Locos por la Geología

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Ya venimos avanzando bastante en al análisis de la Tectónica Global o de Placas, pero siempre hay mucho más para ir añadiendo. Hasta aquí hemos hablado de dos de las tres posibilidades que tienen lugar en el movimiento convergente de las placas. Queda aún la tercera situación, pero como en ella no tiene lugar ninguna subducción, creo que es el momento oportuno de agregar un pequeño detalle a nuestro conocimiento del proceso subductivo antes de dejarlo atrás por un tiempo.

Vamos a hablar de las zonas de Benioff.

¿Qué son las zonas de Benioff y cómo se las determina?

Las zonas de Benioff, también llamadas de subducción o de Gutemberg, son los planos teóricos en los que las porciones terminales de una placa se hunden bajo otra durante el avance convergente. Se pueden considerar como los planos de deslizamiento del material – inicialmente superficial- que se va reintroduciendo hacia el manto.

Su determinación se realiza trazando el plano que reúne los hipocentros de los terremotos que se registran en la región en análisis. No es casual que ellos se agrupen en un plano que puede dibujarse con cierta definición. Esto y los detalles que veremos en seguida, pueden verse claramente en el esquema que ilustra el post.

¿Qué ocurre en las zonas de Benioff?

Como hemos dicho, allí se concentran los hipocentros sísmicos del área, hasta una profundidad aproximada a los 700 km de profundidad. Más allá de ese nivel, las liberaciones repentinas de energía que definimos como sismos se hacen muy raras, hasta cesar por completo porque las placas en descenso comienzan a perder su rigidez. como respuesta al ascenso de temperatura y la incipiente fusión de los materiales, que resulta de ese aumento térmico.

¿Qué fenómenos se explican gracias a este conocimiento?

La tecnología disponible permite, mediante el análisis del primer movimiento en un terremoto, definir el carácter de los esfuerzos involucrados. Es decir que puede distinguirse entre esfuerzos tensionales (o también denominados extensionales) y compresionales.

Analicemos ahora la figura entendiéndola como pasos sucesivos en el avance de la placa que subduce.

En un primer tiempo (hablamos de tiempos muy prolongados ya que la convergencia de las placas es realmente lenta), todo el cuerpo en descenso está sujeto a esfuerzos de tensión, por su propio peso. Esto sucede entre unos 100 y 300 km de profundidad.

Cuando la placa se encuentra con materiales más profundos, y ya más densos, entre los 300 y los 700 km de profundidad, sufre la resistencia que esos materiales le oponen, por lo cual los esfuerzos se vuelven mayormente compresionales en el extremo de avance, pero siguen siendo tensionales en la parte más somera.

Luego toda la placa sufre compresión hasta alcanzar ruptura, y fusión parcial de los extremos desprendidos, según procesos particulares que dependen de la litología y profundidad involucradas. A partir de esa profundidad que ya señalamos que ronda los 700 km, los esfuerzos se minimizan y ya no se producen terremotos.

Esto explica por qué los hipocentros se encuentran esencialmente entre los 100 y los 700 km de profundidad.

Un abrazo y hasta el próximo miércoles, con un post informativo. Graciela.

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Khan, M.A. 1980. Geología Global. Editorial Paraninfo. Madrid. ISBN 84-283-1047-5. 202 págs.

Hoy nos ha sorprendido la noticia de un evento sísmico de gran magnitud en Rusia, y hablaremos un poco al respecto.

¿Cuándo y dónde ocurrió el terremoto?

El terremoto tuvo lugar en la península de Kamchatka, en Rusia, el día 29 de julio de 2025 a las 23:24:50 hora local según el sistema UTC. Las correspondientes coordenadas son 52.530° de latitud Norte y 160.165° de longitud Este.

¿Qué características tuvo?

Fue verdaderamente importante ya que alcanzó una magnitud 8,8 Richter, pero fue baja su intensidad, ya que no se registraron víctimas fatales, salvo en el caso de un accidente automovilístico debido al movimiento telúrico.

La profundidad del hipocentro fue de 20,7 km, afectando notablemente el suelo marino, con la consecuente producción de grandes olas, conocidas como tsunamis.

¿Cuál es el marco geológico del evento?

La zona afectada forma parte del Arco de las Kuriles-Kamchatka, que se extiende por aproximadamente 2.100 km desde Hokkaido en Japón, pasando precisamente ´por la península de Kamchatka hasta encontrarse con el Arco de la Aleutianas.

En esa zona, la placa Pacífica subduce bajo la Norteamericana, en un lugar que algunos proponen designar como microplaca de Okhotsk. Este proceso subductivo ha generado la cadena volcánica de las Kuriles, y la fosa Kuriles-Kamchatka, donde la placa Pacífica desciende hacia el manto con una velocidad estimada de entre 79 y 83 mm por año, según la porción en que esa velocidad sea medida.

Esta situación hace que la zona que se sacudió ayer sea una de las sísmicamente mas activas del mundo, con algunas caracteríticas particulares, tales como el hecho de que precisamente en las inmediaciones de Kamchatka, el ángulo de las subducción decrece de los 55 grados que ostenta en el sur hasta los 35 grados propios del lugar. También el promedio de profundidad máxima de los sismos disminuye de 600 a 200 km.
En el momento en que estoy escribiendo esto, escucho la información de que ha comenzado a registrarse una erupción volcánica en el arco de que nos ocupamos. Esto me lleva a preguntarme si se trata de un evento sísmico de origen volcánico, es decir que el movimiento subterráneo de magmas es responsable de la ruptura del equilibrio metaestaestable del área de contacto entre las placas; o si por el contrario ha sido el sismo el que ha abierto nuevos caminos al ascenso del material ígneo. También podría haber un sincronismo y tratarse de una convergencia de causas.

¿Por qué se alertó en todo el Océano Pacífico y sus costas acerca de la posible ocurrencia de tsunamis?

Porque es una consecuencia lógica y muy probable cuando el evento ha sido tan somero, y ha afectado los fondos marinos. Por otra parte, los tsunamis no reconocen límites en su avance y pueden afectar las costas de más de un continente.

Para aquéllos de mis lectores que residen en Chile, Ecuador, Perú, Colombia y otras zonas bajo alerta, les recomiendo leer los posts relativos a cómo actuar en casos de tsunamis.

¿Qué cabe esperar ahora?

Ya la principal consecuencia, que es la eventual ocurrencia de tsunamis o maremotos como se los llama en algunos lugares, se está comentando en toda la prensa mundial, de modo que no agregaré nada más a ese respecto, pero añadiré lo que siempre digo: en la zona habrá nuevos sismos (que ya se están registrando) hasta alcanzar un nuevo equilibrio, pero su magnitud irá en descenso porque ya se ha liberado gran parte de la energía acumulada.

Por otro lado, todas las zonas sísmicas de las dos grandes placas involucradas, deberán extremar sus monotoreos, porque todas ellas deberán también reacomodarse en el rompecabezas de la tectónica global.

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Un abrazo y hasta el viernes. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es del Servicio Geológico de los Estados Unidos.

Cuando les hablé de subducción por última vez, les aclaré que todavía nos quedaba mucha tela para cortar, porque se trata de temas muy importantes y llenos de derivaciones. Siempre habrá algo para agregar cuando de tectónica de placas se trata.

Hoy haremos algunas aclaraciones relativas a la configuración de las zonas afectadas por la subducción, para agregar algo más de detalle a conceptos sobre los que ya hemos conversado. Obviamente no deben dejar de leer los posts anteriores porque en general no volveré sobre cosas ya expresadas.

¿Cómo es la estructura general de un contacto subductivo?

Antes de presentar la estructura general, debe aclararse que siempre se trata de sistemas complejos, y que cada situación es prácticamente única. Por eso habrá una gran cantidad de matices y variaciones, no solamente entre distintos contactos subductivos, sino también a lo largo de un mismo contacto, ya que su extensión puede alcanzar cientos o miles de km, en los que muchos factores cambian.

Por supuesto la mayor diferencia surge del carácter de las placas que entran en contacto, (oceánicas o continentales), pero existe también un caso en que se combinan ambas situaciones, lo cual ocurre en la zona de las Aleutianas, afectadas por el descenso de la placa Pacífica bajo la Norteamericana. En ese contacto, en su porción occidental la subducción implica un contacto océano-océano, mientras que en la parte oriental, la placa Pacífica subduce bajo la masa continental de Alaska, que es parte de la placa Norteamericana.

Hechas estas salvedades, veamos las cuatro principales estructuras de las zonas de subducción:

1. Fosa oceánica.
2. Arco volcánico.
3. Antearco.
4. Trasarco o retroarco.

¿Qué es una fosa oceánica?

La fosa oceánica, tal como su nombre lo indica es un región del mar donde se alcanzan grandes profundidades, producto del descenso de la placa litosférica oceánica hacia el interior del manto.

Aparentemente la profundidad de las fosas se ve afectada por la temperatura de la placa en descenso, que incide sobre su densidad. Por eso las fosas más profundas se encuentran en el Pacífico occidental, de baja temperatura. Es allí donde se encuentran fosas como la de las Marianas, que alcanza hasta algo más de 11.000 metros por debajo del nivel del mar.

Existen fosas de profundidades algo menores en la subducción de las regiones de Perú y Chile; y fosas apenas insinuadas, donde placas calientes se hunden con pendientes muy suaves, como sucede en la porción central chilena, y en Cascadia, región en que la placa de temperaturas elevadas denominada Juan de Fuca subduce muy tenuemente por debajo del suroeste de Canadá y el noroeste de los Estados Unidos.

Éste es el proceso que explica por qué no son las zonas centrales de los océanos las más profundas- como cabría esperar- sino por el contrario lo son sus bordes,

¿Qué es un arco volcánico?

Los arcos volcánicos se generan en la placa que permanece en superficie durante el proceso de subducción. Aquí se deben analizar dos situaciones diferentes que si bien he ido ya presentando en otros posts, nunca está de más recordar: si las dos placas que convergen son oceánicas, cuando una subduce debajo de la otra, el ascenso térmico produce fusión parcial de los materiales que le sobreyacen, generando magmas que al llegar a la superficie del mar se enfrían y solidifican formando los arcos volcánicos de que venimos hablando.

Ejemplos de este caso son los arcos de islas de las Marianas, las Nuevas Hébridas, las Tonga y las Aleutianas.

Cuando, en cambio, la placa oceánica subduce debajo de una continental, el arco volcánico ocurre en el propio continente, como ocurre en los Andes, donde la topografía incluye picos volcánicos que hasta pueden superar los 6.000 msnm.

¿Qué es la región de antearco?

Este término designa a la zona situada entre la fosa y el arco volcánico. Si se lo visualiza desde la placa que subduce, (y pensando en el sentido del movimiento de descenso, es decir, qué va primero) está por delante del arco volcánico que se haya formado, de allí su nombre.

En esas regiones, tanto el material piroclástico procedente del vulcanismo propio del arco, como los sedimentos erosionados desde la masa continental más próxima, se van acumulando. La placa en avance va también transportando hacia esa zona los sedimentos depositados con anterioridad en los fondos marinos, ya se trate de materiales detríticos u organógenos. Al encontrarse con ascensos de temperatura de importancia, muchos de ellos sobrellevan cambios metamórficos, según procesos que explicaré en otros posts más adelante.

¿Qué es la región de trasarco?

Se trata de la región situada en el lado del arco volcánico opuesto a la fosa, es decir la vertiente opuesta del arco mismo. Mirando desde la placa que subduce, está detrás del arco, o lo que es lo mismo al final del «tren» que se mueve.

También allí se acumulan sedimentos procedentes del mismo arco, y se producen allí fuerzas tensionales que estiran y adelgazan la corteza, como resultado de un fenómeno que incluye gravitación y succión, pero que es lo bastante interesante como para ameritar su propio post, ya que explica también algunas características sísmicas.

Por hoy, ya los debo haber cansado bastante de modo que hasta aquí llegamos.

Un abrazo y hasta el miércoles, con un post informativo. Graciela,

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La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Hoy vamos a dar un nuevo pasito para comprender la Tectónica global, eligiendo como tema la segunda forma posible de contactos convergentes entre placas.

Se trata esta vez de la situación en que colisionan dos placas de corteza oceánica, es decir que ocurren fenómenos diferentes a los que se dan en el encuentro entre una placa coninental y una marina, tema del que ya hablamos antes.

Hoy les presento el tema de manera muy simplificada, pero se me acaba de ocurrir que en un próximo post podría darles un pequeño glosario de términos específicos con su explicación, lo que ampliaría más el conocimiento. Por ahora, en una primera aproximación, prefiero no complicarlos con demasiados términos técnicos.

Empecemos pues:

¿Cómo es el proceso general de subducción entre dos placas oceánicas?

Lo primero a recordar es que tratándose de dos placas de densidad y composición aproximadamente iguales, y no siendo ninguna de ellas lo suficientemente liviana como para tender a montarse sobre la otra, cualquiera de ellas puede subducirse hacia el manto, pero es más probable que lo haga la que se mueve con mayor velocidad, pues la propia inercia tiende a continuar su movimiento en la dirección que ya trae.

Así pues, nos encontramos ante una placa oceánica que se hunde y es portadora de sedimentos que se depositaron sobre ella cuando era el piso oceánico, y por ende el destino final de los sedimentos continentales – dominantemente detríticos- transportados por la erosión y la remoción en masa; y de los sedimentos organógenos de los propios fondos marinos.

Por esa razón, a medida que se hunde en profundidades que ya sabemos aumentan su temperatura según el gradiente geotérmico, los minerales presentes se irán acercando a sus puntos correspondientes de fusión, y en algún momento comenzarán los procesos ígneos, con la generación de magmas, que como se ve en la figura, buscarán el alivio de las presiones ascendiendo a favor de fisuras preexistentes o por su propio movimiento generadas. Por supuesto se trata de procesos que pueden llevar entre miles y millones de años, pero en algún momento, los magmas en ascenso provocarán fenómenos volcánicos que darán origen a nuevas rocas al solidificarse.

También puede suceder que el calor generado en el descenso produzca ascensos solamente de materiales volátiles y aguas sobrecalentadas, y no necesariamente de los magmas en su totalidad; pero esos materiales calientes hacen aumentar la temperatura de la placa que los sobreyace y es muchas veces el propio material de esa placa- que nunca descendió- el que se funde y provoca el vulcanismo.

A lo largo de todo el contacto, las nuevas rocas generan arcos de islas, como les he adelantado ya en el post al que los he remitido más arriba.

Las lavas producidas en placas oceánicas tienden a ser más básicas que las de los fondos continentales, y generan complejos litológicos más o menos característicos, sobre los que profundizaremos en otros posts.

Veamos ahora los efectos generales resultantes.

¿Cuáles son sus resultados visibles?

En primer lugar, se generará en la zona de ingreso de la placa hacia el interior terrestre, una fosa de gran profundidad, marcada en el gráfico por la ligera curvatura hacia abajo de la placa que permanece en superficie, y que por supuesto sigue el trazo y extensión de la zona de contacto entre las dos placas.

Luego, avanzando en la misma dirección en que lo hace la placa descendente, aparece el arco insular, que se forma sobre la placa que permanece en superficie. Es decir, por delante de la dirección de avance de la placa en subducción.

Toda la zona manifiesta obviamente intensa actividad volcánica, (no debe olvidarse que todas las islas en esta zona son precisamente de origen ígneo) y sismicidad acompañante.

¿Dónde pueden señalarse ejemplos de esta situación?

Japón es el ejemplo emblemático, donde colisionan la placa Pacífica y la Australiana, ambas con bordes oceánicos. Otro ejemplo muy particular es la isla de Pascua que constituye una unión triple, de la que hablaremos más adelante en otro post. En general la Polinesia se ha ido constituyendo por arcos insulares de este origen.

Por su parte, responden a esta dinámica las grandes fosas, como la de la Marianas, Tonga, Kermadec, etc.

¿Qué puede agregarse?

Muchísimas cosas, razón por la cual deberé referirme a ellas poco a poco en sucesivos encuentros, porque ya tengo muy claro que los posts muy extensos no se leen en su totalidad.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio

Seguimos avanzando paso a paso en el conocimiento del actual paradigma vigente en Geología: la Tectónica de placas, o como yo prefiero llamarla, Tectónica Global.

Ya hemos adelantado muchos conceptos previos, y nociones generales. También hemos visto los tipos de contactos entre las placas, y hablamos de los bordes divergentes y de los convergentes entre dos placas oceánicas. Hoy veremos otro de esos tipos de bordes: un contacto convergente entre placas de distinto carácter.

¿Qué pasa cuando las placas involucradas son de distinto carácter?

Según ya he señalado otras veces, las placas continentales y oceánicas tienen diferente composición petrológica y química dominante, de modo que cuando ambas se enfrentan en un desplazamiento convergente, sólo una de ellas puede hundirse por su mayor densidad, y es la oceánica. La placa continental por sus propias características se resiste a descender. Es decir que, como se ve el gráfico, lo que allí llaman placa inferior, puesto que es la que baja en dirección al manto, es siempre la oceánica. Como también es notable en el dibujo, la continental permanece en superficie, por lo cual allí la llaman superior, aunque no sea el término habitual.

En definitiva hay una subducción de la placa oceánica que porta materiales que cambiarán de estado, razón por la cual se considera que este tipo de contacto es destructivo, como expliqué en un post anterior.

¿Qué efectos tienen lugar en profundidad?

Ya sabiendo que la placa que desciende es la oceánica, cabe preguntarse qué va a sucederle en ese nuevo entorno en el que se va introduciendo.

Es algo obvio que la temperatura en profundidad estará lo suficientemente aumentada como para que se inicie un proceso de fusión de aquellos materiales que se encontraban en equilibrio en entornos mucho más fríos.

Por otra parte, la roca que presenta contenido de agua (como es normal en los fondos oceánicos) y es sometida a presión (también presente a grandes profundidades) presenta un punto de fusión más bajo que la roca seca. Esto lo he explicado también antes.

Por supuesto, este material fundido y caliente no es otra cosa que magma, que tiende a moverse hacia arriba, según el sentido de descenso de la presión confinante,

En determinadas situaciones, ese magma alcanza la superficie en el interior del continente, pero próximo al contacto subductivo, generando efusiones volcánicas, según veremos un poco más abajo.

En otros casos, el magma no llega a completar su ascenso sino que solidifica en profundidad, generando un engrosamiento cortical con rocas de carácter generalmente básico por su procedencia desde materiales del fondo oceánico. Ahora bien, como las placas en descenso también son portadoras de sedimentos que llegaron a los fondos marinos desde los continentes aledaños, tampoco esa composición es una regla de oro y el resuktado final presenta alguna variabilidad espacial.

¿Qué fenómenos se observan en superficie?

Analicemos ahora los efectos que pueden observarse en la placa que permaneció en la superficie, vale decir veamos qué pasa en el continente.

Si bien en principio el magma en ascenso es de tipo basáltico, suele ocurrir algo de asimilación al ponerse en contacto con las rocas del lugar, dando por resultado un material más enriquecido en SiO₂ (sílice) tal como ocurre con las rocas de composición andesítica.

Este tipo de magmas, pueden provocar erupciones explosivas, que liberan grandes columnas de cenizas y gases volcánicos, tal como sucedió en 1980 en el volcán Santa Helena.

En la generalidad de las situaciones de subducción de una placa de litósfera oceánica hacia el manto, el proceso genera la formación de un arco magmático equivalente en cierta medida a los arcos de islas de que hablamos en otro post.

Ese arco, junto con el engrosamiento cortical mencionado más arriba, instala una cadena montañosa, conocida como orógeno que se manifiesta linealmente por varios miles de kilómetros de largo, y algunos cientos de ancho. Un claro ejemplo de orógeno es la cordillera de los Andes.

Los ambientes orogénicos implican altas temperaturas y presiones, generadoras de metamorfismo sobre las rocas preexistentes, además de importante actividad sísmica, esfuerzos compresivos tangenciales a la superficie del geoide, y ascenso de materiales ígneos, que pueden formar tanto cuerpos plutónicos a cierta profundidad como dar lugar a intenso vulcanismo.

Dado el caracter siálico de la corteza continental, es en estas situaciones donde pueden formarse los granitos y granodioritas y sus equivalentes volcánicos, todos ellos rocas ígneas de colores claros y densidad relativamente baja, con alto contenido de silicio y aluminio.

En la figura que ilustra el post puede verse la sección transversal de un orógeno con los ambientes tectónicos asociados.

En el arco magmático que mencionamos arriba, pueden distinguirse tres zonas: antearco, arco volcánico propiamente dicho o frente volcánico y retroarco.

El antearco se extiende desde la fosa oceánica generada por la subducción de la placa oceánica, hasta la porción continental donde aparecen las primeras manifestaciones volcánicas, conocido como arco o frente volcánico. La fosa normalmente se sitúa más allá del relieve continental emergido, a distancias variables del límite costero.

El retroarco se encuentra hacia adentro del continente, y se lo considera desde donde finalizan las manifestaciones volcánicas hasta el límite del orógeno.

Así como el orógeno andino se genera esencialmente por la subducción de la placa de Nazca por debajo del continente sudamericano, su continuación hacia el norte, que se manifiesta en la cordillera Cascade, es el resultado de la subducción de la placa de Juan de Fuca bajo la Norteamericana.

¿Se puede agregar algo más?

¿Algo? No, algo no, muuuucho más, pero todo eso será motivo de numerosos posts, ya que todo el paradigma está sujeto a revisiones continuas, y aparecen debates, dudas y discusiones que nos darán mil motivos de encuentro, aun después de que hayamos terminado de conocer las informaciones básicas, que todavía están también lejos de completarse. En otras palabras, no sueñen con que ya conocen todo lo necesario sobre la tectónica global.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio. La otra figura es tomada de Varela, Ricardo 2014. Manual de Geología. Miscelánea 21 del Instituto Miguel Lillo ISSN 1514 – 4836, de donde tomé también alguna información.