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Tectónica deplacasGeología IComienzos de la teoría de tectónica de placasLa teoría de tectónica de placas fue planteada a principios del siglo XX por el meteorólogo alemán, Alfred Wegener; ya que había encontrado evidencias fósiles y meteorológicas, entre otras, que sostenían que, por ejemplo, Sudam...

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Tectónica de placas

Geología I

Tectónica de Placas. Ciclo de Wilson En el planeta Tierra, los continentes que hoy conocemos no siempre estuvieron en la misma posición, sino que se han unido y separado varias veces a lo largo de la historia geológica. La teoría de tectónica de placas es la que, a través de evidencias fósiles, entre otras, demuestra lo anteriormente mencionado. El movimiento de las placas fue explicado más tarde por Tuzo Wilson, pero, básicamente, él expone que se mueven, ya que se encuentran “flotando” sobre una superficie viscosa, como es la astenósfera. Como ya vimos, la corteza se divide en corteza continental y corteza oceánica. La corteza oceánica es más joven, más delgada y, a medida que nos alejamos de ella, se torna más densa. Si bien la corteza continental es más vieja, es menos densa que la corteza oceánica. Ambas cortezas interactúan en los bordes de placa; los bordes de placas pueden ser activos, por ejemplo, fosas o pasivos donde no hay ningún tipo de interacción con aquellas. Por otra parte, en los márgenes activos, como la palabra lo indica, hay zonas sísmicas y volcánicamente activas; es por ello que resulta importante su estudio. Con el aumento de la población mundial, cada vez son más personas las que viven en estas zonas de alto riesgo.

Comienzos de la teoría de tectónica de placas La teoría de tectónica de placas fue planteada a principios del siglo XX por el meteorólogo alemán, Alfred Wegener; ya que había encontrado evidencias fósiles y meteorológicas, entre otras, que sostenían que, por ejemplo, Sudamérica y África habían estado unidas en un pasado geológico. Sin embargo, esta teoría no explicaba el mecanismo por el cual se movían. No fue sino hasta la década del 60 que, tras 40 años de recabar información sobre el fondo marino y sobre el paleomagnetismo, que se pudo explicar su movimiento. Si bien toda esta información permitió un avance en las ciencias geológicas, es lamentable que su importancia inicial respondiera a fines bélicos (las herramientas desarrolladas para obtener fotos del fondo marino tenían como objetivo último determinar la posición de submarinos enemigos). Básicamente, la teoría de tectónica de placas postula que la corteza se crea y se destruye. Se crea en las dorsales meso-oceánicas, que encontramos, por ejemplo, en el océano Atlántico, y se destruye en las fosas, por ejemplo, la fosa Perú-Chile. El surgimiento de esta teoría se remonta a mucho antes de Wegener, quien la postuló. Las pruebas ya habían comenzado a levantar “sospechas” en algunos científicos, como el geólogo suizo Suess. Él estudió 2

la distribución de floras fósiles y de sedimentos de origen glaciar y propuso que, en algún momento del pasado geológico, existió un súper continente compuesto por las actuales India, África y Madagascar; luego, se unieron Australia y Sudamérica. A esta formación la llamó Gondwana. Estos continentes presentaban la misma flora fósil, pero con la ubicación actual era imposible que esa flora hubiese viajado tantos kilómetros; por eso postuló que la única forma de explicarlo era considerar que los continentes habían estado unidos Tomando esta idea como base, Wegener se propuso encontrar más pruebas que la fundamentaran. En primer lugar, el geólogo, al igual que otros colegas, sospechó que los continentes habían estado unidos; pues, al ver las costas de África y Sudamérica, percibió que estas coincidían como piezas de un rompecabezas. Además su teoría tomó valor cuando se encontró con la publicación de un artículo científico que versaba sobre la coincidencia de restos fósiles animales y vegetales que se encontraban en Sudamérica y África. Estos hallazgos fueron restos fósiles de Mesosaurus, un reptil acuático que, si bien era un animal nadador, resultaba imposible que hubiese nadado desde las costas sudamericanas hasta las de África. Otra evidencia fósil que sustentaba la teoría de Wegener era el hallazgo de flora de Glossopteris, un helecho fósil que se encontró en India, África, Australia y Sudamérica. Las semillas de esta planta son muy grandes para ser arrastradas por el viento, por lo que la única explicación era que las masas de tierra hubieran estado unidas. Otra evidencia fueron las rocas; los Apalaches, que se encuentran en Estados Unidos, tienen una orientación noreste y desaparecen en la costa de Terranova. En las Islas Británicas y en Escandinavia, vuelven a aparecer montañas con rocas de composición y edad similar. La explicación plausible era que ambas formaciones hubiesen estado unidas. Por otro lado, y dado que era su profesión, Wegener recopiló datos paleoclimáticos. Encontró evidencias en depósitos glaciares paleozoicos en el sur de África, India, Australia y Sudamérica. Lo interesante es que estas rocas de origen glaciar las encontró en zonas cercanas al Ecuador. Con todas estas pruebas Wegener postuló su teoría, que, hasta el momento de su muerte en 1930, seguía sin ser del todo aceptada. Con posterioridad a su muerte, muchos adeptos a su teoría siguieron encontrando evidencias, como las del geólogo sudafricano Du Toit, que encontró certidumbre a favor de la existencia de dos súper continentes, llamados Laurasia y Gondwana. Como habíamos mencionado, la tectónica de placas explica que la superficie terrestre, litósfera, se encuentra dividida en placas. Hay siete placas de gran extensión, como la placa Pacífico, y otras de menor tamaño, pero no menos importantes (Fig. 10).

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Figura 10: Placas tectónicas mayores que componen la superficie terrestre

Fuente: [Imagen sin título sobre placas tectónicas que componen la superficie terrestre]. (s.f.). Recuperada de https://goo.gl/bYcEAG.

Con respecto a otras placas, las mismas se mueven como una unidad coherente. A la vez, todas las interacciones se producen a lo largo de los límites. De hecho, para trazar los límites de las placas se localizaron los epicentros de los terremotos. Más adelante se descubrió que las placas están unidas por tres tipos de límites, que se diferencian entre sí por el tipo de movimiento que exhiben (Fig. 11). Los mismos son:

1. Límites divergentes o constructivos: Coinciden las corrientes ascendentes de las dos células convectivas: en superficie toman direcciones divergentes; el material que asciende solidifica convirtiéndose en Litosfera y, por tanto, se construye nueva litosfera oceánica. El relieve que se forma se denomina dorsal oceánica. Los siguientes son procesos geológicos asociados con las dorsales (Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f., https://goo.gl/L5MX5S).

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Los procesos vinculados a estos tipos de límites son:

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Vulcanismo: el ascenso convectivo del Manto caliente, da lugar a manifestaciones volcánicas, generalmente poco violentas, de lavas fluidas y muy continuas. Creación de corteza oceánica: la solidificación de las corrientes ascendentes da lugar a la creación de nueva corteza oceánica que empuja literalmente a la corteza más antigua. Expansión del fondo oceánico: se deduce del punto anterior. La apertura de la dorsal hace que la corteza preexistente se desplace con todo lo que en ella o sobre ella pudiera existir (Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f., https://goo.gl/L5MX5S).

2. Límites convergentes o destructivos: Coinciden las corrientes descendentes de las dos células convectivas: la Litosfera se hunde fundiéndose parcialmente. Al converger, una placa se desliza por debajo de la otra, lo que se conoce como subducción. La dirección de ambas placas es convergente y se destruye la litosfera oceánica. Como resultado de este proceso se forman las fosas oceánicas (Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f., https://goo.gl/L5MX5S).

Los procesos asociados a estos tipos de límites son: 

Sismicidad: la entrada de la placa en el Manto y su fusión parcial, provoca tensiones y compresiones que junto con el rozamiento entre las dos placas originan numerosos terremotos.

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Vulcanismo: la fusión parcial de la placa que subduce y el ascenso de los magmas originados origina arcos de islas volcánicas (Aleutianas, Filipinas, Japón...)

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Orogénesis: cuando una de las dos placas que convergen en una fosa portan corteza continental, el prisma de acreción y el arco volcánico se adosan a la masa continental originando un orógeno marginal

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como los Andes. Si la segunda placa lleva también corteza continental y de que colisionen dos continentes se forma un orógeno de colisión como el Himalaya (Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f., https://goo.gl/L5MX5S).

3. Límites transformantes: Los contactos entre placas no siempre son convergentes o divergentes, sino que las corrientes de convección pueden llevar direcciones más o menos paralelas, en el mismo o contrario sentido, e incluso, formar ángulo. En este caso ni se crea ni se destruye Litosfera (Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, s.f., https://goo.gl/L5MX5S).

El caso de la cadena de islas de Hawái es una falla transformante, asociada con un punto caliente. Los puntos calientes son magmas basálticos, cuyo origen se supone que es el límite núcleo-manto. Una vez que alcanzan la superficie, se expanden lateralmente y forman regiones volcánicas localizadas. Esto, ligado a la falla, genera la cadena de islas, es decir, el punto caliente permanece fijo, y lo que se traslada son las placas. Las emisiones constantes más el movimiento generan la cadena de islas. El otro caso de fallas transformantes que atraviesan el continente es la falla de San Andrés, California, zona propensa a los terremotos. A lo largo de esta falla, la placa Pacífico se mueve hacia el noroeste, más allá de la placa norteamericana. Conforme estas placas se deslizan, la tensión se acumula en las rocas situadas en lados opuestos de las fallas; cuando esta energía se libera, genera terremotos.

Ciclo de Wilson Fue propuesto por Tuzo Wilson, geólogo y geofísico canadiense. Explica cómo se producen la creación o apertura y cierre de los océanos, y cómo se crean y fragmentan los continentes (Fig. 12). En el ciclo, se pueden distinguir las siguientes fases (lo cual no quiere decir que deban darse en ese orden estrictamente). 1) Los continentes se fragmentan, porque se adelgazan y abomban a causa de puntos calientes, que adelgazan y rompen la corteza. Así, forman lo que se denomina rift, por ejemplo, el rift africano.

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2) Con el paso del tiempo, la corteza se adelgaza más y más, y el rift es invadido por el mar. Con el tiempo, se genera una dorsal responsable de la generación de corteza (borde constructivo). Es así que los continentes, que antes estaban unidos, quedan separados por cuencas oceánicas. Con el tiempo, se separarán aún más. Un ejemplo de ello es el mar Rojo. 3) Paulatinamente, la cuenca oceánica sigue incrementando su tamaño a tal punto que los bordes más alejados de la dorsal que los creó se tornan más densos, más fríos y comienzan a hundirse, a destruirse (bordes destructivos). En las zonas donde la corteza oceánica se hunde debajo de la corteza continental, se generan cadenas montañosas, por ejemplo, el orógeno andino. 4) Como indicamos anteriormente, no siempre la creación y destrucción de la corteza se dan en esa forma. También hay bordes constructivos que empujan continentes en sentido contrario y achican la corteza oceánica, por ejemplo, el mar Mediterráneo. 5) Cuando la cuenca oceánica se consume por completo, las cortezas continentales chocan entre sí; en ese caso, la sutura es un orógeno de gran magnitud, por ej., el orógeno himalayo.

Figura 11: Ciclo de Wilson

Fuente: [Imagen sin título sobre ciclo de Wilson]. (s. f.). Recuperada de: https://goo.gl/XOlmZE.

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El Ciclo de Wilson se ha repetido una y muchas veces a lo largo de la historia geológica; ya que seis veces se han formado súper continentes, rodeados por un único mar u océano. Todos estos cambios no vienen solos, sino que traen consigo cambios y consecuencias tanto en el nivel del mar como en el clima y la distribución de la fauna y flora. Es decir que la modificación de una de las esferas que componen el sistema Tierra trae consigo cambios en el resto. Con respecto a las variaciones en el nivel del mar, el hecho de que los continentes estén juntos o separados genera aumentos o disminuciones. Cuando los continentes se encuentran unidos, se producen regresiones (bajas del nivel del mar), porque al estar fusionados, se elevan respecto del océano. Cuando los continentes se separan, se producen transgresiones (aumento del nivel del mar), porque se forman dorsales que generan corteza oceánica; por tanto, el fondo oceánico sube, y con él, el mar. Las variaciones en el clima se observan por calentamientos y enfriamientos extremos del planeta. Cuando los continentes han estado unidos, coinciden con grandes enfriamientos; al estar separados, el clima se torna más templado como en la actualidad. Los cambios climáticos vienen acompañados por variaciones en el nivel de CO2 en la atmósfera. Cuando los continentes se encuentran unidos, más superficie continental es expuesta a procesos de meteorización y erosión. Estos sedimentos son transportados por los ríos hasta los mares y océanos. Ente estos sedimentos se encuentran los carbonatos. La formación de depósitos de este mineral en el océano hace que el CO2 quede atrapado en la atmósfera y la torne más fría. Por otro lado, la colisión de grandes masas continentales forma cadenas montañosas de gran altura, cuyas cimas se encuentran cubiertas de nieve. Esto aumenta el albedo, es decir, se refleja más luz solar; esto hace que el planeta se torne más frío. La distribución de los seres vivos se encuentra estrechamente vinculada con la biodiversidad. Cuando los continentes están fusionados, la biodiversidad es menor; por lo cual una enfermedad puede causar grandes extinciones. En cambio, cuando los continentes se encuentran separados, los seres vivos evolucionan y ocupan todos los nichos ecológicos que antes, quizás, e por otros seres. Al diversificarse, aparecen nuevas especies.

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Recuperada

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 Imagen sin título sobre detalle entre la litósfera y astenósfera . (s.f.). Recuperada de: http://proyectohumano.argentinaforo.net/t13524-el-campo-magnetico-de-latierra-pendiente-de-un-tiron-que-causara-un-caos  Imagen sin título sobre esquema del campo magnético terrestre . (s.f.). Recuperada de http://2.bp.blogspot.com/_SHrBASFlpmI/TAmyOQkF5I/AAAAAAAAAAM/Bvhn15LDomE/S640/Mundo.gif  Imagen sin título sobre interacciones de las cuatro esferas . (s. f.). Recuperad de https://desarrollosustentable403.files.wordpress.com/2015/02/14.png [Imagen sin título sobre la verdadera forma de la Tierra]. (s.f.). Recuperada de http://www.albireotopografia.es/wp-content/uploads/2015/01/Topografiageoide-y-elipsoide-300x254.jpg  Imagen sin título sobre placas tectónicas mayores que componen la superficie terrestre . (s.f.). Recuperada de https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tect%C3%B3nica#/media/File:Placas_tectonic as_mayores.svg [Imagen sin título sobre capas de la tierra desde el punto de vista químico y mecánico]. (s.f.). Recuperada de http://www.salonhogar.net/salones/ciencias/46/corteza_terrestre/corteza_terrestre.htm [Imagen sin título sobre componentes del sistema solar]. (s.f.). Recuperada de https://sciencepleaseblog.wordpress.com/2015/01/14/nuevos-planetas-en-elsistema-solar/ [Imagen sin título sobre energía generada por fusión]. (s.f.). Recuperada de http://2.bp.blogspot.com/7C8RcSangDk/TwdEMd9W36I/AAAAAAAAC98/77Sj5ESaUqc/s400/nucleosintesisestelar.jpg [Imagen sin título sobre esquema teórico sobre la expansión del universo]. (s.f.). Recuperada de http://3.bp.blogspot.com/hPK4rjaXaAo/TwdDvlpB4HI/AAAAAAAAC9k/tvVSV6CmznQ/s640/Evoluci%25C3%2 5B3n_Universo_WMAP.jpg [Imagen sin título sobre secuencia de elementos que constituyen el “combustible” de una estrella]. (2014). Recuperada de http://triflenew.blogspot.com.ar/2014/07/el-origen-de-la-materia.html

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Gobierno de España. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. (s.f.). Los cambios en el Medio Natural (I). Recuperado de: http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/4ESO/MedioNatur al1I/contenido3.htm Tarbuck, E., Lutgens, F., y Tasa, D. (2005). Ciencias de la Tierra. Madrid: Pearson.

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