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Tema 2. Tectónica de placas
1. El nacimiento de las ciencias geológicas
El relato bíblico del diluvio universal ejerció mucha influencia en pensadores y fue
considerado como muy importante por los naturalistas del XVI y XVII.
Una teoría errónea fue el neptunismo (Werner), que sostenía que las rocas de la
corteza se habían formado por sedimentación/cristalización de los mares primitivos.
Otra teoría errónea fue el catastrofismo (Cuvier), que explicaba la formación de los
fósiles por las sucesivas catástrofes violentas.
Hutton rechazó neptunismo y catastrofismo y fomentó el plutonismo, que explica
los sedimentos y el origen de las rocas volcánicas/plutónicas por el enfriamiento del
magma interno de la Tierra. Además propuso el uniformismo, cuyo principio es que las
fuerzas actuaron en el pasado de manera uniforme y son las mismas de ahora.
Desde mitad del XIX, se han formulado las teorías verticalistas (aceptan
movimientos en la vertical de la corteza) y horizontalistas (movimientos horizontales).
Entre estas últimas destaca la tectónica de placas.
1.1.
Desarrollo de la tectónica de placas
La teoría de la tectónica de placas proporciona una explicación conjunta a los
grandes fenómenos geológicos y se atribuye a la colaboración internacional.
Tiene sus antecedentes en la hipótesis de la deriva continental, de Wegener.
Esta explicaba que los continentes se movían como barcos sobre el manto, el mar.
Más tarde se propuso la existencia de corrientes de convección en el manto,
como causa del movimiento de los continentes. Luego, se formuló la hipótesis de la
expansión del fondo de los océanos. Tras numerosas correcciones y otras teorías se
desarrollaron las ideas de la tectónica de placas.
2. Modelo estático del interior de la Tierra
El modelo estático concibe el interior de la Tierra como una gigantesca estructura
rocosas distribuida en capas concéntricas (C, M, N) separadas por discontinuidades
(con distinta composición química, mineralógica o física entre capas).
2.1.
Corteza
Capa más externa extendida hasta la discontinuidad de Mohorovicic formada
por silicatos de aluminio o calcio. Puede ser:


Corteza continental: rocas sedimentarias, metamórficas
magmáticas (granito/andesita).
Corteza oceánica: rocas como basaltos y gabros.
1
y
2.2.
Manto
Zona comprendida
entre discontinuidad de Mohorovicic y la de Gutenberg.
Constituido por peridotitas. La presión y la temperatura aumentan tanto que los
minerales se reorganizan = zonas de transición:


2.3.
1ª transición: el olivino cambia de fase, originando la espinela.
2ª transición: la espinela se transforma en perovskita (Repetti).
Núcleo
Desde la discontinuidad de Gutenberg hasta el centro de la Tierra. El núcleo
externo líquido se separa del núcleo interno sólido por la discontinuidad de WichertLehman.
El movimiento de fluidos del núcleo externo provoca el campo magnético
terrestre (magnetosfera).
3. Tectónica de placas
Esta teoría considera que los materiales rocosos de la corteza y manto superior
constituyen una unida rígida llamada litosfera, fragmentada en trozos denominados
placas litosféricas.
Cada placa puede ser oceánica o mixta. Se encuentran limitadas por bordes de
placa (dorsales, zonas de subducción o fallas de transformación. Flotan sobre el manto
superior y no son estáticas, el origen de su movimiento está en la teoría de la tectónica
de placas: la litosfera oceánica se crea en las dorsales y se destruye en la subducción;
la litosfera continental se mueve por el calor interno.
3.1.
Fenómenos geológicos de los bordes de las placas



3.2.
Dorsales oceánicas: vulcanismo submarino intenso. En la litosfera
oceánica, los bordes constructivos forman rocas basálticas y crean
nueva litosfera oceánica.
Zonas de subducción: son los bordes destructivos de la litosfera
oceánica, formando las fosas oceánicas.
Fallas de transformación: son los bordes neutros, ni crean ni
destruyen. Son desgarres del terreno que dan actividad sísmica.
El motor que mueve las placas
Las placas se mueven por el tirón gravitatorio de la litosfera oceánica al
subducirse en el manto y por el calor interno de la Tierra, calor almacenado tras la
formación del planeta.
2
3.3.
La tectónica de placas es una teoría global
Engloba todos los fenómenos geológicos en una causa común: el calor interno
y la energía potencial gravitatoria:






Seísmos: en los tres bordes por el choque de grandes masas de
rocas. En lo continentes se llaman terremotos; en el océano,
tsunamis.
Volcanes: en dorsales, subducción y puntos calientes, el magma
escapa por las grietas.
Formación de montañas: chocan placas y una va por encima de la
otra.
Expansión de los océanos: con los bordes constructivos.
La deriva de los continentes: se mueven a la deriva, se separan o
colisionan.
Yacimientos minerales y petrolíferos: la tectónica de placas predice l
localización de estos.
4. Volcanes
Liberan gran cantidad de energía. El ascenso de materiales calientes provoca la
formación del magma. Los volcanes se forman cuando el magma procedente del
manto asciende hasta la superficie, se enfría y da lugar a erupciones de gases,
piroclastos y lava. Se localizan en puntos calientes, en dorsales y zonas de subducción.
4.1.
Vulcanismo en puntos calientes
Cuando una pluma de magma profundo y caliente alcanza la litosfera origina
un punto caliente. Se pueden dar tres situaciones:



4.2.
Perforación e la litosfera oceánica y aparición de cadena de
volcanes.
Origen de las grandes provincias ígneas o basálticas.
Adelgazamiento de la litosfera continental y formación de un rift.
Vulcanismo en dorsales oceánicas
A lo largo de las dorsales, en el fondo de los océanos se encuentran los
volcanes de fisura. Sus erupciones son efusivas y tranquillas y cuando la lava se enfría
origina litosfera oceánica.
4.3.
Vulcanismo en zonas de subducción
Gran parte se encuentra en el cinturón de fuego del Pacífico, en dos
situaciones:


Subducción de oceánica en oceánica = archipiélago en arco.
Subducción de oceánica en continental = arco volcánico.
En zonas de subducción, las erupciones son más fuertes y los volcanes pueden ser
conos de cenizas (acumulación de piroclastos) o estratovolcanes (lava solidificada).
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Estructura de un estratovolcán:




Cono volcánico: superposición de lava y piroclastos.
Cámara magmática: bolsa que contiene el magma.
Chimenea: conducto por donde sale el magma (hay 1arias y 2arias).
Cráter: por donde se expulsa la lava al exterior.
Fenómenos ligados a los volcanes:




4.4.
Lahares: avalanchas de barro que discurren cerca del volcán.
Géiseres: surtidores que arrojan vapor de agua a cierta altura.
Domos: coladas de lava viscosa que se acumulan sobre el cráter.
Calderas: grandes depresiones volcánicas.
Las erupciones volcánicas
Son un conjunto de fenómenos que tienen lugar cuando el magma alcanza la
superficie terrestre.
El magma se encuentra próximo a la superficie en la cámara magmática, y los
gases que hay en él dejan de estar disueltos, por lo que empuja al magma hacia
arriba, que sale por el cráter.
Si el magma es fluido, origina coladas de lava. Si es viscoso, da lugar a violentas
explosiones, arrojando piroclastos y gases.
5. Seísmos
Algunos están provocados por erupciones, pero sobre todo por interacciones de
las placas litosféricas. Los seísmos se deben a sacudidas por la fracturación de las
rocas en profundidad, liberando mucha energía. Si es en tierra = terremoto. Si es en
mar = maremoto.
Las vibraciones se propagan por ondas sísmicas, que se generan en el hipocentro.
Se captan por sismógrafos y se registran en sismogramas. El epicentro es la zona de la
superficie encima del hipocentro.
5.1.
Tipos de ondas sísmicas



Ondas P: comprimen las rocas, expandiéndolas hacia atrás y
adelante. Son las primeras en llegar y se propagan en todos los
medios.
Ondas S: provocan movimientos de arriba abajo en las rocas. Llegan
las segundas y se propagan solo en sólidos.
Ondas L: cuando P y S llegan, generan las L, ondas superficiales. Son
lentas y pueden ser Rayleigh (movimiento elíptico) o Love
(movimiento horizontal).
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5.2.
Magnitud e intensidad de un seísmo


Escala Ritcher: mide la magnitud, la energía liberada por el seísmo.
Escala MSK: mide la intensidad, efectos del seísmo en las personas y
construcciones. Va del I al XII.
6. Dorsales oceánicas
Su actividad es responsable de que los continentes se fragmenten y se formen
nuevos bloques. Dan lugar a expansión del fondo oceánico o bordes constructivos.
En el proceso de apertura del océano hay cuatro fases:




Etapa de abombamiento: las corrientes de magma chocan con la
litosfera y se abomba formando un domo térmico.
Proceso de rifting: se forma un punto triple, que genera un rift.
Etapa del mar Rojo: se forma la dorsal al unirse varios rifts.
Etapa atlántica: la dorsal madura y expande el fondo oceánico.
7. Zonas de subducción
Se denominan bordes destructivos porque en ellos se destruye la litosfera
oceánica. El proceso de subducción genera gran actividad sísmica y volcánica, fosas
oceánicas y la orogénesis.
7.1.
Litosfera oceánica bajo litosfera oceánica
Se forma una fosa oceánica muy profunda. Además da lugar a archipiélagos
en arco y gran actividad volcánica y sísmica.
7.2.
Litosfera oceánica bajo litosfera continental
Se forma una cordillera pericontinental, con gran actividad sísmica y volcánica.
Los orógenos son cordilleras montañosas extendidas a lo largo de bordes convergentes
entre placas.
7.3.
Colisión intercontinental
Conforme avanza la subducción de una placa mixta, el océano va
encogiendo hasta desaparecer. Esto origina que choquen dos masas continentales,
originando un orógeno intercontinental.
8. Deriva continental
Por Wegener, que explicaba que los continentes se movían como barcos sobre el
manto. Su hipótesis tuvo muchos adeptos, pero también críticos, ya que no podía
explicar la fuerza que movía las placas. La tectónica de placas resolvió esto.
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8.1.
El ciclo de Wilson
Es un ciclo evolutivo que explica los cambios en la distribución de los
continentes y océanos en el tiempo. Utiliza fósiles encontrados en varios continentes
para apoyar su postura de que alguna vez estuvieron unidos.
9. Tectónica de placas, ciencia y sociedad
Esta teoría concibe la Tierra como un sistema integrado, no como un conjunto de
sucesos aislados.
9.1.
Recursos generados por la dinámica interna de la Tierra




9.2.
Yacimientos minerales.
Combustibles fósiles: carbón, petróleo o gas natural.
Energía geotérmica: utiliza el calor interno.
Suelos fértiles.
Riesgos asociados a la dinámica interna de la Tierra
Destaca el riesgo volcánico y el riesgo sísmico.
9.3.
Impactos ambientales generados por la dinámica interna de la Tierra
Destaca la emisión de CO2, cenizas volcánicas, etc. Además, destaca el
cambio climático, que afecta sobre todo a los animales, originando extinciones
masivas.
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