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Avancemos con la Tectónica Global

Ya venimos hablando hace rato del gran paradigma que enmarca todo el conocimiento geológico actual, y antes de seguir avanzando, convendría que repasaran los conceptos que ya hemos ido adquiriendo. Para ello, les dejo un link para que vayan a leer los temas que se supone que ya dominan, y les recomiendo seguir todos los links que en cada post vayan encontrando, para que su conocimiento sea más completo aún.

Lo último que habíamos visto es la historia de las reuniones y dispersiones de placas litosféricas que han tenido lugar a lo largo de la historia del planeta.

Hoy vamos a empezar a mirar con un poco más de detalle la manera en que esas placas se mueven unas respecto a otras, lo cual nos preparará para entender los fenómenos resultantes de esa dinámica.

¿Cómo es el movimiento general de las placas?

Las placas tectónicas se mueven casi permanentemente, con velocidades promedio de 2,5 cm/año, llegando en algunos sitios, o en algunos acontecimientos particulares, a triplicar y aún más esa velocidad. Los momentos en que por alguna razón el movimiento resulta impedido, son los que generan acumulaciones de energía que a su vez dan lugar a eventos sísmicos de gran magnitud, cuando finalmente se destraban.

Es importante tener en cuenta que debido a que el deslizamiento de las placas ocurre en un planeta acotado en el espacio, esas placas necesariamente se rozan entre sí en algunos puntos, colisionan en otros y se desgarran y deforman en otros sitios. Según cómo interactúen esas placas, se definirán diversos cambios, a veces espectaculares (sismos y volcanes, entre otros), y otras veces de extrema lentitud (metamorfismo profundo, por ejemplo).

Es por eso que los contactos entre las placas son las zonas más activas del planeta, y lo que pase en ellos dependerá del tipo de relaciones que se entablen entre esas porciones móviles.

¿Qué puede decirse del famoso símil con una cinta transportadora?

Antes de seguir adelante, es muy importante aclarar un concepto que puede conducir a malas interpretaciones.

Empecemos por señalar que existen algunos lugares en los que las placas se alejan entre sí, empujando en su avance a las restantes placas con las que están en contacto. Obviamente, ya que la Tierra no se expande en la medida en que estas derivas deberían provocar; en algún lugar, algún volumen de rocas debe perderse. Efectivamente, en los extremos opuestos, otras placas se hunden en las profundidades terrestres con lo que el circuito se cierra.

De resultas de este principio básico, resultó muy arraigado en el imaginario popular el concepto de una especie de cinta transportadora, asimilable a la de una fábrica o a la de una caja de un supermercado, un poco como lo vemos en la figura que ilustra el post.

Muy bonito, pero si lo tomaron al pie de la letra, cayeron en una trampa muy común, porque tal circuito no sería posible, por la sencilla razón de que la tierra no es una superficie plana horizontal como la de los ejemplos mencionados, sino que se trata de un cuerpo más o menos semejante a un esferoide (un geoide, en realidad, como les expliqué en otro post). Por tal razón, los movimientos de las placas no son lineales sino rotacionales, alrededor de ciertos puntos particularmente activos. Y por esa misma causa, las relaciones de contacto entre las placas son complejas y provocan diferentes procesos a veces muy espectaculares.

¿Qué importancia tiene el movimiento relativo de las placas?

Muchísima, ya que define no solamente los eventos que se producen en cada sitio del planeta, sino también el tipo de materiales que en esos eventos se originan, y la evolución posterior de su modelado. Son en definitiva la clave que permite interpretar el pulso mismo del planeta.

¿Qué tipos de contactos existen entre las placas?

Figura 1


Repito una vez más, entonces, que las placas pueden entrar en contacto entre sí de muy diversas maneras, y para sistematizar la información les he preparado el cuadrito introductorio que se ve en la figura 1 y que en seguida pasaremos a analizar con un poquito más de detalle.


Lo primero que notarán es que hay casos en que las placas se acercan entre sí hasta colisionar inclusive, situación en que se habla de bordes de destrucción, porque el material afectado cambia de carácter. Un término más neutral con que se designa esa situación es contacto convergente, en alusión a las direcciones relativas de los movimientos de las placas.

En otros casos, los contactos son divergentes, porque las placas se separan en lugar de aproximarse, y se llaman también de construcción, porque abren camino a la salida de nuevos materiales desde las profundidades. Existe por fin una alternativa donde el material no se gana ni se pierde, y de allí surge la denominación bordes de conservación, conocidos también como transformantes o de transformación por el cambio de carácter del movimiento relativo entre las placas. La figura que encabeza el post sintetiza esas tres alternativas, de manera lo bastante esquemática como para ser comprensible, pero haciendo la simplificación que les mencioné más arriba, de asimilar el modelo a deslizamientos lineales (ideales) en lugar de las rotaciones que ocurren en la realidad.

Allí donde ven las flechas enfrentadas se trata de contactos convergentes, donde se oponen, hay contactos divergentes, y las rupturas en los contactos divergentes, son contactos de transformación.

Valga este post como una introducción sencilla y esquemática, ya que a partir del siguiente encuentro en que abordemos este tema, ya estaremos metiéndonos en detalle en cada uno de los tipos de contacto, para entender la dinámica en ellos y los resultados característicos.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de:

Khan, M.A. 1980. Geología global. Ed Paraninfo. Madrid. 202 págs. ISBN: 84-283-1047-5.

International Conference on Geosciences and Tectonics ICGT on September 16-17, 2023 in Zurich, Switzerland

International Conference on Geosciences and Tectonics (ICGT) September 16, 2023 - Zurich, Switzerland

International Conference on Structural Geology and Geosciences ICSGG on June 28-29, 2023 in London, United Kingdom


International Conference on Structural Geology and Geosciences (ICSGG) June 28, 2023 – London, United Kingdom


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Date: June 28-29, 2023
Final Submission: May 27, 2023

Organization: World Academy of Science, Engineering and Technology

International Conference on Advanced Geosciences and Tectonics ICAGT on June 21-22, 2023 in Venice, Italy

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Location: Venice, Italy
Date: June 21-22, 2023
Organization: World Academy of Science, Engineering and Technology

La teoría de la expansión de la Tierra

Otra vez vengo a traerles una teoría que fue originalmente creada como una explicación completa en sí misma, y que luego de pasar por un camino de evolución y tras sucesivas correcciones se transformó en el concepto de expansión del fondo oceánico; hipótesis que a su vez fue más tarde absorbida por el paradigma mucho más complejo que conocemos como Tectónica de Placas o Global.

Ya antes hemos hecho alguna referencia a la expansión del fondo oceánico y pronto vendrá un post muy detallado sobre ella, pero ahora veremos los conceptos previos que condujeron hacia su formulación final, y que en su momento postulaban una expansión de la Tierra toda, como causa suficiente para explicar su configuración superficial.

¿Cuándo y cómo surgió la idea de una Tierra en expansión?

En las primeras décadas del S XX, cuando recién empezaba a conocerse la Teoría de Wegener sobre la deriva continental, algunos pocos científicos se entusiasmaron con ella en lugar de defenestrarla como la mayoría, y aportaron sus propias observaciones. Entre ellos se encontraba Carey, quien hasta cuatro décadas más tarde- según veremos- siguió buscando comprobaciones científicas.

Esta teoría se fue generando a través de las siguientes observaciones:

  • En los tiempos actuales sólo un tercio de la superficie planetaria está ocupada por continentes. En la teoría de expansión se explicaba esa característica suponiendo un tiempo en que la cubierta habría sido continua y se habría ido fragmentando como respuesta a una Tierra con un volumen cada vez mayor. Un efecto semejante al de la camisa del increíble Hulk que terminaba hecha pedazos cada vez que el pacífico científico se convertía en un mutante superdesarrollado.
  • El ajuste de las costas de continentes que antes habrían estado unidos es mucho más preciso si se lo imagina sobre un globo terráqueo más pequeño que el presente.
  • Se explican bien de esta manera los fenómenos tensionales, salvando así la principal crítica a la anterior teoría de contracción.

Les recuerdo una vez más que esta teoría no pudo superar determinadas objeciones, de modo que sólo sobrevivió en el marco de la Tectónica Global, a través de su «hija», la teoría de expansión del fondo oceánico, que ya analizaremos en el futuro.

¿Qué posibles causas se sugirieron para la expansión global?

Si bien nunca se alcanzó un acuerdo, y la formulación de las diversas explicaciones posibles siempre partía de postulados previos esencialmente especulativos y sin comprobación absoluta, voy a presentarles ahora las dos hipótesis con mayor consenso:

  • Decrecimiento del valor de la constante de la gravedad G. Esta teoría fue formulada por el ingeniero británico Paul Adrien Maurice Dirac nacido en Brístol, el 8 de agosto de 1902, y fallecido en Tallahassee el 20 de octubre de 1984. Este científico fue uno de los impulsores de la mecánica cuántica, y propuso el decrecimiento de G como la explicación válida no sólo para la expansión de la Tierra sino de la del Universo todo. En su hipótesis, un valor de G que disminuye con el tiempo implica que también disminuye la presión en el interior de la Tierra, ya que depende de G, a través del peso que ejercen sobre los materiales profundos toda la columna de los sobreyacentes. Ese alivio de la presión se traduciría naturalmente en un aumento del volumen, es decir una expansión global.
  • Disminución de la densidad de los materiales del núcleo terrestre. En esta teoría el postulado de origen es que los materiales del núcleo son formas metaestables de alta presión, formadas junto con el planeta, y al enfriarse éste, los minerales habrían cambiado a fases más estables, de baja densidad. Disminuyendo la densidad, si la masa se mantiene invariable, lo que aumenta es el volumen, y ese aumento es el causante de la expansión de la Tierra en su conjunto. Conviene señalar que esta hipótesis es exactamente opuesta a la de Urey que veremos más adelante en otro post, y que supone un núcleo en crecimiento por migración hacia él de los materiales más densos del manto que lo envuelve. Como ninguna de las dos alternativas tiene comprobación suficiente, las dos posiciones tienen sus respectivos seguidores.

¿Qué pruebas sustentan la existencia de algún grado de expansión en la Tierra?

No son pocas, de lo cual se infiere que una cierta expansión se produce en efecto, aunque no alcance por sí misma para explicarlo todo, como era la pretensión original. Veamos algunas de esas pruebas.

  • Observación del bandeado de algunos fósiles. Entre muchos otros organismos que tienen anillos de crecimiento que pueden relacionarse muy bien con intervalos temporales y que a la vez son claramente visibles, los corales son de los que más utilidad prestan. Entre otras cosas porque hay ejemplares tan antiguos como los devónicos, con un excelente estado de conservación. Estos organismos tienen anillos de crecimiento diarios, con espesores del orden del medio milímetro, que quedan incluidos en bandeados más gruesos correspondientes a ritmos mensuales, y éstos a su vez en paquetes anuales. Contando y relacionando unos con otros llegó a establecerse que el año devónico habría tenido alrededor de 400 días. Esto puede explicarse muy bien con una rotación de la Tierra que se ha ido haciendo progresivamente más lenta con el tiempo, ya que en el intervalo en que antes rotaba 400 veces, hoy apenas llega a 365 giros sobre sí misma. Ese retraso, según muchos investigadores es el resultado directo de un aumento en el momento de inercia causado por la expansión planetaria.
  • Experimento de Carey.  Fue realizado según su diseño, en el año 1986, y en él se utilizaron dos receptores, representados por A y B en la figura que ilustra el post, y ubicados lugares de la Tierra distantes entre sí, pero alineados con el mismo quasar cuyas emisiones de radiación recibían. Debido a la curvatura de la Tierra, el receptor más próximo (A) recibiría primero la señal de las emisiones. Si se mide el tiempo de retardo y se aplican principios geométricos básicos, puede inferirse la diferencia de distancia entre cada punto de observación y el quasar. Repitiendo las mediciones y sus cálculos correspondientes cuando ha transcurrido algún tiempo, esa distancia no debería haber variado, si todas las posiciones son invariables. No obstante, en un intervalo de diez años hubo un cambio medible y no despreciable (C en el dibujo). Si las estaciones receptoras han permanecido en su sitio, una explicación muy posible para el hecho de que C haya disminuido, indicando que B está más cerca que antes del quasar, sería una disminución de la curvatura de la Tierra relacionable con una expansión de su volumen.
  • Otros indicios paleontológicos. Este aporte desde la Paleontología es muy interesante. Paso a explicarles. Comencemos por informarnos sobre algunos principios de la fisiología. La distancia máxima hasta la cual el corazón de un vertebrado puede bombear la sangre en las arterias del cuello para alcanzar el cerebro, es fuertemente dependiente de la fuerza de la gravedad que tiende a producir su retorno hacia abajo. A mayor gravedad, más tendencia al retroceso y menos distancia puede recorrer el flujo sanguíneo. Hoy los cuellos más largos por ese motivo son los de las jirafas. Sin embargo, en el pasado hubo dinosaurios que eran mucho más grandes y cuyos cuellos eran también bastante más largos. La explicación de por qué ese límite superior ha descendido tanto, podría ser, en parte, un aumento en la gravedad. Y una mayor fuerza de gravedad en el presente puede deberse a un aumento de la masa de la tierra. Y estando la masa estrechamente vinculada con el volumen, puede atribuirse ese cambio a una expansión terrestre, asumiendo que no se ha comprobado un aumento en la densidad de los materiales como para justificar esa diferencia. Como en algún punto anterior hemos hablado de un decrecimiento de G, les recomiendo especialmente ir a leer el post sobre la gravedad que he linkeado más arriba para entender claramente cómo es que el efecto gravitacional puede aumentar aun cuando la constante G decrezca o no cambie.

¿Cuáles fueron las críticas que se hicieron a esta formulación original?

En primer lugar, a partir de las diversas explicaciones que se formularon para explicar la expansión, se realizaron diversas mediciones de la proporción en que habría tenido lugar esa expansión. Ninguno de los resultados es consistente con la imagen actual del planeta.

En segundo lugar, así como la teoría opuesta (la de contracción que ya vimos en otro post) no podía explicar los procesos tensionales, en este caso la teoría de expansión no puede aplicarse para dar razón de los múltiples procesos compresionales que se pueden observar, sobre todo en las grandes cadenas plegadas.

Por estas críticas fue necesario resignar la pretensión de explicar la configuración superficial de la Tierra como resultante de su expansión global.

Lo que de ella se rescata, con el apoyo de las pruebas ya expresadas, resultó ser el germen del modelo de expansión del fondo oceánico que es parte integrante y esencial de la Tectónica de Placas, según veremos en un próximo post, con todo detalle.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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

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