CIENCIAS DE LA TIERRA

Placas litosféricas

La superficie de la Tierra abarca 510 · 10⁶ km² de los que tres cuartas partes están cubiertos por las aguas y sólo 149 · 10⁶ km² son continentes emergidos.

Litosfera

La parte sólida más externa del planeta es una capa de unos 100 km de espesor denominada litosfera que está formada por la corteza más la parte superior del manto.

En las zonas oceánicas la corteza es más delgada, de 0 a 12 km y formada por rocas de tipo basáltico. La corteza que forma los continentes es más gruesa, hasta de 40 o 50 km y compuesta por rocas cristalinas, similares al granito, menos densas que las que forman la corteza oceánica, con abundancia de cuarzo* y feldespatos*. La corteza continental es la capa más fría y más rígida de la Tierra, por lo que se deforma con dificultad.

Placas litosféricas

La litosfera se encuentra dividida en placas que están moviéndose a razón de unos 2 a 20 cm por año impulsadas por corrientes de convección que tienen lugar en la astenosfera.

Hay siete grandes placas principales además de otras secundarias de menor tamaño. Algunas de las placas son exclusivamente oceánicas, como la de Nazca, en el fondo del océano Pacífico. Otras, la mayoría, incluyen corteza continental que sobresale del nivel del mar formando un continente.

Figura 2-14 > Placas litosféricas

Se denomina astenosfera a la parte superior del manto, situada inmediatamente por debajo de la litosfera. Está formada por materiales que, debido a la temperatura y presión a las que se encuentran, están en estado semifluido y tienen capacidad de desplazarse lentamente. Las diferencias de temperatura ente un interior cálido y una zona externa más fría producen corrientes de convección que mueven las placas

La Tectónica Global* estudia como estas placas van formándose en las dorsales oceánicas y hundiéndose en las zonas de subducción. En estos dos bordes, y en las zonas de roce entre placas (fallas de transformación), se producen grandes tensiones y salida de magma que originan terremotos y volcanes. 

Figura 2-15 > Fenómenos característicos de la Tectónica de placas

Pangea. Unión y disgregación de los continentes

Los continentes, al estar incrustados en placas de litosfera móviles, no mantienen una posición y forma fijas, sino que se están desplazando constantemente transportados por la placa a la que pertenecen.

Pero hay una diferencia fundamental entre la parte oceánica de una placa y la parte continental. La primera puede subducir y empujada por el movimiento de la placa, introducirse por debajo de otra placa hasta desaparecer en el manto. Pero la porción continental de una placa no puede hacer esto, porque es demasiado rígida y gruesa. Así pues, cuando dos continentes arrastrados por sus placas colisionan entre sí, acaban fusionándose uno con el otro, mientras se levanta una gran cordillera en la zona de choque.

Ha habido épocas de la historia de la Tierra en la que la mayor parte de los continentes han estado reunidos, después de chocar unos con otros, formando un gran supercontinente al que se le llama Pangea. La última vez que sucedió esto fue a finales del Paleozoico y principios del Mesozoico.

Durante el Mesozoico este supercontinente fue disgregándose originando los continentes que ahora conocemos. Primero se dividió en dos grandes masas continentales: Laurasia al norte y Gondwana al sur, separadas por un océano ecuatorial llamado Tethys. Durante el Mesozoico, hace unos 135 millones de años, empezó a formarse el océano Atlántico al ir separándose América de Europa y Africa. 

Influencia del movimiento de las placas sobre la distribución de los seres vivos

Los desplazamientos de los continentes y los cambios climáticos y de nivel del mar que han provocado, han tenido una gran influencia en la evolución que han seguido los seres vivos en nuestro planeta.

Así por ejemplo, en lugares que han permanecido aislados del resto de las tierras firmes mucho tiempo como es el caso de Australia o Madagascar, rodeadas por mar desde hace más de 65 millones de años, han evolucionado formas de vida muy especiales, como, por ejemplo, los marsupiales (canguros) y otras especies endémicas*.

Otra manifestación de la influencia de los cambios de posición de los continentes sería el de las diferencias de flora y fauna entre América del Norte y América del Sur. Estos dos continentes han permanecido aislados durante decenas de millones de años y se unieron hace unos 3 millones de años, cuando emergieron del mar las tierras que forman el istmo de Panamá. En este caso se comprueba que los seres vivos de América del N y del S difieren entre sí mucho más de lo que sería lógico si América hubiera estado unida desde hace más tiempo.

Otro ejemplo de como pueden influir los movimientos de los continentes está también relacionado con la formación del istmo de Panamá, pues originó un fuerte cambio climático responsable de la formación del casquete de hielo del Artico, hace unos 2,5 millones de años. 

EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS LITOSFÉRICAS.

Las corrientes convectivas del Manto hacen que la Litosfera situada sobre él sea arrastrada en diversas direcciones. Esto origina la división de la Litosfera en placas con diferentes movimientos.

Actividad 8

A las zonas de separación de la placas litosféricas se les denomina límites de placa. Debido a los posibles movimientos relativos de dos placas, estos límites se clasifican en: Límites divergentes: Cuando el movimiento de las placas es de separación, deja un "hueco" aprovechado
   por rocas magmáticas para generar nueva corteza oceánica. También se les llama Zonas de Dorsal o
   límites constructivos.

 Límites convergentes: Cuando el movimiento que realizan las placas es de aproximación, obliga a una
   de las placas (la más densa) a introducirse bajo la otra en un proceso que se denomina subducción.
   A estas zonas también se les denomina zonas de subducción o límites destructivos.

 Límites transcurrentes. Existen zonas donde el movimiento de las placas es paralelo y de sentido
   contrario, conocidas también por zonas de falla transformante.

Así, estos límites dividirían en placas una litosfera en continuo movimiento, con unas placas creciendo a partir de su límite de dorsal y otras menguando a partir de su zona de subducción.

5.1. Los movimientos divergentes

Los movimientos divergentes producidos por las dorsales, implican una permanente expansión de los fondos oceánicos. Esta expansión se origina en un proceso de ruptura continental.

Dorsales: Expansión de los fondos oceánicos:
Las dorsales constan de diversos tramos activos en los que se está creando corteza oceánica.
Se encuentran separados y desplazados por fallas transformantes. Así, las dorsales muestran un aspecto escalonado, consecuencia de las diferentes velocidades de creación de corteza oceánica.

La expansión permanente del fondo oceánico hace desplazarse y crecer a las placas situadas a ambos lados de la dorsal. Cada nueva emisión de lavas, al enfriarse, va registrando el campo magnético existente en ese momento. Ese campo magnético sufre inversiones repentinas en intervalos de tiempo variables. Así, al medir el campo magnético de las rocas a ambos lados de una dorsal se aprecia un aspecto de bandeado simétrico. Completando esta información con la de la edad de la roca, se han obtenido detallados mapas de la edad de los fondos oceánicos.

La edad de la corteza oceánica no sobrepasa los 180 m.a. (millones de años). Al retirar los fondos oceánicos más recientes, y hacer coincidir los bordes de la antigua dorsal se pueden reconstruir las posiciones relativas de las masas continentales en el pasado.

Estas reconstrucciones se denominan reconstrucciones paleogeógráficas. El inicio de nuestra historia sería un continente único denominado Pangea por Wegener, muchos años antes de que se empezase a hablar de la Tectónica de placas. De aquí se pasa a cuestionar el proceso de división de una placa continental para originar dos diferentes.

Actividad 9

El origen de las dorsales: Ruptura continental.
La aparición de una dorsal y el proceso de ruptura continental son pasos de un mismo proceso que sucede en tres etapas, denominadas con los nombres de las zonas geográficas donde actualmente tienen lugar:

* Etapa de Rift: (Llamada de este modo por el valle en el que actualmente está teniendo lugar).
  Se produce un estiramiento de la litosfera continental que origina la aparición de grandes fallas
  normales. El adelgazamiento de la litosfera y del Manto a una mayor temperatura permite la
  aparición de vulcanismo aprovechando estas fallas.

* Etapa de Mar Rojo: Se inicia la producción de litosfera oceánica gracias a la aparición de una dorsal.   Se produce la entrada de agua de mar. Los antiguos bordes del valle del Rift quedan como márgenes
  pasivos.

* Etapa Océano Atlántico: Continúa la producción de litosfera oceánica y la separación de las masas
  continentales.

Actividad 10

5.2. La convergencia de placas: La subducción y la colisión continental.

En el movimiento de aproximación de dos placas litosféricas se verifica el proceso de subducción, esto es,
se introduce una bajo la otra. La desaparición de toda la litosfera oceánica implica un proceso de colisión continental.

La subducción:
La placa que subduce se curva originándose una zona de fosa donde se alcanzan las mayores profundidades oceánicas. La fricción entre las dos placas da lugar a zonas muy activas desde el punto de vista sísmico. La Litosfera de la placa que subduce se introduce en zonas del Manto a mayores temperaturas, produciendo su progresiva desaparición por fusión y provocando la aparición de un cinturón volcánico paralelo a este tipo de límites. Los sedimentos del primer nivel de la corteza oceánica pueden no subducir y ser incorporados al margen de la otra placa (prisma de acrección). Se pueden dar dos modalidades de subducción, según la naturaleza de las placas puestas en contacto:

* Corteza oceánica-Corteza oceánica.   Se origina la formación de n arco isla volcánico.   Esta modalidad se produce, por ejemplo, a lo   largo de toda el límite occidental de la placa   Pacífica, configurando la aparición de numerosos   arcos islas, que dominan toda esa costa   (Aleutianas, Filipinas, Japón, etc.). A veces se   puede originar una pequeña dorsal tras el arco   isla (extensión tras arco).

* Corteza continental - Corteza oceánica.   La Corteza oceánica se introduce bajo la litosfera   de la otra placa de forma mucho más   pronunciada puesto que es más profunda.   Se origina todo una cordillera paralela al límite   (orógeno de subducción) donde las máximas   alturas coinciden por lo general con edificios   volcánicos. Así, una zona de este tipo es el   límite de la placa Pacífica con la Sudamericana.

¿Hasta dónde subduce la Litosfera? Hasta hace unos años se ponía como límite los 670 km, origen de los terremotos más profundos detectados y frontera del Manto superior e inferior. Actualmente se piensa que la subducción llega en forma de cascada hasta el contacto con el Núcleo externo formando el nivel D" del Manto.

La colisión continental:
Supone el final del proceso de subducción por la completa desaparición de la litosfera oceánica que existía entre dos masas continentales, dando lugar a que una cabalgue sobre la otra, puesto que la Corteza continental es poco densa para subducir. Una colisión de este tipo origina grandes cordilleras (orógenos de colisión) como los Alpes o el Himalaya.

Actividad 11

Las ofiolitas: Representan fragmentos de corteza oceánica que han sido obducidos (lo contrario de subducidos) en un proceso de colisión continental. Los cuatro niveles de la secuencia estudiada en la corteza oceánica son perfectamente reconocibles. A su base pueden aparecer Peridotitas del Manto.

5.3. Las zonas de falla transformante.

Este tipo de fallas aparece en dos situaciones, como límite neto entre dos placas o separando diferentes tramos activos de una dorsal (ver las dorsales) . En ambos casos se genera una importante sismicidad.

El ejemplo típico de este tipo de límites es la Falla de San Andrés, que pone en contacto la placa Norteamericana con la Pacífica. Su movimiento ha originado terremotos con devastadores efectos para las cercanas ciudades de San Francisco y Los Ángeles. Mientras las placas se desplazan, las rugosidades del límite hacen que este permanezca estático, acumulando energía en forma de deformación elástica. Así, cuando la energía es capaz de vencer el rozamiento, se libera de forma repentina en forma de desplazamiento y de ondas sísmicas.