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Durante siglos, la naturaleza estática de la superficie de la Tierra fue una suposición fundamental en la geología. Los cambios dramáticos en la comprensión que comenzó a principios del siglo XX culminaron en la teoría de la tectónica de placas, un paradigma que fundamentalmente redefinió las ciencias de la Tierra. Esta teoría proporciona un marco robusto para explicar la distribución de terremotos, volcanes, piezas de montaña y cuencas marinas en todo el mundo.
La teoría de la tectónica de placas es la piedra angular de la geología moderna, ofreciendo una explicación unificadora para una amplia gama de fenómenos geológicos. Describe los movimientos a gran escala de la litosfera de la Tierra, que se divide en varias placas rígidas que flotan y se mueven en la astenosfera semifluida debajo. Estas placas tectónicas están en constante, aunque lenta, movimiento y sus interacciones en sus fronteras son los conductores principales
El Camino Histórico a una Teoría Unificante
El viaje a la teoría de la tectónica de placas comenzó con la polémica hipótesis de Alfred Wegener sobre la deriva continental en 1912. Wegener propuso que los continentes se habían unido una vez en un supercontinente llamado Pangea, que más tarde se descompone y se desvía a sus posiciones actuales. Mientras Wegener proporcionaba evidencia convincente de las costas, los registros fósiles y las formaciones geológicas, no podía explicar un mecanismo plausible para el continente.
El mecanismo perdido comenzó a emerger en el siglo 20 con el descubrimiento de la expansión del fondo marino. Harry Hess y Robert Dietz hipotetizaron que nueva corteza oceánica se estaba creando en las crestas de medio océano, donde el magma se levantó del manto, enfriado y solidificado. Como nueva corteza formada, empujó la corteza antigua de la cresta, actuando efectivamente como un cinturón transportador continental.
Mecánica de la moción de la placa
El motor que conduce la tectónica de placa es una combinación de fuerzas que actúan profundamente dentro de la Tierra. Las tres fuerzas primarias movimentan la placa son la tira, la empuje de la cresta y la convección de manto. Entendiendo estas fuerzas es esencial para comprender por qué las placas se mueven a tasas que van desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros por año.
- Tire de la placa: Esto se considera la fuerza dominante placa de conducción tectónica. Se produce en los límites convergentes donde un denso, subductos de placa oceánica, o sumideros, en el manto bajo la influencia de la gravedad. Mientras la la losa fría y densa de la litosfera baja, tira el resto de la placa junto con ella.
- ]Ridge Push: Esta fuerza se genera en las crestas de medio océano, donde la elevación de la cresta es más alta que el fondo marino circundante. La gravedad hace que la litosfera elevada se deslice hacia abajo y lejos de la cresta de la cresta, empujando la placa hacia adelante. Mientras menos potente que la cola de la losa, la presión de la cresta contribuye al movimiento general de los platos, especialmente en el océano.
- Mantle Convection: Esto implica el movimiento lento y retorcido del manto de la Tierra, impulsado por el calor del núcleo. El manto, el material denso se eleva, mientras que el enfriador, el material denso se hunde. Esta convección puede arrastrar en la base de las placas litoesféricas, contribuyendo a su movimiento.
Interacciones en los Límites de Placa
La actividad geológica más dinámica ocurre en los límites entre placas tectónicas. Estos límites se clasifican en tres tipos principales basados en el movimiento relativo de las placas. Cada tipo de límite se asocia con formas específicas de tierra y peligros geológicos. El USGS proporciona datos e investigación extensos en tiempo real sobre la actividad sísmica que define estos límites (]U.S. Geological Survey EarthquakeLTards [F] Programa [F] [FLT]]
Divertidos Límites y Esparcimiento de Seafloor
Existen límites divergentes donde dos placas tectónicas se alejan unos de otros. Esta separación crea un espacio que se llena inmediatamente de roca fundida (magma) que se eleva de la astenosfera. A medida que el magma se enfría y solidifica, forma nueva corteza litoesférica. Este proceso, conocido como la extensión del fondo marino, es responsable de la creación de placas oceánicas y el ensanamiento de cuencas.
El límite más extenso de la Tierra es la Dorsal Atlántico, una cordillera submarina colosal que recorre el centro del Océano Atlántico. Mientras las placas Norteamericanas y Eurasianas (y las placas sudamericanas y africanas) se alejan, Islandia se sienta directamente arraigando esta cresta, proporcionando una rara exposición de la superficie de este proceso tectónico. En continentes, los límites divergentes pueden formar volcanes injertos, como los puentes
Límites convergentes y zonas de subducción
Los límites convergentes son zonas donde dos placas tectónicas chocan. El resultado de esta colisión depende del tipo de corteza involucrada (oceánica o continental). Estas son las áreas más geológicamente activas de la Tierra, produciendo terremotos poderosos, arcos volcánicos y grandes cordilleras.
- Convergencia Oceánica-Océánica: Cuando dos placas oceánicas convergen, uno subducto bajo el otro, formando una profunda trinchera oceánica y un arco volcánico de la isla. El Anillo Pacífico del Fuego se caracteriza por numerosos arcos insulares, incluyendo las Islas Aleutianas, Japón y Filipinas.
- Convergencia Oceánica-Continental: Esto ocurre cuando una placa oceánica subduce bajo una placa continental. La placa de subducción crea una profunda trinchera offshore, mientras que la placa continental está llena de espesos y espesos. La fusión de la placa de subducción y el manto de sobresella genera magma que se eleva a formar un ejemplo volcánico
- Continente-Continental Convergence: Cuando dos placas continentales chocan, ni es lo suficientemente denso para subducir profundamente en el manto. En lugar de ello, las placas se encruzan, se engrosanan y se apilan, lo que conduce a la formación de grandes cordilleras y mesetas. La colisión mundial de la Placa Eurasia es el ejemplo más alto, dando al Tibeya
Transformar los límites y las fallas de Strike-Slip
Los límites de transformación se presentan cuando dos placas se deslizan horizontalmente. A diferencia de los límites divergentes y convergentes, transforman los límites ni crean ni destruyen la corteza. El movimiento relativo se aloja por grandes fallas de la huelga, donde el movimiento es predominantemente horizontal. La energía liberada por la fricción y la súbita deslizamiento a lo largo de estas fallas es la causa principal de terremotos poco profundos, pero a menudo muy poderosos.
El límite de transformación más famoso es el sistema de fallas de San Andreas en California, que separa la placa del Pacífico de la placa norteamericana. El movimiento lateral a lo largo de esta falla es responsable de los numerosos terremotos que afectan a la región, incluyendo el terremoto de San Francisco de 1906. Otros ejemplos notables incluyen la falla alpina en Nueva Zelanda y la falla del norte de Anatolia en Turquía.
Expresiones de superficie de actividad tectónica
Los procesos que se producen en los límites de la placa dan forma directa a la superficie de la Tierra, creando y destruyendo las formas de tierra sobre vastas extensiones de tiempo geológico. Las formas específicas de tierra que se desarrollan dependen del tipo de interacción tectónica, los tipos de roca involucrados y las condiciones climáticas imperantes.
Edificio de Montañas (Orogenesis)
La orogenesis es el proceso de formación de montaña, impulsado principalmente por los límites de placa convergentes. Las inmensas fuerzas de compresión hacen que la corteza terrestre se espese, se pliegue, falla y elevación. Hay dos tipos principales de construcción de montaña:
- Orogenes colisionales: Estas formas durante las colisiones continentales-continentales, como los Himalayas. La corteza está significativamente espesada y elevada, creando cordilleras y mesetas de alta elevación. La deformación intensa resulta en los cinturones complejos de pliegue y empuje.
- ] Orogenes de tipo andino: Estas formas en los límites convergentes oceánico-continental, como los Andes. El proceso de subducción genera magmatismo que construye un arco volcánico, mientras que la compresión conduce al levantamiento del margen continental y la formación de un cinturón plegable y desgarrado en el lado interior.
Actividad Volcánica
El volcanismo es una expresión directa del calor interno de la Tierra y está estrechamente ligado a la tectónica de la placa. Mientras que la mayoría de los volcanes se encuentran en los límites de la placa, el volcanismo intraplato también ocurre, a menudo asociado con ciruelas de manto o hotspots.
- Subducción Volcanismo Zona: Este es el tipo más común de volcanismo en los límites convergentes, produciendo estratovolcanos explosivos como el Monte Santa Elena, el Monte Fuji y el Monte Pinatubo. Estos volcanes se caracterizan por la lava viscosa, el alto contenido de gas y el potencial de erupciones catastróficas.
- Volcanismo de Zona Divergente: Esto ocurre en crestas de medio océano y grietas continentales, produciendo principalmente lava basalta. Las erupciones son generalmente menos explosivas que los volcanes de zona de subducción, formando extensas llanuras de lava y volcanes de escudo. Los volcanes de Islandia son ejemplos clásicos.
- Hotspot Volcanism: Los puntos calientes son zonas volcánicas de larga vida alimentadas por ciruelas de manto profundo. Como una placa tectónica se mueve sobre un punto caliente estacionario, se forma una cadena de volcanes prominentes. La cadena de montes submarinos hawaiano es un ejemplo de libro de texto, con los volcanes activos en la Gran Isla marcando la ubicación actual de la placa amarilla.
Actividad sismica
Los terremotos son el temblor del terreno causado por la liberación súbita de energía en la litosfera de la Tierra. La gran mayoría de los terremotos, incluyendo el más grande y destructivo, se producen a lo largo de los límites de placas tectónicas. El estudio de la sísmica es fundamental para comprender la tectónica de placas y evaluar los peligros naturales.La Sociedad Geográfica Nacional proporciona excelentes recursos educativos sobre la relación entre los límites de placas y las zonas sís (
- Terremotos Interplatos: Estos ocurren en los límites de las placas. Los mega terremotos de la zona de subducción son los más poderosos de la Tierra, capaces de generar tsunamis devastadores.El terremoto del Océano Índico 2004 y el terremoto de Tohoku 2011 fueron los eventos de mega-rusta.
- Tareas terrestres intraplacas: Estos ocurren dentro del interior de una placa tectónica, lejos de cualquier límite. Mientras menos común, todavía pueden ser destructivos, ya que a menudo ocurren en regiones no preparadas para la actividad sísmica. Los terremotos de Nuevo Madrid 1811-1812 en el centro de Estados Unidos son un ejemplo famoso.
Estudios de casos en la evolución de la forma terciaria
Examinar regiones específicas alrededor del mundo proporciona la visión más clara de cómo la tectónica de placa crea y modifica directamente las formas de tierra. Estos estudios ilustran el impacto a largo plazo del ciclo tectónico continuo.
La colisión de la India y Eurasia
La colisión entre las placas indias y eurasiáticas, que comenzó hace unos 50 millones de años, es posiblemente el ejemplo más dramático de la convergencia continental. Este proceso ha creado la cordillera de Himalayan y la meseta tibetana, la característica topográfica más alta y más grande de la Tierra. La Placa India sigue empujando hacia el norte a una tasa de varios centímetros por año, causando el terremoto de Himalayas ha aumentado por varios milímetros anuales.
Los Andes y el Anillo Pacífico de Fuego
El campo de la montaña Andes es un ejemplo clásico de un orógeno tipo andino, formado por la subducción de la Placa Nazca y la Placa Antártica bajo la Placa Sudamericana. Esta zona de subducción es responsable de la cadena de volcanes torrentes que definen el borde occidental de América del Sur, incluyendo Cotopaxi y Chimborazo.
La Dorsal de la Dorsal Atlántica y el Seafloor
El Mid-Atlantic Ridge es un límite divergente que recorre toda la longitud del Océano Atlántico. Es un sitio de constante actividad volcánica y difusión de fondos marinos, donde nace nueva corteza oceánica. Islandia se sienta directamente en la cresta, ofreciendo un laboratorio natural único para estudiar procesos divergentes de los límites en la tierra.
Conclusión
La teoría de la tectónica de placas proporciona un marco poderoso y completo para entender los procesos dinámicos que forman la superficie de la Tierra. Desde los picos de los Himalayas hasta las profundas trincheras del Pacífico, las huellas de la actividad tectónica son evidentes en cada forma terrestre importante de nuestro planeta.El movimiento continuo de placas litocéricas, impulsado por fuerzas profundas dentro del manto, resultados en la creación y destrucción de vulnerables