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.