Deriva Continental y Tectónica De Placas

Expansión del suelo oceánico

La idea de que el propio suelo marino se mueve y arrastra a los continentes con él mientras se expande desde un eje central fue propuesta por Harry H. Hess de la Universidad de Princeton en los años de  1960. Se refiere al concepto de que el suelo de los océanos se está separando continuamente a partir de estrechas grietas o zonas de subducción, las cuales constituyen el límite de las cordilleras meso oceánicas o dorsales que se extienden a través de las cuencas oceánicas.

Esta hipótesis fue difícil de confirmar hasta que se conoció y aplico el hecho de que la polaridad del campo magnético terrestre se invertía periódicamente. Se había observado, a partir de las mediciones magnetometrías hechas sobre las rocas del fondo oceánico, que el suelo de los océanos tiene una distribución de bandas magnéticas entre las cuales la intensidad de magnetización cambia bruscamente en bandas lineares, casi paralelas, a las cordilleras o dorsales meso oceánicas. Además, se había elaborado una escala cronológica de las inversiones del campo magnético, y estas señalaron que el valor de la expansión del suelo oceánico era de 2 a 18 cm por año.

Traslación de los continentes. (Deriva Continental)

En estos tiempos, considerando las dificultades que tendrían las plantas para poblar continentes separados por miles de kilómetros de mar abierto, los geólogos creían que los continentes habrían estado unidos por puentes terrestres hoy sumergidos. El astrónomo y meteorólogo alemán Alfred Wegener (1880-1930) fue quien propuso que los continentes en el pasado geológico estuvieron unidos en un supercontinente de nombre Pangea, que posteriormente se habría disgregado por deriva continental. Su libro Entstehung der Kontinente und Ozeane (La Formación de los Continentes y Océanos; 1915) tuvo poco reconocimiento y fue criticado por falta de evidencia a favor de la deriva, por la ausencia de un mecanismo que la causara, y porque se pensaba que tal deriva era físicamente imposible.  Los principales en los que Wegener baso su hipótesis son:

1.- los continentes actuales proceden de la fragmentación de una única masa continental (Pangea) y, a partir de su separación, iniciaron un movimiento de deriva o traslación  re4lativa entre ellos.

2.- la semejanza de las líneas de las costas de ciertos océanos, especialmente las del atlántico, en donde América, Europa y África pueden encajar unas con otras.

3.- las semejanzas entre las plantas y animales fósiles de ciertos continentes, como América de norte y Eurasia, muestran analogías, lo que indicaría que se originaron a partir de una misma masa continental.

Los principales críticos de Wegener eran los geofísicos y geólogos de los Estados Unidos y de Europa. Los geofísicos lo criticaban porque los cálculos que habían llevado a cabo sobre los esfuerzos necesarios para desplazar una masa continental a través de las rocas sólidas en los fondos oceánicos resultaban con valores inconcebiblemente altos. Los geólogos no conocían bien las rocas del hemisferio sur y dudaban de las correlaciones propuestas por el científico alemán. A pesar del apoyo de sus colaboradores cercanos y de su reconocida capacidad como docente, Wegener no consiguió una plaza definitiva en Alemania y se trasladó a Graz, en Austria, donde fue más ampliamente reconocido.

Hoy en día el ensamble de los continentes se hace con computadoras digitales capaces de almacenar y manipular enormes bases de datos para evaluar posibles configuraciones geométricas..

LOS DATOS A FAVOR DE PANGEA
 

·         Datos litológicos y estructurales

Las distribuciones de rocas cristalinas, rocas sedimentarias y yacimientos minerales forman patrones que continúan ininterrumpidos en ambos continentes cuando Sudamérica y Africa son restituidos cerrando el océano Atlántico. Por ejemplo, las cadenas montañosas orientadas E-W que atraviesan Sudáfrica continúan cerca de Buenos Aires, Argentina. Los estratos sedimentarios tan característicos de sistema Karoo en Sudáfrica, que consisten en capas de arenisca y lutita con mantos de carbón, son idénticos a los del sistema Santa Catarina en Brasil.

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Datos paleontológicos

Estudios de la distribución de plantas y animales fósiles también sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris, están ampliamente distribuidas en rocas de África, Sudamérica, India y Australia. La distribución de fósiles de vertebrados terrestres también apoya esta interpretación. La existencia de tetrapodos en todos los continentes durante el Triásico es una indicación de que había conexiones terrestres entre las masas continentales. En particular la distribución del reptil fósil Mesosaurus en África y Sudamérica, dadas sus características tan distintivas y la ausencia de especies similares en otras regiones es un fuerte indicio de una continuidad entre estos continentes durante el Pérmico.

Hoy en día la idea de que los continentes actuales estuvieron unidos formando Pangea en el Permo-Triásico, y que empezaron a disgregarse a partir del Jurásico, es aceptada con pocas reservas. 

Tectónica de placas 

La idea principal está basada en el trabajo del canadiense J. Tuzo Wilson  llamado fallas de transformación  escrito en 1965. Fue quien por primera vez menciono la palabra placas,  sin embargo, su formulación completa y su desarrollo se debieron a tres científicos: Jasón Morgan, dan Mackenzie y Xavier le Pichón.

En 1967, Morgan tuvo la idea de dividir a la superficie de la tierra en 20 bloques. Esta original y rigurosa división estimulo rápidamente a Le Pichón para intentar una ambiciosa recopilación de datos sobre zonas de fracturas y anomalías magnéticas de toda la tierra.

El rompecabezas de placas tectónicas

Después de que los geofísicos habían sido los más asiduos críticos de la hipótesis de deriva continental, es curioso que la evidencia más contundente que finalmente se acumuló a favor de la hipótesis haya sido precisamente de índole geofísica. En los años 30 el geofísico japonés Wadati documentó el incremento en la profundidad de los sismos en función de la distancia tierra dentro hacia el continente. Al mismo tiempo el sismólogo Hugo Benioff documentaba la misma variación y resaltaba el hecho de que las zonas de alta sismicidad no estaban distribuidas de manera uniforme sobre el globo terráqueo, sino que éstas se alojaban en fajas más o menos continuas asociadas a algunas márgenes continentales.

Después de la Segunda Guerra Mundial, y en gran medida por razones militares, se desarrolló la nueva ciencia de la oceanografía, durante los años 50. Los oceanógrafos documentaron la presencia de una enorme cadena montañosa submarina en el medio del Atlántico Norte que se levantaba más de 2,000 m sobre los abismos de aproximadamente 4,000 m de profundidad a cada lado. A principios de los años 60 el geofísico H.H. Hess sugirió un mecanismo que podría explicar la deriva continental, basándose en las variaciones topográficas de los océanos. Hess propuso que las rocas de los fondos marinos estaban firmemente ancladas al manto que les subyacía. Conforme se apartaban dos enormes masas de manto, acarreaban pasivamente el fondo oceánico y surgía de las profundidades terrestres material fundido que formaba una cadena volcánica y que rellenaba el vacío formado por la separación de los fondos oceánicos. Si esto fuera cierto, razonó Hess, para evitar un crecimiento indefinido de la Tierra era necesario que en alguna parte de ella fuera consumido material cortical. Propuso entonces que los sitios donde esto ocurría eran las profundas fosas oceánicas que bordeaban algunos continentes y arcos de islas. 

En 1963, los geofísicos ingleses Frederick Vine y Drummond Matthews, de la Universidad de Cambridge, publicaron un artículo en la revista Nature donde presentaron datos a favor de la brillante pero especulativa idea de Hess. En este artículo, Vine y Matthews reportaron mediciones de anomalías magnéticas en los fondos marinos al sur de Islandia, obtenidas mediante un magnetómetro muy sensible remolcado por un buque. Los registros magnetométricos indicaban patrones lineales muy claros de anomalías magnéticas positivas (donde la fuerza magnética era mayor que el promedio) y negativas (donde la fuerza magnética era menor que el promedio). Las anomalías magnéticas eran también simétricas con respecto al eje de la cadena montañosa del fondo marino.

       Esta observación encajaba con la del francés Bernard Bruhnes, quien en 1906 había propuesto que el campo magnético terrestre se invertía más o menos cada medio millón de años. Vine y Matthews concluyeron que las rocas volcánicas de los fondos marinos estaban registrando la polaridad del magnetismo terrestre en el momento de su cristalización; conforme se invertía esta polaridad cada 500,000 años, las rocas que se formaban constantemente en las dorsales oceánicas iban registrando los cambios de polaridad. De esta manera propusieron que la anchura de las franjas magnéticas debería ser igual a la velocidad de separación de las placas, multiplicada por la duración del intervalo de tiempo entre inversiones de polaridad. 

  Estructura de las placas tectónicas y cómo influyen en los fenómenos geológicos.