Sismicidad y tectónica de placas en las eras geológicas (Sismicidad)

La Tierra, nuestro planeta no es estático, a lo largo de su historia se ha ido modificando y seguirá.

Un sismo es el resultado del choque de dos placas tectónicas o su movimiento y reacomodo, que libera energía en forma de ondas sísmicas. El punto donde se origina se denomina hipocentro y al punto directamente por encima del hipocentro localizado en la corteza terrestre, se le llama epicentro o foco sísmico.

La sismología es ciencia que estudia los aspectos relacionados con los temblores de tierra, terremotos o sismos; es una ciencia joven, gran parte de sus métodos e instrumentos de observación se desarrollaron a lo largo del siglo XX. Una de sus más valiosas contribuciones al entendimiento de nuestro planeta es la Tectónica de placas.

Tectónica de placas en las eras geológicas

Pero para poder comprender esta teoría es necesario conocer y considerar la estructura interna de la Tierra.

El núcleo terrestre está compuesto en gran medida por elementos metálicos como el fierro y el níquel. El manto terrestre tiene una composición a base de silicatos abundantes en potasio, sodio y calcio. La capa más externa de la Tierra comprende la corteza y parte del manto, las placas tectónicas “flotan” sobre el manto en donde pueden presentarse movimientos.

Se llama placas tectónicas a unas planchas de roca sólida que conforman la superficie de la Tierra (litósfera), flotando sobre la roca ígnea y fundida que conforma el centro del planeta (astenosfera). Flotan porque son relativamente más livianas comparadas con los metales (especialmente hierro y zinc fundidos y/o líquidos) que forman el núcleo.

Estas placas tectónicas de la corteza han ido desplazándose, debido a que la energía térmica del interior de la Tierra genera corrientes de convección en el manto terrestre situado por debajo de la litosfera. Esto ha ido cambiando la fisonomía de las tierras emergidas y de los océanos.

Durante el Precámbrico existió un gran supercontinente, llamado Pangea I, hace unos 570 millones de años comenzó a fragmentarse en varios continentes separados por grandes océanos y al inicio del Paleozoico (Cámbrico al Silúrico) algunos de los continentes formados colisionan para formar continentes mayores. Como consecuencia de las colisiones las plataformas continentales sufren plegamientos que originaron algunas cordilleras (Groenlandia, Escocia, Escandinavia, Urales).

Al final del Paleozoico los continentes se vuelven a unir en un supercontinente denominado Pangea II. Chocan nuevamente las placas formando nuevas montañas, como los Apalaches en Norteamérica. El clima en esta época fue bastante irregular, hubo dos glaciaciones separadas por periodos cálidos. Al final del ciclo, todos los continentes estaban unidos en Pangea II y muy probablemente el clima debió de volverse muy caluroso ya que la mayor parte del territorio emergido se encontraba muy lejos de los mares, los cuales descendieron mucho.

El Triásico se produce la fragmentación de Pangea II que le dio a la superficie del planeta su aspecto actual. Como consecuencia de dicha fragmentación y de las colisiones entre placas se forman nuevas cadenas montañosas como las Montañas Rocosas o los Andes. Es el periodo de la “Orogenia

Alpina” que comienza en el Cretácico y continuó en el Cenozoico. 

Prosigue la fragmentación de Pangea II, América del Sur se une a América del Norte, Australia se separa de la Antártida y la India colisiona con Asia formándose la cordillera del Himalaya. De esas colisiones entre diversas placas surgen los Pirineos, los Alpes o los Cárpatos y se forman volcanes como el Vesubio o el Etna. Los océanos Atlántico e Índico continúan haciéndose cada vez más grandes.

En 1915 Alfred Wegener publicó su libro "El origen de los continentes y los océanos", en el que propuso la Teoría de la Deriva Continental, en la que presenta pruebas de cómo la forma de los continentes, la distribución de fósiles, la continuidad de las cordilleras en ambos lados del océano Atlántico.

Segun la teoria de Wegener de la deriva continental, los continentes de la Tierra habían estado unidos en algún momento en un único "supercontinente" al que llamó Pangea. Más tarde Pangea se había escindido en fragmentos que fueron alejándose lentamente de sus posiciones de partida hasta alcanzar las que ahora ocupan. Al principio, pocos le creyeron.

Las evidencias experimentales que volvieron aceptable esta idea fueron:

1. Un fenómeno llamado paleomagnetismo, que consiste en que muchas rocas adquieren, en el momento de formarse, una carga magnética cuya orientación coincide con la que tenía el campo magnético terrestre en el momento de su formación. A finales de la década de 1950 se logró medir este magnetismo antiguo y muy débil (paleomagnetismo) con instrumentos muy sensibles; el análisis de estas mediciones permitió determinar dónde se encontraban los continentes cuando se formaron las rocas. Se demostró así que todos habían estado unidos en algún momento.
2. El hecho de que algunas especies botánicas y animales se encuentren en varios continentes. Es impensable que estas especies puedan ir de un continente a otro a través de los océanos, pero sí podían haberse dispersado fácilmente en el momento en que todas las tierras estaban unidas.
3. Además, en el oeste de África y el este de Sudamérica se encuentran formaciones rocosas del mismo tipo y edad.

Con los sonares se ha investigado la existencia de dos grandes cordilleras dorsales oceánicas en el Atlántico y el Pacífico. En 1963 Vine y Matthew propusieron la “Teoría de la expansión del Fondo oceánico”, en la cual dicen que en las dorsales las placas divergen produciéndose una fractura por la cual emerge magma procedente del manto, el cual se enfría y genera nueva corteza que se acumula en las laterales de los dorsales y provoca que el manto oceánico se extiende poco a poco (entre 20 y 100 mm/año). Este crecimiento provoca subducción o hundimientos en los límites de las placas que a su vez pueden generar surgimientos de islas o archipiélagos o volcanes y terremotos.

Métodos geofísicos

La “prospección Geofísica” consiste en inferir la estructura geológica del subsuelo analizando la distribución de alguna propiedad física del subsuelo y para ello se usa un método específico.

Hay diversas propiedades físicas del subsuelo y de la Tierra que son susceptibles de medirse desde la superficie y determinar su distribución espacial. Por ejemplo, la resistividad eléctrica del subsuelo, velocidad de propagación de ondas de sonido, densidad de masa y susceptibilidad magnética entre las más importantes.

De acuerdo con la propiedad física de la Tierra que se desea estudiar es posible definir los métodos que se deben utilizar, por ejemplo, sísmicos y magnetométricos. Los métodos sísmicos se usan para medir la velocidad de propagación de ondas en el subsuelo.

Esto permitió establecer 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 algunos márgenes continentales. Lo anterior llevó al conceptualizar la idea de dorsales y fosas oceánicas.

La magnetometría es un método que permite caracterizar el subsuelo mediante la distribución de las propiedades magnéticas de los materiales del subsuelo. Esto permitió observar anomalías magnéticas en los fondos marinos que llevaron a la conclusión de inversiones en el magnetismo terrestre

Métodos geoquímicos

La geoquímica estudia el origen, distribución y evolución de los elementos químicos en la Tierra, contenidos en los minerales formadores de las rocas y en los productos derivados de ellas, así como en los seres vivos, el agua y la atmósfera.

Uno de los métodos más importantes es la gravimetría. La gravimetría, es un método que permite caracterizar el subsuelo mediante la distribución de la densidad de masa de los distintos materiales del subsuelo. Así es posible explicar la formación de cuevas o de depósitos de minerales.

La petrografía es una técnica que permite analizar la composición de los sedimentos acumulados en una columna estratigráfica y su datación. Así, es posible conocer cuándo ocurrieron glaciaciones, por ejemplo.