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CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL ESPACIO
FORO C.T.E.
TECTÓNICA DE PLACAS EN
LOS PLANETAS TELÚRICOS
Texto:
Alicia Castro - Claudino Fontaiña
Diagramación:
Gabriel Otero
Esta teoría es el centro de la geología actual.
Con ella elaboramos modelos que nos
permiten conocer la disposición de las tierras
y los mares en el futuro del planeta, afinamos
métodos de predicción de sismos y erupciones
volcánicas, profundizamos la búsqueda de
recursos minerales, indagamos los posibles
escenarios de la evolución de la vida, y
rastreamos paleoclimas entre otras cosas.
frescas. Esto llevo a un relevamiento de mayor
detalle que arrojo resultados insospechados. Las
lavas que cuando solidificaron formaron los
basaltos del fondo oceánico comenzaron a
cristalizar hace unos 150 ma. el los océanos
Atlántico e Indico y unos 200 ma. en el Pacifico.
Es decir en una Tierra de 4500 ma. los fondos
marinos son demasiado jóvenes.
al Sur Gondwana separadas por el Mar de Tethys,
y luego, hace unos 150 ma. una nueva separación
esta vez en dirección N-S posibilito el nacimiento
del Océano Atlántico. Desde entonces , según
Alfred los continentes continúan su deriva. Apesar
del peso de los argumentos el mundo no estaba
listo para imaginar siquiera esta dinámica. Hoy
sabemos que Pangea no fue el primer
supercontinente de la Tierra, hace 600 ma. existió
Rodinia .Parece que los continentes se agrupan
La Teoría de la Tectónica de Placas resume los yse vuelven a separar en el transcurso de la
aspectos fundamentales en cuanto a la dinámica, historia geológica.
la estructura y la evolución de la LITOSFERA.
Esta se define como la capa rígida del planeta, la
que tiene muy poca capacidad de deformación,
es decir escasa elasticidad. El comportamiento
rígido trae como consecuencia que la respuesta
a los esfuerzos, principalmente tensiones y
compresiones, consista en la facturación. Por eso
la Litosfera esta dividida en placas.
La Litosfera en la Tierra abarca aproximadamente
los primeros 100 km. a partir de la superficie, es
decir la totalidad de la corteza y una parte del
manto superior, pero en la Luna es de mayor
proporción , ya que llega hasta el manto medio,
extendiéndose por casi 400 km. En el resto de
los planetas rocosos esta capa tiene una potencia
algo superior a la de nuestro planeta.
Debajo de la Litosfera existe una capa plástica
que se denomina Astenosfera, que con un
espesor de pocas decenas de km. se ubica dentro
del manto superior en la Tierra. Esta capa es la
que posibilita la movilidad de las placas que
arrastran continentes y modifican océanos.
Litosfera y corteza no son la misma
cosa. La primera se define por su
rigidez mientras que la segunda por
su composición y densidad.
ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA TEORÍA
— 1912 Teoría de la Deriva Continental de A.
Wegener
Este meteorólogo alemán con argumento
geomorfologicos,
paleontológicos
,
paleoclimaticos y geológicos muy sólidos,
propuso que los continentes hace 200 ma.
estaban integrados en una masa única, Pangea
, rodeada de un océano universal ,Panthalassa.
Este supercontinente se fracturo primero en
dirección E-W en dos masas, al Norte Laurasia y
—1960 Harry Hess Teoría de la Expansión del
fondo Oceánico
Expansión y subducción, dos aspectos
complementarios del mismo fenómeno
Hess, el mismo que trabajo en las leyes del calor,
en química, propone un modelo asombroso para
explicar los resultados del año geofísico: el fondo
oceánico surge de las dorsales y diverge
lateralmente, ensanchándose, para luego
hundirse debajo de los continentes integrándose
así al manto de la Tierra. Harry propone un
reciclaje que se completaría en 150 a 200 mal.
Esto explicaría porque si el hueco del Pacifico es
tan antiguo como la Tierra misma su suelo tiene
apenas 200 ma., y concuerda con las ideas de
Wegener de la ruptura del Godwana hace 150
ma. Para este autor las dorsales son de
naturaleza volcánica, y apoya tal afirmación en
las anomalías positivas del flujo calórico de la
tierra que allí se detectan. Por contrapartida en
—1957-58 Año Geofísico Internacional
los bordes del océano Pacifico principalmente del
lado sudamericano estas anomalías son
Las Naciones Unidas equipan un barco de negativas. ¿ Será que el suelo oceánico al
investigación con dos objetivos fundamentales: hundirse provoca una disminución de la
elaborar un perfil topográfico del fondo oceánico temperatura en su trayectoria ?.
y muestre las rocas que lo constituyen así como
los sedimentos que las recubren. Y. oh..... —1962-66 Frederick Vine - Robert Mathews
sorpresa....., se descubren los accidentes Paleomagnetismo de los Fondos Oceánicos
geológicos mas impresionantes del planeta,
dorsales que con una altura promedio de 3,5 km. El campo magnético de la Tierra surge del
y una longitud de 72000 km. recortan todos los Núcleo. Este se estructura en una parte central
océanos de la Tierra., Pero la sorpresa fue mayor sólida rodeada de una esfera aparentemente
al no encontrarse sedimentos anteriores a la era liquida, compuesta por una aleación metálica de
terciaria, y distribuidos en una cobertura poco Fe-Ni y un poco de S. Esta disposición se debe
potente, de escasas decenas de metros que se posiblemente a que su solidificación aun no ha
adelgazan progresivamente hacia el centro concluido. La parte interna puede ser una
oceánico, apoyados sobre rocas volcánicas segregación de la parte sólida que cayo al centro
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Se observa la expansión del fondo oceánico, sobre el
basalto aparecen las franjas de polaridad alternas
debidas a las inversiones del campo magnético
atraída por la gravedad. Esta composición y
estructuran se manifiestan en una dinámica tipo
electrodinamo, regidaºpor las reglas del
hidromagnetismo.La convección en la parte
liquida agita los materiales que debido al enlace
metálico y a la presencia de un campo eléctrico
generan un campo magnético. Este campo se
comporta en la mayor parte de su historia como
bipolar, pero debido a la irregularidad de los
movimientos conductivos, esporádicamente
pierde intensidad , se vuelve multipolar y se
invierte. En 1958 se constataron 9 inversiones
en los últimos 4 ma. en estudios realizados
en rocas volcánicas continentales. Vine y
Mathews descubrieron que estas
inversiones aparecen registradas en los
basaltos del suelo con una distribución
simétrica respecto a las dorsales.
De esta forma no solo
comprobaron
la
expansión sino además
un método para medirla,
2,5 cm por año. ¿ Como
se registran estas
inversiones ? Gracias a
una propiedad física , el
ferromagnetismo. Los
m i n e r a l e s
ferromagneticos al
cristalizar se orientan en
la dirección de polo N
magnético. Tal es el
caso de la magnetita de
los fondos oceánicos.
¿Por que la formula
química de la magnetita
es Fe304 ? Parece que
es la suma de los óxidos
férrico y ferroso: Fe203
+ Fe0.
—1966 Tuzo Wilson
Teoría de las fallas de
Transformación.
Falla de transformación, la Litósfera se desgarra
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Este científico estudia
las fallas laterales que
recortan las dorsales y
descubre que se
originaron por el
desgarramiento de la litosfera, elabora entonces
posibles modelos para explicar los esfuerzos que
dieron origen a las dorsales.
Otros antecedentes que
entonces cobran sentido
—1930 Arthur HolmesTeoria de las Corrientes de
Convección del Manto de la Tierra
LA CONVECCIÓN ES EL MOTOR
QUE MUEVE LAS PLACAS
Este autor propone que los materiales del manto
sufren ciclos convectivos debido a las diferencias
de temperaturas con la profundidad. La materia
mas caliente del manto profundo es impulsada
en forma de chorro hacia arriba debido al empuja
de los volátiles, en el camino la energía térmica
se disipa y entonces al enfriarse vuelve a
descender impulsada esta vez por la gravedad.
Esta trasiego de materia con el consiguiente
gasto de energía, que representa una parte
significativa de la búsqueda de equilibrio térmico
de la Tierra, podría ser la causa de la ruptura de
la litosfera y de los desplazamientos de las partes
resultantes, que hoy llamamos Placas.
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—1954
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Benioff Teoría de los Planos
Este sismologo descubre que los focos de los
terremotos que bordean el Pacifico en el limite
con los Andes, se hacen gradualmente mas
profundos en dirección al continente. Estos focos
pueden reunirse en un plano que buza ¨-angulo
entre cualquier plano y el horizontal- 45 grados.
Zona de subducción, la línea amarilla es una
proyección del plano que une los focos de los
terremotos que bordean el continente
Se puede interpretar que estos focos delinean
con precisión el hundimiento del fondo del Pacifico
debajo del continente americano.
¿Que dice la Teoría?
La Litosfera se divide en placas rígidas que se
deslizan sobre la Astenosfera plástica impulsadas
por las corrientes de convección del manto de la
Tierra y seguramente por las diferencias relativas
de densidades, es decir por la gravedad. Estas
placas pueden se de naturaleza continental u
oceánica , o de ambas. Los limites entre ellas
pueden ser convergentes o divergentes.
En el primer caso tenemos la subduccion de una
placa oceánica bajo una continental que es de
menor densidad, o la obduccion generada por el
encuentro de dos placas continentales de igual
densidad, como por ejemplo la de India y Eurasia.
En el caso de los limites divergentes tenemos la
apertura del fondo oceánico en las dorsales, que
funcionan como zonas de creación, o los
desplazamientos laterales a lo largo de las fallas
de transformación como en San Andrés.
Los limites entre las placas coinciden con las
zonas sísmicas y volcánicas del planeta,
¿Que sabemos hoy como consecuencia del Con los relevamientos gravimetricos satelitales
avance tecnológico? es decir ¿que podemos podemos precisar aun mas los accidentes de la
agregar?
topografía de la litosfera, por ejemplo pliegues
que denoten futuras fracturas........................
Con el GPS podemos seguir al mm
e l d e s p l a z a m i e n t o d e l a s p l a c a s . ¿Que se sale del modelo?
Varia entre pocos mm y unos 28cm.
- ¿ d o n d e t a n t o ? e n e l P a c i f i c o c e r c a Los puntos calientes, que son cadenas de
de la isla de Pascua.
volcanes alineados en el interior de las
U t i l i z a n d o l a To m o g r a f í a S í s m i c a placas. Están situados directamente sobre
Computada, podemos crear modelos un foco de material radiactivo en
m u y p r e c i s o s d e l o s m o v i m i e n t o s e n desintegración, alimentados por energía
l a s z o n a s d e l a s f a l l a s d e nuclear. En el caso del Hawai nos permiten
t r a n s f o r m a c i ó n , q u e n o s p e r m i t e n seguir con exactitud el desplazamiento de
v i s u a l i z a r p l u m a s d e m a g m a la placa del Pacifico hacia el NNE.. a
r e s p o n s a b l e s d e l a d e s i g u a l medida que la placa se mueve van
d i s t r i b u c i ó n d e v e l o c i d a d e s e n l o s apagándose unos tras otros al desfazarse
m o v i m i e n t o s d e l a s p l a c a s a a m b o s del punto caliente.
l a d o s d e l a s d o r s a l e s , y p o r e n d e La sismicidad intraplacas, como la que
de las fallas de transformación.
ocurre en América del Norte, en el centro
C o n l a C a r t o g r a f í a S a t e l i t a l del continente, y que responde a una
Encuentro
de
dos
p l a c a s t r a z a m o s m a p a s d e d e t a l l e d e l a reactivación de antiguos limites. Las placas
c o n t i n e n t a l e s , l o s p u n t o s n e g r o s l i t o s f e r a , q u e n o s a y u d a n a p r e d e c i r cambian a lo largo de la historia del planeta.
representan los focos de los sismos los futuros desplazamientos
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Tectónica de placas en
los planetas telúricos
¿Volcanes alineados siguiendo el
movimiento de las placas?
En Marte se han podido detectar zonas de
subduccion en el valle de Ares, con rocas como
las que aparecen en estos lugares en la Tierra,
andesitas, volcanes alineados como los puntos
calientes y que se disponen paralelas a zonas
del valle Marineris que se parecen visualmente a
las fallas de transformación, En nuestro planeta
la alineación de estos volcanes se debe al
desplazamiento de las placas sobre una zona con
un flujo térmico muy elevado, y las fallas de
transformación se producen transversalmente a
las dorsales en los sitios de menor
desplazamiento.Tambien se han detectado zonas
con inversiones simétricas del campo magnético..
aunque situadas sobre las rocas que
conformarían la corteza continental , en la zona
de Arabia Terra. .Pero el actual campo magnético
de Marte parece provenir en gran medida de su
manto que es mas rico en Fe que el de la Tierra
y no es bipolar como el terrestre. Esto indicaría
que en este planeta los procesos ocurrieron en
forma episodica.Entonces en el pasado Marte
tuvo un equilibrio térmico distinto al actual, con
un nucleo parecido al terrestre que suministro
calor, conveccion mediante, al manto
posibilitando la dinámica de su litosfera. Ahora,
el manto pudo enfriarse lo suficiente como para
minimizar la convección y detener la tectónica
de placas, para luego ir acumulando calor
procedente de la desintegración nuclear y
recomendar el proceso, hasta un punto tal donde
las diferencias térmicas con el núcleo se
aquietaron y todo volvió a decaer.
Entonces Marte plantea la posibilidad de
comprender la relación entre un campo magnético
global y la dinámica de las placas, y plantea el
interrogante de causa-consecuencia entre estos
dos procesos. Además nos puede ayudar a
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Paleomagnetismo en el suelo marciano en una ¿zona de subducción?
comprender la relación entre los gradientes
térmicos y la magnitud de los procesos,
concretamente la relación entre las dinámicas
externa e interna.
No se ha podido detectar en este planeta ni
vulcanismo ni sismicidad actuales, lo que indicaría
que hoy las placas no se están desplazando,
aunque rocas volcánicas recientes y fracturas que
recortan cráteres de impacto muy modernas
indicarían una geología activa, y en la Tierra esto
lleva a la Tectónica de Placas..
Pero no hay que olvidar la enrarecido atmósfera
de Marte que por un lado influyo en un equilibrio
térmico que tuvo pasajes de gradualidad
alternados con episodios de quietud, y por oro
lado determino la vulnerabilidad de su litosfera a
los impactos de meteoritos, que sabemos son una
de las principales causas de los sismos y de las
erupciones volcánicas.
En Venus , desde la cartografía realizada por
Pioner , y las observaciones con el
radiotelescopio de Arecibo, se han detectado
accidentes geológicos que combinan volcanes
muy jóvenes con fallas semejantes a las que
conforman las rift meso-oceanicos. Sin embargo
la topografía venusina parece corresponder a
fondos oceánicos poco diferenciados y a una
escasa corteza continental. Esta ultima en la
Tierra se forma en los limites entre las placas.
Los estudios posteriores de la sonda Magallanes,
fueron en parte dirigidos a buscar pruebas de la
existencia de una dinámica de placas. Para ello
se efectuaron relevamientos topográficos y
gravimetricos de detalle en búsqueda de dorsales
y zonas de subduccion. y no hubo éxito al
respecto. Aquí la interpretación de los datos es
lo interesante. Venus por su elevadisima
temperatura de la superficie impide la presencia
de agua liquida, lo que a su vez minimiza las
diferencias entre los espesores de la litosfera al
no posibilitar una compensación hidrostática, y
entonces se requeriría un detalle mucho mayor
para captar las diferencias entre la litosfera
engrosada correspondiente a las zonas de las
dorsales y la adelgazada de las zonas de
subduccion.. ¿Además esta temperatura en la
atmósfera (500 aprx) disminuiría el gradiente
térmico con la litosfera hasta minimizar la
convección ? ¿ Entonces cual es la fuente de
calor que alimento esos volcanes y deformo su
litosfera ? ¿Que procesos renuevan su superficie ?
Mercurio se caracteriza por su enorme nucleo,
que se cree que ocupa el 42 % del volumen del
planeta Este es de Fe metálico, lo que explicaría
por un lado le elevada densidad del planeta ( 5.54)
y por otro su campo magnético global. Este ultimo,
si tomamos a la Tierra como modelo, indicaría
que el núcleo esta parcialmente fundido, para
posibilitar el electrodinamo. Para que esto ultimo
sea posible además de Fe el núcleo debe
contener aun pequeña proporción de S que le
disminuye el punto de fusión. Pero Mercurio no
muestra sobre su superficie rasgos geológicos
que denoten una dinámica litosfera., y a pesar
de que solo se ha logrado cartografía un 40 % de
la misma, solo aparece una sucesión de cráteres
de impacto que hablan de una dinámica
predominantemente externa. Un rasgo distintivo
esta dado por una serie de formaciones
rectilineas que atraviesan la superficie
constituyendo un enrejado cuya disposición, en
direcciones perpendiculares, indicaría que son
grietas debidas a una contracción de la superficie
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similar). Esto podría ser materia aportada por los
cometas que continuamente están impactando
la superficie del planeta, o ¿ podría tener un
origen interno. ? .
Resumiendo no aparecen los accidentes propios
de la tectónica de placas y si bien hay un campo
magnético global no se conocen los procesos
de intercambio de energía como para teorizar
acerca de un posible motor.
En la Luna cuya s estructuras y composicion, se
conocen con un detalle muy cercano al de nuestro
planeta no hay indicio alguno de tectonica de
placas. Nuestro satelite se tratara en otra
oportunidad.
BIBLIOGRAFÍA
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Khan, M.A., Geología Global, Ed. Paraninfo,
1980
Tarbuck y Lutgens . Ciencias de la Tierra. Ed.
Prentice Hall 1999.
Tarling, D. & Tarling, M., Derivas Continentales,
Bibloteca de divulgación científica, ED.
Orbis,1988.
Venus presenta muy poca corteza continental en comparación con la Tierra, lo que
indicaría una tectónica de placas incipiente (ver las dos imágenes al pie) en la
imagen superior observamos un despliegue de la superficie de Venus donde se ha
indicado «Beta Regio» la zona de la corteza donde aparecen una asociación de
volcanes y fallas de transformación, según los científicos planetarios, esta región
parece similar a los Himalayas y las grietas que bordean la India
Uyeda, s. La nueva concepción de la Tierra.
Ed. Blume Ecología, 1980.
Wegener,A. El origen de los continentes y
océanos Ed. Piramide, 1983
Zharkov, V.N., Estructura interior de la Tierra y
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Revistas
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Libros La Tierra 1987.
Mundo cientifico
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222, Marzo 1995.
Evans , D., Steffan, E. & Jones, T.D. La Tierra
vista desde el cielo, N* 221 , febrero 1995..
La superficie indiferenciada y cubierta de cráteres de impacto de
Mercurio, indica ausencia de una dinámica de placas
del planeta en un periodo en el cual a un
importante enfriamiento se le sumo un frenado
en la rotación. Esto debe de haber ocurrido en
los albores del planeta ya que estos accidentes
no atraviesan el Cráter Caloris, cuyo origen se
remonta a los 3600 ma.
Algo para tener en cuenta es que a pesar de la
intensidad del viento solar, que multiplica x 10 la
terrestre, Mercurio tiene una tenue atmósfera de
H, He y O, y que en sus regiones polares se ha
detectado una sustancia que podría ser agua o
azufre (ambos tienen una reflectividad radarica
Larson, R. Super plumas del Cretacico Medio,
N* 223, abril 1995.
Royer, J.R. La tectonica del Oceano Indico,
N* 134, abril vol. 13, pag. 336.
Video documental:
La máquina viviente. Serie Planeta Tierra
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