Tectónica de placas

tectónica de placas - Wikilingue - Encydia

Este artigo ou sección contén unha lista de fontes ou unha única fonte no fin do texto, mais estas non son citadas no corpo do artigo, o que compromete a verificabilidade. (desde marzo de 2009)
Vostede pode mellorar este artigo introducindo notas de rodapé citando as fontes, inseríndoas no corpo do texto cando necesario.

As placas tectónicas da Terra foron cartografadas na segunda metade do século XX

Tectónica de placas ^{(portugués europeo)} ou tectônica de placas ^{(portugués brasileiro)} (do grego τεκτονικός relativo á construción) é unha teoría da geologia que describe os movementos de grande escala que ocorren na litosfera terrestre.

Na teoría da tectónica de placas a parte máis exterior da Terra está composta de dúas capas: a litosfera, que inclúe a crosta e a zona solidificada na parte máis externa do manto, e a astenosfera, que inclúe a parte máis interior e viscosa do manto. Nunha escala temporal de millóns de anos, o manto parece comportarse como un líquido super-quecido e extremamente viscoso, mais en resposta a forzas repentinas, como os terremotos, compórtase como un sólido ríxido.

A litosfera encóntrase fragmentada en varias placas tectónicas e estas desprázanse sobre a astenosfera.

Esta teoría xurdiu a partir da observación de dous fenómenos xeolóxicos distinguidos: a deriva continental, identificada no inicio do século XX por Alfred Wegener, e a expansión dos fondos oceânicos, detectada por primeira vez na década de 1960. A teoría propiamente dita foi desenvolvida ao final dos anos 60 e desde entón ten sido universalmente aceptado polos científicos, tendo revolucionado as Ciencias da Terra (comparável no seu alcance co desenvolvemento da táboa periódica na Química, o descubrimento do código xenético na Bioloxía ou á mecánica quântica na Física).

Principios chave

A división do interior da Terra en litosfera e astenosfera baséase nas súas diferenzas mecánicas. A litosfera é máis fría e ríxida, mentres que a astenosfera é máis quente e mecanicamente máis feble. Esta división non debe ser confundida coa subdivisão química da Terra, do interior para a superficie, en: núcleo, manto e crusta.

Placas tectónicas

Ver artigo principal: Placa tectónica

O principio chave da tectónica de placas é a existencia dunha litosfera constituída por placas tectónicas separadas e distinguidas, que flutúan sobre a astenosfera. A relativa fluidez da astenosfera permite que as placas tectónicas se movan en distintas direccións.

As placas contactan unhas coas outras ao longo dos límites de placa, estando estes comunmente asociados a eventos xeolóxicos como terremotos e a creación de elementos topográficos como cadeas montañosas, volcáns e fossas oceânicas. A maioría dos volcáns activos do mundo sitúase ao longo dos límites de placas, sendo a zona do Círculo de Fogo do Pacífico de máis coñecida e activa. Estes límites son presentados en detalle máis adiante.

As placas tectónicas poden incluír crusta continental ou crusta oceânica, sendo que, tipicamente, unha placa contén os dous tipos. Por exemplo, a placa Africana inclúe o continente africano e parte dos fondos mariños do Atlântico e do Índico. A parte das placas tectónicas que é común a todas elas, é a capa sólida superior do manto que se sitúa so as crustas continental e oceânica, constituíndo conxuntamente coa crusta a litosfera.

A distinção entre crusta continental e crusta oceânica baséase na diferenza de densidades dos materiais que constitúen cada unha delas; a crusta oceânica é máis densa debido ás distintas proporcións dos elementos constituintes, en particular do silício. A crusta oceânica é máis pobre en sílica e máis rica en minerais máficos (xeralmente máis densos), mentres que a crusta continental presenta maior porcentaxe de minerais félsicos (en xeral menos densos).

Como consecuencia, a crusta oceânica está xeralmente abaixo do nivel do mar (como, por exemplo, a maior parte da placa do Pacífico), mentres que a crusta continental se sitúa por enriba daquel nivel (ver isostasia para unha explicación deste principio).

Tipos de límites de placas

Os tres tipos de límites de placas.

San tres os tipos de límites de placas, caracterizados polo modo como as placas se desprazan unhas relativamente ás outras, aos cales están asociados distintos tipos de fenómenos de superficie:

Límites transformantes ou conservativos - ocorren cando as placas deslizan ou máis precisamente roçam unha na outra, ao longo de fallos transformantes. O movemento relativo das dúas placas pode ser dereito ou esquerdo, consoante se efectúe para a dereita ou para a esquerda dun observador colocado nun dos lados do fallo.
Límites divergentes ou construtivos – ocorren cando dúas placas se afastan unha da outra.
Límites converxentes ou destrutivos – (tamén designados por marxes activas) ocorren cando dúas placas se moven unha en dirección á outra, formando unha zona de subducção (se unha das placas mergulla so a outra) ou unha cadea montañosa (se as placas simplemente colidem e se comprimem unha contra a outra).

Hai límites de placas cuxa situación é máis complexa, nos casos en que tres ou máis placas se encontran, ocorrendo entón unha mestura dos tres tipos de límites anteriores.

Límites transformantes ou conservativos

Ver artigo principal: Límite transformante

O movemento lateral esquerdo ou dereito entre dúas placas ao longo dun fallo transformante pode producir efectos facilmente observabades á superficie. Debido á fricção, as placas non poden pura e simplemente deslizar unha pola outra. En vez diso, a tensión acumúlase en ambas placas e cando atinxe un nivel tal, en calquera un dos lados do fallo, que excede a forza de atrito entre as placas, a enerxía potencial acumulada é liberada so a forma de movemento ao longo do fallo. As cantidades macizas de enerxía liberadas neste proceso son causa de terremotos , un fenómeno común ao longo de límites transformantes.

Un bo exemplo deste tipo de límite de placas é o complexo do fallo de Santo André, localizado na costa oeste da América o cal forma parte dun complexo sistema de fallos desta rexión. Neste local, as placas do Pacífico e norteamericana móvense relativamente unha á outra, coa placa do Pacífico a moverse na dirección noroeste relativamente á América. Dentro de aproximadamente 50 millóns de anos, a parte da California situada a oeste do fallo será unha illa, próxima do Alasca.

Debe salientarse que a certa dirección de movemento das placas que se encontran nun fallo transformante como a de Santo André, moitas veces non coincide co seu movemento relativo na zona de fallo. Por exemplo, segundo os datos obtidos a partir de medições efectuadas por GPS , a placa norteamericana móvese para suroeste case perpendicularmente á placa do Pacífico mentres esta se move máis en dirección a oeste relativamente ao movemento para noroeste ao longo do fallo de Santo André [1]. As forzas compressivas resultantes son disipadas por soerguimentos na maior zona de fallo. Os dobramentos presentes nesta zona, ben como o propio fallo de Santo André no sur da California, son o probabelmente resultado de estiramento crustal na rexión da gran Conca, sobreposto ao movemento global da placa norteamericana. Algúns geólogos especulan sobre o posíbel desenvolvemento dun rift na gran Conca, unha vez que a crusta nesta zona está a adelgaçar-se de forma mensurável.

Límites divergentes ou construtivos

Ver artigo principal: Límite divergente

Nos límites divergentes, dúas placas afástanse unha da outra sendo o espazo producido por este afastamento cuberto con novo material crustal, de orixe magmática. A orixe de novos límites divergentes é por algúns asociada cos chamados puntos quentes. Nestes locais, células de convecção de grandes dimensións transportan grandes cantidades de material astenosférico quente até próximo á superficie e pensar a súa enerxía cinética poderá ser suficiente para producir a fracturação da litosfera. O punto quente que terá dato inicio á formación da dorsal meso-atlântica sitúase actualmente so a Islandia; esta dorsal encóntrase en expansión á velocidade de varios centímetros por século.

Na litosfera oceânica, os límites divergentes son típicos da dorsal oceânica, incluíndo a dorsal meso-atlântica e a dorsal do Pacífico oriental; na litosfera continental están tipificados polas zonas de vale de rift como o gran Vale do Rift da África Oriental. Os límites divergentes poden crear zonas de falhamento macizo no sistema de dorsais oceânicas. A velocidade de expansión nestas zonas xeralmente non é uniforme; en zonas en que bloques adxacentes da dorsal se desprazan con velocidades distintas, ocorren grandes fallos transformantes. Estas zonas de fractura, moitas delas designadas por un nome propio, son unha das principais orixes dos terremotos submarinos. Un mapa do fondo oceânico mostra un estraño padrão de estruturas constituídas de bloques separadas por estruturas lineares perpendiculares ao eixe da dorsal. Se ollarmos para o fondo oceânico entre estas zonas de fractura como se dunha banda transportadora se tratase, a cal afasta a crista de cada un dos lados do rift da zona media en expansión, este proceso tórnase máis evidente. As cristas dispostas paralelamente ao eixe de rift encóntranse situadas a maior profundidade e máis afastadas do eixe, canto máis antigas foren (debido en parte á contracción térmica e á subsidência).

Foi nas dorsais oceânicas que se encontrou unha das evidencias chave que forzou a aceptación da hipótese de expansión dos fondos oceânicos. Levantamentos aeromagnéticos (medições do campo magnético terrestre a partir dun avión), mostraron un estraño padrão de inversões magnéticas en ambos lados das cristas e simétricas en relación aos eixes destas. O padrão era demasiado regular para ser só unha coincidencia, unha vez que as faixas de cada un dos lados das dorsais tiñan larguras idénticas. Había científicos que estudaran as inversões dos polos magnéticos na Terra e fíxose entón a conexión entre os dous problemas. A alternância de polaridades naquelas faixas tiña correspondencia directa coas inversões dos polos magnéticos da Terra. Isto sería confirmado a través da datação de rochas provenientes de cada unha das faixas. Estas faixas fornecen así un mapa espacio-temporal da velocidade de expansión e das inversões dos polos magnéticos.

Hai polo menos unha placa que non está asociada a calquera límite divergente, a placa do Caribe. Xúlgase que tivo orixe nunha crista so o Océano Pacífico, non obstante desaparecida, e mantense aínda así en movemento, segundo medições feitas con GPS. A complexidade tectónica desta rexión continúa a ser obxecto de estudo.

Límites converxentes ou destrutivos

Ver artigo principal: Límite converxente

A natureza dun límite converxente depende do tipo de litosfera que constitúe as placas en presenza. Cando a colisión ocorre entre unha densa placa oceânica e unha placa continental de menor densidade, xeralmente a placa oceânica mergulla so a placa continental, formando unha zona de subducção . Á superficie, a expresión topográfica deste tipo de colisión é moitas veces unha fossa, no lado oceânico e unha cadea montañosa do lado continental. Un exemplo deste tipo de colisión entre placas é a área ao longo da costa occidental da América do Sur onde a placa de Nazca, oceânica, mergulla so a placa Suramericana, continental. A medida que a placa subductada mergulla no manto, a súa temperatura aumenta provocando a liberación dos compostos voláteis presentes (sobre todo vapor de auga). A medida que esta auga atravesa o manto da placa sobrejacente, a temperatura de fusión desta baixo, resultando na formación de magma con gran cantidade de gases disoltos. Este magma pode chegar á superficie na forma de erupcións volcánicas, formando longas cadeas de volcáns para alí da plataforma continental e paralelamente a ela. A cadea montañosa dos Andes presenta volcáns deste tipo en gran número. Na América, a cadea de montañas de Cascade, que se estende para norte a partir da Sierra Nevada na California, é tamén deste tipo. Este tipo de volcáns caracterízase por presentar alternância de períodos de dormência con erupcións puntuais que se inician coa expulsão explosiva de gases e partículas finas de cinzas volcánicas vítreas, seguida dunha fase de reconstrución con magma quente. A totalidade do límite da placa do Pacífico preséntase cercada por longas cadeas de volcáns, coñecidos colectivamente como Círculo de Fogo do Pacífico.

Onde a colisión se dá entre dúas placas continentais, ou elas se fragmentam e se comprimem mutuamente ou unha mergulla so a outra ou (potencialmente) sobrepõe-lla a outra. O efecto máis dramático deste tipo de límite pode ser visto na marxe norte da placa India. Parte desta placa está a ser empurrada por baixo da placa Euroasiática, provocando o levantamento desta última, tendo xa dado orixe á formación dos Himalaias e do planalto do Tibete. Causou aínda a deformação de partes do continente asiático a este e oeste da zona de colisión.

Cando hai converxencia de dúas placa de crusta oceânica, tipicamente ocorre a formación dun arco insular, a medida que unha placa mergulla so a outra. O arco é formado a partir de volcáns que eruptam a través da placa sobrejacente a medida que se dá a fusión da placa mergulhante. A forma de arco aparece debido á esfericidade da superficie terrestre. Ocorre aínda a formación dunha profunda fossa submarina fronte a estes arcos, na zona en que o bloque descendente se inclina para baixo. Bos exemplos deste tipo de converxencia de placas son as illas do Xapón e as Illas Aleutas, no Alasca.

Oceânico / Continental

Continental / Continental

Oceânico / Oceânico

Nin todos os límites de placas poden ser definidos. Algúns son largas faixas cuxo movo aínda é mal coñecido polos científicos. Un exemplo é o límite mediterrânico-alpino que envolve dúas placas principais e varias microplacas.

Causas do movemento das placas

Movemento das placas baseado en datos de satélites GPS (NASA) JPL. Os vectores mostran a dirección e a magnitude do movemento.

Conforme foi referido enriba, as placas móvense grazas á fraqueza relativa da astenosfera. Pensar a fonte da enerxía necesaria para producir este movemento sexa a dissipação de calor a partir do manto. Imaxes tridimensionais do interior da Terra (tomografia sísmica), mostran a ocorrência de fenómenos de convecção no manto (Tanimoto 2000). A forma como estes fenómenos de convecção están relacionados co movemento das placas é asunto de estudos en curso ben como de discusión. Dalgunha forma, esta enerxía ten que ser trasladada para a litosfera de forma a que as placas se movan. Hai esencialmente dúas forzas que o poden conseguir: o atrito e a gravidade.

Atrito

Atrito do manto: as correntes de convecção do manto son transmitidas a través da astenosfera; o movemento é provocado polo atrito entre a astenosfera e a litosfera.

Sucção nas fossas: correntes de convecção locais exercen sobre as placas unha forza de arrastro friccional, dirixida para baixo, en zonas de subducção nas fossas oceânicas.

As correntes de convecção son un fenómeno que ocorre debido á calor que é producido polo núcleo terrestre, o que xera a subida de masas quentes no manto, mentres que as máis superficiais que están máis frías descenden. Fórmase así un xénero de "alfombra rolante" que arrastra as placas litosféricas.

Gravidade

Ridge-push: O movemento das placas é causado pola maior elevación das placas nas cristas meso-oceânicas. A maior elevación é causada pola relativamente baixa densidade do material quente en ascenso no manto. A certa forza produtora de movemento é este ascenso e a fonte de enerxía que a sustenta. No entanto é difícil explicar a partição dos continentes a partir desta idea.

Slab pull: o movemento das placas é causado polo peso das placas frías e densas, afundíndose nas fossas. Hai evidencias considerábeis de que ocorre convecção no manto. O ascenso de materiais nas cristas meso-oceânicas é case de certeza parte desta convecção. Algúns modelos máis antigos para a tectónica de placas prevían as placas sendo levadas por células de convecção, como en bandas transportadoras. Porén, hoxe en día, a maior parte dos científicos cre que a astenosfera non é suficientemente forte para producir o movemento por fricção. Pensar o arrastro causado por bloques será a forza máis importante aplicada sobre as placas. Modelos recentes mostran que a sucção nas fossas tamén ten un papel importante. No entanto, é de notar que a placa norteamericana, non sofre subducção en parte algunha e aínda así móvese. O mesmo pasa coas placas africana, euroasiática e da Antártida. As forzas que realmente están por detrás do movemento das placas ben como a fonte de enerxía por detrás delas continúan a ser tópicos de acendido debate e de investigacións en curso.

Atrito lunar: nun estudo publicado en xaneiro-febreiro de 2006 no boletín da Geological Society of America, un equipo de científicos italianos e estado-unidenses defende a tese de que unha compoñente do movemento para oeste das placas tectónicas é debida ao efecto de marea producido pola atracção da Lúa. A medida que a Terra xira para este, segundo eles, a gravidade da Lúa vai aos poucos tirando a capa superficial da Terra de volta para oeste. Isto poderá tamén explicar porque Venus e Marte non teñen placas tectónicas, unha vez que Venus non ten lúas e as lúas de Marte son demasiado pequenas para produciren efectos de marea sobre este planeta [2]. Aínda así, non se trata dunha idea nova. Foi por primeira vez avanzada polo "pai" da hipótese da tectónica de placas, Alfred Wegener e desafiada polo físico Harold Jeffreys que calculou que a magnitude do atrito provocado polo efecto de marea que sería necesaria, causaría a paraxe da rotação da Terra hai moito tempo. De notar tamén que moitas das placas na realidade móvense para norte e este, non para oeste.

O movemento das placas é medido directamente polo sistema GPS.

Super continentes

Ao longo do tempo o movemento das placas ten causado a formación e separación de continentes, incluíndo a formación ocasional dun súper continente contendo todos ou case todos os continentes. O súper continente Rodínia foi formado hai cerca de 1000 millóns de anos contendo todos ou case todos os continentes da Terra, téndose fragmentado en oito continentes hai cerca de 600 millóns de anos. Posteriormente, estes oito continentes volveron a formar un outro súper continente chamado Pangea. Este súper continente acabaría por dividirse en dous, Laurasia (que daría orixe á América e Eurásia) e Gondwana (que daría orixe aos restantes continentes actuais).

Historia e impacto

Deriva continental

Ver artigo principal: Deriva continental

A deriva continental foi unha das moitas ideas sobre tectónica propostas ao final do século XIX e principios do século XX. Esta teoría foi substituída pola tectónica de placas e os seus conceptos e datos igualmente incorporados nesta.

Padrão de distribución de fósiles nos varios continentes.

En 1915 Alfred Wegener foi o primeiro a producir argumentos serios sobre esta idea, na primeira edición de The origin of continents and oceans. Nesta obra el salientaba que a costa oriental da América do Sur e a costa occidental de África parecían ter estado unidas antes. No entanto, Wegener non foi o primeiro a facer esta suxestión (precedérono Francis Bacon, Benjamin Franklin e Antonio Snider-Pellegrini), mais si o primeiro a reunir significativas evidencias fosseis, paleo-topográficas e climatológicas que sustentaban esta simple observación. Porén, as súas ideas non foron levadas en serio por moitos geólogos, que realçavam o feito de non existir un mecanismo que parecese ser capaz de causar a deriva continental. Máis concretamente, eles non entendían como poderían as rochas continentais cortar a través das rochas máis densas da crusta oceânica.

Proceso de aparición do Atlântico Sur, entre 140 e 60 millóns de anos atrás, cando se formou o petróleo do pre-sal

En 1947 un equipo de científicas liderada por Maurice Ewing a bordo do navío de pescuda oceanográfica Atlantis da Woods Hole Oceanographic Institution, confirmou a existencia dunha elevación no Océano Atlântico central e descubriu que o fondo mariño por baixo da capa de sedimentos era constituído por basalto e non granito, rocha común nos continentes. Descubriron tamén que a crusta oceânica era moito máis delicada que a crusta continental. Estes descubrimentos levantaron novas e intrigantes cuestións [3].

A partir da década de 1950 os científicos, utilizando instrumentos magnéticos (magnetómetros) adaptados de aeronaves desenvolvidas durante a Segunda Guerra Mundial para a detección de submarinos , comezaron a aperceber-se de estrañas variacións do campo magnético ao longo dos fondos mariños. Este descubrimento, a pesar de inesperada, non era enteiramente sorprendente pois sabíase que o basalto – unha rocha volcánica rica en ferro - contén magnetite, un mineral fortemente magnético, podendo en correctos locais causar distorção nas lecturas de compás . Esta distorção xa era coñecida dos mariñeiros islandeses desde o século XVIII. Máis importante aínda, unha vez que a magnetite dá ao basalto propiedades magnéticas mensuráveis, estas recentemente-descubertas variacións magnéticas fornecían un novo medio de estudar os fondos mariños. Cando se dá o arrefecimento de rochas portadoras de minerais magnéticos, estes oriéntanse segundo o campo magnético terrestre existente nese momento.

A medida que na década de 1950 se procedía á cartografia de cada vez maiores extensións de fondos mariños, estas variacións magnéticas deixaron de parecer illadas e aleatórias, antes revelando padrões reconhecíveis. Cando se fixo o levantamento destes padrões magnéticos nunha área bastante ampliada, o fondo do océano mostrou un padrão de faixas alternantes. Estas faixas alternantes de rochas magneticamente distintas estaban dispostas en liñas en cada un dos lados da dorsal oceânica e paralelamente a esta: unha faixa con polaridade normal e a faixa adxacente con polaridade invertida.

Cando os estratos rochosos das bordaduras de continentes separados son moi similares, isto suxire que estas rochas se formaron todas da mesma maneira, implicando que inicialmente se encontraban xuntas. Por exemplo, algunhas partes da Escocia conteñen rochas moi similares ás encontradas no liches da América. Alén diso, os Montes Caledonianos da Europa e partes dos Montes Apalaches da América son moi semellantes estrutural e litologicamente.

Continentes flutuantes

O concepto dominante era o de que existían capas estratificadas e estáticas so os continentes. Cedo se observou que a pesar de en os continentes aparecer granito, os fondos mariños parecían ser constituídos por basalto , máis denso. Parecía pois, que unha capa de basalto estaba subjacente ás rochas continentais.

Porén, baseándose en anomalias na deflexão de fíos de prumo causadas polos Andes no Pavo, Pierre Bouguer deduciu que as montañas, menos densas, terían que ter unha proxección na capa subjacente, máis densa. A idea de que as montañas teñen "raíces" foi confirmada cen anos máis tarde por George Biddell Airy, mentres estudaba o campo gravítico nos Himalaias, tendo estudos sísmicos posteriores detectado as correspondentes variacións de densidade.

A mediados da década de 1950 permanecía sen resposta a cuestión sobre llas montañas estaban ancoradas en basalto ou flutuando como icebergs.

Teoría da tectónica de placas

Durante a década de 1960 fixéronse grandes progresos e máis foron despoletados por varios descubrimentos, sobre todo a de a dorsal meso-atlântica. Saliéntase a publicación, en 1962 , dunha comunicación do géologo americano Harry Hess (Robert S. Dietz publicou a mesma idea un ano antes na revista Nature. No entanto, a prioridade debe ser dada a Hess, pois el distribuíu un manuscrito non publicado do seu artigo de 1962, en 1960 ). Hess suxeriu que os continentes non se moverían a través da crusta oceânica (como suxerido pola deriva continental) mais que unha conca oceânica e o continente adxacente movíanse conxuntamente nunha mesma unidade crustal ou placa. Ese mesmo ano, Robert R. Coats do U.S. Geological Survey describiu as principais características da subducção no arco insular das Illas Aleutas. Esta súa publicación, aínda que pouco notada na altura (sendo até ridicularizada), ten sido de entón para acá considerada como seminal e presciente. En 1967 , Jason Morgan propuxo que a superficie da Terra consiste de 12 placas ríxidas que se moven unhas en relación ás outras. Dous meses máis tarde, en 1968 , Xavier Le Pichon publicou un modelo completo baseado en 6 placas principais cos seus movementos relativos.

Expansión dos fondos oceânicos

Alternância de polaridade magnética nos fondos oceânicos.

O descubrimento da alternância de polaridade magnética das rochas dos fondos mariños e da súa simetría relativamente ás cristas meso-oceânicas suxería unha relación. En 1961 , os científicos comezaron a teorizar que as cristas meso-oceânicas corresponderían a zonas estruturalmente débeis onde o fondo oceânico estaba a ser resgado en dous segundo a lonxitude ao longo da crista. O magma fresco proveniente das profundidades do interior da Terra sobe facilmente a través destas zonas de fraqueza e eventualmente flúe ao longo das cristas creando nova crusta oceânica. Este proceso, máis tarde designado por expansión dos fondos oceânicos, en funcionamento hai moitos millóns de anos é o responsábel pola creación dun sistema de dorsais oceânicas cunha extensión próxima de 50 000 km. Esta hipótese era apoiada por varios tipos de observacións:

nas cristas ou nas súas proximidades, as rochas son moi mozas, tornándose máis antigas a medida que nos afastamos delas;
as rochas máis mozas presentes nas cristas presentan sempre a polaridade actual (normal);
faixas de rocha paralelas ás cristas con alternância de polaridade magnética (normal-inversa-normal…) suxiren que o campo magnético da Terra ten sufrido moitas inversões ao longo do tempo.

Ao explicar quere o padrão de alternância de polaridade das rochas, quere aínda a construción do sistema de dorsais meso-oceânicas, a hipótese da expansión dos fondos oceânicos gañou adeptos e representou máis un gran adianto no desenvolvemento da teoría da tectónica de placas. Máis aínda, a crusta oceânica pasou a ser vista como un rexistro magnético natural da historia das inversões do campo magnético terrestre.

O descubrimento da subducção

Unha importante consecuencia da expansión dos fondos oceânicos era que nova crusta estaba a ser (e éo aínda hoxe), formada ao longo das cristas das dorsais oceânicas. Esta idea caeu nas grazas dalgúns científicos que afirmaron que o traslado dos continentes pode ser facilmente explicada por un gran aumento do tamaño da Terra desde a súa formación. Porén, esta chamada teoría da Terra expandida, non era satisfactoria pois os seus defensores non podían apuntar un mecanismo xeolóxico convincentemente capaz de producir tan súbita e enorme expansión. A maioría dos geólogos cre que o tamaño da Terra variou moi pouco ou mesmo nada desde a súa formación hai 4.6 billóns de anos, levantando así unha nova cuestión: como pode ser continuamente adicionada nova crusta ao longo das cristas oceânicas, sen aumentar o tamaño da Terra?

Esta cuestión intrigou particularmente Harry Hess, geólogo da Universidade de Princeton e contra-almirante na reserva e aínda Robert S. Dietz, un científico do U.S. Coast and Geodetic Survey, que fora o primeiro a utilizar o termo expansión dos fondos oceânicos. Dietz e Hess estaban entre os moito poucos que realmente entendían as implicações da expansión dos fondos oceânicos. Se a crusta da Terra se expandia ao longo das cristas oceânicas, tería que estar a encoller noutro lado, raciocinou Hess. Suxeriu entón que a nova crusta oceânica se espallaba continuamente a partir das cristas oceânicas. Moitos millóns de anos máis tarde, esa mesma crusta oceânica acabará eventualmente por afundirse nas fossas oceânicas – depresións moi profundas e estreitas ao longo das marxes da conca do Pacífico. Segundo Hess, o Océano Atlântico encontrábase en expansión mentres o Océano Pacífico estaba en retracção. Mentres a crusta oceânica antiga era consumida nas fossas, novo magma ascendía e eruptava ao longo das cristas en expansión, formando nova crusta. Efectivamente, as concas oceânicas estaban perpetuamente a ser "recicladas", coa creación de nova crusta e a destrución de antiga crusta oceânica a ocorreren simultaneamente. Así, as ideas de Hess explicaban claramente por que a Terra non aumenta de tamaño coa expansión dos fondos oceânicos, por que é tan pequena a acumulação de sedimentos nos fondos oceânicos e por que as rochas oceânicas son moito máis mozas que as rochas continentais.

Cartografando terremotos

Mapa mostrando a distribución da actividade tectónica (tectonismo e vulcanismo)

Durante o século XX, as mellorías na instrumentación sísmica e o uso máis disseminado polo mundo de instrumentación de rexistro de terremotos (sismógrafos), permitiu aos científicos descubrir que os terremotos tenden a concentrarse en determinadas zonas, sobre todo ao longo das fossas oceânicas e das cristas expansivas. Ao final da década de 1920, os sismólogos comezaban a identificar varias zonas sísmicas paralelas ás fossas, cunha inclinación típica entre 40 e 60º a partir da horizontal e que se estendían por varios centenares de quilómetros en dirección ao interior da Terra. Estas zonas tornáronse máis tarde coñecidas con zonas de Wadati-Benioff, en honra dos sismólogos que as identificaron por primeira vez, Kiyoo Wadati do Xapón e Hugo Benioff dos Estados Unidos. O estudo da sismicidade a nivel global avanzou grandemente os anos 60 coa creación da Worldwide Standardized Seismograph Network (WWSSN) co obxectivo de monitorizar o cumprimento do tratado de 1963 que proscribía ensaios de armas nucleares á superficie. Os datos de moi mellor calidade obtidos polos instrumentos da WWSSN permitiron aos sismólogos cartografar con precisión as zonas de concentración de terremotos a nivel mundial.

Mudanza de paradigma xeolóxico

A aceptación das teorías da deriva continental e da expansión dos fondos oceânicos (os dous elementos chave da tectónica de placas) pode ser comparada á revolución que Copérnico produciu na astronomia (ver Nicolaus Copernicus). Nun período de só algúns anos, ocorreu unha revolución na geofísica e sobre todo na geologia. O paralelismo é notorio; da mesma forma que a astronomia pre-copérnica era altamente descritiva mais aínda así incapaz de fornecer explicacións para o movemento dos corpos celestes, as teorías da geologia anteriores á tectónica de placas describían o que se observaba mas debatían se coa falta de calquera mecanismos fundamentais. O problema residía na cuestión Como?. Antes da aceptación da tectónica de placas a geologia estaba presa nunha caixa "pre-copérnica".

Aínda así, cando comparada co que pasou na astronomia, a revolución na geologia foi moito máis repentina. Aquilo que fóra rexeitado por todas as publicacións científicas dignas dese nome, foi avidamente aceptado poucos anos despois, nas décadas de 1960 e 1970. Calquera descrición xeolóxica anterior era só descritiva. Todas as rochas estaban descritas e unha variedade de razóns eran avanzadas, por veces cun detalle case doentio, para o porquê de se encontraren onde se encontraban. As descricións continúan válidas, con todo, as razóns entón apuntadas hoxe en día parécense bastante coa astronomia pre-copérnica.

Só temos que ler as descricións anteriores á tectónica de placas sobre por que existen os Alpes ou os Himalaias para ver a diferenza. Na tentativa de responder a cuestións como Como poden rochas que son claramente de orixe mariña existir a miles de metros por enriba do nivel do mar?, ou, Como se formaron as marxes concavas e convexas da cadea Alpina?, calquera adianto esbarrava na complexidade que se resumía a xerga técnico sen unha contribución significativa para a comprensión dos mecanismos asociados.

Coa tectónica de placas as respostas rapidamente ocuparon o seu lugar ou tornouse claro cal o camiño para a súa obtención. As colisións de placas converxentes posuían a forza necesaria para levantar o fondo mariño até á atmosfera rarefeita. A orixe das fossas oceânicas estrañamente situadas á praza de arcos insulares ou de continentes e dos volcáns a eles asociados, tornouse clara cando se comprenderon os procesos de subducção en placas converxentes. Por que existen paralelismos entre a geologia de partes da América do Sur e de África? Por que a América do Sur e África parecen dúas pezas dun quebra-cabezas que parecen encaixar? Para respostas complexas temos que procurar as explicacións pre-tectónicas. Para respostas simples e que explican moito máis, temos que recorrer á tectónica de placas. Un grande rift, semellante ao gran Vale do Rift no nordeste de África, dividiu un continente en dous, eventualmente formando o Océano Atlântico e estas forzas continúan aínda hoxe a facerse sentir na crista meso-atlântica.

Herdouse algunha da antiga terminologia, mais o concepto fundamental é tan radical e simple como o de que A Terra móvese foi na astronomia.