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Tipos de contactos entre placas
tectónicas |
La corteza de la Tierra se encuentra
dividida en fragmentos denominados "placas" que se mueven unas con respecto
a otras.
La interacción entre dos
placas tectónicas puede estar definida por alguno de los tres siguientes
tipos de contacto entre placas: falla transformante, divergencia litosférica
y convergencia litosférica.
Las fallas transformantes son límites
a lo largo de los cuales se deslizan las dos placas sin creación
ni destrucción de litósfera; las zonas de divergencia son
límites en los que se separan las placas, estos márgenes
son típicos de las dorsales oceánicas; y las zonas de convergencia
son límites en los que existe una colisión entre dos placas;
la placa mas densa (placa oceánica) subduce por debajo de la placa
de menor densidad (placa continental) formando una trinchera.
La figura muestra los límites
entre placas tectónicas en la Tierra (azul), volcanes (triángulos
rojos) y sismos (puntos amarillos).
Las Dorsales Oceánicas
La cadena montañosa mas grande
de la Tierra no son los Andes en Suramérica, o el Himalaya en Asia.
Es una cordillera submarina de 80,000 km ( 47.000 millas ) de largo. Esta
cordillera submarina se encuentra bajo la mitad del Océano Atlántico
(que emerge en Islandia) rodea África, pasa a través del
océano índico, entre Australia y la Antártida, y regresa
al norte a través del Océano Pacífico.
Los recientes conocimientos sobre el
fondo marino ponen de manifiesto que exiten dorsales oceánicas por
las que sale material proveniente del manto a altas temperaturas y es,
despues, desplazado hacia los lados de la dorsal simétricamente
ceando nueva corteza oceánica.
Las dorsales son límites entre
placas tectónicas en los que las placas se alejan una de otra, por
esto se llaman "límites divergentes". Cuando las placas se separan,
algo tiene que surgir para rellenar al hueco dejado por la separación
de las dos placas. El magma es el que se surge por arriba de la corteza
para llenar el boquete, se endurece, se aleja del lugar donde surgió,
y de esta manera mayor cantidad de magma sale a la superficie. Esta serie
de acontecimientos crean el sistema que da origen al fondo oceánico.
En el centro de las dorsales oceánicas continuamente se separa la
corteza oceánica a ambos lados y permite el constante fluir de magma
nuevo creador de suelo oceánico joven.
Mientras que las dos caras de la montaña
se mueven lejos una de otra, el magma mana desde el interior de la Tierra.
Entonces se solidifica y se convierte en roca enfriado rapidamente por
el mar, creando nuevo el suelo marino.
Esta es la causa de que la corteza
continental sea mas antigua que la corteza oceánica, ya que la corteza
oceánica se regenera constantemente. Las partes mas antiguas de
las placas oceánicas son reintegradas al manto en las zonas de subducción
y en las dorsales se crea nueva corteza. Las dorsales oceánicas
son cordilleras volcánicas en el suelo marino.
La separación de la corteza
de la Tierra expone a la superficie al magma que fluye y se solidifica.
Esta secuencia de eventos se muestra abajo. Las manifestaciones superficiales
de las zonas corticales de separación se conocen generalmente como
valles rift o dorsales oceánicas. El Mar Rojo es un ejemplo de un
rift.
La altura aproximada de las dorsales
sobre las planicies que las rodean es de aproximadamente 2 km. La topografía
escarpada cerca de la cresta se suaviza en los flancos más antiguos
donde existe una capa de sedimentos. Los límites de la dorsal no
solo se denotan como prominencias del fondo oceánico, sino que se
prolongan dentro del manto, como demuestra la mayor profundidad de la discontinuidad
de Moho en estas regiones.
En algunos lugares no se puede reconocer
la profundidad de la discontinuidad del Moho debajo de las crestas de las
cordilleras oceánicas, por lo que resulta muy dificil determinar
el límite entre corteza y manto en estas regiones.
La velocidad a la cual se crea el nuevo
suelo marino varía de una región a otra. Entre Norteamérica
y Europa, la velocidad de diveregencia es cerca de 3.6 centímetros
( 2.2 pulgadas ) por año. En la dorsal del Pacífico del este,
que está empujando la placa de Nasca en la costa del oeste de Suramérica,
la velocidad de divergencia es 32.2 centímetros ( 12.6 pulgadas
) por año.
En algunas ocaciones la dorsal se encuentra
segmentada por fallas transformantes, por lo que el eje de la dorsal tiene
desplazamientos del orden de decenas e incluso centenas de km. En la parte
central de las dorsales, tales fracturas son la sede de muchos de los sismos
oceánicos. En
las dorsales oceánicas, por lo general, no ocurren sismos de grades
magnitudes. Los sismos asociados a estos límites entre placas son
someros y, en su mayoría, de mecanismos focales del tipo de falla
normal, debido al régimen de esfuerzos tensional.
En los océanos Indico y Atlántico,
el paralelismo entre las dorsales y los flancos correspondientes ponen
de manifiesto la deriva continental.
Las Trincheras
El hecho de que se cree corteza
nueva en las dorsales implica forzosamente que se debe destruir corteza
en algún lugar.
El lugar donde se destruye la corteza
antigua es en las trincheras, donde la corteza oceánica se introduce
bajo la corteza continental o bajo otra placa oceánica, reintegrándose
al mando. Este proceso se conoce como "subducción".
En la figura anterior vemos un arco
de islas volcánicas formado al subducir una placa oceánica
bajo otra placa oceánica también.
La corteza oceánica actual,
tiene una edad aproximada de 200 millones de años, de tal forma
que, toda la corteza oceánica anterior a 200 millones de años,
que cubrió dos tercios de la superficie terrestre durante la mayor
parte de la historia de la Tierra, tuvo que ser reintegrada al manto a
lo largo de las trincheras en todo el mundo.
Las trincheras constituyen las zonas
más profundas de la superficie terrestre, con profundidades de 8
a 10 km. De hecho, el punto más profundo del planeta se encuentra
en una trinchera: en la fosa de las Marianas en el Pacífico occidental
y rebasa los 11 km de profundidad.
Tanto las trincheras o fosas, como
los arcos de islas presentan características particulares como determinadas
anomalías gravimétricas o magnéticas. Sin embargo,
es dificil generalizar sobre sus características en detalle. Las
trincheras, generalmente presentan un perfil en forma de V, pero algunas
de ellas tienen un prisma de acreción que suavisa esa forma de V.
La longitud de las trincheras puede
llegar a ser de hasta cientos de kilómetros, aunque solo miden unas
decenas de km a lo ancho.
En las zonas de subducción
es en donde se registran los temblores más profundos. Generalmente
existe una gran cantidad de sismos a lo largo de las trincheras delimitando
una zona que se conoce como "zona de Wadati-Benioff", en honor a dos pioneros
de la sismología.
Las trincheras se asocian a una
gran cantidad de sismos y volcanes. En la margen que queda del lado continental
se aprencian, por lo general, largas cadenas de volcanes paralelas a las
trincheras. La distribución de epicentros de eventos sísmicos
también delimita franjas paralelas a las trincheras
La distribución de los sismos
son de suma importancia para conocer la geometría de las trincheras
en la profundidad. Los hipocentros sísmicos, son someros bajo la
trinchera pero aumenta su profundidad conforme se alejan de ésta.
Los sismos se desarrolan dentro de una estrecha banda de unos 15 a 20 km
de ancho, la cual se hunde a partir de la trinchera, con una inclinación
que varía según las condiciones de edad de la placa y sistemas
de esfuerzos. A esta franja de sismos se le denomina "zona de Wadati-Benioff"
en honor a los científicos que descubrieron su existencia.
Las diferentes pendientes de la zona
de Wadati-Benioff es algo común en diversas partes del mundo. Existen
dos tipos principales de subducción, sugún Uyeda, 1982: la
subducción tipo chilena y la tipo mariana, las cuales reciben estos
nombres por el lugar en el que ocurren típicamente. La subducción
tipo chilena es característica de un sistema de efuerzos compresivos,
y el tipo de subducción mariana es de un sistema de esfuerzos tensional.
Las características mas importantes
del tipo de subducción chileno son:
a) Mecanismos intraplaca del tipo de
esfuerzos compresivos.
b) El ángulo de subducción
es somero.
c) Existe un prisma acrecional.
d) Las dos placas en contacto están
bien acopladas.
e) La placa en subducción
es una placa joven.
f) Pueden ocurrir sismos fuertes,
de magnitud mayor a 8.
Las principales características
del tipo de subducción mariana son:
a) Mecanismos intraplaca del tipo de
esfuerzos tensionales.
b) El ángulo de subducción
es mayor que en el tipo chileno.
c) No hay indicios de la existencia
de un prisma acrecional.
d) Las placas en contacto no están
bien acopladas.
e) La edad de la placa en subducción
es mayor.
Se piensa que los sismos en la zona
de Wadati-Benioff definen la geometría de la placa en subducción,
la cual está sujeta a esfuerzos que producen los sismos. A mayor
profundidad difiere la naturaleza de los sismos, que son consecuencia probablemente
de los cambio físicos y químicos que experimenta la roca
al alcanzar regiones de al alta temperatura y presión. De hecho,
es posible que las rocas corticales, mas densas que el manto se hundan
ayudando de esta manera al movimiento al movimiento total de la placa.
Debajo de los 700 km de profundidad,
la placa en subducción debe fundirse con el manto, porque a tal
profundidad ya no se originan terremotos.
Cuando el material de la corteza llega
al manto, posee una densidad anormalmente baja; conforme se calienta va
perdiendo agua y gases, y se transforma en una mezcla de gases y roca que
asciende a la superficie formando volcanes. Esta es la razón por
la cual, las cadenas de volcanes son paralelas a las trincheras.
Hacen falta más estudios sobre
la tectónica de placas y en particular sobre la subducción,
no obstante se piensa que el mecanismo que origina el moviento de las placas
se basa en la existencia de corrientes de convección térmica
en el manto. El problema mas importante en estos momentos es el de la extensión
de las corrientes de convección. Aunque ascienden y en las dorsales
oceánicas y descienden en las trincheras, no se sabe si estas corrientes
circulan unicamente hasta los 750 km de profundidad, o si viajan a través
de todo el manto
La sismicidad no es uniforme a lo
largo de todas las trincheras, suelen encontrarse huecos o "gaps".
Los sismos que ocurren en la frontera entre las dos placas son, por lo
general, de mecanismos de falla inversa debido al régimen de sefuerzos
compresivo; y en el caso de los sismos en el interior de la placa subducida,
estos presentan mecanismos tanto de fallas inversas como normales.
En muchas ocaciones existen cadenas
volcánicas paralelas a las tricheras, causadas por la asención
de material fundido proveniente de la placa subducida. Los volcanes mas
cercanos a la trinchera se encuentran usualmente, sobre el punto donde
la placa subducida tiene una profundidad de aproximadamente 110 km.
Las Fallas transformantes
El movimiento relativo entre placas
puede ser en la misma dirección, pero en sentidos opuestos. Este
tipo de contacto se denomina "falla transformante" y une zonas donde existen
otros tipos de límites como dorsales o trincheras. Los mecanismos
de los sismos que ocurren el las fallas transcurrentes son de tipo de falla
de desplazamiento lateral
Puntos triples
Los lugares donde se encuentran
tres placas tectónicas se denominan "puntos
triples"
Tabla de los Tipos de límites
entre placas
|
Tipo de límite
|
Colisión océano-océano
|
Colisión océano-continente
|
Colisión continente-continente
|
| Divergente
(extensión) |
Cresta
oceánica. Franja angosta de hipocentros sísmicos someros.
Lavas submarinas. |
-
|
Valles
Rifts. Zona amplia de hipocentros sísmicos someros. Volcanes. |
| Convergente
(compresión) |
Trinchera
oceánica. Franja angosta de hipocentros sísmicos someros.
Lavas submarinas. |
Trinchera
oceánica y cadenas montañosas jóvenes. Zona amplia
de hipocentros sísmicos someros, intermedios y algunos profundos.
Volcanes. |
Cadena
montañosa joven. Zona amplia de hipocentros sísmicos someros
e intermedios. |
| Transformante
(lateral) |
Zona
de fractura entre cresta y cresta. Hipocentros sísmicos someros
en la angosta franja entre las crestas desfasadas. |
-
|
Zona
amplia de hipocentros sísmicos someros. |
Referencias
Chris Kreger, Exploring the environment,
ETE team, 1998.
Enciclopedia Británica, fallas
transformantes, 1994.
Nava, Alejandro. Terremotos. La
Ciencia desde México, SEP, 1987
Tarling,D. y Tarling,M. Derivas
Continentales Biblioteca de divulgación científica, Muy Interesante,
1975
Uyeda, S. Subduction zones: an introduction
to comparative subductology. Tectonophysics, V.81, pp.133-159, 1982.
