Una perspectiva global

La tectónica de placas defiende que la litosfera se mueve y explica el por qué de estos movimientos y sus consecuencias. Podemos resumirla en las siguientes ideas básicas:

• La litosfera está dividida en fragmentos denominados placas. Su grosor oscila entre 50 y 200 km de grosor y presentan una extensión muy variable. existen siete grandes placas: Euroasiática, Africana,
  
  Indoaustraliana, Pacífica, Norteamericana, Suramericana y Antártica.
• Los límites de placas pueden  ser de tres tipos:

          - Dorsales, o límites divergentes, donde se crea nueva litosfera oceánica.
          - Zonas de subducción, o límites convergentes, donde se destruye litosfera.
          - Fallas transformantes, o límites conservadores, en los que ni se crea ni se destruye litosfera, sino que se produce un movimiento horizontal de una placa con respecto a otra.

• Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos del manto sublitosférico.
• Los desplazamientos son causados por la energía térmica del interior terrestre, ayudada de la energía gravitatoria.
• La corteza oceánica se renueva constantemente, mientras que la continental es más permanente.
• A lo largo de la historia de la Tierra ha cambiado el tamaño, la posición y la forma de las placas litosféricas, así como el número de éstas.

¿Qué mueve las placas litosféricas?

No hay duda de que el calor del interior de la Tierra tiene un papel determinante en la dinámica litosférica, y si el interior estuviese frío, no habría tectónica de placas. Por eso se dice que la Tierra es una máquina térmica. Aunque la energía gravitatoria también desempeña un papel clave.
Las ideas más aceptadas son:

• La energía térmica del interior terrestre genera corrientes de convección en el manto sublitosférico. Las corrientes de convección son movimientos cíclicos que experimentan los fluidos al aumentar su temperatura, y constituyen la principal causa que inicia el movimiento de las placas. 
• En algunas zonas de la base del manto (capa D) se originan columnas ascendentes de materiales muy calientes que pueden alcanzar la superficie, los llamados puntos calientes. Algunos ejemplos son Islandia y las islas Hawai.
• Las placas litosféricas son arrrastradas por los movimientos convectivos del manto, que son muy lentos, entre 1 y 12 cm/año.
• La gravedad desempeña un papel muy importante a través de dos mecanismos complementarios:  

          - La mayor altura de la dorsal favorece el deslizamiento hacia abajo del fondo oceánico (los      materiales "resbalan" por la pendiente de la dorsal).
          - La litosfera subducida es densa y fría, y a medida que se introduce en el interior de la Tierra, las altas presiones la hacen más densa todavía. Así, el propio extremo de la placa subducida tira de ella y la arrastra.

Los dos escalones del relieve terrestre

Entre las cumbres más altas de la superficie terrestre (8800 m) y las fosas oceánicas más profundas (11000 m bajo el nivel del mar) hay unos 20000 m. Si representamos el porcentaje de superficie terrestre que hay a cada altitud, se obtiene una gráfica llamada curva hipsométrica.
Si analizamos la gráfica vemos que, como era de esperar, las altitudes y profundidades extremas no son muy frecuentes, pero, para sorpresa de los científicos, tampoco son muy abundantes las altitudes medias.
Así, observamos que existen dos grandes escalones del relieve terrestre: uno para la corteza continental (mas gruesa y poco densa) y otro para la corteza oceánica (mas delgada y densa). la altitud que alcanza cada zona es aquella donde encuentra su equilibrio isostático.
La teoría de la isostasia permite explicar, además de los movimientos verticales de la corteza, el rasgo más importante del relieve terrestre: la existencia de océanos y continentes.

Fallas Transformantes

Son los bordes de placas donde las dos se encuentran bajo fuerzas de desplazamiento lateral o paralelo uno del otro. En estos limites de placas tectónicas o litosfericas no se crea ni destruye litosfera y por lo tanto se denominan bordes conservativos. Principalmente se generan a partir de dos fenómenos geológicos;

• Fallas transversales que cortan perpendicularmente a las dorsales oceánicas que producen desplazamientos laterales de estas. Es el mas frecuente y es observado a lo largo de dorsales como la Atlántica. 

• Fracturas entre dos limites de placas diferentes, el movimiento de dos placas de una respecto a la otra . Este tipo se observa en las fallas por      ejemplo de San Andrés (entre la Juan de Fuca y Norte Americana) y la Alpina (en Nueva Zelanda).

Estos tipos de bordes se caracterizan por terremotos someros, bastante superficiales, bastante comunes y en numerosos casos de alta magnitud. Pero lamentan una topografía destacada por la que se le reconozca ademas de un vulcanismo prácticamente inexistente. 

Para dejarlo más claro o verlo en acción aquí esta un vídeo cortito para aclarar dudas.

Mecanismos de La Deriva Continental (Wegener)

Los Mecanismos de Desplazamiento de Wegener
Lo mas criticado y hoy en día se ha dado por incorrecto e erróneo de la Deriva Continental son los mecanismos de movimiento de las placas que propuso Wegener. Sus argumentos a apoyar que se movían estaban realmente relacionados con su tesis. Realmente el mismo no tenia una base solida para argumentar como se movían pero estableció que los esfuerzos que lo causaban eran de dos tipos;

Fuga Polar
Defendía que por acción de las fuerzas centrípetas que se ejercen sobre la tierra debido a su rotación  los continentes irían tendiendo a juntarse sobre el ecuador. Así como lo haría agua en un globo giratorio las fuerzas centrípetas de la rotación hacen desplazar el cuerpo al ecuador del plano de rotación.

Frenado Mareal

Por acción de las fuerzas de atracción gravitacionales que producen el sol y la luna sobre las masas continentales que "flotan sobre un fondo oceánico" los continentes se verían desplazados tal como las mareas de los océanos. Este desplazamiento tal en conjunto con la rotación de Este a Oeste movería las placas de Oeste a Este tal como de observan en las pruebas observadas por Wegener.

Estos mecanismos aunque tienen algo de lógica en su planteamiento no constituyen las fuerzas que mueven nuestras placas litosféricas definidas como tales hoy en día.

Los Argumentos de Wegener

El ya estimado Wegener realizo una intensa búsqueda de datos que le permitiesen apoyar e argumentar su revolucionaria teoría (proponiendo el propio movimiento de los continentes a lo largo de millones de años). De su libro de las Deriva Continental le dedica cinco capítulos a esta búsqueda de argumentos y estos se sintetizan en varios puntos;

Geográficos

El punto de partida de su teoría fue la propia forma de los continentes, observo que era capaz de encajar los unos a otros como un puzzle y hoy en día si tomamos en cuenta incluso la plataforma continental no hace sino que aproximar aun más las piezas. Pero en su época este margen de error formo un argumento en contra por otros científicos, nuestro Wegener tan solo respondió con que estas inexactitudes se deben a fenómenos meteorológicos como la erosión y los cambios en el nivel del mar.
       

Paleontológicos

También dedico gran parte de su estudio a la distribución de fósiles a lo largo de los continentes. De aquí saco su siguiente argumento con numerosas pruebas como la del mesosaurus, lystrosaurus y el glossopteris. Diversas especies tanto animales como vegetales distribuidas de misma forma en continentes hoy en día separados por grandes océanos. Esto incluso apoyaría las teorías evolutivas que se observan entre especies de numerosos continentes (el emu, la avestruz y el ñandu o el jaguar y el leopardo). Algunos científicos le arrebataron también esta tesis contradiciendo la dispersión por mecanismos como puentes de tierra que unieron continentes como Asia y Norte América en el pasado o flotando en masas de debris.

Geológicos

Analizó numerosas cordilleras y formaciones geológicas en ambos lados de Atlántico y observo la continuidad de diversas formaciones de estas. Destacan  las cordilleras de los Appalaches de Norte América que continúan en el norte de Europa, restos de sedimentos repartidos entre África y Sud América que nos muestran una línea de costa común, etc


Paleoclimáticos

Se distinguen como aquellos que indican un clima compartido entre estos continentes en épocas patológicamente y llego a indicar los depósitos glaciares de la misma edad en África y Sur América  grandes formaciones de carbón por Norte América y Europa indican grandes bosques húmedos y tropicales en el pasado. De esta manera observamos climas compartidos entre los continentes en el pasado que se diferencian mucho de los que lo componen en la actualidad.

Y si quereis mas o no os ha quedado claro este vídeo pese sus apariencias es muy bueno : )

Primeras Ideas Movilistas

Los continentes no solo están sometidos a los movimientos verticales que describe la isostasia sino también a otros horizontales. Las teorías que defienden estas tesis se denominan movilistas. Sus antagonistas son las teorías fijistas.
La historia de las ideas movilistas está inevitablemente unida al libro El origen de los continentes y océanos publicado en 1915. Su autor, un meteorólogo alemán llamado Alfred Wegener, que defendía que los continentes se desplazaban.

Precedentes de las ideas de Wegener

La complementariedad de las costas de África y Suramérica había sido detectada tras los grandes viajes del siglo XVI y XVII, cuando se elaboraron  los primeros mapas del mundo. Francis Bacon en 1620 comentaba este parecido.Se consideró un precedente de Wegener.

A principios del siglo XIX, Alexander von Humboldt señala la continuidad entre algunas formaciones geológicas africanas y suramericanas.

Frank Taylor fue su hombre mas inmediato. En 1910 publicó un extenso trabajo en el que exponía la hipótesis de la movilidad continental. El punto de partida de Taylor no era el ajuste de los continentes, sino la forma de distribución de las cordilleras en Asia y Europa. Supuso que la corteza se había desplazado del norte a sur. Este desplazamiento y las ocasionales colisiones originarían las cordilleras.

Teoría de la deriva continental

Para Wegener todas las tierras emergidas habían estado unidas formando un gran continente, que denominó Pangea, que significa "todas las tierras".

Los continentes actuales serían el resultado de la división de Pangea y el desplazamiento de los fragmentos que la integrban. Nunca antes había sido sostenida con tantos datos. Entre ellos cabe destacar argumentos geográficos, paleontológicos, geológicos y paleoclimáticos.

Isostasia

Los materiales terrestres se distribuyen en capas de densidad creciente: la corteza, el manto, y el núcleo, la capa más densa. el grosor de la corteza varía de unos lugares a otros y normalmente, las zonas más altas tienen la corteza más profunda también. Ahora veremos por qué.
George Airy consideró que la corteza estaba formada por bloques de materiales ligeros que flotaban sobre otros más densos. Para él, las cordilleras eran como enormes icebergs que sólo mostraban una parte de su volumen total. Así explicaba que la corteza fuera en ellas más profunda.
Unos años más tarde, Dutton llamó isostasia al mecanismo de ajuste que permite explicar los movimientos verticales de la corteza. Según este modelo, si una zona se sobrecarga, se hundirá, mientras que si se descarga, se elevará. Sus elevaciones y descensos se rigen por el principio de Arquímedes, que dice que un cuerpo situado en el agua en reposo, sufre una fuerza de empuje hacia arriba del mismo valor que el peso del volumen de agua desalojado. Por eso algunos cuerpos flotan.
El mecanismo de la isostasia queda explicado en la siguiente imagen:

Una vez entendido el funcionamiento, hay que hacer tres aclaraciones:

1. Los ajustes isostáticos son muy lentos.
2. El equilibrio isostático se alcanza a escala regional. La litosfera no sube y baja rígidamente, sino que se arquea al ser sobrecargada.
3. Los materiales del manto sublitosférico presentan comportamientos propios de los fluidos, como por ejemplo las corrientes de convección o la capacidad de restablecer el equilibrio isostático de acuerdo con el principio de Arquímedes.

Zonas de subducción

La subducción de placas es un proceso de hundimiento de una placa litosférica bajo otra en un límite convergente, según la teoría de tectónica de placas. Como consecuencia de la subducción se destruye litosfera oceánica.

Convergencia continental-oceánica

Una placa con corteza oceánica colisiona con una placa con corteza continental la cual, al ser más ligera, "flota" sobre la oceánica que se hunde (subduce) en el manto. Al alcanzar una profundidad de unos 100 km se desencadena la fusión parcial, que origina un flujo ascendente de magma que origina plutones y volcanes que crecen sobre el continente. Se forman así arcos volcánicos continentales y grandes fosas oceánicas, ambos paralelos a la costa. El punto de intersección de las dos placas se llama zona de subducción y allí se forma una fosa oceánica donde se van acumulando sedimentos en una estructura llamada prisma de acreción.

Este tipo de borde convergente es el que se da en la costa pacífica de América del sur, donde la Placa de Nazca, totalmente oceánica, deriva hacia el este y colisiona con la Placa Sudamericana que deriva hacia el oeste; el magma ascendente ha formado la Cordillera de los Andes, con cientos de volcanes activos y una intensa actividad sísmica.

Convergencia oceánica-oceánica

La litosfera oceánica aumenta su potencia y densidad a medida que envejece. Cuando su edad se sitúa en torno a 100 MA posee ya una densidad superior a la del manto sublitosférico y eso determinará su hundimiento. Se habla en este caso de subducción espontánea para diferenciarla de la subducción forzada que se ha analizado en el apartado anterior. Ejemplos de zonas de subducción de este tipo se encuentran en el pacifico oeste

En la subducción oceánica-oceánica la litosfera penetra en el manto con un ángulo de gran inclinación. El acoplamiento entre las dos placas es débil, lo que favorece la subducción de los sedimentos oceánicos. Como consecuencia de lo anterior no se forma prisma de acreción.

Se presentan fosas muy profundas, por ejemplo, la de las islas marianas y el magmatismo origina un arco de islas.

Convergencia  continental-continental

Si la placa que subduce tiene un tramo oceánico y otro continental tras él, una vez que se ha introducido toda su litosfera oceánica se produce el encuentro de los continentes. Dado que la litosfera continental es lo suficientemente ligera como para no subducir, se habla de colisión más que de subducción. Tras la colisión continental se produce el cabalgamiento de un continente sobre e otro. Este tipo de convergencia es la que ha originado cordilleras como el Himalaya y los Alpes.

De la deriva continental a la tectónica de placas

Alfred Wegener publicó "El origen de los continentes" que proponía la teoría de la deriva continental. Las primeras ediciones de este libro no despertaron demasiado interés. En 1992 el prestigioso H. Jeffreys (físico ingles que destacó por demostrar la relación entre el número atómico y la carga nuclear de los elementos, llamada en su honor Ley de Moseley) analizo la teoría de Wegener  y la calificó de “hipótesis imposible”
Con todo, el momento clave hay que situarlo en el Congreso de la Asociación Americana de Geólogos del Petróleo celebrado en 1926. Asistieron Wegener y Taylor y, con alguna notable excepción, se quedaron solos en defensa del movilismo. La teoría de la deriva continental fue rechazada.
Alfred Weneger murió en 1930 durante una expedición a Groenlandia de la que esperaba aportar pruebas definitivas de que América y Europa, aun hoy, se estaban separando. 



Valoración actual

Es sorprendente la gran cantidad de datos y aciertos en los argumentos aportados por Wegener en defensa de la movilidad continental, la mayor parte de los cuales continúan considerándose validos actualmente, salvo el desplazamiento, mucho más lento de lo que suponía el científico alemán. Los errores en su teoría se resumían a los siguientes:

- Las causas de los movimientos continentales no son las sugeridas por Wegener.

- Los fondos oceánicos no constituyen un “tapete” fijo sobre el que se desplazan los continentes, como suponía Wegener. Los fondos oceánicos también se mueven, a veces junto con los continentes y a veces de manera autónoma.

No puede extrañar ninguno de estos dos puntos ya que se conocía muy poco acerca del interior terrestre y casi nada sobre los fondos oceánicos.

El difícil camino hacia el movilismo

Las ideas movilistas siempre han contado con algún defensor:

Uno de los apoyos más destacables se lo proporcionó Arthur Holmes (geólogo británico) al indicar que el manto terrestre se encontraba agitado por corrientes de convección. 

El resurgimiento del movilismo en los años cincuenta esta marcado por avances tecnológicos. Así, el sónar  permitió conocer mejor la topografía de los fondos oceánicos y descubrir la existencia de un relieve submarino de más de 60.000 Km. de longitud: la dorsal oceánica.

La utilización del ordenador permitió a Bullard, en el año 1964 comprobar que el encaje de los continentes era casi perfecto si se les añadía la plataforma continental.

En 1965, Tuzo Wilson introdujo el término placa para referirse a grandes fragmentos de litosfera que se movían de forma unitaria.

Tres años más tarde se cuenta ya con un desarrollo completo de la teoría de la tectónica de placas. Según esta teoría la litosfera esta dividida en fragmentos o placas, que se mueven debido a la agitación térmica del interior terrestre y esos movimientos originan vulcanismo, sismicidad, cordilleras y cambios en la distribución de tierras y mares.

Los fondos oceánicos

Hay tres características destacables en los fondos oceánicos:
-Hay dorsales oceánicas.
-Los sedimentos son escasos y no se distribuyen homogéneamente sino que aumentan conforme nos alejamos de la dorsal. 
-La corteza oceánica es relativamente joven. 
Así, en cualquier cuenca oceánica observamos ciertas regularidades que se repiten:
-En las dorsales, los basaltos son actuales (del último millón de años). 
-Conforme nos alejamos de la dorsal, los basaltos que se hayan bajo los sedimentos son más antiguos. 

-La edad de los fondos oceánicos nunca supera los 180 millones de años. 
Podríamos hacernos una serie de preguntas como ¿por qué esta es la edad máxima? o ¿qué pasa con los fondos más antiguos? Todo esto tiene una explicación científica que en la actualidad está constatada. 
En los fondos oceánicos hay que tener en cuenta que, además, los basaltos que se expulsan en la actividad volcánica de las dorsales tienen capacidad de orientarse de acuerdo con el campo magnético terrestre. Esto lleva a los científicos F. Vine y D. Matthews a elaborar en 1963 una teoría, la teoría de la estensión del fondo oceánico. 
Imaginemos una dorsal oceánica. A ambos lados del rift o hendidura central, hay fallas normales que se alejan y como consecuencia, dejan un espacio hueco que es ocupado por magma del interior terrestre. Cuando se solidifica al enfriarse, crea nueva corteza oceánica que además recoge la polaridad presente en ese momento en la tierra (gracias a la propiedad del basalto capaz de imprimir el campo magnético). Esta corteza recien creada irá alejándose de la dorsal debido a las fallas normales (que divergen). Así, se explica que en las zonas más alejadas de la dorsal sean las más antiguas puesto que son las que más han recorrido desde la dorsal hasta donde se encuentran y, por ello, se formaron hace más tiempo. El dibujo dejará más clara la explicación.
 

En los tramos próximos a la dorsal, la litosfera está únicamente formada por corteza oceánica, pero a medida que nos alejamos de ella, la corteza oceánica se enfría y a ella se adosa parte del manto superior. La corteza continental es menos densa que el manto, pero el manto litosférico (adosado a la corteza) y el manto sublitosférico tienen la misma composición. Es debido a la mayor temperatura del manto sublitosférico que este se encuentra dilatado y por ello cuenta con una densidad mayor. Cuando la litosfera formada por la corteza oceánica ligera y el manto denso alcance una antigüedad de 100 millones de años, su densidad media se incrementará lo que hará que inevitablemente se hunda en el manto. Este hundimiento se conoce como subsidencia térmica ( por eso, lejos de la dorsal los fondos oceánicos son más profundos) y al proceso por el que la litosfera se introduce en el interior terrestre es la subducción.