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La vida interna de la Tierra (II)

Miércoles, 23 de Mayo de 2012

Continuación del post  ‘La vida interna de la Tierra (I)’, en el que Alejandro del Valle, químico y profesor de Cristalografía y Mineralogía de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Valladolid, relata las claves de la Teoría de la Deriva Continental.

LA TECTÓNICA DE PLACAS EN LA ACTUALIDAD

La corteza terrestre se encuentra sobre una zona plástica denominada astenosfera afectada por corrientes de convección procedentes del interior. Dichas corrientes de convección provocan la ruptura de la corteza terrestre en las denominadas placas (placas litosféricas) y, al mismo tiempo, son responsables de su movimiento. De este modo, la corteza terrestre se encuentra fraccionada en placas cuyo tamaño y forma van variando continuamente.

Las placas se mueven muy lentamente como consecuencia de la desigual distribución del calor en el interior de la Tierra. Así, el material caliente que se encuentra en las profundidades del manto, asciende despacio formando corrientes de convección. Al mismo tiempo, los fragmentos fríos de la litosfera van hacia abajo del manto, dando movimiento a la capa externa y rígida de la Corteza.

Como consecuencia de dichos movimientos se generan terremotos, se crean volcanes y se deforman grandes masas de rocas para formar montañas.

Cada una de las placas que forman la corteza terrestre se mueve como un bloque coherente e interacciona con las placas vecinas a lo largo de sus límites. Dichos límites o bordes de las placas pueden ser de 3 tipos:

1-    Constructivos o divergentes : donde las placas se separan y asciende magma desde el manto, para crear suelo oceánico.

2-   Destructivos o convergentes: donde las placas se aproximan y se produce la subducción del suelo oceánico, es decir, una placa se introduce por debajo de la otra yendo hacia el manto.

3-   Pasivos o de falla transformante: donde las placas se deslizan, una con respecto a la otra, sin producción, ni destrucción de litosfera. Dichos deslizamientos se producen lateralmente en la horizontal.

Estas dorsales oceánicas se extienden a lo largo de 70.000 kms, cruzando las principales cuencas oceánicas. Las zonas de divergencia, donde emergen las rocas fundidas, se encuentran elevadas y forman las dorsales oceánicas – durante la Segunda Guerra Mundial la Marina de los EEUU (U.S. Navy) cartografió los fondos oceánicos para facilitar la navegación de los submarinos y encontró dichas dorsales oceánicas y otras formaciones-.

Una vez formada la nueva litosfera en las dorsales oceánicas, empieza a alejarse lentamente y, en consecuencia, a enfriarse, aumentando su densidad y hundiéndose, por lo que las cuencas oceánicas se van haciendo más profundas.

La expansión de las placas (divergencia) se produce, fundamentalmente, en las dorsales oceánicas. A medida que las placas se separan, las fracturas se rellenan con roca fundida que sube desde la Astenosfera inferior. Este material se enfría lentamente formándose roca dura y apareciendo nuevas franjas en el fondo oceánico. Esto ocurre a lo largo de millones de años y da lugar a miles de kilómetros cuadrados de nuevo fondo oceánico.

De este modo se ha creado, durante los últimos 160 millones de años, el fondo del Océano Atlántico (“expansión del fondo oceánico”).

La velocidad de expansión del suelo oceánico es aproximadamente de 5 cm/año, aunque es distinta en unas zonas de expansión que en otras. Aunque esta velocidad de formación de la litosfera es lenta, es suficiente como para haber generado todas las cuencas oceánicas actuales en menos de 200 millones de años. De hecho, ninguna parte del suelo oceánico actual tiene más de 180 millones de años.

En los límites convergentes de las placas, éstas vuelven al manto. Cuando una placa choca contra otra una de ellas se dobla hacia abajo, deslizándose por debajo de la otra. Tal hecho se manifiesta superficialmente por la aparición de una fosa submarina.

Los materiales subducidos se someten a temperaturas y presiones elevadas, con lo que se funden y ascienden a la superficie atravesando la placa superior y dando lugar a erupciones volcánicas explosivas (Monte Santa Elena, 1980; Soufriere Hills, 1997).

Los límites de falla transformante se localizan donde las placas se deslizan una contra otra sin generar, ni consumir, litosfera. Estas fallas son paralelas a la dirección del movimiento de las placas y se encontraron por primera vez asociadas a las dorsales oceánicas.

Algunas de estas fallas atraviesan los continentes, como es el caso de la Falla de San Andrés. A lo largo de la misma, la placa del Pacífico se mueve hacia el NO (NW), más allá de la placa Norteamericana. A medida que se mueven estas placas se transmite la tensión a las rocas de ambos lados y se acaban rompiendo, con lo que se provocan terremotos (San Francisco, 1906).

Aunque normalmente las placas cambian poco de tamaño (tampoco lo hace la superficie de la Tierra), en ocasiones algunas placas aumentan o disminuyen de dimensiones. Por ejemplo, las placas Africana y Antártica están unidas por centros de expansión y están aumentando de tamaño. Por el contrario, la placa del Pacífico está siendo subducida a lo largo de sus bordes norte y occidental, por lo que está disminuyendo de tamaño.

También se pueden crear nuevos límites de placas como respuesta a cambios en las fuerzas que actúan sobre ellas. Esto ocurre en un límite divergente relativamente nuevo que se localiza en el Valle del Rift, en el este de África, lo que provocará la rotura de la placa africana dando lugar a la aparición de una nueva cuenca oceánica.

En ocasiones, placas que contienen corteza continental se mueven una hacia la otra y acaban chocando, como ocurre entre la Placa australiano-india y la euroasiática, lo que provoca el levantamiento del Himalaya.

El funcionamiento de los mecanismos descritos está regulado por la temperatura del interior de la Tierra que fuerza el movimiento de los materiales fundidos hacia el exterior. Mientras el interior del planeta siga emitiendo calor podrá existir este mecanismo, pero cuando se agoten los isótopos radiactivos del interior comenzará un enfriamiento y cesarán éstos movimientos provocando cambios drásticos en el planeta.

EL CICLO DE LAS ROCAS Y LA TECTONICA DE PLACAS

Cuando James Hutton (1726-1797, físico y terrateniente escocés) propuso por primera vez el ciclo de las rocas no se conocía la Teoría de la Tectónica de Placas y tan solo se conocían algunas pruebas de las transformaciones que experimentan las rocas.

Sin embargo, con el desarrollo de dicha teoría empiezan a ponerse en claro muchos aspectos del ciclo de las rocas.

El material meteorizado procedente de las zonas altas de los continentes se deposita formando capas de varios miles de metros que acaban litificando.

Cuando estas rocas sedimentarias acaban en el límite convergente de una placa, empiezan a introducirse hacia la astenosfera situándose bajo los continentes, lo que provoca procesos de cizallamiento y de metamorfismo de presión.

A medida que la placa oceánica sigue descendiendo, aumenta la temperatura y se producen fusiones parciales que originan un metamorfismo de temperatura (metamorfismo de contacto).

El magma formado ascenderá y dará lugar a la formación de rocas ígneas, unas plutónicas o intrusivas y otras volcánicas o extrusivas, según donde se produzca la solidificación del magma.

Cuando las rocas endógenas afloran a la superficie se meteorizan y forman sedimentos, con lo que el ciclo comienza de nuevo.

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