1. Tectónica de Placas

1.1. Teoría de la Tectónica de Placas

La teoría de la tectónica de placas, desarrollada a partir de la hipótesis de la deriva continental y la teoría de la expansión de los fondos oceánicos, establece que la superficie terrestre está compuesta por placas tectónicas, unidades que se desplazan, combinan y destruyen total o parcialmente.

Placas Tectónicas:

• Fragmentos irregulares de litosfera que contienen corteza oceánica y continental, o solo corteza oceánica (CO), siendo muy escasas y de pequeño tamaño, o solo corteza continental (CC).
• Se desplazan sobre la astenosfera, la capa superior plástica del manto.
• Las grandes placas están limitadas por dorsales oceánicas, trincheras y cadenas de montañas formadas recientemente. Ejemplos: Euroasiática, Pacífica, Norteamericana.
• Las subplacas y microplacas suelen tener un movimiento rápido y complejo.
• Cambian continuamente de tamaño y forma:
  • Fragmentación de una placa en unidades más pequeñas.
  • Colisiones que unen dos placas diferentes.
  • Creación y/o destrucción de litosfera oceánica.
• La destrucción de litosfera oceánica puede llegar a consumir totalmente la corteza oceánica.
• Las placas con corteza continental no se consumen debido a la baja densidad de la corteza.
• Cada placa tectónica se comporta de forma rígida y se mueve como una sola unidad mecánica; los cambios se producen en los bordes, no en el centro de las placas.

1.2. Tipos de Bordes de Placa

Existen tres tipos principales de márgenes de placas, donde el movimiento es perpendicular al límite:

Bordes Divergentes o Constructivos

Estos bordes, principalmente las dorsales oceánicas, son zonas de extensión o divergencia donde se crea nueva litosfera oceánica y las placas se separan. Son las zonas volcánicas más activas de la Tierra, ya que más del 50% de la superficie terrestre se ha formado en estas estructuras en los últimos 200 Ma. Su formación comienza con una anomalía geotérmica en la corteza continental, pasando por varias etapas.

Bordes Convergentes o Destructivos

En estos bordes, las placas convergen y una se introduce por debajo de la otra (subducción) hacia el manto, formando trincheras o fosas submarinas. Esto también produce la formación de grandes cadenas montañosas (orógenos).

Se diferencian varios tipos:

• Convergencia CO – CO: Una placa subduce por debajo de la otra, fundiéndose en el manto. Una pequeña parte del material asciende, produciendo vulcanismo. La placa de mayor edad subduce.
• Convergencia CC – CO: La placa de corteza oceánica siempre subduce por debajo de la placa de corteza continental. Esto produce orógenos térmicos (ej. cordillera de los Andes), con sismicidad importante en el plano de Benioff.
• Convergencia CC – CC: Ninguna placa subduce, produciéndose una reducción del espacio y superposiciones de materiales. No hay vulcanismo significativo, los terremotos son superficiales, pero los procesos metamórficos son intensos. Se forman orógenos colisionales (ej. Himalaya). Las placas formadas solo por corteza continental son muy escasas (ej. microplaca Ibérica).

Bordes o Márgenes Pasivos

Las placas se deslizan una al lado de la otra sin interactuar. No hay creación ni destrucción de corteza oceánica, y la actividad sísmica se representa por fallas de desgarre.

1.3. El Ciclo de Wilson

El ciclo de Wilson engloba los procesos de movimiento de placas y destrucción de litosfera:

1. Fragmentación de un supercontinente: Un gran supercontinente con corteza continental se fragmenta debido a procesos térmicos en la astenosfera.
2. Valles continentales (rifts), mares restringidos (Mar Rojo), bordes divergentes y formación de corteza oceánica: La fragmentación forma valles continentales, luego mares restringidos y finalmente grandes océanos, creando nueva corteza oceánica.
3. Se forman zonas de subducción, bordes convergentes: En cuencas oceánicas bastante antiguas se forman zonas de subducción (bordes destructivos convergente CC-CO o borde convergente CO-CO).
4. Desplazamiento de masas continentales hasta formar un nuevo supercontinente: El desplazamiento de las masas continentales forma un nuevo supercontinente, volviendo al estado inicial. El ciclo de Wilson implica el reciclaje casi total de la corteza oceánica.

1.4. Movimiento de las Placas

El movimiento de las placas está relacionado con los gradientes de energía calorífica en el interior de la Tierra. Las diferencias energéticas inducen corrientes de convección en el manto y la astenosfera.

Los movimientos ascendentes se asocian con las dorsales, y los descendentes con las zonas de subducción. Las diferentes velocidades de las placas provocan diferentes interacciones. Cada placa tiene un movimiento de rotación alrededor de un eje perpendicular a la superficie, con un eje de giro diferente.

1.5. La Tectónica de Placas en el Tiempo

La tectónica de placas es un mecanismo fundamental de reciclaje de la superficie terrestre, impulsado por la energía calorífica. Las pruebas geológicas y geofísicas muestran la formación de tres grandes supercontinentes por la repetición del ciclo de Wilson en los últimos 1.500 Ma:

• Rodinia (hace 1.100 Ma, Proterozoico medio)
• Pannotia (hace 600 Ma, finales del Proterozoico)
• Pangea (hace 220 Ma, Triásico medio)

La distribución actual de los continentes es resultado de la fragmentación de Pangea, tras dos ciclos de Wilson completos:

• Uno en la segunda mitad del Proterozoico (1.100-600 Ma).
• Otro durante el Paleozoico (600-220 Ma).

2. Deformación Litosférica y Orógenos

La deformación a gran escala produce grandes cadenas montañosas (orógenos). La convergencia de placas produce deformaciones en las zonas de límite entre placas, con engrosamiento de la litosfera y acortamiento horizontal.

2.1. Tipos de Orógenos

• Orógenos térmicos: Convergencia de una placa con corteza oceánica (CO) con otra placa que puede tener corteza oceánica (CO) o continental (CC).
• Orógenos colisionales: Convergencia de dos placas litosféricas continentales (CC).

a) Orógenos Térmicos o Andinos

Se dan en bordes convergentes CC-CO o CO-CO. La placa oceánica subduce por ser más densa.

b) Orógenos Colisionales o Himalayos

Se producen por el choque de dos placas con corteza continental (CC-CC). No hay subducción, solo acortamiento que engrosa la corteza, con intensa actividad plutónica y metamórfica y vulcanismo muy escaso (ej. Himalaya).

2.2. Orogenias

Las orogenias son episodios de formación de conjuntos de orógenos por la interacción de varias placas tectónicas, abarcando miles de kilómetros de longitud y decenas de millones de años. Ejemplos actuales:

• Orogenia alpino-himalaya: Interacción de la placa Euroasiática con otras placas (Africana, India), responsable de los Pirineos, Béticas, Alpes, Apeninos e Himalaya.
• Orogenia circumpacífica: Interacción de la placa del Pacífico con las placas de Cocos y Nazca y las placas adyacentes, formando orógenos de Japón o Filipinas.