GEOSFERA
2-PROCESOS GEODINÁMICOS INTERNOS
Los
que trabajan en minas saben que en las galerías más profundas hace más calor;
en general latemperatura aumenta 3ºC cada
100 metros. Este incremento de la temperatura con la profundidad seconoce como gradiente geotérmico. Si el gradiente
geotérmico se mantuviera constante hasta elcentro de la Tierra se deberían alcanzar temperaturas de unos 200.000 ºC;
los geofísicos consideranincompatibles
temperaturas tan altas con una Tierra sólida y han estimado que la temperaturamáxima es de unos 6.000 ºC. Por tanto el gradiente geotérmico
de 3ºC/100 m sólo es válido para losprimeros
kilómetros, después el gradiente va disminuyendo.
En
cualquier caso vivimos en un planeta que desprende calor ¿Cuál es el origen de
ese calor? Siconsideramos que en sus
orígenes la Tierra fue una esfera incandescente podemos pensar quetodavía mantiene parte del calor original. Esa
energía fluye lentamente por estar parcialmenteretenida por las capas más externas de la Tierra, sólidas y mal
conductoras. El calor primordial,originado
en la colisión de los planetesimales que conformaron la Tierra, continúa siendo
una fuentede calor pero hay otra fuente:
el calor liberado por elementos radiactivos que se descomponenespontáneamente.
El
desprendimiento de calor, también llamado flujo térmico, no es uniforme en toda
la Tierra.Es particularmente elevado en
las dorsales oceánicas, esas cordilleras volcánicas submarinas quecon miles de kilómetros de longitud recorren todos los
océanos. Esto demuestra que el calor no estádistribuido homogéneamente en el interior terrestre. En el manto
terrestre, teóricamente, latemperatura
debería aumentar hacia el centro y debería ser semejante en dos puntos a igualprofundidad. Sin embargo, esto no es así, la
distribución del calor terrestre es irregularencontrándose a una misma profundidad zonas calientes y zonas frías. Como consecuencia seestablece una circulación de materiales calientes hacia arriba y fríos
hacia abajo, es decir corrientes de convección. Las corrientes de
convección del manto son las responsables del movimiento de lasplacas litosféricas. En algunos puntos los “chorros de
calor” arrancan de la base del manto y lleganhasta la litosfera generando magmas y actividad volcánica; son los
llamados puntos calientes comoel de Hawai.
Las
corrientes de convección son el motor que mueve las placas litosféricas y el
movimiento delas placas, a su vez,
explica multitud de fenómenos geológicos. Todo ello se recoge en la Teoría dela Tectónica de Placas que resumimos a continuación:
a)La litosfera
es la capa externa de la Tierra, hasta 100 km aproximadamente, y se
caracterizapor ser rígida.
b)La estructura
y composición de la litosfera es diferente en continentes y océanos: hay unalitosfera
continental y una litosfera oceánica, esta última más delgada y más densa
c)La litosfera
está dividida lateralmente en placas: los límites de las placas coinciden
condorsales, fosas oceánicas y fallas transformantes.
d)Las placas
litosféricas se comportan como bloques rígidos que se mueven entre
sí,desplazándose sobre la astenosfera que tiene un comportamiento plástico.
e)La generación
de litosfera oceánica por intrusión de magma provoca la expansión del
fondooceánico a ambos lados de las dorsales. Esta expansión provoca el
movimiento de loscontinentes.
f)En las fosas
oceánicas o zonas de subducción se produce compresión de placas siendoconsumida
una de ellas, destruyéndose litosfera oceánica (de ahí que también se
denominenbordes destructivos). En las zonas de subducción se genera una
cordillera perioceánica tipoAndes si la subducción ocurre bajo un continente o
se genera un arco de islas volcánicas sila subducción tiene lugar bajo
litosfera oceánica. Cuando se consume toda la litosferaoceánica entre dos
continentes se produce la colisión y la formación de una
cordilleraintracontinental tipo Himalaya.
g)Las fallas
transformantes son un tipo de límite de placas en las que no hay creación
nidestrucción de litosfera oceánica, simplemente un desplazamiento lateral a
favor de grandesfracturas de la litosfera. Las fallas transformantes se
aprecian muy bien en los fondosoceánicos cuando desplazan a la dorsal pero
también se pueden encontrar en otros contextos
h)Los
movimientos de las placas son los responsables de que en los bordes de éstas
seproduzcan muchos fenómenos geológicos interesantes:
•Las enormes
fuerzas implicadas provocan grandes fracturas o fallas en las que
haydesplazamientos repentinos causantes de los terremotos.
•Ante esas
mismas fuerzas, y en determinadas condiciones de profundidad ytemperatura, las
rocas se pueden comportar plásticamente formándose pliegues. Lasnuevas
condiciones también pueden transformar el aspecto de las rocas que frecuentemente
adquieren una estructura esquistosa que caracteriza a las rocasmetamórficas.
•Las elevadas
temperaturas en los límites de placas también favorecen la fusión de lasrocas y
la formación de cámaras magmáticas. El magma puede escapar a la superficieen
forma de erupción volcánica o puede enfriar lentamente en el interior
terrestrehasta convertirse en roca plutónica. Así pues la presencia de rocas
magmáticas, yasean plutónicas o volcánicas, es típica de los límites de placas.
i)Las corrientes
de convección en el manto son las causantes del movimiento de las placas
.Los movimientos
horizontales de las placas explican la formación de las cordilleras demontañas
y de estructuras compresivas. Pero eso no nos debe hacer olvidar que también
existenmovimientos verticales que no son explicados por la Teoría de la Tectónica
de Placas sino por laTeoría de la Isostasia. Según esta teoría la astenosfera
se comporta como un nivel de compensaciónsobre el cual todas las “columnas” de
litosfera ejercen el mismo peso. ¿Cómo se explican entonceslas enormes
variaciones de altitud en los continentes? Se supone que debajo de las montañas
lacorteza tiene raíces muy profundas; de esta manera la porción de manto
litosférico, que es másdenso, se reduce y la columna total de litosfera tiene también
una densidad menor. Por el mismomotivo en las zonas topográficamente más bajas
la corteza continental es más delgada pero esto secompensa con un mayor espesor
del manto litosférico.
La situación
anterior se conoce como equilibrio isostático pero, a veces, ese equilibrio se
rompey se producen los movimientos verticales. Por ejemplo, cuando una
cordillera es erosionadadisminuye su peso sobre la astenosfera y, en cambio,
aumenta el peso de la zona que recibe lossedimentos. En el caso de la
cordillera que se erosiona, el defecto de masa se debe compensar conmás manto
litosférico que provoca un levantamiento del terreno. En el caso de la cuenca
que recibesedimentos sucede lo contrario: se reduce el manto, que se mueve
lateralmente a otras partes, y seproduce un hundimiento de la región. Estos
levantamientos y hundimientos isostáticos unidos a latectónica de placas nos
explican la dinámica cortical de nuestro planeta.