Fundamentos de Geodinámica: Tectónica de Placas, Fallas y Pliegues Clave

1. ¿En qué consiste el equilibrio dinámico de la Tierra?

Consiste en dos fuerzas antagónicas, la fuerza destructora externa (erosión, meteorización) y la fuerza creadora interna (vulcanismo, orogénesis), que hacen que el aspecto de la corteza terrestre cambie constantemente, buscando un estado de equilibrio.

2. Explica la teoría de las corrientes de convección

Es un fenómeno físico propio de los fluidos (como el magma en el manto terrestre). Postula que los materiales más calientes, al ser menos densos, se dilatan y ascienden, mientras que los materiales más fríos y densos descienden. Estas corrientes circulares en el manto son consideradas uno de los principales motores del movimiento de las placas tectónicas.

3. Define qué es un isótopo radiactivo

Un isótopo radiactivo es un átomo que posee un núcleo atómico inestable debido a un desequilibrio entre el número de protones y neutrones. Para alcanzar una configuración más estable, este núcleo emite energía en forma de radiación (partículas alfa, beta o rayos gamma), transformándose en un isótopo diferente o en otro elemento. Este proceso se conoce como desintegración radiactiva.

4. Explica la teoría de la tectónica de placas

La teoría de la tectónica de placas postula que la litosfera (la capa externa rígida de la Tierra, que comprende la corteza y la parte superior del manto) está fragmentada en una serie de piezas o placas tectónicas rígidas. Estas placas se mueven lentamente y se deslizan sobre una capa más dúctil del manto llamada astenosfera, interactuando entre sí en sus bordes.

5. ¿Cuándo se producen los límites divergentes entre placas?

Los límites divergentes se producen cuando dos placas tectónicas se separan. Esto ocurre generalmente cuando una corriente ascendente de magma caliente del manto llega hasta la base de una placa, provocando su abombamiento, fractura y eventual separación en dos fragmentos que se alejan uno del otro. En el espacio creado, asciende magma que forma nueva litosfera.

6. ¿Qué son las dorsales oceánicas y cómo se generan?

Las dorsales oceánicas son grandes cordilleras submarinas que se extienden a lo largo de miles de kilómetros en los fondos oceánicos. Se generan en los límites divergentes entre placas oceánicas. A medida que las placas se separan, el magma del manto asciende por las fracturas, se enfría y solidifica, creando nueva corteza oceánica y elevando el terreno para formar la dorsal. Presentan una intensa actividad volcánica y sísmica. Cuando un proceso similar de fractura y separación ocurre en la litosfera continental, se generan los rifts continentales.

7. Explica la convergencia entre dos placas continentales

La convergencia entre dos placas continentales ocurre cuando dos placas con corteza continental colisionan. Debido a que la corteza continental es relativamente poco densa, ninguna de las dos placas subduce fácilmente bajo la otra. En lugar de ello, los bordes de las placas se comprimen, se fracturan y se pliegan intensamente, dando lugar a la formación de grandes cadenas montañosas intracontinentales (orógenos de colisión), como el Himalaya. Este proceso se denomina obducción cuando fragmentos de una placa se montan sobre la otra.

8. Explica la convergencia entre dos placas oceánicas

Cuando dos placas oceánicas convergen, una de ellas (generalmente la más antigua, fría y densa) se hunde o subduce bajo la otra. La placa que subduce se introduce en el manto, donde se funde parcialmente. El magma generado asciende y puede dar lugar a la formación de un arco de islas volcánicas en la placa superior, paralelo a la zona de subducción. Además, en el punto donde la placa se curva para hundirse, se forma una depresión muy profunda en el fondo oceánico llamada fosa oceánica.

9. ¿Cuándo se producen los límites transformantes?

Los límites transformantes (o fallas transformantes) se producen cuando dos placas tectónicas se deslizan lateralmente una respecto a la otra, sin que haya creación ni destrucción significativa de litosfera. El movimiento es predominantemente horizontal y paralelo al límite entre las placas. Estos límites suelen conectar segmentos de dorsales oceánicas o zonas de subducción y provocan la formación de grandes fallas con importante actividad sísmica.

10. ¿Cuándo se producen los pliegues?

Los pliegues se producen cuando las rocas, sometidas a esfuerzos compresivos (o a veces de cizalla) durante largos periodos de tiempo y bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, se comportan de manera dúctil o plástica. En lugar de fracturarse, las rocas se curvan y ondulan, formando estructuras plegadas. Esto es común en procesos orogénicos.

11. ¿Cuándo se producen las fracturas?

Las fracturas en las rocas se producen cuando las tensiones o esfuerzos aplicados sobre ellas superan su límite de resistencia a la ruptura (comportamiento frágil). Cuando el material rocoso ya no puede deformarse más (elásticamente o plásticamente) para acomodar el esfuerzo, cede y se rompe, originando una discontinuidad o fractura.

12. ¿Cuándo se producen y cuándo se rompen las diaclasas?

Las diaclasas se producen (es decir, las rocas se rompen para formarlas) cuando los materiales rocosos, especialmente los de comportamiento frágil, son sometidos a esfuerzos que superan su límite de resistencia. Esto puede ocurrir por diversas causas como tensiones tectónicas, enfriamiento de rocas ígneas (disyunción columnar), o descompresión por erosión de material suprayacente. La característica distintiva es que, aunque la roca se rompe, no hay un desplazamiento apreciable de los bloques resultantes a ambos lados de la fractura, a diferencia de las fallas.

13. Nombra los elementos de una falla y defínelos

Los principales elementos de una falla son:

• Labio elevado (o bloque levantado): Es el bloque de roca que, como resultado del movimiento, se encuentra en una posición superior con respecto al otro bloque. En fallas normales, es el bloque de muro; en fallas inversas, es el bloque de techo.
• Labio hundido (o bloque hundido): Es el bloque de roca que se encuentra en una posición inferior con respecto al otro bloque. En fallas normales, es el bloque de techo; en fallas inversas, es el bloque de muro.
• Salto de falla: Es la medida del desplazamiento relativo entre los dos labios o bloques. Puede tener componentes verticales, horizontales u oblicuas.
• Plano de falla: Es la superficie o zona de fractura a lo largo de la cual se ha producido el desplazamiento de los bloques.

14. Nombra los tipos de falla y describe las características de cada una de ellas

Los principales tipos de fallas, según la dirección del desplazamiento relativo de los bloques, son:

• Falla normal: Se origina por esfuerzos tensionales (de distensión). El plano de falla está inclinado, y el labio hundido (que corresponde al bloque de techo o colgante) se desliza hacia abajo con respecto al labio elevado (bloque de muro o yacente).
• Falla inversa: Se origina por esfuerzos compresivos. El plano de falla está inclinado, y el labio elevado (bloque de techo o colgante) se desliza hacia arriba, cabalgando sobre el labio hundido (bloque de muro o yacente). Si el ángulo del plano de falla es muy bajo (menor a 45°, usualmente menor a 30°), se denomina cabalgamiento.
• Falla horizontal, de desgarre o transformante: Se origina por esfuerzos de cizalla. El desplazamiento principal de los bloques es horizontal y paralelo al rumbo del plano de falla. El plano de falla suele ser vertical o con una inclinación pronunciada.

15. Tipos de pliegues y diferencia entre ellos

Los principales tipos de pliegues son anticlinales y sinclinales. La diferencia fundamental radica en su forma y la edad relativa de las rocas en su núcleo (parte central):

• Anticlinales: Son pliegues que presentan una curvatura convexa hacia arriba (con forma de A o ∩). En un anticlinal erosionado, las rocas más antiguas se encuentran expuestas en el núcleo del pliegue, mientras que las más jóvenes se sitúan en los flancos, alejándose del centro.
• Sinclinales: Son pliegues que presentan una curvatura cóncava hacia arriba (con forma de U o ∪). En un sinclinal erosionado, las rocas más jóvenes se encuentran en el núcleo del pliegue, y las más antiguas en los flancos.

16. Tipos de fracturas y defínelas

Los dos tipos principales de fracturas en las rocas son:

• Diaclasas: Son fracturas o grietas en las rocas a lo largo de las cuales no ha habido un movimiento o desplazamiento apreciable de un lado con respecto al otro. Simplemente representan una rotura en la continuidad de la roca debido a esfuerzos.
• Fallas: Son fracturas en las rocas a lo largo de las cuales sí ha ocurrido un desplazamiento medible de un bloque con respecto al otro. Este movimiento puede ser vertical, horizontal u oblicuo, y es el resultado de esfuerzos tectónicos que superan la resistencia de la roca.