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U.D. 8: ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LA TIERRA. 1- INTRODUCCIÓN: HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE. 2- MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA TIERRA: EL MÉTODO SÍSMICO. 3- ESTRUCTURA DE LA TIERRA. - MODELO GEOQUÍMICO. - MODELO GEODINÁMICO. 4- DERIVA CONTINENTAL DE WEGENER. 5- LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN DE HOLMES. 6- LA EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS Y SUS PRUEBAS. 7- PLACAS LITOSFÉRICAS: CONCEPTO, TIPOS. 8- LOS LÍMITES DE PLACAS. 9- CAUSAS DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS. 10- TECTÓNICA DE PLACAS. 11- CICLO DE WILSON. 1- INTRODUCCIÓN: HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LA DINÁMICA TERRESTRE. Al observar la Tierra, pronto queda claro que se trata de un planeta dinámico, que cambia constantemente debido a diversos procesos geológicos. Algunos de estos procesos, como los terremotos o las erupciones volcánicas, son rápidos, violentos y muy evidentes. De otros, igual de espectaculares aunque tan lentos que son inapreciables con nuestra escala temporal, solo hay muestras de su actuación; es el caso de la formación de cordilleras, en las que hay rocas de origen marino a kilómetros de altitud, afectadas por colosales pliegues o fracturas y desgastadas por la erosión. Sin embargo, los antiguos naturalistas carecían de muchos de los datos actuales, lo que los llevaba a defender hipótesis y teorías hoy día superadas. a) En cuanto a la velocidad y forma en la que ocurren los procesos geológicos distinguimos varias corrientes: 1 Catastrofismo. Para las teorías catastrofistas, las transformaciones de la superficie terrestre son consecuencia de grandes catástrofes que ocurren de forma casi instantánea, como los terremotos, erupciones volcánicas o inundaciones. Gradualismo. En 1778, J. Hutton desarrolla la hipótesis gradualista, según la cual la labor de la naturaleza es uniforme y constante a lo largo del tiempo y que los grandes cambios en superficie terrestre no son más que la suma de pequeños cambios durante largos periodos de tiempo. Actualismo. En 1830, C. Lyell establece el principio del actualismo, según el cual, los procesos geológicos que acontecieron en el pasado son los mismos que ocurren en la actualidad. Este principio tiene un gran aplicabilidad, ya que supone que los estudios actuales nos proporcionan la clave para conocer cómo la Tierra cambió en el pasado (“el presente es la clave del pasado”). Gradualismo y actualismo son dos teorías muy relacionadas entre sí, y contrapuestas al catastrofismo (para el cual en cada periodo de la historia de la Tierra han ocurrido fenómenos geológicos diferentes). En la actualidad se admite que muchos procesos geológicos son graduales (formación de montañas, erosión fluvial, etc), aunque se admite que también ocurren fenómenos catastróficos que modifican la superficie de la Tierra (erupciones, seísmos, grandes inundaciones,etc). b) En cuanto a la formación de los grandes relieves (cadenas montañosas principalmente), distinguimos: Fijistas o verticalistas: fueron las primeras. Consideraban que la actual distribución de los continentes y los océanos en la superficie de la Tierra es la misma que tenían en el momento de su formación. Al no admitir movimientos continentales, explicaban la formación de las cordilleras como el resultado de diversas fuerzas o empujes verticales (contracciones, reajustes isostáticos, etc). Destacar la teoría de la isostasia, según la cual, la corteza terrestre se comporta si “flotase” en un material más denso. Así, se eleva cuando se descarga y se hunde al sobrecargarse. Movilistas u horizontalistas: surgieron por la falta de solidez de las teorías fijistas a la hora de explicar ciertos procesos geológicos. Proponían algo revolucionario en la época: que los continentes habrían cambiado su posición durante el tiempo y que, al moverse, habrían originado fuerzas horizontales capaces de comprimir grandes masas de rocas hasta plegar y elevar las cordilleras. 2 2- MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA TIERRA. Conocer la estructura y la composición de la Tierra, nos permitirá entender su dinámica y su posterior evolución. Para llevar a cabo este estudio, se han desarrollado diversos métodos, que son de dos tipos: directos e indirectos. 2.1. LOS MÉTODOS DIRECTOS. Tratan de observar los materiales y la estructura de la Tierra de manera directa, bien in situ, bien mediante muestras de laboratorio. Estos métodos permiten un conocimiento bastante completo de la superficie terrestre, ya que ésta es accesible con relativa facilidad. Entre los métodos de estudio directos se encuentran: Sondeos y minas: con las actuales tecnologías no se puede profundizar más allá de los 13 km, una distancia insignificante comparada con el radio terrestre (6371 Km). Estudio de las rocas: existen fenómenos naturales que sacan a la superficie rocas formadas en el interior terrestre. Entre ellos cabe destacar la erosión, que desmantela las rocas de la superficie poniendo al descubierto otras formadas a mayor profundidad, y las erupciones volcánicas, que arrastran a la superficie fragmentos del interior terrestre. 2.2. LOS MÉTODOS INDIRECTOS. Son aquellos que elaboran hipótesis y deducen características del interior de la Tierra a partir de datos de diversa naturaleza, como las mediciones de la gravedad, del magnetismo, de los meteoritos, de la energía térmica emitida y, sobre todo, de las ondas sísmicas. Los métodos gravimétricos. Consisten en medir, con un gravímetro, el valor de la aceleración de la gravedad (g) en diferentes zonas del planeta. Según la Ley de la Gravitación Universal, el valor teórico de g es de 9,8 m/s2. Pero el valor medido en distintas zonas de la superficie terrestre varía con respecto a este valor teórico. Estas variaciones se llaman anomalías gravimétricas y aportan información sobre la densidad y la composición de las rocas del interior terrestre. El interior de la Tierra es más denso. Se conocen la masa y el volumen del planeta, con un valor medio de 5,5 g/cm3. Sin embargo, la densidad media de las rocas continentales es de 2,7 g/cm3. En consecuencia, los materiales del interior deberán ser mucho más densos. Los métodos magnéticos. La existencia de un campo magnético terrestre es conocida desde la Antigüedad. La presencia de este campo implica la necesidad de que exista un núcleo externo fundido en continuo movimiento alrededor de un núcleo interno sólido con abundancia de minerales metálicos, probablemente hierro y níquel. 3 De alguna manera, el movimiento del fluido metálico del núcleo externo es capaz de inducir sobre el núcleo sólido el campo magnético. Meteoritos: nos informan acerca de los materiales primigenios del sistema solar, semejantes a los que generaron la Tierra. Los científicos creen que son fragmentos de un protoplaneta muy semejante a la Tierra, que se formó y se desarrolló capas a la vez que ésta, pero que se disgregó debido a colisiones posteriores con otros planetesimales. Si esto es cierto, los meteoritos serían fragmentos de las capas de un planeta similar a la Tierra, y su composición podría compararse con la de estas. Métodos geotérmicos. El interior de la Tierra conserva parte del calor que se generó durante la formación del planeta, y origina mucho más por la desintegración de los elementos radiactivos presentes en ella: el llamado calor radiogénico (presencia de isótopos radiactivos como el uranio, torio y potasio). Este calor se emite lentamente en forma del llamado flujo geotérmico, que puede medirse en la superficie terrestre y que no es igual en todas las zonas de la Tierra: Los valores más altos se detectan en zonas con intenso vulcanismo o en zonas donde la corteza terrestre es más delgada. Los valores más bajos se detectan en regiones, como las fosas oceánicas, en las que las rocas frías de la corteza penetran en el interior terrestre; también se registran en zonas donde la corteza terrestre es muy gruesa. El valor del gradiente geotérmico no es uniforme con la profundidad: en la corteza el ritmo de aumento es muy rápido (20-30ºC/km), disminuyendo mucho en el manto y en el núcleo. La Tierra no es una gran bola de fuego sino que, a excepción del núcleo externo, los materiales terrestres son sólidos. La causa de ello es que también la presión aumenta con la profundidad, y este factor determina un incremento de la temperatura necesaria para que las rocas se fundan. Métodos sísmicos: son los métodos más eficaces y están basados en el análisis de las ondas sísmicas producidas en los terremotos o en explosiones controladas. Las ondas sísmicas son vibraciones que viajan a través del interior terrestre y cuyo estudio por medio de sismógrafos proporciona información sobre las capas atravesadas (se podrían asemejar al empleo de las ecografías para conocer el interior del cuerpo humano). Las ondas sísmicas son recogidas por aparatos denominados sismógrafos, los cuales registran estas vibraciones en forma de sismogramas. Diferenciamos tres tipos de ondas sísmicas: - Ondas P: son las primarias o principales, ya que son las más veloces y las que primeramente son detectadas por los sismógrafos. A su paso los materiales vibran los materiales rocosos paralelamente a la dirección de propagación de la onda, provocando un movimiento de compresión y descompresión. Se transmiten por los materiales sólidos y líquidos. 4 - Ondas S: son también llamadas secundarias, ya que se registran después de la ondas P, ya que su velocidad es menor. Solo se transmiten a través de los materiales sólidos. Estas ondas hacen vibrar las partículas materiales perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. - Ondas superficiales. Cuando las ondas P o las ondas S llegan a la superficie de la Tierra se transforman en ondas superficiales, las cuales son las responsables de los daños ocasionados por los terremotos (no se emplean para el estudio del interior terrestre). Provocan en los materiales movimientos de rotación o de vaivén. Del comportamiento de las ondas sísmicas podemos destacar: La velocidad de las ondas sísmicas aumenta con la rigidez y la densidad de las rocas que atraviesan. La velocidad de las ondas en una capa formada por los mismos materiales aumenta con la profundidad debido a que la presión hace que los materiales se hagan más densos. 5 Las ondas P se propagan más rápidamente que las ondas S. Todos los tipos de ondas sísmicas atraviesan materiales sólidos. Las ondas P atraviesan materiales líquidos, por el contrario, las ondas S no los atraviesan. Cuando las ondas pasan de un material a otro, se reflejan (rebotan) o se refractan (cambian su trayectoria y su velocidad). Estos cambios bruscos de velocidad que experimentan las ondas sísmicas a través del interior terrestre se denominan discontinuidades sísmicas y nos indican una estructura interna del planeta en capas de diferente composición y densidad. Las principales discontinuidades son : la de Mohorovicic, la de Gutenberg y la de Lehman. En el siguiente gráfico se puede observar la variación en la velocidad de las ondas sísmicas al atravesar la Tierra: 12 Gütemberg 14 Repetti V (Km/s) Wiechert-Lehmann LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS SÍSMICAS Y ESTRUCTURA INTERNA Conrad Mohorovicic ondas P 10 superior inferior manto externo 6000 A los cambios de velocidad se le denominan “discontinuidades”, existiendo 2 primarias, que determinan la corteza, el manto y el núcleo, y 3 secundarias, que subdividen a su vez a éstas. 5000 2 4000 4 ondas S 3000 6 2000 8 1000 - Canal de baja velocidad - Discontinuidad de Mohorovicic (o simplemente Moho): situada a unos 30 km de profundidad y en la que se observa un aumento de la velocidad de propagación de las ondas P y S. Este aumento marca el límite entre la corteza y el manto. Discontinuidad de Gutenberg: situada a 2.900 km de profundidad y en la que se registra un brusco descenso de la velocidad de las ondas P u las ondas S no se propagan. Esta zona marca el límite entre el manto y el núcleo. La desaparición de las ondas S indica que el núcleo externo es líquido, pues estas ondas no atraviesan los medios fluidos. Discontinuidad de Wiechert – Lehman: situada a 5.100 km de profundidad se registra un nuevo aumento en la velocidad de las ondas P. Este aumento indica el paso del núcleo externo líquido al núcleo interno, sólido. La velocidad a la que se propagan las ondas P en esta región indica que el núcleo está constituido por hierro. corteza - Km interno núcleo 6 3- ESTRUCTURA DE LA TIERRA. Existen dos modelos que interpretan la estructura del interior terrestre: El primero, es el modelo geoquímico, basado en la composición química de los materiales. Este modelo distingue tres grandes capas: corteza, manto y núcleo. El segundo es el modelo geodinámico, basado en el comportamiento de los materiales al pasar las ondas sísmicas. Según este modelo distinguimos: litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. 7 A) MODELO GEOQUÍMICO. CORTEZA: es la capa más superficial de la Tierra. Podemos distinguir dos tipos de corteza: la corteza continental (ocupa un 45% de la superficie terrestre) y la corteza oceánica (ocupa un 55% de la superficie terrestre). CORTEZA CONTINENTAL - Incluye a los continentes emergidos y a la porción sumergida de éstos (plataforma y talud). - Espesor entre 30 y 40 km. - La roca predominante es el granito (se denomina también corteza granítica). CORTEZA OCEÁNICA - Es la capa situada bajo los océanos. - Tiene un espesor medio de unos 8 km - La roca predominante es el basalto (se denomina también corteza basáltica). - Tiene una mayor densidad (3.3 g/cm3 ). 8 -Tiene una densidad baja (2.4 g/cm3 ). - Incluye a rocas de todas las edades (de 0 a 4000 m.a.) - Incluye a rocas de poca antigüedad (180 m.a. como máximo). MANTO: incluye al 85% del volumen de la Tierra y el 65% de su masa. Se sitúa entre la discontinuidad de Mohorovic y la de Gutenberg. En cuanto a su composición, está formado por un tipo de rocas llamadas peridotitas. Está formado por tres zonas: manto superior (desde la corteza hasta los 400 km), zona de transición (entre los 400 y los 700 km) y manto inferior (hasta los 2900 km). NÚCLEO: Se sitúa entre la discontinuidad de Gutenberg (2900 Km) y el centro de la Tierra. Supone un 14 % del volumen del la Tierra y un 32% de la masa. Está compuesto principalmente de hierro (en más de un 90%).Distinguimos: - NÚCLEO EXTERNO: situado entre los 2900 Km y los 5100 Km. En esta capa desaparecen las ondas S y las P bajan su velocidad, por lo que se supone que es líquido. - NÚCLEO INTERNO: es sólido y va desde los 5100 Km hasta el centro de la Tierra. Está en estado sólido. B) MODELO DINÁMICO. El modelo dinámico se basa en el comportamiento de los materiales. LITOSFERA: capa rígida de 50-100 km bajo los océanos y 100-200 km bajo los continentes. Está fragmentada en placas. Incluye a la corteza y a la parte superior del manto superior. ASTENOSFERA: capa que incluye a la mayor parte del manto superior y que presenta un comportamiento plástico. 9 MESOSFERA: capa que incluye al resto del manto. ENDOSFERA: capa que se corresponde con el núcleo geoquímico. 4- LA DERIVA CONTINENTAL DE WEGENER. Antecedentes a las ideas movilistas: Algunas de las ideas defendidas por Wegener no eran completamente nuevas. A principios del XIX, Alexander von Humboldt observó que las semejanzas entre las costas atlánticas de Suramérica y África iban más allá de su aparente ajuste y señaló cierta continuidad en algunas formaciones geológicas entre uno y otro lado del Atlántico. Con todo, Frank Taylor constituye el precedente más evidente de las ideas de Wegener, ya que en 1910 publicó un trabajo en el que exponía la hipótesis de la movilidad continental. Wegener conocía las ideas de Taylor y cabe suponer que le influyeron. En 1915, en su libro “El origen de los continentes y océanos”, Alfred Wegener presentó una teoría revolucionaria: afirmó que los continentes se habían desplazado lentamente hasta alcanzar su posición actual. La mayoría de los geólogos de su época rechazaron frontalmente esta idea, incluso algunos de ellos la ridiculizaron. Tuvieron que pasar 50 años para que los 10 desplazamientos continentales (como los llamó Wegener) fueran tomados en consideración como base para teorías más modernas. Wegener aportó muchas pruebas (paleontológicas, geográficas, tectónicas y paleoclimáticas) a favor de su teoría, pero no pudo explicar el mecanismo responsable del movimiento de los continentes. Wegener propuso dos causas posibles para explicar el movimiento de los continentes: que la fuerza del campo gravitatorio que ejerce la Luna, y en menor medida el Sol, sobre la Tierra y origina las mareas es la misma fuerza que causa la deriva continental. La fuerza centrífuga, debida a la rotación terrestre, que desplazaría los continentes hacia el ecuador. Tampoco acertó al considerar que los continentes <<surcaban>> la corteza oceánica, como hace un barco rompehielos al atravesar mares congelados. Hoy sabemos que estos argumentos de Wegener eran erróneos, pero sentó las bases para la revolucionaria teoría de la tectónica de placas, que permite explicar la dinámica terrestre a escala global. Muchos hechos observables en la naturaleza dan idea de que los continentes no estaban en el pasado en el mismo lugar que ahora. Wegener analizó muchas de estas pruebas para formular su teoría. 1. Pruebas geográficas. Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado unidos en épocas pasadas al observar una gran coincidencia entre las formas de la costa de los continentes, especialmente entre Sudamérica y África. Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando uno solo (Pangea), es lógico que los fragmentos encajen. La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los límites de las plataformas continentales. 11 2. Pruebas paleontológicas. Entre las pruebas más importantes para demostrar que en el pasado continentes como África y Sudamérica estuvieron unidos, están las paleontológicas, es decir, las concernientes a los fósiles. Existen varios ejemplos de fósiles de organismos idénticos que se han encontrado en lugares hoy que distan miles de kilómetros, como la Antártida, Sudamérica, África, India y Australia. Los estudios paleontológicos indican que estos organismos prehistóricos hubieran sido incapaces de cruzar los océanos que hoy separan esos continentes. Esta prueba indica que los continentes estuvieron reunidos en alguna época pasada. 3. Pruebas geológicas y tectónicas. Si se unen los continentes en uno solo, se puede observar que los tipos de rocas, la cronología de las mismas y las cadenas montañosas principales tendrían continuidad física, es decir, formarían un cinturón casi continuo. 4. Pruebas paleoclimáticas. Este tipo de pruebas eran para Wegener las más importantes debido a sus conocimientos sobre meteorología. El científico alemán descubrió que existían zonas en la Tierra cuyos climas actuales no coincidían con los que tuvieron en el pasado. Así, zonas actualmente cálidas estuvieron cubiertas de hielo (India, Australia), mientras que en esa época el norte de América y Europa eran bosques cálidos. 12 5- LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN DE HOLMES (1931). Tras ser rechazada la teoría de la deriva continental de Wegener por los científicos de la época, surgieron nuevas teorías sobre la dinámica terrestre como la presentada por Holmes en 1931. Holmes propuso la existencia de corrientes de convección del interior del manto de la Tierra, según él generadas a consecuencia de la transferencia de calor del núcleo de la Tierra hacia el magma, que hacen que la placa continental se rompa; los fragmentos resultantes son transportados uno lejos del otro. No fue hasta el empleo de estudios sísmicos los que demostraron que las corrientes de convección son las que arrastran la litosfera entera y no solamente la corteza. 13 Figura 11. El rompimiento de un bloque continental y el desplazamiento lateral de los fragmentos, causados por corrientes de convección, tal como lo imaginó A. Holmes (1931). 6- RELIEVE DE LOS FONDOS OCEÁNICOS. LA EXPANSIÓN DE LOS FONDOS OCEÁNICOS. Hacia 1960 se sabía ya que la composición del fondo oceánico era fundamentalmente basáltica, y que la dorsal oceánica era una cadena de volcanes activos que presentaban un elevado flujo térmico y sismicidad. En 1962, el geofísico Harry Hess propuso que las dorsales eran creadas por corrientes convectivas ascendentes del manto que chocaban con la corteza oceánica. De esta forma, la corteza oceánica empujada hacia cada lado de la dorsal se iba desplazando y, a la vez, en el centro de la dorsal, el magma que se abría paso, al enfriarse, se constituía en nueva corteza oceánica. Por otro lado, las corrientes convectivas descendentes arrastraban hacia las fosas submarinas la corteza continental más antigua. Pruebas de la expansión del fondo oceánico: A. La edad del suelo oceánico. La obtención y datación de muestras de los fondos oceánicos ha permitido comprobar que se edad depende de su distancia a la dorsal: cuanto más alejados están, son más antiguos. Las rocas más antiguas encontradas tienen menos de 185 millones de años. B. La escasez de sedimentos y su extraña distribución. Se esperaba encontrar entre 17 y 20 km de espesor medio de sedimentos; sin embargo, los resultados daban una media de 1,2 km. Y lo más sorprendente era que sobre la dorsal no había sedimentos. 14 C. Bandeado magnético de los fondos oceánicos. La Tierra posee un campo magnético intenso. Como cualquier imán, tiene dos polos magnéticos, el norte y el sur. Estos polos se encuentran próximos a los polos norte y sur geográficos, pero no coinciden con ellos. 15 El estudio del campo magnético en épocas pasadas (paleomagnetismo) ha permitido establecer dos hechos importantes: a) Los polos magnéticos sufren pequeñas variaciones de posición, aunque aparecen siempre próximos a los polos geográficos. b) El campo magnético ha sufrido bruscas y frecuentes inversiones de polaridad a lo largo de la historia de la Tierra: En algunas épocas el Norte magnético se encuentra cerca del norte geográfico (polaridad normal) y en otras el Norte magnético se encuentra cerca del Sur geográfico (polaridad invertida). En la actualidad presenta polaridad normal. El conocimiento de cómo ha variado el magnetismo terrestre aporta una prueba decisiva a la teoría de la tectónica de placas. Para comprender este hecho se han de analizar las rocas volcánicas del fondo marino. Estas rocas contienen minerales ricos en hierro, como la magnetita o el hematites. Cuando las rocas volcánicas del fondo oceánico se formaron, los minerales se magnetizaron con la misma polaridad que presentaba el campo magnético terrestre de aquella época, es decir, el polo norte magnético de cada roca apunta al polo norte magnético de la Tierra del momento en el que se formó la roca. Podemos encontrar bandas de rocas con polaridad magnética normal y bandas de rocas con polaridad magnética invertida, dependiendo de la posición del norte magnético en el momento de la formación de la roca. En los fondos de los océanos se encuentran franjas alternantes y simétricas respecto a las dorsales de rocas con polaridad normal y rocas con polaridad invertida, lo que se explica si se piensa en la formación continua de litosfera a ambos lados de la dorsal. 7- PLACAS LITOSFÉRICAS. La litosfera es una capa mixta formada por la corteza y parte del manto superior. Su espesor es variable, en las grandes cordilleras llega a tener 300 km de grosor, ya que los relieves son en realidad un engrosamiento de toda la litosfera, mientras que en los fondos oceánicos su espesor es menor de 100 km. Hay dos tipos de litosfera que se diferencian en su composición y en sus propiedades físicas: la litosfera oceánica y la litosfera continental. 16 Según la composición de la litosfera que las constituye, podemos distinguir 3 tipos de placas: Placas continentales: están formadas exclusivamente por litosfera continental. Fundamentalmente son microplacas (fragmentos de litosfera que se mueven empujados por las placas más grandes que las rodean). Ejemplo la placa Arábiga. Placas oceánicas: están formadas exclusivamente por litosfera oceánica. Como la placa Pacífica o la de Nazca. Placas mixtas: formadas por litosfera oceánica y litosfera continental. Son las más abundantes y las de mayor tamaño. Casi toda la superficie terrestre está ocupada por siete grandes placas mixtas: Norteamericana, Suramericana, Africana, Euroasiática, Pacífica, Antártica y Australiana. 17 8- LOS LÍMITES DE PLACAS: Los movimientos relativos entre las placas pueden ser de tres tipos: Movimientos divergentes (bordes divergentes o constructivos): Dos placas contiguas se separan entre sí, lo que permite ascenso de material desde la astenosfera y con ello se crea litosfera oceánica. Son los llamados límites divergentes. Se crea litosfera oceánica, proceso conocido por abducción. Movimientos convergentes (bordes convergentes o destructivos): Dos placas se aproximan y pueden ocurrir dos cosas: o Subducción: Las capas son de diferente densidad1. Una es de corteza oceánica y la otra es mixta. La capa más densa se introduce por debajo de la otra y en esta región se destruye litosfera oceánica al fundirse la placa cuando llega al manto. Existen dos situaciones de subducción distintas. Cada una da lugar a relieves diferentes: Subducción bajo litosfera continental. La fosa se encuentra junto al borde de un continente y, como resultado de la comprensión y del vulcanismo, se levanta una cordillera de borde continental. Ejemplo los Andes. Subducción bajo litosfera oceánica. Provoca un arco de islas volcánicas sobre la placa cabalgante. Dicho arco apunta hacia la placa que subduce. Es el caso de muchos arcos de islas del Pacífico y de algunos arcos del Atlántico. o Colisión entre dos placas continentales. La colisión de dos placas continentales se denomina obducción. Ambas capas son de semejante densidad y se limitan a chocar una con otra. El proceso se inicia con la desaparición por subducción de la corteza oceánica que separa inicialmente ambos continentes. Los sedimentos son entonces comprimidos, elevándose el terreno y engrosándose la corteza continental. El Himalaya, la cordillera más alta de la Tierra, es el resultado de la colisión de la India contra el continente euroasiático. Tanto en un caso como en el otro hablamos de límites convergentes entre las placas. 1 Movimientos laterales: Las placas se deslizan lateralmente una respecto a la otra. No se crea ni se destruye litosfera y se denominan límites neutros o bordes transformantes. La densidad media de la corteza continental es de 2.750 kg/m3 y la de la corteza oceánica es de 2.850 kg/m3. 18 9- CAUSAS DEL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS. ► Explicación original o clásica. En un primer momento, tuvo una gran aceptación la tesis de las corrientes de convección de la astenosfera, sobre la que flotaba la litosfera, eran responsables de la tectónica de placas. En los lugares donde las corrientes calientes ascendían y se separaban, se formarían las dorsales; y donde las corrientes frías se hundían , se originarían fosas. 19 ► Explicación actual. Las nuevas técnicas sísmicas han ampliado nuestros conocimientos sobre el manto terrestre. Los avances pueden resumirse en dos ideas: 1. La astenosfera ya no es el único lugar donde se desarrolla la convección, pues las corrientes detectadas abarcan el conjunto del manto: - Bajo las zonas de subducción existen corrientes frías que muestran fragmentos de placa deslizándose hasta el límite manto-núcleo. - Desde este límite y desde zonas menos profundas, ascienden corrientes calientes que, a menudo, no surgen por las dorsales, sino por los puntos calientes. 2. La litosfera, que en la teoría clásica era pasiva, parece tener un papel bastante activo en su propio deslizamiento a través de dos fuerzas: 20 - Al ser la dorsal una zona elevada, la litosfera generada tendería a deslizarse a ambos lados por efecto de la gravedad. - Una vez iniciada la subducción, el peso de la placa que se está hundiendo arrastraría tras de sí al resto de la misma. Por este motivo, aquellas placas con zonas de subducción se desplazan más rápidamente que las que carecen de este tipo de bordes. 10- TECTÓNICA DE PLACAS: SUS IDEAS PRINCIPALES. La teoría de la tectónica de placas no solo permite explicar los movimientos de los continentes y los océanos, sino también otros procesos geológicos como el origen y la distribución de los volcanes y los terremotos o el origen de las cordilleras. Relaciona todos estos procesos y los incluye en la dinámica global del planeta. Por esta razón también ha sido denominada teoría de la tectónica global. La tectónica de placas puede resumirse en las siguientes ideas básicas: La litosfera está dividida en un conjunto de fragmentos rígidos denominados placas litosféricas. Los bordes de las placas litosféricas pueden ser de tres tipos: bordes constructivos (dorsales), donde se genera nueva litosfera oceánica (abducción); bordes destructivos (fosas oceánicas), donde se produce la subducción y la obducción de la litosfera; y bordes pasivos (fallas transformantes), donde no se crea ni se destruye litosfera. La litosfera oceánica se renueva continuamente, mientras que la litosfera continental tiene un carácter más permanente. 21 Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales plásticos del manto sublitosférico. Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por la energía térmica del interior terrestre ayudada por la energía gravitatoria. A lo largo de la historia de la Tierra ha cambiado no solo la posición de las placas litosféricas sino su forma y tamaño, así como el número de ellas. 11- CICLO DE WILSON. Se trata de una representación de la evolución que experimenta la litosfera oceánica. El ciclo de Wilson consta de las siguientes fases: 1. Aparición de un rift continental en una zona de distensión. En la actualidad se está originando un océano en el desierto de Afar y en el Rift Valley de África Oriental. 2. Separación de los bloques continentales y formación, entre ellos, de una dorsal oceánica. El Mar Rojo y el golfo de Adén se encuentran en esta fase. 3. Expansión del nuevo océano, con separación de los continentes que lo limitan. Este es el caso del Océano Atlántico o el océano Índico. 4. Subducción bajo uno de los continentes, con formación de una fosa oceánica. Actualmente, esta situación se da en el océano Pacífico. 5. El crecimiento de la litosfera oceánica se hace más lento que la subducción, y los continentes se aproximan; se forman arcos islas y cordilleras litorales. 6. Obducción entre las dos placas, con desaparición de la litosfera oceánica; colisión de los continentes y formación de una cordillera entre ambos. A principios del Terciario, la convergencia entre la placa de la India y la placa euroasiática cerró el mar que las separaba y se inició el levantamiento de la cordillera del Himalaya. 22 23