamaño del océano se va ampliando.

Estructuras Asociadas a Bordes Divergentes

• Dorsales Oceánicas: Enormes elevaciones a lo largo de los océanos. Recorren el centro del océano Atlántico y el resto de la red de cordilleras submarinas, que se extienden más de 60.000 km.
  • La parte más alta de la dorsal está formada por una doble cresta, en medio de la cual se sitúa una profunda fosa.
  • Cerca de la dorsal, la litosfera es delgada y está caliente, por lo que su densidad es baja. Al alejarse, el manto litosférico se enfría y se engrosa con más material del manto sublitosférico.
  • A medida que se aleja de la dorsal, la litosfera va aumentando su densidad, al estar el manto litosférico más frío y contraído. El aumento de densidad produce un hundimiento progresivo de la litosfera oceánica, llamado subsidencia térmica.
  • Aunque muchas de las dorsales se sitúan en el centro de los océanos (en el caso del Atlántico), en otras ocasiones se encuentran en zonas cercanas a los continentes (es el caso del Pacífico).
• Rift: Fractura de la litosfera originada por límites divergentes ubicados en las zonas continentales. Se debe a la presencia de una fuente de calor bajo el continente que adelgaza la litosfera y abomba la corteza. Como consecuencia, se producen emisiones volcánicas y fallas que terminan por fragmentar la litosfera en dos. Con el tiempo, cuando la depresión creada es inundada por el mar, se forma un nuevo océano (ejemplo: África Oriental en el Gran Valle del Rift).
• Fosa (Zona de Emergencia de Magma): Abertura por la que emerge continuamente material del manto en forma de lava que, al enfriarse, se transforma en corteza oceánica.

2. Bordes Transformantes (Límites Conservativos)

Son límites en los que no se crea ni se destruye litosfera, por lo que también se denominan bordes conservativos. En ellos tampoco se produce convergencia ni divergencia entre las placas, y el movimiento es un deslizamiento lateral de una placa respecto a la otra debido a la presencia de enormes fallas, llamadas transformantes.

Los terremotos son una consecuencia directa de estos movimientos laterales. Hay pocos bordes transformantes puramente continentales; el más conocido es la Falla de San Andrés en California, famosa por su actividad sísmica. La mayoría de fallas transformantes se sitúan en el mar, desplazando el eje de las dorsales oceánicas.

3. Bordes Convergentes (Límites Destructivos)

Son aquellos en los que las placas se acercan entre sí. En estos bordes, una placa se introduce por debajo de la otra, de manera que se destruye la litosfera, por eso también se llaman bordes destructivos. Se distinguen tres casos diferentes:

1. Entre una placa oceánica y otra continental.
2. Entre dos placas oceánicas.
3. Entre dos placas continentales.

Tipos de Convergencia

• Límite Convergente Oceánico-Continental: La placa oceánica, al ser más densa que la continental, se hunde por debajo de esta (subducción). Un ejemplo de subducción actual sería la placa de Nazca bajo la Sudamericana, que da lugar a la cordillera de los Andes, la cual discurre paralela a la costa y posee numerosos volcanes activos.
• Límite Convergente Oceánico-Oceánico: La placa más densa, que es la más antigua de las dos (y por tanto la más fría), subduce bajo la otra. Estos límites suelen generar una estructura llamada arcos insulares. Se trata de archipiélagos volcánicos constituidos por islas en forma de arco (existen diversos arcos insulares en el Pacífico, como algunas islas de Indonesia).
• Límite Convergente Continental-Continental: En este caso no ocurre subducción, porque ambas placas son lo suficientemente poco densas (demasiado ligeras) como para introducirse en la astenosfera. Por el contrario, se produce la colisión entre las porciones continentales de dichas placas, lo que se denomina obducción. El resultado es el plegamiento y transformación total de los materiales rocosos, que engrosa la corteza continental y genera las cordilleras (el Himalaya es una cordillera formada por este tipo de procesos).

Elementos Característicos de un Borde Convergente

Prisma de Acreción

Formado en el borde de la corteza continental a partir de los sedimentos de la corteza oceánica que no subducen y quedan adosados al frente del continente. El prisma sufre una intensa deformación al producirse la subducción.

Fosa Marina

Se forma al introducirse una placa bajo la otra; la que subduce se arquea y constituye una fosa paralela al límite de la placa. Estas fosas suelen tener gran profundidad, hasta el punto de que en ellas se registran los puntos más profundos de la corteza terrestre. Un ejemplo es la Fosa de las Marianas, situada en el Pacífico y con más de 11.000 m de profundidad bajo el mar.

Plano de Benioff

La subducción provoca numerosos terremotos como resultado de los esfuerzos tectónicos generados. La superficie formada por la alineación de focos sísmicos asociados al plano de subducción se denomina Plano de Benioff.

Volcanes

La placa que subduce se introduce en el manto, arrastrando con ella gran cantidad de sedimentos marinos cargados de agua. El agua provoca la reducción del punto de fusión de las rocas, de manera que tiene lugar la fusión parcial del manto. Así se generan magmas que ascienden hasta la superficie y, si la alcanzan, formarán volcanes.

Placas con Múltiples Tipos de Bordes

Una misma placa puede tener diferentes tipos de bordes en cada dirección. Como las placas rotan a partir de un eje, puede ocurrir que el mismo borde se comporte de manera convergente en una parte, y transformante y divergente en otras.