Límites convergentes, divergentes y transformantes de placas tectónicas
Límites de las placas tectónicas
Uno de los principios fundamentales de la teoría de la tectónica de placas es que las placas tectónicas se mueven como unidades semicoherentes en relación con todas las demás placas. A medida que las placas se mueven, la distancia entre dos ubicaciones en placas diferentes cambia gradualmente, mientras que la distancia entre los sitios en la misma placa permanece relativamente constante.
Debido a que las placas están en constante movimiento entre sí, la mayoría de las interacciones principales entre ellas (y, por lo tanto, la mayor deformación) ocurren a lo largo de sus límites.
De hecho, los límites de las placas se establecieron primero al trazar la ubicación de los terremotos y volcanes.
Las placas están limitadas por tres tipos distintos de límites o bordes, que se diferencian por el tipo de movimiento que exhiben y que se describen brevemente aquí.
- Límites divergentes (márgenes constructivos): donde dos placas se separan, lo que resulta en una corriente de material caliente desde el manto para crear un nuevo fondo marino
- Límites convergentes (márgenes destructivos): donde dos placas se mueven juntas, lo que resulta en la litosfera oceánica que desciende debajo de una placa superior, para eventualmente ser reabsorbida en el manto o posiblemente en la colisión de dos bloques continentales para crear un sistema montañoso, este proceso se denomina subducción.
- Límites transformantes (márgenes conservadores): donde dos placas se mueven una contra la otra sin la producción o destrucción de la litosfera.
Los límites de placa divergentes y convergentes representan cada uno aproximadamente el 40 por ciento de todos los límites de placa. Las fallas de transformación representan el 20 por ciento restante. En las siguientes secciones resumiremos la naturaleza de los tres tipos de límites de placa.
Límites divergentes
Los límites divergentes de placas ocurren cuando dos placas tectónicas oceánicas o continentales se separan por el proceso de expansión del lecho marino (fondo oceánico).
Límites divergentes y la expansión del fondo oceánico
Hay que tener en cuenta que no se desarrolla un espacio abierto entre placas divergentes.
Por el contrario, a medida que las placas tectónicas se separan, la nueva litosfera oceánica se forma continuamente a lo largo de los bordes divergentes.
Este proceso ocurre a lo largo de una cadena montañosa submarina llamada dorsal medio oceánica que se eleva 2 km por encima de las llanuras abisales adyacentes del océano.
Por lo tanto, los geólogos comúnmente se refieren a un borde divergente como una cresta en el medio del océano, o simplemente una cresta (dorsal medio oceánica).
La profundidad del agua por encima de las dorsales oceánicas es en promedio unos 2,5 km.
Para caracterizar un límite divergente más completamente, veamos una cresta en medio del océano (dorsal medio oceánica) con más detalle.
La Cordillera del Atlántico Medio (dorsal medio oceánica del Atlántico) se extiende desde las aguas entre el norte de Groenlandia y el norte de Escandinavia hacia el sur a través del ecuador hasta la latitud del extremo sur de Sudamérica.
Los geólogos han descubierto que la formación de nuevos fondos marinos tiene lugar solo a lo largo del eje (línea central) de la cresta, que está marcado por un valle alargado.
El fondo marino desciende en pendiente, alcanzando la profundidad de la llanura abisal (4 a 5 km) a una distancia de aproximadamente 500 a 800 km del eje de la cresta.
A grandes rasgos, la Cordillera en el medio del Atlántico (dorsal medio oceánica del Atlántico) es simétrica: su mitad oriental parece una imagen especular de su mitad occidental.
La cresta consiste, a lo largo de su longitud, en segmentos cortos (de decenas a cientos de kilómetros de largo) que se detienen en los descansos que, como notamos anteriormente, se denominan zonas de fractura (fallas transformantes).
Por lo tanto, los bordes divergentes de placa se asocian a la generación de material rocoso en la expansión de fondo oceánico.
También están relacionados a las dorsales medio oceánicas que son las estructuras geológicas que funcionan como los límites divergentes.
Límites convergentes
Los límitesconvergentes de placas, ocurren cuando dos placas tectónicas se mueven una hacia la otra y al menos una de las placas es oceánica.
Pero en lugar de chocar mutuamente, una placa oceánica se dobla y se hunde en la astenosfera debajo de la otra placa debido a su diferencia de densidades.
Los bordes convergentes pueden ocurrir entre dos placas oceánicas o una placa oceánica y continental, donde la placa oceánica siempre es la que se hunde.
La placa litosférica oceánica es más densa que la continental, por lo que favorece al proceso conocido como subducción
Los geólogos se refieren al proceso de hundimiento como subducción, por lo que los límites convergentes también se conocen como zonas de subducción.
Es en los bordes convergentes que se consume (recicla) litósfera oceánica en el proceso de expansión del fondo oceánico en el proceso de la tectónica de placas.
Por lo tanto, los límites convergentes de placas están relacionados con las fosas o trincheras oceánicas.
La cantidad de consumo de placas oceánicas en todo el mundo, promediada en el tiempo, es igual a la cantidad de esparcimiento del fondo marino en todo el mundo, por lo que el área de la superficie de la Tierra permanece constante a través del tiempo.
Formación de un límite convergente
La subducción ocurre por una simple razón: la litosfera oceánica, una vez que ha envejecido al menos 10 millones de años, es más densa que la astenosfera subyacente y, por lo tanto, puede hundirse a través de la astenosfera. Es aquí donde empieza a formarse un límite convergente.
A medida que la litosfera se hunde, la astenosfera fluye fuera de su camino, del mismo modo que el agua fluye fuera del camino de un ancla hundida.
Pero a diferencia del agua, la astenosfera puede fluir muy lentamente, por lo que la litosfera oceánica puede hundirse muy lentamente, a una velocidad de menos de 15 cm por año.
Hay que tener en cuenta que la placa que se subduce, debe estar compuesta de litosfera oceánica.
La placa superior, que no se hunde, puede consistir en litosfera oceánica o continental.
La corteza continental no se puede subducir porque es demasiado flotante; las rocas de baja densidad de la corteza continental actúan como un salvavidas que mantiene el continente a flote.
Si la corteza continental se mueve hacia un margen convergente, la subducción finalmente se detiene.
Debido a la subducción, todo el fondo del océano en el planeta tiene menos de 200 millones de años.
Debido a que la corteza continental no puede subducirse, parte de la corteza continental ha persistido en la superficie de la Tierra durante más de 3 800 millones de años.
Características geológicas de un límite convergente
Para familiarizarse con las diversas características geológicas que ocurren a lo largo de un límite de placa convergente, se puede mencionar el ejemplo de la subducción de la placa de nazca bajo la sudamericana.
En la fosa a lo largo de la costa del Ecuador, cuando la placa inferior (nazca) se desliza bajo la placa superior (sudamericana), los sedimentos (arcilla y plancton) que se habían asentado en la superficie de la placa descendente, así como la arena que caía en la zanja, se raspan e incorporan en una masa en forma de cuña conocida como prisma de acreción.
Un prisma de acreción se forma básicamente de la misma manera que una pila de nieve o arena frente a un arado, y como la nieve, el sedimento tiende a aplastarse y contorsionarse.
Una cadena de volcanes conocida como arco volcánico se desarrolla detrás del prisma de acreción.
El magma que alimenta estos volcanes se forma justo sobre la superficie de la placa descendente donde la placa alcanza una profundidad de aproximadamente 150 km debajo de la superficie de la Tierra.
Si el arco volcánico se forma donde una placa oceánica se subduce debajo de la litosfera continental, la cadena de volcanes resultante crece en el continente y forma un arco volcánico continental.
(En algunos casos, las placas se juntan sobre un arco continental, causando que se forme un cinturón de fallas detrás del arco).
Sin embargo, si el arco volcánico crece donde una placa oceánica se subduce debajo de otra placa oceánica, los volcanes resultantes forman una cadena de islas conocidas como arco de isla volcánica.
Límites transformantes de placas
Los Límites transformantes de placas tectónicas son estructuras geológicas que están relacionados con la expansión del piso oceánico y las dorsales oceánicas en la teoría de la tectónica de placas.
En los límites transformantes no se crea ni se destruye material rocoso, mas bien funciona como fallas geológicas de desgarre.
Hay que mencionar que los bordes transformantes no se limitan solamente a las dorsales oceánicas y también ocurren en el continente, un ejemplo es la falla de San Andrés.
Características de los límites transformantes
Cuando los geólogos comenzaron a explorar la batimetría de las crestas medio oceánicas (dorsales medio oceánicas) en detalle, descubrieron que las dorsales oceánicas no son líneas largas e ininterrumpidas, sino que consisten en segmentos cortos que parecen estar desplazados lateralmente uno del otro por estrechos cinturones de fondo marino rotos e irregulares.
Estos cinturones, o zonas de fractura, se encuentran aproximadamente en ángulo recto con los segmentos de las dorsales.
Originalmente, los geólogos asumieron incorrectamente que la longitud total de cada zona de fractura era una falla, y que el deslizamiento en una zona de fractura había desplazado los segmentos de la dorsal oceánica hacia los lados, uno con respecto al otro.
En otras palabras, imaginaban que una cresta oceánica se iniciaba como una línea continua, similar a una valla, que solo más tarde se rompía por fallas.
Pero cuando la información sobre la distribución de los terremotos a lo largo de las dorsales oceánicas estuvo disponible, quedó claro que este modelo no podía ser correcto.
Los terremotos, y por lo tanto el deslizamiento de falla activo, ocurren solo en el segmento de una zona de fractura que se encuentra entre dos segmentos de cresta.
Las partes de las zonas de fractura que se extienden más allá de los bordes de los segmentos de cresta, hacia la llanura abisal, no son sísmicamente activas.
La distribución del movimiento a lo largo de las zonas de fractura siguió siendo un misterio hasta que un investigador canadiense, J. Tuzo Wilson, comenzó a pensar en las zonas de fractura en el contexto del concepto de expansión del suelo marino.
Wilson propuso que las zonas de fractura se formaron al mismo tiempo que el eje de la cresta, y por lo tanto la cresta consistió en segmentos separados para comenzar.
Estos segmentos fueron vinculados (no compensados) por zonas de fractura.
Con esta idea en mente, dibujó un mapa esquemático que mostraba dos segmentos del eje de cresta unidos por una zona de fractura, y dibujó flechas para indicar la dirección en que se movía el fondo del océano, en relación con el eje de la cresta, como resultado del fondo marino desprendido.
Claramente, la dirección del movimiento en la parte activa de la zona de fractura debe ser opuesta a la dirección de movimiento que los investigadores originalmente pensaron que ocurrió en la estructura.
Partes de un límite transformantes
En el modelo de Wilson, el deslizamiento ocurre solo a lo largo del segmento de la zona de fractura entre los dos segmentos de la dorsal.
Las placas en los lados opuestos de la parte inactiva de una zona de fractura se mueven juntas, como una placa.
Wilson introdujo el término borde transformante, o falla transformante, para el segmento de deslizamiento activo de una zona de fractura entre dos segmentos de la cresta, y señaló que estos son un tercer tipo de límite de placa.
En los límites transformantes, una placa se desliza de lado a lado de otra, pero no se forma placa nueva y no se consume ninguna placa vieja.
Los bordes transformantes son, por lo tanto, definidos por una falla vertical en la que la dirección de deslizamiento es paralela a la superficie de la Tierra.
El deslizamiento rompe la corteza y forma un conjunto de fracturas pronunciadas.
Hasta ahora hemos discutido solo los límites transformantes a lo largo de las dorsales oceánicas.
Sin embargo, algunos bordes transformantes, como la falla alpina de Nueva Zelanda, unen trincheras, mientras que otros unen una trinchera a un segmento de cresta.
Además, no todas las fallas transformantes ocurren en la litosfera oceánica; algunos atraviesan la litosfera continental.
La Falla de San Andrés, por ejemplo, que atraviesa California, define parte del límite de placa entre la Placa de América del Norte y la Placa del Pacífico: la porción de California que se encuentra al oeste de la falla (incluyendo Los Ángeles) es parte de la Placa del Pacífico, mientras que la porción que se encuentra al este de la falla es parte de la Placa de América del Norte.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
