por La Teoría de la Deriva Continental y Tectónica de Placas se complementan en cierta medida para explicar los diversos cambios que ocurren en el relieve superficial y en el interior del planeta Tierra.
En un comienzo, toda la corteza terrestre estaba unida en un solo gran continente llamado Pangea; este nombre, que proviene del griego y significa “todas las tierras”, fue asignado por el geofísico, astrónomo y meteorólogo alemán Alfred Wegener.
El súper continente estaba formado por la unión de todos los actuales continentes que conocemos y existió durante la Era Paleozoica (que se inició hace 542 millones de años y acabó hace unos 251 millones de años), y la Era Mesozoica (que se inició hace 251 millones de años y finalizó hace unos 65 millones de años).
El origen de Pangea se produjo al final del Período Pérmico (aproximadamente 300 millones de años) cuando de las aguas emergió este territorio continental, el cual fue rodeado por un único mar llamado Pantalasa.
La forma original de este continente fue una masa de tierra en forma de “C” alrededor del ecuador, esto permitió que los animales terrestres emigraran libremente del polo sur al polo norte, pues como el tamaño de Pangea era muy amplio pudo ser que las regiones internas de este continente fueran muy secas debido a la falta de precipitaciones.
¿Cómo ocurrió la fragmentación de Pangea?
Se estima que, producto de los cambios y movimiento de las placas tectónicas, Pangea habría comenzado a fragmentarse entre finales del Triásico y comienzos del Jurásico (hace aproximadamente 200 millones de años).
El proceso de fragmentación del supercontinente condujo primero a dos continentes, Gondwana al sur y Laurasia al norte, separados por un mar circunecuatorial llamado Mar de Tethys, que lentamente se extendió al oeste y que se relaciona con la actual cuenca del Mediterráneo.
Posteriormente, el continente Gondwana se fue fragmentado en subcontinentes por fracturas en la corteza terrestre, estos subcontinentes emprendieron una deriva que se mantiene hasta el día de hoy y que da origen a la “Teoría de la Deriva Continental”, de este modo Gondwana habría empujado el geosinclinal del Mediterráneo (fosa alargada y de poca profundidad) contra los continentes boreales (actuales Noruega, Alaska y Siberia) provocando el desplazamiento hacia el norte de álpides Euroasiáticos.
En 1970, los científicos Robert Dietz y John Holden publicaron una reconstrucción preliminar de la fragmentación de Pangea (ver Figura 1). De esta forma se puede decir que hasta la etapa del Jurásico medio (aproximadamente 180 millones de años atrás), la enorme placa se fragmentó en dos: por una parte Laurasia, que contendría a lo que es actualmente Norteamérica y Eurasia (Europa y Asia), y por otra parte Gondwana, formada por Sudamérica, África, Australia, Antártica y Nueva Zelanda.
Luego de la primera fragmentación, se produciría la fragmentación de Gondwana, que originó la India hace 60 millones de años, ésta al chocar con las placas de Eurasia originó los Himalayas; luego se separaron Sudamérica de Australia, posteriormente Sudamérica de África, originando así el Atlántico Sur y finalmente Australia de la Antártica.
África, que constituía algo así como el núcleo central de Gondwana, sigue fragmentándose, aunque muy lentamente. En un pasado relativamente cercano se separó de Arabia, que sigue alejándose hacia el NW al ir ensanchándose el Rift del Mar Rojo.
Las zonas de los Rift son áreas donde la presencia de grietas indica que la corteza terrestre está sufriendo divergencia y extensiones, estas zonas son producto de la separación de las placas tectónicas.
Estructura de la Tierra
La tierra está constituida principalmente por cuatro zonas concéntricas: la corteza terrestre que es una capa muy delgada, con espesor aproximado de 5 a 10 km en los océanos, y un promedio de 30 km en los continentes, y hasta 70 km en las zonas cordilleranas.
Separado de la corteza por la Discontinuidad de Mohorovicic, está el manto hasta los 2.900 km de profundidad.
Otra discontinuidad, llamada Discontinuidad de Gutenberg, separa el núcleo del manto. El núcleo externo fluido, alcanza una profundidad de 5.120 km y más allá, hasta el centro de la tierra a 6.370 km de profundidad, encontramos un núcleo interno sólido de composición granítica. Las 4 zonas en las que se divide la Tierra pueden observarse en la Figura 2.
Teoría de la Deriva Continental
Origen de la Teoría
En la época que Alfred Wegener expone sus ideas, entre 1911 y 1912, había dos teorías contrapuestas respecto a este tema. La primera era la Teoría Contraccionista que postulaba la existencia de puentes de tierras que emergen y posteriormente se hundían uniendo áreas continentales distantes, explicando la distribución de organismos similares por zonas actualmente alejados.
La segunda es la Teoría Permanentista, está proponía que los continentes siempre han estado en la posición que hoy tienen y explicaba la distribución geográfica de los organismos como su capacidad de dispersión por medio de corrientes marinas, mareas e incluso corrientes eólicas.
La idea fundamental de Wegener era que los continentes estuvieran unidos en una época del pasado y que después derivaron sobre el piso oceánico hasta su actual posición, por lo tanto supone que los fondos marinos y los continentales están compuestos de distintos materiales y representan distintos tipos de corteza terrestre.
La Teoría de la Deriva Continental establece que Sudamérica debió haber estado con Sudáfrica, formando con ella un único continente dividido en el Cretácico en dos partes que luego se fueron agrietando y, por lo tanto, separando cada vez más. Es posible ver que los bordes de estos bloques concuerdan perfectamente en la actualidad.
Igualmente establece que Norteamérica, Europa y Groenlandia han estado juntas en el pasado, formando un único bloque. Este bloque se fragmentó a partir del Terciario Superior por medio de una fractura en Groenlandia, tras lo cual los fragmentos se separaron.
Australia, Antártica y la India estaban situadas junto Sudáfrica y Sudamérica hasta principios del Jurásico, formando un gran continente, parcialmente cubierto por mares someros, que en el transcurso del Jurásico, el Cretácico y el Terciario se fragmentó en bloques aislados que derivaron en diferentes direcciones.
Inicialmente la India estaba unida por un gran bloque cubierto totalmente de mares someros al continente asiático, tras la separación de Australia en el Jurásico inferior y de Madagascar, entre el Cretácico y el Terciario, este bloque fue empujado por la India a Asia formando lo que hoy es la cadena montañosa de los Himalayas.
La Deriva Continental se habría presentado también en otras zonas, formando otras cadenas montañosas; por ejemplo el movimiento hacia el oeste del borde occidental de América originó la cadena montañosa de los Andes.
Rechazo de la hipótesis de la Deriva Continental
Una de las principales objeciones a la hipótesis de Wegener parece haber procedido de su incapacidad para identificar un mecanismo capaz de mover los continentes a través del planeta. Wegener sugirió dos mecanismos posibles para la deriva continental.
Uno de ellos era la fuerza gravitacional de la Luna y el Sol ejercen sobre la Tierra y que provoca las mareas. Wegener argumentaba que las fuerzas mareales afectarían principalmente la capa más externa de la Tierra, que se deslizaría como fragmentos continentales separados sobre el interior.
Sin embargo, el destacado físico Harold Jeffreys contestó correctamente con el argumento que las fuerzas mareales de la magnitud necesaria para desplazar los continentes habrían frenado la rotación de la Tierra en cuestión de unos pocos años.
Wegener sugirió también, de manera incorrecta, que los continentes más grandes y pesados se abrieron paso por la corteza oceánica de manera muy parecida a como los rompehielos atraviesan el hielo. Sin embargo, no había evidencias que sugirieran que el suelo oceánico era lo bastante débil como para permitir el paso de los continentes sin deformarse él mismo de manera apreciable en el proceso.
En 1929, una fuerte oposición a la idea de Wegener procedía de todas las áreas de la comunidad científica. En 1930, hizo su cuarto y último viaje a la zona glaciar de Groenlandia. Wegener continuó comprobando su teoría de la Deriva Continental.
Wegener creía que las determinaciones repetidas de la longitud en el mismo punto exacto verificarían la deriva de Groenlandia hacia el oeste con respecto a Europa.
Aunque los primeros esfuerzos en los que se utilizaron métodos astronómicos parecían prometedores, se tomaron las medidas en 1927, 1936, 1938 y 1948, no encontrando pruebas de la deriva.
En la actualidad, las técnicas modernas permiten a los científicos medir el desplazamiento gradual de los continentes que Wegener había esperado detectar.
Teoría de la Tectónica de Placas
Origen de la Teoría
En 1968 se unieron los conceptos de deriva continental y expansión del fondo oceánico en una teoría mucho más completa conocida como Tectónica de Placas (Tekton = construir).
La tectónica de placas puede definirse como una teoría compuesta por una gran variedad de ideas que explican el movimiento observado de la capa externa de la Tierra por los medios de los mecanismos de subducción y de expansión del fondo oceánico, que a su vez, generan los principales rasgos geológicos de la Tierra, entre ellos los continentes, las montañas y las cuencas oceánicas.
Las implicaciones de la tectónica de placas son de tanto alcance que esta teoría se ha convertido en la base sobre la que se consideran la mayoría de los procesos geológicos.
El concepto de la Tectónica de Placas
Según la Teoría de la Tectónica de Placas, la corteza terrestre está compuesta al menos por una docena de placas rígidas que se desplazan.
Estas placas descansan sobre una capa de roca caliente, flexible y que fluye lentamente hasta la llamada astenosfera, zona del manto terrestre que está justo por debajo de la litosfera aproximadamente entre 100 y 240 km bajo la superficie terrestre.
El concepto básico de esta teoría dice que las rocas que están bajo la superficie terrestre, o sea el material fundido de la astenosfera, también llamado magma, al calentarse cambia su densidad produciendo fuerzas de flotación y por lo tanto suben, mientras que la materia fría y endurecida se hunde cada vez más hacia el fondo, dentro del manto.
La roca que se hunde alcanza las altas temperaturas de la astenosfera inferior, se calienta y comienza a ascender otra vez.
Este movimiento continuo y circular, se denomina movimiento de convección (ver Figura 3). En los bordes de la placa divergente y en las zonas calientes de la litosfera sólida, el material fundido fluye hacia la superficie, formando una nueva corteza.
En zonas donde las placas se mueven en direcciones opuestas (como la placa Africana y la de América del Norte), las corrientes de convección forman un nuevo piso oceánico, caliente y flotante, formando cordilleras oceánicas.
A medida que las placas se alejan de estas cordilleras, éstas se van enfriando, tornándose más densas y hundiéndose en el manto.
Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a las otras con velocidades de entre 1 y 8 cm por año. Dado que este desplazamiento, las placas interaccionan en sus fronteras, provocando deformaciones en la corteza y litosfera dando origen a grandes cadenas montañosas, volcanes o fosas marinas.
El contacto por fricción entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de los terremotos.
Tipos de Placas
Las placas litosféricas son de dos tipos dependiendo de la clase de corteza en su superficie:
- Placas Oceánicas: son las placas cubiertas sólo por corteza oceánica y son muy delgadas. Están sumergidas en toda su extensión, excepto por las cordilleras volcánicas las cuales aparecen en la superficie en forma de islas o grupo de islas. Por ejemplo la placa Pacífica, la placa de Nazca, la placa de Cocos y la placa Filipina.
- Placas Mixtas: están cubiertas en parte por corteza continental y en parte por corteza oceánica, y en esta clasificación donde entran la mayoría de las placas.
Límites de Placas
Límite Convergente o Destructivo
También son conocidos como bordes activos. Los bordes de las placas convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas chocan, por lo cual existen tres casos:
- Si una placa oceánica (más densa) choca contra una placa continental (menos densa), la placa oceánica es empujada hacia abajo formando una subducción. En la superficie se genera una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en la tierra.
- Cuando dos placas continentales colisionan aparecen extensas cadenas montañosas formando un borde de abducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática.
- Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas, como Japón.
Límite Divergente o Constructivo
Son las zonas de la litosfera en que se forma nueva corteza oceánica y en las cuales se separan las placas. En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta de esta separación es rellenado por el material de la corteza, que surge del magma de las capas inferiores.
Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en las uniones de tres placas está relacionado con la formación de los puntos con gran actividad volcánica, llamados puntos calientes.
En estos puntos, se junta material de la astenosfera cerca de la superficie y la energía cinética acumulada es suficiente para hacer pedazos la litosfera. Un ejemplo de este tipo de límite son las dorsales oceánicas, y en los continentes las grietas, como el Gran Valle del Rift.
Límite Transformante o Conservativo
El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación pueden causar considerables cambios en la superficie.
Debido a la fricción, las placas no se deslizan en forma continua, sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía que sobrepasa el necesario para producir movimiento.
La energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla, dependiendo de la cantidad de energía, estos movimientos pueden ocasionar terremotos de distinta magnitud.
Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, es parte del sistema de fallas por el roce entre la placa Norteamérica y la placa del Pacífico.
En la Figura 4, se pueden observar los tipos de límites de placas descritos anteriormente.
Placas Tectónicas
Una placa tectónica es un fragmento de la litosfera que se desplaza en un bloque rígido sin presentar deformación interna para la astenosfera, este movimiento es producido por las corrientes de convección y por la liberación de calor adquirido por la tierra.
La litosfera está dividida en 15 grandes placas y varias placas menores o microplacas. En los bordes de estas placas es donde se concentra la actividad sísmica, volcánica y tectónica, originando la formación de cadenas montañosas y cuencas.
Hasta el momento la Tierra es el único planeta del Sistema Solar con placas tectónicas activas. Hay evidencias que Marte y Venus fueron tectónicamente activos en otros tiempos.
Placas Mayores
Placa Africana
Es una placa tectónica continental que cubre el continente africano y que se extiende hacia el oeste hasta la dorsal Mesoatlántica.
Limita al norte con la placa Euroasiática y la placa Arábiga, al sur con la placa Antártica, al este con la placa Australiana, la placa de India y la placa Arábiga y al oeste, con la placa Sudamericana y placa Norteamericana.
Todos los límites de la placa Africana son muy divergentes, excepto el que tiene con la placa Euroasiática. En esta placa se encuentra el Gran Valle del Rift. En ella se han encontrado evidencias de fracturas que están separando una parte del continente, y podría formar otra placa en el futuro.
Placa Antártica
Es una placa tectónica que cubre la Antártida y que se extiende hacia afuera, debajo de los océanos circundantes, abarcando casi 17 millones de kilómetros cuadrados.
Esta placa tiene límites con la placa de Nazca, la placa Sudamericana, la placa Africana, la placa Australiana, la placa de Scotia y la placa Pacífica que forma el canto Pacífico-Antártico a partir de su límite divergente.
Placa Arábiga
Es una placa tectónica que subyace bajo la península arábiga y parte del Oriente Próximo. Limita al norte con la placa euroasiática y la placa anatolia, al este con la placa Índica y la zona de fractura de Owen, al sur con la placa Africana, la placa Somalí y la placa Índica (de oeste a este) y al oeste con la placa Africana y la placa Euroasiática.
Actualmente está colisionando con la placa euroasiática en la región de los montes Zagros y con la placa Anatolia en la región sudeste de la península anatólica. Esta es una zona de alta ocurrencia de terremotos y actividad volcánica.
Placa Australiana
También llamada Indoaustraliana, es una placa tectónica que se extiende desde la frontera de la India con China y Nepal, abarcando el subcontinente indio, este del océano Índico, Australia, Melanesia y extendiéndose hasta Nueva Zelanda.
Se subdivide en dos placas que se fusionaron hace 50-55 millones de años. Los límites mantienen una baja actividad tectónica: la placa Australiana y la placa Índica.
Sin embargo, teniendo en cuenta el alto nivel de grandes terremotos en la zona y la evidencia de deformación en el fondo del océano Índico, se estima que la placa Indoaustraliana se estaría dividiendo y la Dorsal del Meridiano Noventa Este sería la frontera.
Placa del Caribe
Es una placa tectónica con una superficie de 3,2 millones de kilómetros cuadrados, que incluye una parte continental de América Central. Constituye el fondo del mar Caribe al norte de la costa de América del Sur. La placa del Caribe colinda con la placa Norteamericana, la placa Sudamericana, la placa de Cocos y la placa de Nazca. La placa del Caribe se mueve en dirección sureste.
Placa de Cocos
Es una placa tectónica debajo del océano Pacífico de la costa occidental de América Central. Sus límites con la placa del Pacífico, en el oeste, y con la placa de Nazca, en el sur, son divergentes. La delimitación con ésta última está constituida por la Dorsal de Galápagos.
Placa Euroasiática
Abarca Eurasia (Europa y Asia), exceptuando el subcontinente Indio, Arabia y parte de Siberia al este de la cordillera Verjoyansk. También incluye la parte oriental del océano Atlántico Norte hasta la dorsal Mesoatlántica, totalizando un territorio de casi 68 millones de kilómetros cuadrados.
Limita al norte con la placa Norteamericana, al sur con la placa Africana, la placa Arábiga y la placa Indoaustraliana, al este con la placa Pacífica, la placa Filipina, la placa Ojotsk y la placa de Amuria, al oeste tiene un borde divergente con la placa Norteamericana, que da origen con la dorsal Atlántica. Es la tercera placa tectónica más extensa del mundo.
Placa Filipina
Es una placa tectónica oceánica debajo del océano Pacífico al este de las islas filipinas. El lado este es un límite convergente con la placa Pacífica de subducción en la fosa de las Marianas.
La placa Filipina es limitada en el oeste por la placa Euroasiática, en el sur en parte por la placa Indoaustraliana, en el norte por la placa Norteamericana y posiblemente por la placa de Amuria, y en el noreste por la placa de Ojotsk.
Placa Juan de Fuca
Es una pequeña placa tectónica oceánica que se subduce bajo la parte norte del borde occidental de la placa Norteamericana en la zona de subducción de Cascadia.
Al sur limita con la Falla de San Andrés y al oeste con la placa Pacífica. La placa de Juan de Fuca se fracturó en tres. La parte central es la que lleva el nombre de Juan de Fuca.
La parte sur se conoce como placa de Gorda y la del norte la placa del Explorador. Junto con la placa de Nazca y la placa de Cocos, la placa Juan de Fuca es uno de los últimos restos de la placa de Farallón.
Placa de Nazca
Se encuentra en el océano Pacífico oriental, frente a la costa occidental de América del Sur, más específicamente al frente a la costa norte y centro de Chile y la totalidad litoral de Perú, Ecuador y Colombia.
La subducción de la placa de Nazca frente a las costas sudamericanas, zona que forma parte del llamado Cinturón de Fuego del Pacífico.
En consecuencia, esta placa es catalogada como altamente sísmica y volcánica. Cabe destacar el gran terremoto de Valdivia de 1960, cuya magnitud de 9,5 Mw, ha sido el más fuerte movimiento telúrico medido con instrumentos en la historia de la humanidad.
Placa Norteamericana
Es la placa tectónica continental en la que se asienta América del Norte (incluyendo Groenlandia), los archipiélagos de Cuba y las Bahamas en el mar Caribe, la parte occidental del océano Atlántico Norte (hasta la dorsal Mesoatlántica), la mitad occidental de Islandia, una parte del océano Glacial Ártico y el territorio siberiano a este de la cordillera Verjoyansk.
Limita al norte con la placa Euroasiática, al sur con la placa de Cocos, la placa del Caribe y la placa Sudamericana, al este con la placa Euroasiática y la placa Africana, con la que tiene un límite divergente que origina la dorsal Mesoatlántica y al oeste con la placa Euroasiática y la placa del Pacífico. Es la segunda placa más grande del mundo con 75,9 millones de kilómetros cuadrados.
Placa del Pacífico
Es una placa tectónica oceánica que abarca la mayor parte del océano Pacífico. Es la placa más extensa del planeta Tierra, la más activa del mundo y con una extensión de 103 millones de kilómetros cuadrados.
Una de sus características principales son los puntos calientes subyacentes que originaron las islas Hawái y otros numerosos archipiélagos volcánicos.
Limita al norte con la placa Norteamericana, con la cual comparte un borde convergente, que forma la fosa de las Aleutianas y sus islas, al sur, con la placa Antártica, la cual colinda con un borde divergente, a este con la placa del Explorador, Juan de Fuca y la de Gorda en la parte septentrional, con la placa de Cocos en el centro y con la placa de Nazca hacia el sur (formando con todas bordes divergentes).
Hacia el oeste con la placa Euroasiática, Filipina y la Indoaustraliana, la cual comparte un límite convergente.
Placa de Scotia
Es una placa tectónica oceánica ubicada entre el océano Pacífico, el océano Atlántico y el océano Glacial Antártico, la cual se encuentra limitado al norte con la placa Sudamericana, al sur y oeste, con la placa Antártica y al este con la microplaca de las islas Sandwich del Sur.
La placa de Scotia se ha originado durante el Cenozoico debido a una compleja dinámica extensional entre las placas Antártica y Sudamericana.
Su evolución tectónica está asociada a la separación de la península Antártica de Tierra del Fuego, conjuntamente con la formación de las dorsales de Scotia Norte y Sur, y la formación de la microplaca de las Sandwich del Sur. Sus márgenes se caracterizan por una importante actividad sísmica y volcánica.
Placa Sudamericana
Es una placa tectónica que abarca dicho continente y la porción del océano Atlántico Sur comprendida entre la costa sudamericana y la dorsal Mesoatlántica.
Limita al norte con la placa del Caribe y la placa Norteamericana, al sur con la placa Antártica y la placa de Scotia, al este con la placa Africana y al oeste con la placa de Nazca (la cual está incrustada bajo la placa sudamericana).
La placa Sudamericana está moviéndose hacia el oeste, alejándose de la dorsal Mesoatlántica. Por lo tanto, la placa de Nazca al ser más densa, está subduciendo a la placa Sudamericana a un ritmo de 77 milímetros por año.
Esta colisión de placas es la responsable de elevar la cordillera de los Andes y de causar la aparición de los volcanes que están alineados a lo largo de la zona.
Por otro lado, la placa Sudamericana subduce por debajo del límite este de la placa del Caribe, generando el arco de islas del Caribe y tiene un borde principalmente transformante lateral dextral en el límite sur de la placa del Caribe.
En la Figura 5, se pueden observar las placas tectónicas mayores que conforman el planeta Tierra.
Placas Menores
Se enumera una lista de las 45 placas menores (o secundarias) que se encuentran en nuestro planeta:
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Fuente:
- Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra 8va. Edición. Pearson Education. Madrid, España (2005).
- Asenjo, C. Navegación y Operación en Aguas Antárticas. Tesis de Grado. Universidad Austral de Chile. Valdivia, Chile (2009).
- Colaboradores de Wikipedia. Téctonica de placas. Wikipedia, la enciclopedia libre (2021). https://es.wikipedia.org/wiki/Tectónica_de_placas
- Colaboradores de Wikipedia. Placa tectónica. Wikipedia, la enciclopedia libre (2021). https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tectónica
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