Tectónica de Placas: Tipos de Convergencia, Procesos Geológicos y el Ciclo de Wilson

Actividad en los bordes de placa

Los bordes de placa son zonas de la litosfera donde la actividad geológica es más intensa. Dicha actividad se manifiesta principalmente en:

• Vulcanismo: tanto en los bordes de placa como en las zonas próximas a los bordes destructivos y en las grandes fracturas de la litosfera se produce una intensa actividad volcánica.
• Sismicidad: los terremotos se originan por el rozamiento entre las placas, principalmente en los bordes con movimientos convergentes o de cizalla.
• Deformaciones de las rocas: en las zonas donde se produce convergencia entre placas, los materiales de la placa cabalgante son intensamente deformados, presentando pliegues y fracturas.
• Metamorfismo: las rocas afectadas por la compresión y por el incremento de temperatura experimentan cambios en su estructura y composición mineralógica.
• Magmatismo: la fusión de las rocas formando magmas, ya sea dentro de la corteza o en la parte superficial del manto, está directamente ligada a los bordes de placa.
• Formación de relieves: en las zonas de subducción, la placa cabalgante está sometida a una fuerte compresión que produce un acortamiento de su extensión y un aumento de su grosor; este engrosamiento se manifiesta en la superficie mediante la formación de cadenas montañosas.

Convergencia entre dos placas oceánicas

Cuando la litosfera oceánica se va enfriando y engrosando, llega un momento en que la subsidencia térmica produce su ruptura y su subducción espontánea. Con frecuencia, la ruptura se produce a cierta distancia del continente, estableciéndose una subducción de litosfera oceánica bajo litosfera oceánica (por ejemplo, la placa del Pacífico, que subduce bajo la placa Filipina).

Características:

• La placa subducente se hunde en el manto con una elevada inclinación, ya que su propio peso la arrastra hacia el interior.
• Se produce un intenso magmatismo que origina un arco de islas en la placa cabalgante. Estas zonas destacan por ser muy volcánicas y presentar un elevado riesgo sísmico.
• El roce de la placa subducente arranca fragmentos de la placa cabalgante, que son arrastrados durante el proceso (fenómeno conocido como erosión tectónica).
• A medida que penetra en el manto sublitosférico, la corteza oceánica de la placa subducente experimenta la fusión de sus minerales más fácilmente fusibles. Esta fusión parcial alimenta las cámaras magmáticas que, al ascender, se manifiestan en superficie como actividad volcánica.
• La presión que ejerce la placa subducente sobre la cabalgante no es excesivamente grande, lo que determina dos rasgos fundamentales:
  • Los sedimentos son subducidos con facilidad y no se forma un prisma de acreción de gran tamaño.
  • Se forma una fosa oceánica muy profunda (fosas abisales), como la fosa de Japón.

Convergencia entre litosfera oceánica y continental

La subducción puede comenzar también directamente bajo el borde de una placa continental.

Características:

• La placa subducente se hunde con un ángulo menor en el manto sublitosférico. El magmatismo genera vulcanismo y produce además la intrusión de rocas graníticas en la corteza continental.
• Cuando la placa subducente arrastra un arco de islas u otros relieves oceánicos, pueden ser arrastrados fragmentos de la litosfera oceánica que quedan cabalgados sobre la litosfera continental. Este proceso recibe el nombre de obducción. Los fragmentos de litosfera oceánica emplazados sobre un continente se denominan ofiolitas.
• La placa subducente ejerce una enorme presión sobre la cabalgante, derivando en las siguientes consecuencias:
  • Los sedimentos no son subducidos con facilidad, desarrollándose por ello un extenso prisma de acreción sobre la fosa oceánica (la cual no es muy profunda). Este prisma de acreción presenta materiales fuertemente comprimidos y plegados cerca de la placa continental.
  • La sismicidad es muy elevada, constituyendo estas regiones las zonas de mayor riesgo sísmico del planeta.
  • Se produce un engrosamiento de la placa continental que da lugar a un orógeno o cordillera marginal en el borde del continente (como la cordillera de los Andes).

Convergencia entre dos placas continentales

Cuando la litosfera oceánica existente entre dos masas continentales subduce por completo, los continentes terminan colisionando entre sí.

Características:

• Dado que la litosfera continental es demasiado ligera para hundirse en el manto, la subducción se interrumpe tras producirse la colisión continental.
• La placa oceánica preexistente se desprende y se hunde en el manto, mientras que las dos masas de litosfera continental quedan incrustadas y cabalgadas una sobre otra.
• En la zona de sutura entre ambas placas continentales se forma un orógeno originado por el incremento de grosor de la litosfera y por el apilamiento de los sedimentos acumulados entre ambos continentes con anterioridad al choque.
• Entre estos sedimentos pueden identificarse ofiolitas, restos derivados de la obducción de fragmentos de litosfera oceánica previos a la colisión.
• La colisión provoca la fractura de la litosfera continental con el desarrollo de grandes fallas que pueden desencadenar sismicidad a distancias considerables de la sutura (este es el origen de los terremotos en la India y el interior de Asia).
• En la zona de sutura, el rozamiento y la compresión generan un intenso plegamiento y metamorfismo regional, pudiendo inducir la fusión parcial de la corteza continental y la consiguiente formación de rocas graníticas.

El ciclo de Wilson

John Tuzo Wilson propuso a finales de los años sesenta que, dado que un océano tarde o temprano concluye cerrándose al desencadenarse la subducción en sus márgenes y colisionar los continentes circundantes, el rifting constituye la etapa inicial de un ciclo evolutivo global. Dicho ciclo se inicia con la fragmentación continental y la apertura oceánica, concluyendo con el cierre de la cuenca y una nueva colisión continental.

Fases del ciclo:

1. Rifting: inicio del proceso de fractura y distensión en el continente.
2. Apertura oceánica: formación de una cuenca oceánica y separación progresiva en dos masas continentales independientes.
3. Subducción: consumo de la litosfera oceánica en los bordes y progresivo acercamiento de los continentes.
4. Colisión continental: cierre definitivo del océano con sutura y formación de cordilleras continentales.