Geodinámica Terrestre: Fundamentos y Evolución

Principales Teorías Geológicas y Tectónica de Placas

Teorías Fijistas

Las teorías fijistas postulan que la Tierra y sus características geológicas son estáticas o han cambiado muy poco a lo largo del tiempo. Entre ellas, destacan:

• Teoría Geosinclinal: Propone que se crean cuencas donde se acumulan sedimentos que se van hundiendo. Las rocas más profundas se funden y, al ascender, dan origen a la formación de montañas.
• Teoría de la Oceanización: Sugiere que el material ascendente del manto se deposita en la corteza, transformándola en corteza de tipo basáltico.

Teoría de la Deriva Continental

Propuesta por Alfred Wegener, esta teoría postula que los continentes se han desplazado a lo largo del tiempo. Las pruebas que aportó incluyen:

• Pruebas Geográficas: Las formas de África y Sudamérica encajaban perfectamente, como piezas de un rompecabezas.
• Pruebas Geológicas: Existían cadenas montañosas que compartían ambos lados del Atlántico, con la misma edad y composición rocosa.
• Pruebas Paleontológicas: Se encontraron fósiles de las mismas especies en continentes actualmente separados.
• Pruebas Paleoclimáticas: El estudio de rocas indicaba climas antiguos que no se podían dar en las posiciones actuales de los continentes, sugiriendo un desplazamiento.
• Pruebas Geomagnéticas: Los minerales magnéticos que componen las rocas de la misma edad deberían señalar el Polo Norte, pero indican direcciones distintas, lo que demuestra que los continentes se han desplazado.

Relieves de los Fondos Oceánicos

Los fondos oceánicos presentan diversas estructuras geológicas, entre las que destacan:

• Dorsales Oceánicas: Son cordilleras submarinas ubicadas en la parte central de los océanos y son una manifestación de los bordes divergentes, como consecuencia de las corrientes del manto que han ascendido a la superficie, alcanzando alturas de 2000-2500 metros.
• Fosas Oceánicas: Se forman donde dos placas convergen. La placa de mayor densidad se subduce bajo la otra, y se producen depresiones profundas que pueden llegar a tener una profundidad de 1100 metros.
• Fallas Transformantes: Son límites entre las placas en las que se produce un desplazamiento lateral de una respecto a la otra.

Teoría de la Expansión del Fondo Oceánico

Esta teoría complementa la deriva continental, explicando que la nueva corteza oceánica se formaba en las dorsales y se iba alejando de estas, descendiendo finalmente en las fosas oceánicas. Así, la edad de la corteza aumenta de forma progresiva según nos alejamos de la dorsal, siendo más antigua en las fosas marinas. La corteza oceánica se forma a partir de materiales del manto que se van acumulando.

Paleomagnetismo

El paleomagnetismo se encarga de estudiar el magnetismo presente en nuestro planeta en épocas pasadas, proporcionando evidencia crucial para la tectónica de placas.

La Tectónica de Placas

La teoría de la tectónica de placas explica cómo se forman cadenas montañosas, terremotos y volcanes, unificando conceptos previos.

Postulados de la Teoría de la Tectónica de Placas:

• La litosfera, que comprende la corteza más la parte superior del manto, está fragmentada en placas litosféricas.
• Estas placas se desplazan sobre una zona de comportamiento plástico, conocida como astenosfera.
• La energía térmica produce unas corrientes de convección en el manto que pueden arrastrar a las placas.

La zona de contacto entre las placas se denomina límites de placas. Ahí se desarrolla la mayor parte de la actividad geológica interna del planeta.

Tipos de Placas:

• Placas Oceánicas: Formadas principalmente por corteza oceánica (ej. Placa de Nazca).
• Placas Continentales: Formadas por corteza continental (ej. Placa Arábiga).
• Placas Mixtas: Formadas por ambas cortezas (ej. Placa Sudamericana).

Tipos de Bordes de Placas:

• Bordes Divergentes: Las placas se separan y se genera nueva litosfera oceánica. Se encuentran en las dorsales, a partir del material fundido del interior.
• Bordes Convergentes: Se produce un choque entre ambas placas, y la litosfera oceánica se destruye en la zona de subducción. La placa más densa se introduce bajo la más ligera.
• Bordes Pasivos (o Transformantes): Se producen movimientos laterales entre las placas sin separación ni choque frontal entre ellas. Coinciden con las fallas transformantes.

Los Motores de Convección de Placas:

Las corrientes de convección en el manto son el motor principal del movimiento de las placas. Toda materia del manto que está en contacto con el núcleo se calienta y asciende. Al entrar en contacto con la litosfera, la materia que estaba subiendo se enfría, aumenta su densidad y desciende, completando el ciclo.

Interacciones en Bordes Convergentes:

Cuando las placas convergen, se pueden dar diferentes escenarios:

• Convergencia Océano-Océano: Una placa se subduce bajo la otra, dando lugar a una fosa oceánica. La placa que subduce se funde, originando procesos magmáticos que pueden formar arcos de islas volcánicas (ej. Filipinas).
• Convergencia Continente-Océano: La corteza oceánica, más densa y delgada, se hunde debajo del continente. Se produce la formación de fosas oceánicas. La superficie de contacto entre las litosferas es inclinada y se denomina Superficie de Benioff. La presión ejercida por las dos placas provoca la formación de pliegues y da lugar a cordilleras paralelas. Los magmas ascienden y dan lugar a actividad volcánica (ej. Cordillera de los Andes).
• Convergencia Continente-Continente: Si en una zona de subducción Continente-Océano la placa oceánica que subduce arrastra un continente, se produce una colisión continental. Los sedimentos se deforman intensamente, dando lugar a una cordillera de grandes dimensiones (ej. Himalaya).

Estructura Interna de la Tierra y Métodos de Estudio

Métodos Gravimétricos

Los métodos gravimétricos son herramientas geofísicas que permiten estudiar la estructura interna de la Tierra. Sus principios clave son:

1. La Tierra tiene una densidad media de 5,5 g/cm³, mientras que su densidad superficial es de 2,7 g/cm³. Esto indica un gradiente positivo de densidad hacia el interior.
2. Estudian el equilibrio existente entre la corteza terrestre y el manto superior (isostasia).
3. Son útiles para detectar la presencia de zonas con densidades inferiores o superiores en el subsuelo.

Variaciones Horizontales de la Corteza Terrestre

La corteza terrestre presenta diferentes tipos de regiones en su superficie:

• Cratones: Son zonas estables tectónicamente, que han permanecido sin deformaciones significativas durante largos periodos geológicos (ej. Escudo Canadiense).
• Orogenos: Son zonas activas tectónicamente en la corteza terrestre, con una importante actividad sísmica y vulcanismo, donde se forman cadenas montañosas.
• Plataformas Interiores: Entre los cratones y orogenos, suelen aparecer depresiones en las que se depositan sedimentos (ej. Cuenca del Guadalquivir).

Márgenes Continentales y Fondos Oceánicos

En los océanos se distinguen los márgenes continentales y las profundidades oceánicas:

• Talud Continental: Se extiende desde el extremo de la plataforma continental hasta los fondos oceánicos. Presenta una pendiente acusada con surcos y cañones submarinos.
• Llanura Abisal: Se encuentra a unos 4000 m de profundidad y se caracteriza por la presencia de pocos sedimentos.
• Fosas Submarinas: Son depresiones largas y profundas que pueden alcanzar hasta 11 km de profundidad.
• Dorsales Oceánicas: Son accidentes topográficos submarinos cuyas cumbres se elevan entre 1 y 4 km de altura.
• Rift de las Dorsales Oceánicas: Son valles centrales de las dorsales, de unos 1500 m de ancho y que se extienden a lo largo de 65.000 km. Están atravesadas por fallas que interrumpen las dorsales.

El Ciclo de Wilson

El Ciclo de Wilson explica el proceso de apertura y cierre de un océano, resumiendo los procesos de los bordes constructivos y destructivos de las placas tectónicas. Consta de varias etapas:

• Etapa de Rift: Un punto caliente provoca el calentamiento, estiramiento y adelgazamiento de la litosfera hasta que se rompe. Se divide el continente y se crea un nuevo borde de placa divergente (ej. Valle del Rift Africano).
• Etapa de Mar Rojo: El continente se ha dividido, los dos bloques se separan y se genera nueva litosfera oceánica (ej. Mar Rojo).
• Etapa del Océano Atlántico: Los continentes siguen separándose y la cuenca oceánica se ensancha (ej. Océano Atlántico).
• Etapa del Océano Pacífico: La cuenca oceánica ha crecido y es antigua. Los bordes se enfrían, formándose una zona de subducción que genera un nuevo borde convergente en el que se destruye la litosfera oceánica (ej. Océano Pacífico).
• Etapa de Orogenia Andina: Se produce una zona de subducción bajo el borde de un continente, desaparece el océano. Los sedimentos se pliegan y forman una cadena montañosa (ej. Cordillera de los Andes).
• Etapa de Orogenia del Himalaya: Se produce una colisión continental hasta que se genera un único continente y se forma una cordillera intercontinental de grandes dimensiones (ej. Himalaya).