Locos por la Geología

Entradas con la etiqueta ‘Subducción’

Como este tema da muchísimo para hablar, lo venimos desarrollando paso a paso, y hoy vamos a avanzar un poquito sobre otra de las formas posibles de contacto entre placas adyacentes.

En este caso serán bordes convergentes o de destrucción. Pero como ya hemos visto en otro post, este tipo de contactos puede presentarse de tres formas diferentes según el carácter de las placas involucradas a uno y otro lado de la línea de convergencia.

Hoy hablaremos del caso particular de contacto entre dos placas oceánicas.

¿Qué característica general comparten los contactos convergentes?

Como ya lo indica el nombre, este tipo de contactos implica la «destrucción» de material litosférico, que inicia un proceso complejo del que hablaremos en seguida, pero que básicamente compensa la «creación» de material que tiene lugar en los bordes divergentes de los que ya hemos hablado en otro post.

Este nuevo paradigma logró resolver el problema que hemos señalado también en otro momento, de explicar la relativa invariabilidad en la extensión de la superficie terrestre, pese a ese continuo surgimiento de nuevos materiales en las dorsales oceánicas.

En resumen, el material que en un lado se suma, en otra parte se consume en un ciclo que algunos asimilan a una cinta transportadora sin fin. Algunas aclaraciones al respecto ya hemos adelantado también antes.

¿Qué pasa cuando las dos placas convergentes son oceánicas?

Comencemos por recordar algo que ya conocemos: la composición dominantemente de Silicio y Magnesio de las rocas de los fondos oceánicos. Hablamos pues de materiales densos que pueden por ende volver a hundirse en dirección al manto subyacente.

Así es que cuando convergen dos placas oceánicas, una de ellas desciende por debajo de la otra, generando lo que se denomina «subducción».

Cabe preguntarse cuál de ambas permanece en superficie y cuál se hunde en cambio hacia el manto. Esto depende de la densidad y la velocidad fundamentalmente. Si hay diferencias litológicas desciende la más densa- que generalmente es también la más antigua- por debajo de la más ligera. En caso de haber escasas diferencias en ese aspecto, es la que se mueve con más velocidad la que se subduce.

El ingreso hacia el manto se produce según un cierto ángulo que es más empinado cuanto mayor es la velocidad de descenso, y que define un plano teórico a lo largo del cual se manifiesta mayor densidad de eventos sísmicos y que se conoce como Zona de Benioff, de la cual hablaré en un post específico porque es un tema muy jugoso.

A su vez, cuanto más bajo es el ángulo de descenso, por más extensión horizontal se notan los efectos de la subducción, tal como ya expliqué en otra oportunidad.

¿Qué efectos tienen lugar en profundidad?

Ya dijimos que la placa oceánica que subduce va ingresando según un cierto ángulo- tal como se ve en la figura- hasta alcanzar en algún momento la astenósfera o mayores profundidades mantélicas.

Por supuesto, una vez que esa corteza oceánica, que además es portadora de los sedimentos que se han ido depositando en los fondos marinos, llega a cierta profundidad se encuentra con un entorno de temperaturas en ascenso, tal como les expliqué en otro post.

Eventualmente ese aumento de temperatura será suficiente para provocar fusión en el material en descenso. A este efecto se suma el agua sobrecalentada, que por la misma presión a que la mayor profundidad somete a la placa en descenso, es expulsada y asciende hasta provocar también fusión en la roca de la porción sobreyacente del manto.

En este contexto, se inician procesos de efusión y generarión de volcanes desde el propio fondo oceánico. Ya veremos más abajo que algunos volcanes llegan a emerger, pero sigamos ahora con los efectos en profundidad.

Si observan el esquema que ilustra el post, verán que la placa que permanece en superficie, es en cierta medida arrastrada hacia abajo en su borde por la placa subducente, lo cual genera un espacio negativo del fondo oceánico que se conoce como fosa, que puede alcanzar grandes profundidades, y se sitúa a cierta distancia de los volcanes submarinos.

En definitiva, todo el sistema se conforma con: una placa en subducción, una placa que permanece emergida (ambas oceánicas), una fosa o complejo de fosas, y un alineamiento de volcanes submarinos que pueden o no alcanzar la superficie.

¿Cómo se manifiesta en superficie el contacto subductivo entre dos placas oceánicas?

Por supuesto, hay una continuidad entre los fenómenos profundos y su manifestación superficial, de modo que dividirlos aquí es bastante artificial y sólo sirve para ordenar las explicaciones, ya que todo forma parte del mismo sistema complejo.

Esas efusiones en el fondo oceánico, van construyendo en algunos sitios estructuras volcánicas que conforman verdaderas cadenas, algunos de cuyos picos emergen como islas. Dichas islas suelen estar separadas entre sí por algunas decenas de kilómetros, y las cadenas que constituyen pueden abarcar centenares de kilómetros de ancho.

Debido a la forma que afectan estas sucesiones de islas, reciben la denominación de «arco de islas volcánicas», o sencillamente «arco de islas». Su posición es normalmente próxima a la fosa que forma parte del mismo sistema. Así es que las fosas más profundas, como las de Mariana y Tonga tienen sus correspondientes arcos isla homónimos.

Casi todos los arcos de islas están en el Pacífico occidental, donde la corteza que subduce es relativamente antigua y densa, lo que le permite descender fácilmente en el manto, con un ángulo de descenso muy elevado, que llega a aproximarse a los 90 grados. Ese alto ángulo hace menos habitual la sismicidad, ya que la energía se disipa en el descenso más expedito.

En el Océano Atlántico sólo hay dos arcos de islas volcánicas: el de las Antillas Menores adyacente al mar Caribe, y el de las Sandwich del Sur.

En cuanto a las fosas mismas se contabilizan veinte, la mayoría en los bordes de la cuenca del Pacífico, que presentan una longitud de hasta 4.000 km, y un ancho de aproximadamente 100.

¿Se puede agregar algo más?

¿Algo? Mucho, en realidad, por lo que habrá otros muchos posts en los que iré revelando más detalles, matices, objeciones, discrepancias, etc. etc. pero aquí es interesante apuntar un par de detalles sobre la litología.

En general puede decirse que las rocas resultantes del vulcanismo en los fondos oceánicos tiende a presentar bajo contenido de sílice, ya que procede de los materiales fundidos de placas simaicas, con lo que las litologías son básicas, o eventualmente mesosilíceas si se va produciendo algún fenómeno de diferenciación magmática. Tampoco puede desestimarse una petrología más compleja si hay asimilación de materiales del manto sobreyacente y de los sedimentos que descienden con la placa en subducción.

No podemos cerrar el tema de hoy sin hacer notar que dos placas oceánicas enfrentadas, una de las cuales subduce implican necesariamente un relativo «cierre» de la cuenca oceánica, con lo que se acorta la distancia entre el borde de una de las placas oceánicas (la pasiva) y el continente que se desplaza como «pasajero» de la que se subduce, en caso de existir, claro, ese eventual pasajero. Esto, en miles o millones de años cambiará el carácter del contacto, que puede en algún momento pasar a ser un contacto subductivo entre placa continental y océanica, y no ya entre dos placas oceánicas.

Cómo serán los procesos en esta nueva situación será motivo del próximo post sobre el tema» contactos entre placas». Aclaro que no será necesariamente la próxima semana porque no quiero convertir este diálogo nuestro en un libro de texto, sino en algo variado y que nos vaya sorprendiendo cada vez.

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.

Ahora que estamos ya más metidos en los detalles de la Tectónica Global, avanzaremos un paso más hablando esta vez de los contactos convergentes, pero dado lo amplio e importante del tema, lo iremos desarrollando en sucesivos posts, de los cuales éste es sólo el primero.

Recordarán que en algún momento les conté cómo eran los distintos tipos de contactos, y que ya les expliqué también los contactos divergentes o de construcción.

¿Qué se entiende por contactos convergentes?

Si vienen siguiendo el blog, ya tendrán alguna idea al respecto, pero vamos a profundizar el tema ahora.

Comencemos analizando la propia palabra convergente, que deriva del latín «convergentis» que a su vez implica la reunión de otros dos vocablos, a saber: «con» que significa completamente o globalmente, y «vergere» que se traduce como inclinarse. En su conjunto, podría traducirse convergente, como «inclinarse juntos» , es decir que los objetos así calificados se reúnen en algún sitio.

Hemos hablado en un post no muy lejano de los contactos divergentes, a los que consideramos de construcción, ya que en ellos surge nuevo material. En este caso, que es el opuesto, los bordes se consideran de destrucción, ya que es allí donde las capas de litosfera oceánica se hunden de nuevo en el manto, con lo que sus materiales cambian muchas de sus características, cerrando el gran ciclo del que muchas veces hemos hablado, y al mismo tiempo compensando el aumento de volumen que implican los bordes divergentes.

¿Qué tipos de contactos convergentes hay?

Por cierto, las posibilidades corresponden a la naturaleza misma de las placas involucradas en estos contactos, y existen por ende tres situaciones diferentes, con procesos, materiales y resultados bien diferenciados que afectan el relieve global resultante. Esas posibilidades son:

• Contacto convergente entre una placa oceánica y una continental.
• Contacto convergente entre dos placas oceánicas.
• Contacto convergente entre dos placas continentales.

En los dos primeros casos ocurre una subducción de la que hemos hablado muchas veces para explicar fenómenos sísmicos y volcánicos que han tenido lugar en respuesta a sus desplazamientos.

En el tercero ocurre la obducción.

Hoy hablaremos de subducción en general y del primer caso en particular, dejando los otros dos casos para otros posts, ya que se trata de temas complejos e importantes que nos ocuparán muchas veces más.

¿Cuáles son las características de las zonas de subducción?

Siempre hay en las zonas de subducción, al menos una placa oceánica involucrada, puesto que al ser la corteza continental de tal composición que resulta menos densa, no puede hundirse (o más apropiadamente subducirse) para volver al manto subyacente.

Hay una situación, que veremos en el próximo post, en el que ambas placas convergentes tienen bordes oceánicos, de modo que no hay corteza continental involucrada en ese caso, pero sí puede ocurrir la subducción de todos modos.

Recordemos que la corteza oceánica es dominantemente simaica, (de allí la antigua división de la constitución de la Tierra en sial, sima y nife), donde la composición elemental predominante es de silicio y magnesio; mientras que los elementos más abundantes de los continentes es de silicio y aluminio. Esto implica que los materiales de mayor densidad son los de los fondos oceánicos, con lo que comprendemos por qué son ellos los que vuelven al interior profundo de la Tierra.

Ahora bien, es importante recordar que además de los elementos ya mencionados (Si, Mg y Al), existen en la corteza otros muchos que aparecen en combinaciones y proporciones altamente variables, con lo que también hay múltiples litologías posibles. Según cuáles sean las litologías, las velocidades de las placas involucradas, las condiciones piezotérmicas del ambiente, los sedimentos que lleguen a depositarse en los fondos oceánicos a partir de la erosión en los relieves emergidos, etc., etc., los procesos y resultados exhibirán una gran multiplicidad, por lo cual lo que digo a continuación sólo es un modelo muuuyyyy general.

Pero no se preocupen, a lo largo del tiempo en muchos otros posts podremos discutir relieves de lugares específicos, con mayor detalle.

¿Qué procesos ocurren en las zonas de subducción donde hay una placa marina y una continental involucradas?

A medida que la litósfera oceánica se hunde lentamente, las temperaturas y las presiones del entorno son progresivamente más elevadas, hasta llegar a producirse la fusión, que como ya he explicado extensamente, da lugar a los procesos ígneos, que generan fisiografías muy interesantes.

Pero vayamos por parte. Por lo general hay cuatro rasgos bien identificables en las zonas de subducción. Ellas son: una fosa oceánica profunda, un arco volcánico, una zona de antearco y otra de trasarco. Ahora analicemos un poquito cada una.

La fosa oceánica se forma en la región más directamente relacionada a la propia subducción, allí donde una placa oceánica desciende hacia la astenósfera, según una cierta curvatura que provoca el relieve negativo a veces muy profundo.

Esa profundidad se ha comenzado a relacionar- según numerosos estudios- con la edad de la placa en descenso, que a su vez implicaría una relación inversa con la temperatura, es decir que a mayor edad habría menos temperatura, lo cual es lógico, ya que en las zonas de construcción el material asciende fundido, y se va enfriando cada vez más a lo largo del tiempo.

Tendríamos así una buena explicación de por qué las fosas más profundas están en el Pacífico occidental, donde la litosfera oceánica es fría, y donde se encuentran abismos de alrededor de 11.000 m por debajo del nivel del mar, como son los casos de Marianas, Tonga y Kermadec.

Los arcos volcánicos, a su vez, se forman sobre la placa suprayacente, es decir la que no se hunde en el manto, y que en este tipo de contacto que hoy analizamos es la placa continental. Es allí, en este caso, donde se forman los arcos volcánicos que generan, en parte por el propio vulcanismo, una topografía muy elevada con picos que pueden alcanzar los 6.000 metros snm.

Esos picos se deben como ya dije más arriba, a procesos ígneos que llevan lavas a la superficie, generando relieves positivos; y también a la deformación estructural que ocurre por la compresión de los bloques convergentes, que se acentúa en el lado continental por estar formado por materiales menos resistentes que el fondo oceánico.

La región situada entre la fosa y el arco volcánico es la que se conoce como región de antearco, que en nuestro caso suele estar sumergida junto al borde continental y en la que se acumulan tanto el material piroclástico procedente del arco volcánico como los restantes sedimentos erosionados en el continente.

Por otra parte la placa subducente transporta los sedimentos propios del fondo oceánico, tales como los biológicos, hacia la zona de antearco y más allá, donde proveen material para sucesivas fusiones posteriores.

En la región de trasarco- que se encuentra ya por delante de la fosa, alejándose del continente- puede que se acumulen fuerzas tensionales por el arrastre de la placa que subduce, con lo cual la parte más superficial de la placa puede alargarse y adelgazarse, generando una verdadera cuenca de trasarco.

Sobre este último detalle habremos de ahondar en el futuro en otros posts.

¿Qué puede agregarse?

Lo que hemos venido hablando de los contactos convergentes y divergentes suele ser resumido en muchos libros de texto con la remanida comparación con la cinta transportadora de un supermercado: en un extremo, el material (la cinta misma) asciende, y en el otro vuelve a descender, para mantener la longitud total del proceso (o en este caso el volumen de la Tierra) dentro de límites constantes.

Esta comparación sólo es válida como para dar una idea general, pero no es enteramente aplicable a los procesos planetarios, porque la Tierra está lejos de parecerse a una cinta que se mueve sobre una superficie plana.

Recordemos que mal que le pese a los terraplanistas, la Tierra tiene una forma sui géneris, más asimilable a un esferoide deformado que a un plano.

Pero este tema en particular, ya amerita un post propio. Por hoy ya hemos aprendido bastante.

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.