TECTÓNICA DE PLACAS

La tectónica de placas (del griego tektonicós, "el que construye") es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litósfera (la porción externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Asimismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.

Durante miles de millones de años se ha ido sucediendo un lento pero continuo desplazamiento de las placas que forman la corteza del planeta Tierra, originando la llamada "tectónica de placas", una teoría que complementa y explica la deriva continental.

Los continentes se unen entre sí o se fragmentan, los océanos se abren, se levantan montañas, se modifica el clima, influyendo todo esto, de forma muy importante en la evolución y desarrollo de los seres vivos. Se crea nueva corteza en los fondos marinos, se destruye corteza en las trincheras oceánicas y se producen colisiones entre continentes que modifican el relieve.

Las bases de la teoría

Según la teoría de la tectónica de placas, la corteza terrestre está compuesta al menos por una docena de placas rígidas que se mueven a su aire. Estos bloques descansan sobre una capa de roca caliente y flexible, llamada astenosfera, que fluye lentamente a modo de alquitrán caliente.

El concepto básico de la teoría de la tectónica de placas es simple: el calor asciende. El aire caliente asciende por encima del aire frío y las corrientes de agua caliente flotan por encima de las de agua fría. El mismo principio se aplica a las rocas calientes que están bajo la superficie terrestre: el material fundido de la astenosfera, o magma, sube hacia arriba, mientras que la materia fría y endurecida se hunde cada vez más hacia al fondo, dentro del manto. La roca que se hunde finalmente alcanza las elevadas temperaturas de la astenosfera inferior, se calienta y comienza a ascender otra vez.

Este movimiento continuo y, en cierta forma circular, se denomina convección. En los bordes de la placa divergente y en las zonas calientes de la litosfera sólida, el material fundido fluye hacia la superficie, formando una nueva corteza.

LIMITES DE PLACAS

Cada placa comprende una porción de Litosfera (Corteza más parte superior del Manto) y se corresponde con la corriente superficial de una célula de convección del Manto.

Una placa se relaciona con otra contigua mediante un límite de placa, que puede ser de tres tipos:

Límites divergentes o constructivos: Coinciden las corrientes ascendentes de las dos células convectivas: en superficie toman direcciones divergentes; el material que asciende solidifica convirtiéndose en Litosfera y, por tanto, seconstruye nueva litosfera oceánica. El relieve que se forma se denomina dorsal oceánica.

Límites convergentes o destructivos: Coinciden las corrientes descendentes de las dos células convectivas: la Litosfera se hunde fundiéndose parcialmente. Al converger, una placa se desliza por debajo de la otra, lo que se conoce como subducción. La dirección  de ambas placas es convergente y se destruye la litosfera oceánica. Cómo resultado de este proceso se forman las fosas oceánicas. 

Límites transformantes Los contactos entre placas no siempre son convergentes o divergentes, sino que las corrientes de convección pueden llevar direcciones más o menos paralelas, en el mismo o contrario sentido, e incluso, formar ángulo. En este caso ni se crea ni se destruye Litosfera.

Dorsales

Las dorsales centro oceánicas son la manifestación de los límites divergentes o constructivos.

Las corrientes calientes ascendentes del Manto provocan una elevación en el fondo del océano llegar a tener una altitud de 1500 a 2500 metros sobre la llanura abisal.

En el eje de la dorsal (zona axial) aparece un valle, elrift, con actividad volcánica y emisión de gases a alta temperatura (humeros, negros o blancos según contengan o no contengan azufre).

Para adaptarse a la forma esférica de la Tierra, las dorsales están seccionadas y divididas en segmentos desplazados por unas fracturas denominadas fallas transformantes.

Procesos geológicos asociados a las dorsales:

Vulcanismo: el ascenso convectivo del Manto caliente, da lugar a manifestaciones volcánicas, generalmente poco violentas, de lavas fluidas y muy continuas.

Creación de corteza oceánica: la solidificación de las corrientes ascendentes da lugar a la creación de   nueva corteza oceánica que empuja literalmente a la corteza más antigua.

Expansión del fondo oceánico: se deduce del punto anterior. La apertura de la dorsal hace que la corteza preexistente se desplace con  todo lo que en ella o sobre ella pudiera existir.

Fosas

La convergencia de dos células convectivas contiguas hace que una de ellas se "doble" por debajo de la otra ("subducción") generando una depresión en el fondo oceánico a todo lo largo del límite, las fosas oceánicas, que pueden llegar a adquirir profundidades de más de 11.000 metros bajo el nivel del mar.

La placa que subduce genera movimientos sísmicos a todo lo largo y ancho de la misma. Se conoce como plano de Benioff al plano formado por la alineación de focos sísmicos asociado al plano de subducción.

Al subducir una placa bajo la otra se produce una fusión parcial, lo que da lugar a fenómenos volcánicos en paralelo a la fosa. Este vulcanismo puede originar el afloramiento de islas volcánicas. Debido a  la esfericidad de la Tierra, estas islas se agrupan formando arcos de islas y por ello, a estos archipiélagos, se les llama arcos insulares o simplemente arco-isla.

En muchas ocasiones, los sedimentos marinos se acumulan en la fosa, tapándola. Esta acumulación de sedimentos se denomina prisma de acreción y es la "materia prima" para la formación de orógenos junto con los arcos-islas.

Procesos geológicos asociados a las fosas:

Sismicidad: la entrada de la placa en el Manto y su fusión parcial, provoca tensiones y compresiones que junto con el rozamiento entre las dos placas originan numerosos terremotos.

Vulcanismo: la fusión parcial de la placa que subduce y el ascenso de los magmas originados origina arcos de islas volcánicas (Aleutianas, Filipinas, Japón...)

Orogénesis: cuando una de las dos placas que convergen en una fosa portan corteza continental, el  prisma de acreción y el arco volcánico se adosan a la masa continental originando un orógeno marginal como los Andes. Si la segunda placa lleva también corteza continental y de que colisionen dos continentes se forma un orógeno de colisión como el  Himalaya.

Transformantes

Cuando el límite entre dos placas contiguas no es ni constructivo (dorsal) ni destructivo (fosa), hablamos de límite transformante. En este caso las placas pueden ir paralelas o formando cierto ángulo entre ellas.

El rozamiento entre las placas en este tipo de límites genera, básicamente, procesos sísmicos, que serán tanto más fuertes o más débiles según la particular relación entre ambas placas.

INFLUENCIA DE LIMITES DE PLACA Y EL PAISAJE

En el predominio de las formas abruptas de la topografía, coinciden tanto los factores tectónicos como los erosivos. El relieve geológicamente es muy joven, surgido en el Período Mesozoico y aún en plena emersión, con predominio de materiales eruptivos y formas volcánicas, pero sin llegar a formas muy elevadas.

CAPAS DE LA TIERRA

Presenta

ATMOSFERA

La atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste . Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmósfera es baja. 

La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.

Capas de la atmósfera terrestre

Troposfera: Es la capa más cercana a la superficie terrestre, donde se desarrolla la vida y ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos. Tiene unos 8 km de espesor en los polos y alrededor de 15 km en el ecuador. En esta capa la temperatura disminuye con la altura alrededor de 6,5 °C por kilómetro.

La tierra

Hidrosfera

Cuatro capas

Atmosfera BiosferaLitosfera

La troposfera contiene alrededor del 75% de la masa gaseosa de la atmósfera, así como casi todo el vapor del agua.

Estratosfera: Es la capa que se encuentra entre los 12 km y los 50 km de altura. Los gases se encuentran separados formando capas o estratos de acuerdo a su peso. Una de ellas es la capa de ozono que protege a la Tierra del exceso de rayos ultravioleta provenientes del Sol. Las cantidades de oxígeno y anhídrido carbónico son casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno. Actúa como regulador de la temperatura, siendo en su parte inferior cercana a los -60 °C y aumentando con la altura hasta los 10 ó 17 °C en la estratopausa.

Mesosfera: Es la capa donde la temperatura puede disminuir ( o descender) hasta los -70 °C conforme aumenta su altitud. Se extiende desde la estratopausa (zona de contacto entre la estratosfera y la mesosfera) hasta una altura de unos 80 km, donde la temperatura vuelve a descender hasta unos -80 °C o -90 °C.

Exosfera: o exósfera1 es la capa de la atmósfera terrestre en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Es la última capa de la atmósfera, se localiza por encima de la termosfera, aproximadamente a unas 360 millas de altitud, en contacto con el espacio exterior, donde existe prácticamente el vacío. Es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades físico–químicas.

Termosfera o Ionosfera: Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 800 kilómetros de altura. Su límite superior es la termopausa. En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas electromagnéticas. El gas predominante es el hidrógeno. Allí se produce la destrucción de los meteoritos que llegan a la Tierra. Su temperatura aumenta desde los -73 °C hasta llegar a 1.500 °C.

HIDROSFERA

La hidrosfera o hidrósfera (del griego hydros: ‘agua’ y sphaira: ‘esfera’) describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que se encuentra bajo y sobre la superficie de la Tierra.

La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, el hielo y la nieve. La Tierra es el único planeta en nuestro Sistema Solar en el que está presente de manera continuada el agua líquida, que cubre aproximadamente dos terceras partes de la superficie terrestre, con una profundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97% del total de agua del planeta. El agua dulce representa 3% del total y de esta cantidad aproximadamente 98% está congelada, de allí que tengamos acceso únicamente a 0,06% de toda el agua del planeta. El agua migra de unos depósitos a otros por procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua.

La presencia del agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación del manto, que está compuesto por rocas que contienen en disolución sólida cierta cantidad de sustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa a través de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducción una parte del agua que pierde a través del vulcanismo.

En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua, rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina, dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. A la larga el enfriamiento del planeta debería dar lugar al final del vulcanismo y la tectónica de placas conduciendo, al asociarse con el fenómeno anterior, a la progresiva desaparición de la hidrosfera.

El agua que conforma la hidrosfera se reparte entre varios depósitos naturales que en orden de mayor a menor volumen son:

Los océanos, que cubren dos tercios de la superficie terrestre con una profundidad típica de 3 000 a 5 000 metros.

Los glaciares que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares de montaña y volcán, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes.

Las banquisas, capas de hielo marino flotante de entre 1 y 20 metros de espesor.

La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos.

El agua subterránea, que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o menos universal.

En la atmósfera en forma de vapor de agua y nubes.

En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos.

CICLO DEL AGUA

LITOSFERA

La litosfera o litósfera (del griego  litos, ‘piedra’ y sphaíra, ‘esfera’) es la capa superficial de la Tierra sólida, caracterizada por su rigidez. Está formada por la corteza terrestre y por la del Manto Superior, la más externa, del manto residual, y «flota» sobre la astenosfera, una capa «blanda» que forma parte del manto superior.2 Es la zona donde se produce, en interacción con la astenosfera, la tectónica de placas.

La litosfera está fragmentada en una serie de placas tectónicas o litosféricas, en cuyos bordes se concentran los fenómenos geológicos endógenos, como el magmatismo (incluido el vulcanismo), la sismicidad o la orogénesis. Las placas pueden ser oceánicas o mixtas, cubiertas en parte por corteza de tipo continental.

La distinción u oposición entre la litosfera y la astenosfera se basa en las propiedades reológicas, de carácter físico, a diferencia de la distinción entre corteza y manto, que se basa en la composición química. Mientras el límite entre la corteza y el manto, la discontinuidad de Mohorovičić, es en casi todas las partes una interfase nítida que separa rocas de diferente composición química, el límite de la litosfera y la astenosfera corresponde a una transición de fase relacionada con ciertos valores

críticos de presión y temperatura que se alcanza a una profundidad que varía con el carácter de los materiales que están encima. Así, la transición es más profunda bajo los materiales relativamente poco densos de los continentes que bajo los más densos de la litosfera oceánica. La astenosfera es la zona del manto que subyace a la litosfera, de la que se distingue por un comportamiento mucho más plástico.

En la práctica no es fácil traducir esta interpretación teórica a un espesor concreto. Se aplican distintas aproximaciones a:

Litosfera térmica. Bajo este concepto la litosfera constituye la capa límite superior fría de la convección del manto. En otras palabras la litosfera se diferencia térmicamente de la astenosfera por ser conductiva (y no convectiva) y por poseer un gradiente geotérmico elevado. Algunos autores proponen que el límite inferior de la litosfera se encuentra en la isoterma 600 °C, debido a que a partir de esta temperatura el olivino comienza a ser dúctil (o plástico).

Litosfera sísmica. La base de la litosfera se caracteriza por una reducción en la velocidad de propagación de las ondas S y una elevada atenuación de las ondas P. Esta definición tiene la ventaja que es fácilmente detectable a través de estudios sismológicos.

Litosfera elástica. Desde el punto de vista de la reología, la litosfera es la capa elástica que flota sobre la astenosfera. Gracias al principio de isostasia regional o flexión litosférica, es posible calcular el espesor elástico de la litosfera a partir de su curvamiento bajo cargas, la glaciación y desglaciación (midiendo el rebote pos-glacial) o la erosión de los continentes.

Las litosferas térmica y sísmica tienen espesores equivalentes. En general, el espesor de la litosfera elástica es mayor a los otros dos.

BIOSFERA

En ecología, la biosfera o biósfera1 es el sistema formado por el conjunto de los seres vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Este significado de «envoltura viva» de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de biosfera, en ocasiones, para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida. La biosfera está distribuida cerca de la superficie de la Tierra, formando parte de la litosfera, hidrosfera y atmósfera.

La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros términos, que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o biogeosfera. Es una creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre

sí, forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución.

CONCLUSIONES

La tectónica de placas ha ido sucediendo por un lento pero continuo desplazamiento de las placas que forman la corteza del planeta Tierra es una teoría que complementa y explica la deriva continental.

Existen tres tipos de límites las cuales son divergentes, en la cual el material asciende y solidifica convirtiéndose en Litosfera, límite convergente en la que la litosfera se hunde fundiéndose parcialmente, se conoce como subducción y los limites transformantes en la cual las direcciones son más o menos paralelas.

La tierra está constituida por cuatro capas importantes las cuales son la atmosfera, hidrosfera, litosfera y biosfera.