TECTÓNICA DE PLACAS

La tectónica de placas es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litosfera (porción externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones.
También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Asimismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.

1.Límites de placas

Son los bordes de una placa y es aquí donde se presenta la mayor actividad tectónica (sismos, formación de montañas, actividad volcánica), ya que es donde se produce la interacción entre placas. Hay tres clases de límite:

• Divergentes: son límites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones más profundas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y Sudamérica).
• Convergentes: son límites en los que una placa choca contra otra, formando una zona de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturón orogénico (si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como "bordes activos".
• Transformantes: son límites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación.

En determinadas circunstancias, se forman zonas de límite o borde, donde se unen tres o más placas formando una combinación de los tres tipos de límites.
En el siguiente dibujo muestra las diferentes placas tectónicas y los tres tipos de límites existentes.

1.1 Límites divergentes 

Son zonas de separación de placas litosféricas (por eso llamamos divergentes) y en ellos se genera nueva litosfera oceánica , por eso también los llamamos bordes constructivos.

Los límites divergentes coinciden con dos zonas geológicas características:

-- Las dorsales oceánicas

-- Los valles de rift o rift-valleys

Las dorsales oceánicas

Las dorsales son grandes cadenas montañosas submarinas, de miles de kilómetros de longitud y una altura que oscila entre 1.500 y 2.000 metros, que se encuentran situadas en el centro de los océanos.

Algunas cimas de las dorsales sobresalen por encima del mar y forman islas volcánicas , como Islandia; Santa Elena o Ascensión.

La parte central de la dorsal está hundida y forma un surco lleno de fracturas, denominado rift (o rift-valley), por el que asciende magma desde el manto, produciendo una actividad volcánica lenta, pero constante. El magma que asciende por las dorsales va formando nueva litosfera oceánica, que empuja a la que existe a ambos lados de la dorsal, a razón de varios centímetros por año. Esto provoca que a lo largo de millones de años, el fondo del océano (y por tanto el océano) vaya creciendo y se expanda, por lo que los continentes a ambos lados de ese océano se alejarán. Esto es lo que sucede actualmente en el océano Atlántico, que se expande y provoca que Europa y África se alejen del continente americano. Se piensa que hace unos 180 millones de años comenzó a abrirse el océano Atlántico y a separarse esos continentes.

¿Como se abre y se forma un océano?

La formación de un nuevo océano, como el Atlántico, comenzó cuando debajo un continente aparecieron lo que se denomina PUNTOS CALIENTES. A estas zonas llegan materiales muy calientes del manto, que se acumulan debajo del continente (que es litosfera), lo elevan, el continente se abomba y agrieta. Las grietas que se forman se van ensanchando, formando un RIFT, y empieza a ascender magma. A medida que las grietas se van conectando se va formando una dorsal, por la que sale lava y genera nueva litosfera oceánica. La dorsal formada ha partido en dos el continente, y la lava que expulsa empuja a la litosfera oceánica que existe a ambos lados, el fondo del océano crece y se va formando una pequeña cuenca oceánica que será invadida por el mar.Ese mar estrecho continuará creciendo a medida que la dorsal siga expulsando lava, se expande y los continentes a ambos lados del océano se irán alejando.  

1.2 Límites Convergentes.

Son zonas donde las placas se aproximan y se empujan, y por tanto en ellos se destruye litosfera oceánica, por eso también los llamamos bordes destructivos. Se sitúan, generalmente, cera de los bordes de los continentes.
Las zonas de subducción
Como ya hemos visto, en las dorsales se crea litosfera oceánica y, dado que la superficie total de la Tierra se mantiente constante, debe haber otras zonas, donde esa litosfera se destruya. Estas áreas son las llamadas zonas de subducción.
En estas regiones, una placa oceánica más densa se introduce (subduce) por debajo de otra placa, oceánica o continental. A medida que la placa oceánica va descendiendo, se va calentando y fundiendo y sus materiales se incorporan al manto.
Las zonas de subducción coinciden con fosas marinas de mucha profundidad, como la de Chile, Filipinas, Marianas (que alcanza los 11.000 m. de profundidad), Kuriles, Aleutianas, etc,...
En estas zonas se producen numerosos terremotos, debido a los enormes empujes y roces que sufre la placa descendente.. 
Como la placa descendente se funde, se forman magmas que ascienden a la superfcie por ser muy ligeros y dan lugar a la aparición de volcanes.
--Además de estos fenómenos, terremotos y volcanes, en estas zonas se dan otros dos fenómenos muy importantes:

• La formación de cordilleras tipo andino

• La formación de arcos de islas

La formación de cordilleras

La cordillera de los Andes recorre gran parte del continente Sudamericano a lo largo de su costa pacífica. Esta cordillera, paralela a la costa, se ha formado como consecuencia de la subducción.En el fondo del océano Pacífico de la costa sudamericana existe una gran placa, la placa de Nazca. Esta placa, enteramente oceánica, se hunde por debajo del continente sudamericano en una zona de subducción que forma de fosa de Chile. 
Al hundirse sobre el continente arrastró consigo parte de los sedimentos marinos del Pacífico, islas y otros relieves del fondo marino, que se han incrustado sobre el continente sudamericano, agrandándolo y deformando su borde y formando así la cordillera de los Andes.La placa de Nazca al hundirse en el manto se funde, y el magma que se forma al salir a la superficie origina volcanes, por eso, la cordillera de los Andes está jalonada de volcanes de norte a sur.
También en esta zona son frecuentes los terremotos por el roce que sufre la placa de Nazca al hundirse.  

       Los arcos de islas

Los arcos de islas se forman cuando una placa oceánica se hunde bajo otra placa oceánica. Están formados por una cadena de islas volcánicas dispuestas en forma de arco de circunferencia, que queda bordeado por una fosa. Abundan en el Pacífico cerca de las costas Asia, como por ejemplo las islas Aleutianas, Kuriles, Japón, Filipinas, Marianas, etc,..Estos archipiélagos de islas se forman a partir de magma que se genera al fundirse la placa que subduce, originando islas volcánicas que sobresalen de la superficie del mar. Estas zonas también son frecuentes los terremotos pues la placa se fractura y deforma a medida que se hunde. 

1.3 Límites transformantes

Los límites transformantes son lugares donde no se crea ni destruye litosfera, es decir, son límites neutros y por eso se llaman bordes pasivos. 
En estas zonas las placas se deslizan lateralmente una respecto a otra. El desplazamiento puede ser de centenares o incluso de miles de kilómetros. 

Estas fracturas o fallas transformantes se encuentran, generalmente, cortando, cada 50 o 100 kilómetros, y desplazando las dorsales oceánicas. 

En ocasiones, las fallas transformantes pueden conectar dorsales y zonas de subducción, como la falla de San Andrés, en California (EEUU). Esta zona es de una gran actividad sísmica, debido al rozamiento de las placas los materiales se deforman y se va acumulando tensión y al producirse el terremoto se libera la tensión acumulada y las pacas se mueven bruscamente deslizándose una respecto a otra hasta alcanzar una nueva posición de equilibrio (rebote elástico). Los terremotos que se producen en estas zonas son superficiales y sus hipocentros se localizan a menos de 25 km de profundidad.

Por eso la falla de San Andrés es continuamente estudiada y vigilada, al ser una zona muy poblada y con gran riesgo sísmico. Anualmente se producen 300 terremotos de pequeña intensidad, y en los últimos 100 años han sucedido más de 20 temblores de magnitud igual o superior a 6 en la escala de Richter.    

2. Corrientes de convección.

en 1945, A. Holmes puso en hipótesis la existencia de corrientes de convección en el manto como causa del movimiento de los continentes y de la continua formación de corteza oceánica. En la Segunda Guerra Mundial se llevaron a cabo exploraciones en el fondo marino y en el que se descubrió un relieve peculiar formado por dorsales, grandes fosas oceánicas,etc.

¿Pero cuál es la fuerza que mueve las placas?. ¿De dónde procede?.

El origen del movimiento de las placas está en unas corrientes demateriales que suceden en el manto, las denominadascorrientes de convección, y sobre todo, en la fuerza de la gravedad.  Las corrientes de convección se producen por diferencias de temperatura y densidad, de manera que los materiales más calientes pesan menos y ascienden y los materiales más fríos, son más densos y pesados y descienden.

¿Pero, porqué sueceden esas corrientes en el manto?

El manto, aunque es sólido, se comporta como un material plástico o dúctil, es decir, se deforma y se estira sin romperse, debido a las altas temperaturas a las que se encuentra, sobre todo el manto inferior. 
En las fosas oceánicas, grandes fragmentos de litosfera oceánica fría se hunden en el manto, originando por tanto unas corrientes descendentes, que llegan hasta la base del manto. 
Las corrientes ascendentes y descendentes del manto podrían explicar el movimiento de las placas, al actuar como una especie de "rodillo" que las moviera. 

En las zonas profundas del manto, en contacto con el núcleo, el calor es muy intenso, por eso grandes masas de roca se funden parcialmente y al ser más ligeras ascienden lentamente por el manto, produciendo unas corrientes ascendente de materiales calientes, las plumas o penachos térmicos. Algunos de ellos alcanzan la litosfera, la atraviesan y contribuyen a la fragmentación de los continentes. 

¿Son suficientes las corrientes de convección?

Hoy día, muchos geólogos piensan que la fuerza de las corrientes de convección no es suficiente para empujar placas litosféricas de enorme tamaño, como la placa Norteamericana, y además las corrientes ascendentes son esporádicas. 

Por eso, se piensa la gravedad es la principal fuerza, ya que en las zonas de subducción al hundirse la litosfera oceánica en el manto, arrastra consigo al resto de la placa con ella, como si tiráramos del borde de un mantel y arrastráramos todos los platos de la mesa. Por lo tanto, el magma que sale por las dorsales, apenas parece que influye en el movimiento, y lo que hace es rellener el hueco dejado por dos placas que se separan.  

3.Ciclo de Wilson

Si observas las placas en la actualidad y su evolución llegarás a la conclusión de que existen infinidad de situaciones posibles. John Tuzo Wilson ordenó esas posibles situaciones en un modelo didáctico y fácil de recordar que se conoce por Ciclo de Wilson.
Es un modelo idealizado de la evolución en el tiempo de las placas tectónicas y se compones de 6 etapas:


1. Etapa de Rift Africano: ruptura de la corteza continental y formación de una fosa o valle tectónico. 2. Etapa de Mar Rojo: separación de los dos bloques de corteza continental y formación de un océano estrecho. 3. Etapa de océano Atlántico: el océano se abre, se produce la expansión y creación de corteza oceánica. 4. Etapa de océano Pacífico: la litosfera oceánica se rompe y subduce una placa bajo otra. Se crean los arcos de islas volcánicas. 5. Etapa de orógeno Andino: un continente llega a la zona de subducción y los sedimentos marinos comprimidos entre éste y el arco volcánico crean un orógeno litoral. 6. Etapa de orógeno Himalayano: se produce la colisión continental y se forma el orógeno de sutura. El ciclo de Wilson se puede dividir en dos partes:* Etapas compresivas, de la 4 a la 6, en las que se reconstruiría una nueva        Pangea. 

4.Pruebas de la tectónica de placas

Deriva Continental
Alfred Wegener propuso, en 1912, la hipótesis de que los continentes actuales proceden de la fragmentación de un supercontinente más antiguo, al que denominó Pangea. Su teoría se basa en una serie de pruebas o argumentos: 

Pruebas paleontológicas

Estudios de la distribución de plantas y animales fósiles también sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris,distribuidas en rocas de África, Sudamérica, India y Australia. La reconstrucción de Gondwana restringe el área de influencia de Glossopteris a una región contigua del supercontinente.

Pruebas paleoclimáticas 
Se basan en la localización de ciertas rocas que indican unas condiciones climáticas necesarias para su fromación que actualmente no se encuentran en esa zona sino que es propio de otro clima

Paleomagnetismo

Entre los más importantes descubrimientos gracias al paleomagnetismo podemos citar el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra (deriva continental). El hecho de que en algunos lugares existan estructuras geológicas donde la imanación registrada está orientada hacia el Polo Sur Geográfico, indica que el campo magnético de la Tierra sufre periódicas inversiones.

 Variación del campo magnético (En la imagen):

Las rocas de los depósitos de lavas de las dorsales oceánicas indican la posicion del campo magnético terrestre en el momento en que fueron magnetizadas, por lo tanto, en las distintas bandas se puede apreciar la variacion del campo magnético, las bandas de color verde indican polaridad normal, mientras que las bandas naranjas indican polaridad inversa, demostrando así que el campo magnético de la tierra ha cambiado a lo largo del tiempo.

EL PALEOMAGNETISMO Y LA EXTENSIÓN DE LOS OCÉANOS:

A medida que la litosfera oceánica se va formando en las dorsales va empujando la litosfera oceánica más antigua por lo que, al alejarnos de la dorsal, la edad de la litosfera oceánica es cada vez mayor. Efectivamente, esto ha podido comprobarse a partir de las anomalías magnéticas (inversiones del campo magnético terrestre) y de la edad de los sedimentos, que en ningún caso superan los 200 millones de años.

Las mediciones magnéticas de la corteza oceánica arrojaron una distribución en bandas de anomalías positivas y negativas.  Vine y Matthews por un lado y Morley y Larochelle por otro, atribuyeron el bandeamiento a la inversión del campo magnético y la expansión del fondo oceánico. También se observó que las anomalías son simétricas a uno y otro lado de las dorsales, confirmando dicha expansión.

Con estos bandeamientos se pudo conocer la historia del campo magnético terrestre, sus inversiones y la duración de cada episodio en el que el campo fue positivo o negativo.

5. Riesgos sísmicos.

Los movimientos sísmicos son frecuentes en la Tierra Hay miles de terremotos al año unos 100 son perceptibles y 1 ó 2 catastróficos cada año.

Estimación de seismos anuales en la Tierra
Magnitud	Número
8 y mayores	1
7 - 7.9	15
6 - 6.9	134
5 - 5.9	1.319
4 - 4.9	13.000
3 - 3.9	13.,000
2 - 2.9	1.300.000

Medidas de la intensidad y daños de los terremotos
Magnitud de un seísmos
Miden la energía disipada en un terremoto
--Escala de Richter
Logarítmica . Un grado de magnitud supone 32 veces más energía.Los mayores terremotos tienen magnitud 8 a 9

--Escala de Magnitud de nomento
Sustituye a la de Richter a gandes energías que no mide bien esta escala

Intensidad de un seísmo
Capacidad de destrucción. Mide la vulnerabilidad
--Escala de Mercalli 
Grados de I al XII midindo los daños

Predicción de terremotosA semejanza de la predicción meteorológica, que nos resulta familiar y útil, los científicos también se esfuerzan por desarrollar métodos fiables para predecir los terremotos. Sin embargo, y hasta la fecha, no se han alcanzado resultados satisfactorios en este sentido. La meta de este programa sería poder dar un aviso de la ocurrencia de un terremoto con la suficiente antelación para poder tomar medidas que permitan a las autoridades y la población minimizar las pérdidas de vidas y bienes. La investigación actual en esta área es interdisciplinar e incluye trabajos de campo, de laboratorio y teóricos sobre los mecanismos de los terremotos, sus precursores (fenómenos que, en determinado casos, preceden a un gran terremoto) y sobre la dinámica de las fallas.

Prevención

Medidas de predicción, prevención y corrección del riesgo volcánico Predicción

Por sus características imposible de predecir el momento exacto en que se va a producir. Si que es predecible su probabilidad y periodo de retorno e intensidad Determinadas zonas depende la magnitud de la energía acumulada de modo que si hay terremotos pequeños no se producen grandes seísmos pero si no los hay termina llegando un gran terremoto Determinadas variables aumentan antes de producirse un terremoto Modificación de la topografía Velocidad de las ondas P Emisión de radón Disminución del número de pequeños seísmos Comportamiento de animales habitantes del suelo Localización de fallas activas pues en ellas se producen los terremotos

Prevención Mapas de peligrosidad de los posibles riesgos y áreas afectadas Medidas de contingencia, evacuación Educación de la población: Conocimiento del riesgos y simulacros Seguros de daños sísmicos

6.Riesgos Volcánicos

Los volcanes son relativamnete abundantes en la TierrraSus características y distribución están determinadas principalmente por la tectónica de placas y la distribución de puntos calientes del manto.

Factores de riesgo volcánico

Exposición

Con frecuencia las zonas volcánicas están muy pobladas.
Los terrenos vocánicos son fértiles porque las cenizas y lavas meteorizadas aprtan sales al sulelo necesarias para el desarrollo vegetal.
En general son más vulnerables las poblaciones más pobres por falta de prevención y de recursos

Vulnerabilidad

Depende de las medidas de prevención tomadas. 

Peligrosidad

Depende del tipo de vulcanismo, tipo de erupción concreta y tiempo de retorno.

Medidas de predicción y prevención

Predicción

• Estudio geológico de los edificios volcánicos
  Proporciona la frecuencia (tiempo de retorno) y tipo de erupciones volcánica
  Da una indicación de qué zonas serán afectadas por cada tipo de erupción
• Observatorios en los volcanes
  • Gases - Síntomas de actividad del comienzo de una erupción
  • Sismógrafos - pequeños temblores del magma al desplazarse
  • Gavímetros - Cambios de posisción del magma
  • Magnetómetros - Cambios en campo magnético por calentamineto
  • Teledetección - Cambios topográficos precursores de la erupción

Prevención

• Mapas de peligrosidad de los posibles riesgos y áreas afectadas
• Medidas de contingencia, evacuación
• Evitar construcción en áreas de elevada preligrosidad
• Restricción del uso del territorio
• Túneles de descarga de lagos situados en los cráteres para evitar lahares
• Reducción del nivel de los embalses
• Construcción de viviendas especiales. Techos inclinados. Refugios anti nubes ardientes