La teoría de la tectónica de placas

Cómo se estudia el interior de la Tierra

El pozo más profundo que hizo el ser humano (península de Kola) supera los 12 km, apenas un rasguño en un planeta de más de 6 370 km de radio. Entonces, ¿cómo sabemos de qué está hecho el interior si nunca llegamos hasta allí?

Con métodos indirectos. Los dos principales son:

• Las ondas sísmicas. Un terremoto genera ondas que atraviesan todo el planeta. Las ondas P (primarias, longitudinales) viajan por sólidos y líquidos. Las ondas S (secundarias, transversales) solo se propagan por sólidos. Su velocidad cambia según el material, y cuando cambia bruscamente hay una discontinuidad.

• Los meteoritos. Son restos de la formación del Sistema Solar; su composición permite inferir la del interior terrestre.

También aportan datos la densidad media del planeta y su campo magnético. El calor interno, en gran parte residual (quedó de la formación de la Tierra), es la causa principal de los procesos endógenos.

La existencia de la astenosfera como capa bien definida es objeto de discusión entre los especialistas; aquí la usamos como el modelo que mejor explica el movimiento de las placas.

Y la corteza no es igual en todos lados:

De la deriva continental a la tectónica de placas

Hasta mediados del siglo XX, muchos geólogos eran fijistas: pensaban que los continentes y océanos siempre estuvieron donde están, y que las cordilleras eran el resultado de la contracción de la Tierra o del hundimiento de grandes cuencas (geosinclinales). Los movilistas, en cambio, sostenían que los continentes se desplazan. La tectónica de placas surgió de esa controversia, y es un buen ejemplo de cambio de paradigma en la ciencia.

Wegener justificó Pangea con cinco tipos de argumentos:

• Geográficos: las costas de Sudamérica y África encajan como piezas de un rompecabezas.

• Geológicos: cordones montañosos y tipos de rocas que continúan de un continente al otro.

• Paleontológicos: el mismo fósil (por ejemplo, el reptil Mesosaurus) aparece en Sudamérica y en África.

• Paleoclimáticos: huellas de glaciación antigua en lugares hoy tropicales.

• Geofísicos: coincidencias en el paleomagnetismo de las rocas.

Sus ideas fueron rechazadas porque no explicaba qué fuerza movía los continentes. Recién las pruebas del fondo oceánico, medio siglo después, resolvieron el problema.

Placas y bordes

Las placas litosféricas son fragmentos rígidos de litosfera que se mueven sobre la astenosfera. Los bordes entre ellas se clasifican por el movimiento relativo, y cada tipo recibe más de un nombre porque cada nombre alude a algo distinto:

Un ejemplo claro es el margen pacífico de Sudamérica: la fosa Perú-Chile marca el hundimiento de la placa de Nazca, los hipocentros se profundizan hacia el este y, sobre ellos, se alinean los volcanes de los Andes. En el Caribe, el arco de islas de las Antillas Menores se formó por subducción. Cerca de Cuba, la fosa de Caimán (Bartlett) es un borde transformante entre las placas Norteamericana y del Caribe, y explica los sismos del oriente cubano.

¿Por qué se forman los volcanes unos 100 km sobre la placa que subduce? La placa hundida lleva sedimentos y rocas con agua. Al llegar a esa profundidad, la presión y la temperatura la deshidratan, y el agua liberada sube hacia el manto que está encima y baja su punto de fusión: el manto se funde parcialmente y el magma asciende.

La expansión del fondo oceánico

Las rocas del fondo oceánico son más jóvenes junto a la dorsal y más viejas cerca de los continentes, y conservan bandas de anomalías magnéticas simétricas a ambos lados de la dorsal. Cada banda registra la polaridad del campo magnético terrestre cuando ese basalto se enfrió y quedó magnetizado. Como el campo se invirtió muchas veces, las bandas alternan polaridad normal e inversa. El fondo se fabrica en la dorsal y se aleja hacia los lados como una cinta transportadora (Vine y Matthews, 1963).

Las edades radiométricas de los basaltos confirman lo mismo: crecen de manera regular con la distancia a la dorsal.

El motor de las placas y los puntos calientes

Una placa como la del Pacífico es enorme y, sin embargo, se desplaza varios centímetros por año. ¿Qué fuerza mueve esos bloques de roca de 100 km de espesor?

¿Por qué subduce la litosfera oceánica y no la continental? Al envejecer, la oceánica se enfría, se vuelve más densa que la astenosfera y se hunde. La continental es más ligera y «flota».

Puntos calientes

Esto permite distinguir dos orígenes de islas: los arcos insulares (Japón, Antillas) se forman en bordes convergentes por el magma de la subducción, mientras que las islas volcánicas aisladas (Hawái) nacen sobre un punto caliente, lejos de cualquier borde.

Vuelve al principio: los sismos de Santiago de Cuba se deben a que el oriente del país está junto al borde transformante Bartlett-Caimán entre las placas Norteamericana y del Caribe; Camagüey está en el interior de la placa Norteamericana, lejos de cualquier borde, y por eso casi no tiembla.

Resumen