Tectónica de Placas y Estructura Geológica de la Tierra

Nacimiento de las ciencias geológicas

A lo largo de la historia, han surgido diversas corrientes para explicar la formación de la Tierra:

• Neptunismo: propone que los sedimentos y la cristalización ocurrieron en los mares primitivos.
• Catastrofismo: defiende la ocurrencia de catástrofes súbitas y violentas.
• Plutonismo: se basa en el enfriamiento del magma proveniente del interior.
• Actualismo: sostiene que las fuerzas naturales actuales son las mismas que actuaron en el pasado.

La Teoría de la Tectónica de Placas tiene su origen en la deriva continental de Wegener (1912). En 1945, Holmes propuso las corrientes de convección del manto como causa del movimiento de los continentes y de la corteza oceánica. En 1962, se formuló la hipótesis de la expansión del fondo oceánico, su desplazamiento y su destrucción en las zonas de subducción. Finalmente, en 1964, se desarrollaron las ideas de que la Tierra estaba dividida en placas que se movían.

Modelo estático del interior terrestre

El modelo estático describe una estructura rocosa en capas concéntricas separadas por discontinuidades:

• Corteza: Es la capa más externa, extendiéndose hasta la discontinuidad de Mohorovicic. Está formada por aluminio, calcio, sodio y potasio.
  • Corteza continental: Compuesta por rocas sedimentarias, metamórficas y magmáticas; destacan el granito y la andesita.
  • Corteza oceánica: Formada por rocas más densas, como basaltos y gabros.
• Manto: Situado entre la discontinuidad de Mohorovicic hasta la de Gutenberg. Se divide en manto superior e inferior por la discontinuidad de Repetti.
• Núcleo: Se extiende desde la discontinuidad de Gutenberg hasta el centro, dividiéndose por la discontinuidad de Wiechert-Lehmann.
  • Núcleo externo: Se encuentra en estado líquido.
  • Núcleo interno: Es sólido.

El movimiento de las corrientes de convección en el núcleo es la causa del campo magnético, el cual desvía las partículas energéticas provenientes del Sol.

Teoría de la Tectónica de Placas

La litosfera se crea en las dorsales y se destruye en las zonas de subducción. El calor interno es el motor que mueve las placas del núcleo y el manto. Los cinturones de terremotos y volcanes son la manifestación geológica de los bordes de las placas.

Bordes de placa y estructuras

• Dorsales oceánicas: Relieves submarinos con vulcanismo que emite magma del manto. Estas hendiduras son bordes constructivos porque, al enfriarse, se crea roca basáltica que se añade a ambos lados. El eje de la dorsal no es recto ni continuo.
• Zonas de subducción: Son bordes destructivos donde se destruye litosfera y se forman fosas oceánicas. Las rocas describen un plano inclinado de Benioff con numerosos focos sísmicos.
• Fallas de transformación: Son bordes neutros sometidos a varios empujes. Cortan transversalmente las dorsales y permiten que las placas se deslicen, generando actividad sísmica, pero no vulcanismo.

Dinámica y calor interno

Los materiales rocosos, desde el núcleo hasta la litosfera, tienen un movimiento constante impulsado por fuerzas como el tirón gravitatorio. Este movimiento continuo se debe a las altas presiones y temperaturas. Aunque los materiales rocosos siguen siendo sólidos, presentan características de fluidos y evacuan el calor interno mediante corrientes de convección.

El calor interno genera un flujo convectivo debido a la acumulación del calor remanente de la formación del planeta y la desintegración de elementos radiactivos. Cada burbuja crea un chorro de magma que sube por el manto y origina un punto caliente.

Consecuencias de la Tectónica de Placas

Los fenómenos geológicos son consecuencia del calor interno de la Tierra y la energía potencial gravitatoria:

• Seísmos: Grandes masas de rocas chocan entre sí y originan terremotos o maremotos.
• Volcanes: El magma se escapa por grietas en la corteza.
• Formación de montañas (Orogénesis): La placa que se hunde aplasta los sedimentos acumulados en las zonas de subducción, los pliega, fractura y levanta formando cordilleras.
• Expansión de los océanos: La litosfera se crea a ambos lados de la dorsal.
• Deriva de continentes: Las masas continentales se separan o colisionan.
• Yacimientos minerales y petrolíferos: La tectónica permite predecir la ubicación de recursos minerales.

Volcanes

El ascenso de material caliente y la disminución de la presión forman el magma. Cuando este llega a la superficie, se enfría y origina erupciones de gases, sólidos (piroclastos) y lava. En este proceso se crean puntos calientes, los cuales pueden derivar en dos situaciones:

1. Perforación de la litosfera y aparición de una cadena de volcanes: El punto caliente es fijo y crea una cadena de volcanes submarinos de intensa actividad a medida que la placa se desplaza.
2. Origen de provincias ígneas o basálticas: Zonas sepultadas por lava basáltica debido a la potente y prolongada actividad de un punto caliente.