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Miguel Ángel García
Tectónica de placas
TECTÓNICA DE PLACAS
 

En la década de 1950 se hicieron una serie de descubrimientos, no tanto en la corteza contienental sino sobre todo en los fondos oceánicos:
- Se descubrieron las dorsales con sus fumarolas.
- Que el fondo oceánico era de basalto joven, y el espesor de éstos era mayor en las dorsales. Además los basaltos eran simétricamente más antiguos al alejarnos de la dorsal.
- Que había pocos sedimentos, y que tenian más espesor y más antigüedad al alejarnos de las dorsales.
- Se descubrieron las fosas abisales, los arcos de islas volcánicas, y los guyots.

La Teoría de  la Tectónica de placas está básada en en dos teorías previas:
- La Teoría de las corrientes convectivas.
- La Teoría de la expansión del fondo océanico.

Ver la TEORÍA DE LAS CORRIENTES CONVECTIVAS.
Ver la TEORÍA DE LA EXPANSIÓN DEL FONDO OCEÁNICO.

La distribución del volcanes y terremotos, constituyendo el llamado “cinturón de fuego”, y los estudios y teorías precedentes, hicieron que LE PICHON y MORGAN llegaran a la conclusión (1968) de la litosfera rígida se hallaba fragmentada en placas litosféricas → regiones litosféricas estables de miles de km² y de 70-150 km de espesor, delimitadas por franjas inestables de gran actividad sísmica y volcánica. Sus límites son las dorsales, las cadenas de plegamiento recientes, los arcos-isla y las fallas transformantes, coincidentes con la distribución mundial de terremotos y volcanes.

Hay unas 20 placas, 7 grandes y el resto menores. Casi todas son mixtas (con litosfera continental y oceánica), excepto las del Pacífico y de Nazca.

El origen de las fuerzas de la tectónica de placas es el calor, que alcanza la superf. en flujos cíclicos de materia y E a lo largo de las dorsales (Tª de las corrientes convectivas). Son las ramas convectivas ascendentes calientes la que rompen la litosfera en placas, al ser aquélla frágil a causa de su rigidez.
Los materiales lávicos inyectados por el rift en las dorsales crean por acreción nueva litosfera oceánica, y las corrientes convectivas colaterales horizontales fuerzan la expansión del fondo oceánico, la cual origina el movimiento de las placas (lo que a su vez conlleva la deriva de los continentes que aquéllas transportan).

Hay dos conceptos geométricos básicos:

(i) Los movimientos de placa, por realizarse sobre la superf. de una esfera, son siempre rotacionales.
Según el Teorema de Euler, todo desplazamiento de un casquete esférico puede considerarse como una rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de la esfera, el cual la corta en dos puntos opuestos → polos eulerianos (= polos de expansión).

(ii) Cualquier movimiento de una placa repercute en todas las demás; todas las placas están interrelacionadas.

TEORÍA DE LA SUBDUCCIÓN

Para que no aumente el volumen de la Tierra, la corteza oceánica se debe destruir reintegrándose en el manto, en las zonas de subducción, las cuales se originan porque la creación de litosfera oceánica en la dorsal produce una comprensión, la cual se resuelve rompiéndose la placa por su zona más débil. Si la placa es mixta, la zona más débil es el límite entre la litosfera continental y la oceánica. El resultado es la formación de dos placas que chocan entre sí.

Las zonas de subducción coinciden con las fosas oceánicas.
Hay dos tipos:
Fosas de tipo chileno → una capa oceánica joven y ligera desaparece bajo una orilla continental comprimida en la que se producen deformaciones; la fosa está rellena de sedimentos.
Fosas de tipo marianas → una placa vieja y pesada desaparece bajo una orilla continental no comprimida en el proceso de hundimiento progresivo; la fosa es profunda y casi sin sedimentos.

Argumentos que apoyan la Teoría de la subducción:

♦  En las fosas oceánicas existen anomalías - de g, es decir, hay una “pérdida de masa”, que se justifica por convección: los materiales se hunden en esta zona (rama convectiva descendente), existiendo un desequilibrio isostático.

♦  El japonés WADATI y el norteamericano BENIOFF, por separado, localizaron los hipocentros de los sismos que se suponía tenían lugar a consecuencia de la subducción de una placa bajo la otra; al situar los hipocentros hasta una profundidad de unos 700 km, obtuvieron una banda que formaba unos 45º con la horizontal → plano de Benioff, inclinado hacia el continente.

En las fosas, distinguimos tres zonas sísmicas, en función de la profundidad:
▫ Zona de focos someros, hasta los 70 km, donde ocurren gran nº de terremotos de origen tensional.
▫ Zona de focos intermedios, de los 70-400 km, donde hay gran nº de sismos de origen tensional y comprensivo.
▫ Zona de focos profundos, hasta los 700 km, donde el origen de los sismos no puede ser la rotura de los materiales, sino por un reajuste mineralógico. Al no haber terremotos más profundos, se infiere que la corteza oceánica queda asimilada por el manto los 700 km.
Como la placa que se hunde no es más densa que el manto, sólo es posible admitir esta subducción por el arrastre que ejercen sobre ella las corrientes convectivas descendentes, existentes en el manto.

♦ Las prospecciones con ondas sísmicas confirman este hundimiento, ya que las ondas S no disminuyen su velocidad entre los 100-400 km de profundidad, debajo o cerca de las fosas oceánicas → la astenosfera está atravesada por una placa de materiales rígidos.

El flujo térmico es menor en las fosas oceánicas que el promedio de la superf. terrestre, mientras que en uno de sus bordes supera dicho valor medio. Estas anomalías térmicas se justifican suponiendo que una placa rígida y de baja T se hunde desplazando materiales más cálidos. Éstos, calentados por la fricción que existe en esta zona, producen masas magmáticas que ascienden por las fracturas producidas en la placa que no se hunde. Tb. se produce la fusión de parte del material de la placa que se hunde.
Estos magmas producen coladas de lava basáltica y un abundante vulcanismo explosivo, formándose arcos de islas volcánicas en el mar o un arco volcánico en el contienente.

No todas las placas se consumen en fosas por subducción de su borde frontal.
Las placas africana y antártida está casi por completo rodeadas de dorsales generadoras de litosfera oceánica y no se destruyen en ningún punto; sin embargo, ninguno de los dos continentes presenta síntomas de comprensión. La única explicación es que estas placas aumentan de tamaño; las dorsales se alejan de ambos continentes, reduciendo el tamaño de otras placas.

Motor de la subducción y la expansión del fondo oceánico:

Al chocar dos placas, subduce por gravedad la más fría y densa, produciéndose el llamado "efecto toalla mojada":

 
 

 
QUÉ EXPLICA LA TECTÓNICA DE PLACAS

La tectónica de placas explica:

- La distribución de volcanes y terremotos.
- La existencia de una corteza oceánica y de una corteza continental de estructucturas y composición diferentes.
- Las fosas abisales, los arcos de islas volcánicas y los guyots.
- La localización de yacimitos minerales.
- Las deformaciones de la corteza: pliegues, fallas, cordilleras de plegamiento,...

Ver TIPOS DE BORDES O LÍMITES DE PLACAS.
Ver el CICLO DE WILSON.

 
 MANIFESTACIONES DE LA TECÓNICA DE PLACAS

- La formación de los diferentes tipos de orógenos, en particular, las cordilleras de plegamiento.
- Los terremotos.
- Los volcanes.
- Las deformaciones: pliegues y fallas.

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