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Tema 2. LOS CONTINENTES SE MUEVEN: LA TECTÓNICA DE PLACAS

1. LAS PLACAS LITOSFÉRICAS 1.1 CONCEPTO DE PLACA 1.2 LOS LÍMITES DE LAS PLACAS 2. LA DERIVA CONTINENTAL

3. LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN 4. LOS PUNTOS CALIENTES

La tectónica de placas es una teoría surgida a mediados del siglo XX que intenta hallar un origen común a fenómenos diferentes como los terremotos, los volcanes, la deriva continental y las cordilleras (orógenos). 1. LAS PLACAS LITOSFÉRICAS 1.1 CONCEPTO DE PLACA

Desde principio del siglo XX se había observado que África y Europa parecen encajar con América, lo que hizo pensar que estos continentes estuvieron en pasado unidos y luego se separaron. Es difícil explicar la separación de los continentes si la litosfera, de la que ellos forman parte, es una capa continua rodeando la Tierra, pero si estuviera dividida en piezas independientes y móviles, el desplazamiento de los continentes se explicaría más fácilmente.

La tectónica de placas afirma que la

litosfera está dividida en piezas independientes y móviles (placas litosféricas o placas tectónicas). La forma y tamaño de estas placas se ha determinado a partir de la distribución de las áreas sísmicas, volcánicas y orogénicas, que marcarían sus bordes o límites. Según esta teoría, los terremotos, volcanes y cordilleras se originan en los bordes o límites de las placas, mientras que en las zonas centrales de las placas hay una relativa tranquilidad geológica. Las placas mayores son la Euroasiática, Africana, Pacífica, Norteamericana, Sudamericana, Indo-australiana, Antártica y la de Nazca, y también hay otras más pequeñas. Las placas mayores pueden estar divididas, a su vez, en otras menores.

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La mayoría de las placas contienen un continente (o una parte de éste) y se llaman

placas continentales, y también suelen tener una parte sumergida bajo el mar, como las placas Africana, Sudamericana, Norteamericana, Euroasiática, Indo-australiana o Antártica. Por el contrario, otras placas están totalmente sumergidas bajo el mar y se llaman placas oceánicas, como la Pacífica, Filipina, Nazca, Cocos, Escocesa o Juan de Fuca.

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Los bordes de un continente no tienen por qué coincidir con los bordes de la placa a la que pertenece. Cuando sí coinciden, esos bordes continentales se llaman bordes continentales activos y en ellos hay frecuentes seísmos, volcanes o cordilleras, como el borde Oeste del continente sudamericano, donde coinciden el límite del continente sudamericano y el de la placa Sudamericana. Cuando los bordes de un continente no coinciden con los bordes de su placa no aparecen esos fenómenos y son bordes continentales pasivos, como el borde Este del continente sudamericano, donde se halla el límite del continente, pero no el de la placa. 1.2 LOS LÍMITES DE LAS PLACAS

Los límites o bordes de las placas pueden ser de tres tipos: A. Límites o bordes divergentes Se caracterizan porque las dos placas en contacto se separan una de otra. La existencia de este tipo de límites se ha deducido a partir de dos pruebas:

1ª. En el océano Atlántico se ha medido la edad de las rocas volcánicas del fondo marino, y el resultado es que son rocas muy jóvenes. Las del centro del océano están recién formadas, y la edad aumenta al alejarnos desde el centro hacia los continentes, tanto hacia el Este como hacia el Oeste. Las más viejas están junto a los continentes y tienen 180 ma.

2ª. Las rocas volcánicas, que proceden de magma solidificado, suelen contener cristales de minerales magnéticos que aparecen orientados en la roca según el campo magnético terrestre que había en el momento de solidificar el magma. En las rocas del fondo del océano Atlántico, la orientación de estos minerales no es siempre igual, y hay zonas con una orientación determinada (+) y otras con la orientación invertida (-). Estas zonas forman bandas paralelas que se alternan, tanto en la mitad izquierda del fondo oceánico como en la mitad derecha, como en un espejo. De estas observaciones se deduce que el campo magnético terrestre se ha invertido muchas veces en el pasado, y que las rocas volcánicas del fondo del océano Atlántico se forman en el centro y se desplazan hacia ambos lados con el movimiento de las placas.

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Estas dos pruebas sugieren que hay zonas donde dos placas litosféricas se están separando. El proceso ocurre porque bajo el mar sale magma de la astenosfera, se solidifica y forma el fondo oceánico de las dos placas, las cuales se van moviendo en direcciones opuestas.

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El origen de los límites o bordes divergentes hay que buscarlo en la existencia de una primitiva y única placa continental que, en una zona, sufrió presiones internas hacia direcciones opuestas (fig. a).

Esas presiones provocaron que la placa se agriete y adelgace, formándose un valle

largo y estrecho llamado rift, donde surgen volcanes, como actualmente ocurre en el Este de África (valle del Rift) (fig. b). Después, la placa se fractura en dos y el valle es ocupado por el mar, inicialmente un mar estrecho, con volcanes submarinos cuyo magma origina la corteza oceánica del fondo marino (fig. c), como ocurre actualmente en el mar Rojo. Conforme las dos nuevas placas se van separando, también se ensancha el mar hasta formar un océano, como el Atlántico actual, y los dos continentes recién formados se siguen alejando (fig. d). Estos bordes divergentes también se llaman bordes constructivos porque en ellos se “construye” corteza oceánica. Son áreas volcánicas y en menor medida sísmicas. La evolución futura del rift africano puede provocar la rotura de África, como ya ha ocurrido al separarse la actual península de Arabia del resto de África.

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En la zona donde sale magma y dos placas se separan aparece una cordillera llamada dorsal, que suele presentar una depresión (rift) en su parte central, y está atravesada por numerosas fallas transversales, cuyo origen es desconocido. Las dorsales se denominan según el océano donde están: dorsal Atlántica, dorsal Índica y dorsal Pacífica. A veces sus cumbres emergen formando islas (ej. Islandia).

El magma que sale de las dorsales se enfría y solidifica inmediatamente al contacto

con el agua fría, y suele adquirir forma de masas redondeadas (lavas almohadilladas).

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B. Límites o bordes convergentes Se caracterizan porque dos placas convergen, es decir, chocan entre sí. La convergencia de placas puede ser de tres tipos: B.1 Choque de una corteza oceánica con una corteza continental

El choque de placas se produce entre la corteza oceánica de una placa y la corteza continental de otra, de modo que la corteza oceánica, más densa, se mete bajo la corteza continental. También se llama zona de subducción.

En esta zona se producen intensos terremotos cuyos hipocentros son más profundos

conforme la corteza oceánica se introduce bajo la continental. El roce de ambas placas genera el calor suficiente para fundir las rocas y ese magma asciende en bolsas que, al llegar a la superficie, forman volcanes en el interior del continente. La placa oceánica se introduce en el manto y se funde, por lo que estos bordes se llaman también bordes destructivos. En esta zona se depositan muchos sedimentos procedentes de los ríos que desembocan en el mar, y la convergencia de placas provoca que se plieguen, emerjan del mar y originan montañas, por lo que estas zonas son importantes áreas orogénicas. Bajo el mar también aparecen depresiones muy profundas (fosas abisales). Hay un borde de este tipo al oeste de Sudamérica, donde la placa de Nazca (oceánica) subduce bajo la placa Sudamericana (continental), lo que ha originado la cordillera de Los Andes, que va paralela a la costa sudamericana.

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B.2 Choque de dos cortezas continentales Se produce al chocar dos placas con cortezas continentales (dos continentes o

fragmentos de ellos), que se fusionan en una sola. Son importantes zonas orogénicas y, en menor medida, sísmicas y volcánicas. El choque entre la India (placa Índica o Indo-australiana) con Asia (placa Euroasiática) es de este tipo, y originó la cordillera del Himalaya.

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B.3 Choque de dos cortezas oceánicas Se produce al chocar las

cortezas oceánicas de dos placas y una se introduce bajo la otra, originando una zona de subducción, ej. al chocar la placa Pacífica con las cortezas oceánicas de las placas Indo-australiana, Filipina y Norteamericana. Se producen intensos terremotos y el roce de las placas -junto al gradiente geotérmico- funde las rocas que subducen, el magma asciende y se originan volcanes en el mar. Si estos volcanes emergen suelen formar archipiélagos en línea (arcos de islas), ej. Japón o las Antillas menores. También aparecen fosas abisales.

C. Límites o bordes conservativos o transformantes Se producen cuando dos placas están rozando y se desplazan horizontalmente y en sentido contrario, sin separarse ni juntarse. Estos límites también se denominan fallas transformantes u horizontales, y en ellos se originan intensos terremotos. En Norteamérica existe un borde de este tipo entre las placas Norteamericana y Pacífica, lo que ha originado la falla de san Andrés. También hay fallas transformantes a lo largo de las dorsales.

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2. LA DERIVA CONTINENTAL

En 1912 el alemán Alfred Wegener propuso la idea de que los continentes se movían (deriva continental), basándose en varias pruebas: - Prueba geográfica: existen continentes cuyos bordes encajan al juntarlos, por lo que en el pasado debieron estar unidos, ej. Sudamérica y África. - Prueba litológica: hay sistemas montañosos situados en distintos continentes que están formados por rocas semejantes de edad similar, y que coinciden si unimos esos continentes. Debieron formar un mismo sistema montañoso y prueba el desplazamiento continental. - Prueba paleoclimática: se han hallado sedimentos glaciares de igual edad (300 ma) en Sudamérica, África, India y Australia, continentes que están lejos de los polos y separados entre sí, luego en el pasado debieron estar cerca de algún polo y unidos entre sí. - Prueba paleontológica: algunas especies fósiles han aparecido en continentes que están hoy separados (ej. el mesosaurio, un reptil hallado en Sudamérica y África), lo cual sólo puede explicarse si esos continentes estuvieron unidos en el pasado.

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La deriva continental fue inicialmente rechazada porque Wegener no supo encontrar

una fuerza capaz de mover los continentes. Hoy día, la tectónica de placas ha demostrado que la deriva continental es cierta, y se piensa que hace millones de años había un único continente (Pangea) que se rompió originando los continentes actuales, que se desplazan 2-5 cm cada año.

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3. LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN La fuerza que mueve las placas hay que buscarla bajo ellas, en el manto. La parte inferior del manto se calienta al estar cerca del núcleo, disminuye su densidad y asciende, pero al ascender se enfría, aumenta su densidad y desciende. Se forman así unas corrientes de convección que mueven las placas situadas encima, aunque se ignora si estas corrientes abarcan sólo la astenosfera o también la mesosfera. Los límites divergentes de las placas se originarían por corrientes bajo ellas que ascienden y divergen, y los límites convergentes (zonas de subducción) serían debidas a la existencia bajo ellas de corrientes que convergen y descienden.

4. LOS PUNTOS CALIENTES

La tectónica de placas afirma que los volcanes aparecen en los bordes de las placas.

Sin embargo, existen volcanes lejos de esos bordes, incluso algunos en el centro de las placas, como las islas volcánicas de Hawai y Midway en el océano Pacífico (placa Pacífica) o las islas Canarias y de Cabo Verde en el océano Atlántico (placa Africana).

Esta contradicción podría explicarse si se

considera que estos volcanes se han formado al ascender magma independiente de las corrientes de convección del manto, quizás procedente de zonas muy profundas (manto inferior o núcleo superior). Estas zonas volcánicas se llaman puntos calientes. Si ese magma aparece en el mar suele originar islas volcánicas dispuestas más o menos en línea, debido a que el magma sale siempre en un mismo punto y las islas se desplazan al moverse la placa sobre la que se sitúan. Por ello, las islas más lejanas al punto caliente son las más antiguas. Cuando el magma del punto caliente surge en un continente también se originan volcanes en línea, pero no islas.

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