Placa tectónica

Una placa tectónica o placa litosférica es un fragmento de litosfera que se mueve como un bloque rígido sin presentar deformación interna sobre la astenósfera de la Tierra.

La tectónica de placas es la teoría que explica la estructura y dinámica de la superficie de la Tierra. Establece que la litosfera (la porción superior más fría y rígida de la Tierra) está fragmentada en una serie de placas que se desplazan sobre el manto terrestre. Esta teoría también describe el movimiento de las placas, sus direcciones e interacciones. La litosfera terrestre está dividida en placas grandes y en placas menores o microplacas. En los bordes de las placas se concentra actividad sísmica, volcánica y tectónica. Esto da lugar a la formación de grandes cadenas y cuencas.

La Tierra es el único planeta del Sistema Solar con placas tectónicas activas, aunque hay evidencias de que Marte, Venus y alguno de los satélites galileanos, como Europa, fueron tectónicamente activos en tiempos remotos.

 Descubrimiento

Aunque la teoría de la tectónica de placas fue formalmente establecida en los años 1960 y en los 1970, en realidad esta es producto de más de dos siglos de observaciones geológicas y geofísicas. Por ejemplo, en el siglo XIX se observó que existieron numerosas cuencas sedimentarias en el pasado de la Tierra, con espesores estratigráficos de hasta diez veces los observados en el interior de los continentes, y que estas fueron deformadas posteriormente por procesos desconocidos originando cordilleras montañosas. A estas cuencas se les denominó geosinclinal y al proceso de deformación orogénesis. Otro descubrimiento del siglo XIX fue la documentación de una cadena montañosa o "dorsal" en medio del Océano Atlántico que observaciones posteriores mostraron que se extendía formando una red continua por todos los océanos.

Un avance significativo en el problema de la formación de los geosinclinales y sus orogénias ocurrió entre 1908 y 1912 cuando Alfred Wegener propuso que las masas continentales estaban en movimiento y que estas se habían fragmentado de un supercontinente que denominó Pangea. El movimiento de las masas continentales deformarían los sedimentos geosinclinales acumulados en sus bordes levantando nuevas cadenas montañosas. Wegener creía que los continentes se deslizaban sobre la superficie de la corteza bajo los océanos como un bloque de madera sobre una mesa y que esto se debía a fuerzas de marea producto de deriva de los polos. Sin embargo, pronto fue demostrado que estas fuerzas son del orden de una diez millonésima a una centésima de millonésima de la fuerza de gravedad, lo que hacia imposible que estas pudieran plegar y levantar las masas de las cordilleras montañosas.

La teoría de la tectónica de placas explicó finalmente que todos estos fenómenos (deriva continental, formación de cordilleras continentales y submarinas) son manifestaciones de procesos de liberación del calor del interior de la Tierra. Hay cuatro procesos a los que debemos dicho calor: 1) El más importante es la desintegración de los elementos radiactivos que hay en el manto terrestre y que son fundamentalmente: potasio-40, uranio-238, uranio-235 y torio-40. 2) Los residuos del calor original que la Tierra adquirido durante su formación. 3) Calor debido al rozamiento por la gravedad que hace que los elementos pesados se desplacen hacia el centro y los ligeros hacía arriba, al hacerlo, rozan y la fricción produce calor. 4) Al enfriarse el núcleo aumenta de tamaño, algo similar a lo que ocurre con el agua al enfriarse, y al hacerlo desprende calor.

 Tipos de placas

Las placas litosféricas son esencialmente de dos tipos, en función de la clase de corteza que forma su superficie. Hay dos clases de corteza. la oceánica y la continental.

• Placas oceánicas. Son placas cubiertas íntegramente por corteza oceánica, delgada y de composición básica. Aparecerán sumergidas en toda su extensión, salvo por la presencia de edificios volcánicos intraplaca, de los que más altos aparecen emergidos, o por arcos de islas en alguno de sus bordes. Los ejemplos más notables se encuentran en el Pacífico: la placa Pacífica, la placa de Nazca, la placa de Cocos y la placa Filipina.
• Placas mixtas. Son placas cubiertas en parte por corteza continental y en parte por corteza oceánica. La mayoría de las placas tienen este carácter. Para que una placa fuera íntegramente continental tendría que carecer de bordes de tipo divergente (dorsales) en su contorno. En teoría esto es posible en fases de convergencia y colisión de fragmentos continentales, y de hecho pueden interpretarse así algunas subplacas de las que forman los continentes. Valen como ejemplos de placas mixtas la placa Sudamericana o la placa Euroasiática.

Placas tectónicas del mundo

Principales placas tectónicas.

• Principales placas:

• Placa Sudamericana | Placa Norteamericana | Placa Euroasiática | Placa Indoaustraliana | Placa Africana | Placa Antártica | Placa Pacífica

• Placas secundarias:

• Placa de Cocos | Placa de Nazca | Placa Filipina | Placa Arábiga | Placa Escocesa | Placa Juan de Fuca | Placa del Caribe

• Otras Placas:

• Placa de Rivera | Placa de Ojotsk | Placa Amuria | Placa del Explorador | Placa de Gorda | Placa de Kula | Placa Somalí | Placa de Sunda

• Microplacas

• Placa de Birmania | Placa Yangtze | Placa de Timor | Placa Cabeza de Pájaro | Placa de Panamá

Límites de placa

Las placas limitan entre sí por tres tipos de situaciones.

Topografía de las dorsales que revela su estructura simétrica.

1. Límites divergentes. Corresponden al medio oceánico que se extiende, de manera discontinua, a lo largo del eje de las dorsales. Estas dorsales tienen una longitud de unos 65000 Km. La parte central de la dorsal está constituido por un amplio surco denominado valle de rift, por el que asciende magma desde el manto y provoca una actividad volcánica lenta pero constante.
2. Límites convergentes. Allí donde dos placas se encuentran. Hay dos casos muy distintos:
   1. Subducción. Una de las placas se dobla, con un ángulo pequeño, hacia el interior de la Tierra, introduciéndose por debajo de la otra. El límite viene marcado por la presencia de una fosa oceánica o fosa abisal, una estrecha zanja cada uno de cuyos flancos pertenece a una placa distinta. Hay dos casos que difieren por la naturaleza de la litosfera en la placa que recibe la subducción: puede ser de tipo continental, como ocurre en la subducción de la placa de Nazca bajo los Andes; o puede ser litosfera oceánica, en cuyo caso se desarrollan allí edificios volcánicos que forman un arco de islas. Las fosas oceánicas, y los límites que marca, tienen una forma curva, con una gran amplitud según corresponde a la sección de un plano inclinado, el plano de subducción, con la superficie.
   2. Colisión. Se originan cuando la convergencia facilitada por la subducción provoca la aproximación de dos masas continentales. Al final las dos masas chocan, levantándose un orógeno de colisión, con los materiales continentales de la placa que subducía tendiendo a ascender sobre la otra placa. Las mayores cordilleras, como el Himalaya o los Alpes se forman así.
3. Límites de fricción. Es como llamamos a la situación en que dos placas aparecen separadas por un tramo de falla transformante. Las fallas transformantes quiebran transversalmente las dorsales, permitiéndoles desarrollar un trazado sinuoso a pesar de que su estructura interna exige que sean rectas. Topográficamente las fallas transformantes aparecen como estrechos valles rectos asimétricos en el fondo oceánico. Sólo una parte del medio de cada falla es propiamente límite entre placas, proyectándose los dos extremos cada uno dentro de una placa.

 Bordes de placa

Mapa de densidad de terremotos. Se observa la concentración de ellos en los bordes de placa.

Las zonas de las placas contiguas a los límites, los bordes de placa, son las regiones de mayor actividad geológica interna del planeta. En ellas se concentran:

• El vulcanismo: La mayor parte del vulcanismo activo se produce en el eje de las dorsales, en los límites divergentes, pero al ser submarino y de tipo fluidal, poco violento, pasa muy desapercibido. Detrás vienen las regiones contiguas a las fosas por el lado de la placa que no subduce.
• La orogénesis: es decir, el levantamiento de montañas. La orogénesis acompaña a la convergencia de placas, tanto donde hay subducción, donde se levantan arcos volcánicos y cordilleras, como los Andes, ricas en volcanes; como en los límites de colisión, donde el vulcanismo es escaso o ausente, pero la sismicidad es particularmente intensa.
• La sismicidad: Existen terremotos intraplaca, originados en fracturas en las regiones centrales y generalmente estables de las placas; pero la inmensa mayoría se producen en bordes de placa. Las circunstancias del clima y de la historia han hecho concentrarse una buena parte de la población mundial en las regiones más sísmicas de los continentes, las que forman los cinturones orogenéticos, junto a límites convergentes. Algunos terremotos importantes, como el terremoto de San Francisco de 1906, se originan en límites de fricción. Los terremotos más importantes de las dorsales son los que se producen en donde las fallas transformantes actúan como límite entre placas.