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22  octubre-diciembre 1998 52 CIEN CIAS E n las fotografías tomadas desde el espacio, la Tierra se ve como una apacible esfera azul. Sin embargo, esa imagen del planeta esconde un sistema muy dinámico y en constante transforma- ción, en respuesta a la energía producida en su interior y a la energía proveniente del Sol que se esparcen en los océanos, la atmósfera y los continentes, modelando su superficie. La Tierra es un planeta fascinante, for- mado por una compleja red de procesos naturales que lo hacen único en el sistema solar. Sus orígenes e historia han desperta- do la curiosidad de muchas generaciones de estudiosos de las ciencias naturales. ¿Cómo se formaron las montañas?, ¿por qué encontramos restos de organismos marinos en rocas que hoy se encuentran a más de 3 000 metros de elevación?, ¿por qué existen plantas y animales con un pa- sado común en continentes actualmente separados por grandes océanos? Éstas son algunas de las preguntas que la humani- dad se ha planteado desde los tiempos de las civilizaciones más antiguas y que du- rante muchos siglos permanecieron sin una explicación razonable. A raíz de di- chos cuestionamientos surge la geología, ciencia que estudia el origen y la evolu- ción de la Tierra. Esta ciencia se dedicó durante muchos siglos a clasificar las ro- cas y minerales, sin entender a fondo los procesos que los forman. No fue sino hasta el siglo presente, con la teoría de la tec- tónica de placas, que se produjo un cam- bio radical en la forma de explicar la evo- lución del planeta y se revolucionó el conocimiento de las ciencias naturales en general. Esta historia comenzó en el siglo pa- sado, con la elaboración de los primeros mapas geográficos que mostraban con mayor precisión la forma y distribución de los continentes. Uno de los primeros científicos que observó que las costas de África y Sudamérica coincidían como dos piezas de rompecabezas fue el francés Antonio Snider-Pelligrini en 1858. En su época esta idea pareció tan descabellada que fue abandonada en la oscuridad del olvido. Sin embargo, a principios del si- glo XX el alemán Alfred W egener encon- tró las primeras evidencias geológicas de que los continentes estuvieron unidos en el pasado formando un solo superconti- nente, al que llamó Pangea, con lo que sentó las bases de la teoría de la deriva de los continentes. Aunque no ha sido muy difundido, el trabajo de Wegener fue tan importante y tuvo impacto en la comuni- dad científica como en su tiempo Darwin con la teoría del origen de las especies o Galileo cuando propuso que la Tierra gi- raba alrededor del Sol. A pesar de la ardua labor de muchos científicos que trabajaron a favor o en contra de la teoría de la deriva de los con- tinentes, no fue sino hasta los últimos cin- cuenta años de este siglo que los avances tecnológicos y la creación de instrumen- tal científico complejo (sonares, magne- tómetros, espectrómetros, etc.) desembo- caron en una gran explosión de descubri- mientos sobre los procesos que moldean la superficie de la Tierra y los mecanis- mos internos que los controlan. T. Wil- son, A. Cox, D. Tarling, T. Atwater, P. Allegre, P. Molnar, J. Dewey y muchos geocientíficos más construyeron las ba- ses teóricas de lo que hoy se conoce como tectónica de placas.    A   n   s   e    l    A    d   a   m   s  .    C   o   n   s   e    j   o    d   e    C    h   e    l    l   y    N   a    t    i   o   n   a    l    M   o   n   u   m   e   n    t  ,    A   r    i   z   o   n   a  ,    1    9    4    2  .

Las Multiples Caras de La Tierra

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octubre-diciembre 1998 52 CIEN CIAS

En las fotografías tomadas desde elespacio, la Tierra se ve como una

apacible esfera azul. Sin embargo, esaimagen del planeta esconde un sistemamuy dinámico y en constante transforma-ción, en respuesta a la energía producidaen su interior y a la energía provenientedel Sol que se esparcen en los océanos, la

atmósfera y los continentes, modelandosu superficie.

La Tierra es un planeta fascinante, for-mado por una compleja red de procesosnaturales que lo hacen único en el sistemasolar. Sus orígenes e historia han desperta-do la curiosidad de muchas generacionesde estudiosos de las ciencias naturales.¿Cómo se formaron las montañas?, ¿porqué encontramos restos de organismosmarinos en rocas que hoy se encuentran a

más de 3 000 metros de elevación?, ¿porqué existen plantas y animales con un pa-sado común en continentes actualmenteseparados por grandes océanos? Éstas sonalgunas de las preguntas que la humani-dad se ha planteado desde los tiempos delas civilizaciones más antiguas y que du-rante muchos siglos permanecieron sinuna explicación razonable. A raíz de di-chos cuestionamientos surge la geología,ciencia que estudia el origen y la evolu-ción de la Tierra. Esta ciencia se dedicódurante muchos siglos a clasificar las ro-cas y minerales, sin entender a fondo losprocesos que los forman. No fue sino hastael siglo presente, con la teoría de la tec-tónica de placas, que se produjo un cam-bio radical en la forma de explicar la evo-lución del planeta y se revolucionó elconocimiento de las ciencias naturales engeneral.

Esta historia comenzó en el siglo pa-sado, con la elaboración de los primeros

mapas geográficos que mostraban conmayor precisión la forma y distribuciónde los continentes. Uno de los primeroscientíficos que observó que las costas deÁfrica y Sudamérica coincidían como dospiezas de rompecabezas fue el francésAntonio Snider-Pelligrini en 1858. En suépoca esta idea pareció tan descabelladaque fue abandonada en la oscuridad delolvido. Sin embargo, a principios del si-

glo XX el alemán Alfred Wegener encon-tró las primeras evidencias geológicas deque los continentes estuvieron unidos enel pasado formando un solo superconti-nente, al que llamó Pangea, con lo quesentó las bases de la teoría de la deriva delos continentes. Aunque no ha sido muy

difundido, el trabajo de Wegener fue tanimportante y tuvo impacto en la comuni-dad científica como en su tiempo Darwincon la teoría del origen de las especies oGalileo cuando propuso que la Tierra gi-raba alrededor del Sol.

A pesar de la ardua labor de muchoscientíficos que trabajaron a favor o en

contra de la teoría de la deriva de los con-tinentes, no fue sino hasta los últimos cin-cuenta años de este siglo que los avancestecnológicos y la creación de instrumen-tal científico complejo (sonares, magne-tómetros, espectrómetros, etc.) desembo-caron en una gran explosión de descubri-

mientos sobre los procesos que moldeanla superficie de la Tierra y los mecanis-mos internos que los controlan. T. Wil-son, A. Cox, D. Tarling, T. Atwater, P.Allegre, P. Molnar, J. Dewey y muchosgeocientíficos más construyeron las ba-ses teóricas de lo que hoy se conoce comotectónica de placas.

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SU ESTRUCTURA

Nuestra Tierra nació del colapso de unanube interestelar hace más de 4 500 mi-llones de años. Durante los primeros mi-llones de años de su formación, la Tierrasufrió un intenso bombardeo de meteori-tos, lo que, aunado a la energía emitida

por la radiación de algunos elementos,provocó un aumento en la temperaturahasta producir una gran masa fundida.Aunque la composición química total dela Tierra se ha mantenido casi constante alo largo de sus 4 500 millones de años,los procesos químicos y físicos han cam-biado a través del tiempo la naturaleza yel espesor de las diferentes capas que la

forman. Algunos elementos como los me-tales, por ser más pesados, se han ido con-centrando en las capas más profundas. Encambio, otros elementos más ligeros sehan desplazado a las capas externas. Esteproceso de diferenciación química juntocon el enfriamiento paulatino de la super-

ficie, originaron los primeros compues-tos minerales y las primeras rocas de unacorteza primitiva.

Se desconoce cuánto tiempo tardó enformarse la primera costra sólida del pla-neta, aunque las rocas más antiguas des-cubiertas hasta la fecha en la superficiede la Tierra tienen alrededor de 4 000 mi-llones de años de edad. La mayoría de lainformación que se posee sobre la estruc-

tura y la composición actual del interiordel planeta proviene de la recopilación dedatos indirectos, obtenidos a través de me-diciones de los fenómenos físicos de laTierra que son efectuadas desde la super-ficie. Un ejemplo de ello son los estudiosde las ondas generadas por los terremo-tos, incluyendo métodos como la tomo-

grafía sísmica, el estudio del campo gra-vimétrico y magnético de la Tierra, las va-riaciones en el flujo de calor, etc. Losestudios geológicos superficiales propor-cionan muy pocos datos directos sobre laconstitución de las capas profundas delplaneta, ya que de los 6 371 km que tieneel radio de la Tierra, el hombre solamenteha perforado 11 km con maquinaria mo-

derna en la región de Siberia. De los me-teoritos se obtienen datos geológicos in-directos acerca de la probable composi-ción del planeta antes de su diferencia-ción química en capas; otro medio deobtener información acerca del interior dela Tierra es el estudio de los materiales

que llegan a la superficie por las erupcio-nes volcánicas. Así, con los datos que hoyse conocen, se considera que existen trescapas principales que forman nuestro pla-neta: núcleo, manto y corteza.

El núcleo representa 14% del volumende la Tierra y 32% de su masa (si se con-sidera que la Tierra tiene un volumen de1 083 x 109 km3 y una masa de 5 975 x1 024 kg). Está compuesto de hierro y ní-

quel, y en menores cantidades por silicio,azufre, carbono, oxígeno e hidrógeno. Esla parte más profunda de la Tierra y estásometida a temperaturas que van de3 500° a 4 500° C, y a una presión de 3.5millones de atmósferas en su centro. Elnúcleo interno, que comprende de 5 100a los 6 371 km de profundidad, es sólido,

y aunque fluye lentamente a velocidadesde centímetros por año, tiene una rota-ción más rápida que la superficie por 1 a3 grados más por año. En cambio, el nú-cleo externo, que abarca de 2 900 a 5 100km de profundidad, es líquido y tienefuertes corrientes que se mueven a va-rios kilómetros por hora, las cuales pa-recen originar el campo magnético de laTierra.

El manto forma 83% del volumen del

planeta y 65% de su masa, y está consti-tuido por óxidos de hierro, magnesio y sí-lice. Su temperatura varía de 500° C en elmanto superior a 3 500° en el manto infe-rior y las presiones van de 30 900 a 1.3millones de veces la presión de la atmós-fera. Es la capa más fascinante de la Tie-rra, ya que aparentemente en ella se gene-ran las fuerzas que provocan los cambiosmás importantes en la corteza terrestre. Elmanto se extiende de 40-70 km a los 2 900km de profundidad, y su materia incandes-

cente está en continuo movimiento, for-mando celdas parecidas a las observadasen la atmósfera. A estas celdas de movi-miento se les llama corrientes de convec-ción. Estas corrientes se generan aparen-temente por las diferencias en temperaturaque hacen que el material más caliente delas partes más profundas del manto suba alos niveles más altos, a profundidades me-nores, donde su temperatura disminuye yaumenta su densidad, provocando que cai-

ga nuevamente hacia las partes bajas delmanto. La distribución y la geometría delas corrientes de convección no han sido de-terminadas con precisión, sin embargo, losúltimos resultados obtenidos por medio detomografía sísmica sugieren que estas cel-das de convección abarcan desde la zonade contacto manto–corteza hasta la zona detransición entre el núcleo y el manto a 2 700km de profundidad.

LAS MÚLTIPLES CARAS

DE LA TIERRA 

E l e n a C e n t e n o G a r c í a

S a r a A . Q u i r o z B a r r o s o

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La corteza constituye solamente 3%del volumen total de la Tierra y 1% de sumasa. Está formada por dos tipos de cor-teza de naturaleza muy distinta: 1) la con-tinental, que tiene de 30 a 70 km de espe-sor y está compuesta por óxidos y silica-tos de aluminio y otros elementos ligeros;y 2) la oceánica, que es más delgada (de

1 a 40 km de espesor) y está formada poróxidos de hierro y magnesio.

Además de éstas, nuestro planeta pre-senta una capa externa, la atmósfera, com-puesta de gases como nitrógeno, oxígeno,argón y otros más. Tiene un espesor aproxi-mado de 1 000 km y temperaturas que va-rían de -150° a 40° C en las capas bajas;hasta más de 1 000° C en las capas altas.

LA PIEL DE LA TIERRA

La corteza que forma el piso de los océa-nos tiene una composición y una historiadiferente a la corteza que forma los conti-nentes. Las rocas de la corteza oceánicaestán constituidas por la lava que se en-fría al salir del manto a lo largo de gran-des grietas que recorren los fondos mari-nos, donde surgen volcanes submarinosque forman cadenasmontañosas largas y an-gostas, llamadas dorsa-

les oceánicas. Su com-posición es similar a ladel manto, y están for-madas principalmentepor basaltos. Estos de-rrames basálticos soncubiertos por una delgada capa de lodomarino. Las rocas de la corteza oceánicaformadas a un mismo tiempo se ven en elmapa como bandas paralelas a las dorsa-les oceánicas con pequeños escalones y

que corren a lo largo de los fondos oceá-nicos. Estas bandas están separadas porfracturas o fallas de transformación quedesplazan los pequeños segmentos de ladorsal y se forman como parte del movi-miento de las placas. Las fallas de trans-formación son como las grietas que seabren en la corteza de un árbol cuandoéste crece. El estudio de los fósiles deanimales marinos que se han encontrado

en los lodos que cubren el fondo de losmares así como el de la orientación delmagnetismo que se conserva en los mi-nerales magnéticos que forman las lavashan permitido conocer la edad y calcu-lar la velocidad de la formación de la cor-teza oceánica. Algunas bandas de lamisma edad son más anchas, lo que sig-

nifica que en ese periodo la corteza cre-cía más rápido. La corteza oceánica creceen promedio entre 2 y 4 cm al año, aun-que en la parte sur de la dorsal del Pacífi-co crece hasta 18 cm al año. Las rocasmás viejas del fondo oceánico tienen 190millones de años y son 3 000 millones deaños más jóvenes que las rocas más anti-guas de la corteza continental. Esto sig-nifica que la corteza oceánica tiene un pe-riodo de vida muy corto, ya que se hunde

en el manto rápidamente a lo largo de laszonas de subducción.Las propiedades magnéticas de las ro-

cas han sido de gran utilidad en la recons-trucción del movimiento de las placas.Cuando la lava se solidifica, los mineralesde hierro y titanio se cristalizan y se orien-tan conforme al campo magnético de laTierra existente en ese momento. En el caso

de las rocas volcánicas continentales, cuan-do la orientación de los minerales es dis-tinta a la que tendrían con respecto al cam-po actual, nos indica que hubo cambios enlatitud y por lo tanto su posición paleogeo-

gráfica. En algunos periodos geológicos lospolos magnéticos se han invertido con res-pecto a su posición actual. En el caso delas rocas basálticas que se forman en lasdorsales, se observa una alternancia de ban-das rocosas con minerales orientados conrespecto a la ubicación actual de los polos(anomalías positivas) o bien con orienta-ción invertida (anomalías negativas). Es-tas bandas son idénticas en ambos lados

de las dorsales, por lo cual puede recons-truirse la velocidad de expansión de losfondos oceánicos y la distribución de loscontinentes en el pasado.

En cuanto a la corteza continental, éstatiene una historia muy compleja e intere-sante. Es de mayor espesor que la cortezaoceánica, de 35 a 70 km en algunas par-

tes. Es más fría pero más ligera que lacorteza oceánica y forma las grandes ma-sas continentales. Por sus característicasfísicas y químicas las rocas que forman lacorteza continental se han mantenido flo-tando sobre el manto sin hundirse comola corteza oceánica. Por esta razón en ellase hallan las rocas más antiguas del pla-neta. Su composición es muy variada, yaque está formada por bloques y capas dediferentes tipos de rocas y edades. En ella

encontramos rocas que primero estuvie-ron en los fondos oceánicos, así como ro-cas originadas por volcanes, o que anteseran lodo y arena —formadas en lagos,ríos o desiertos. Algunas partes de los con-tinentes fueron inundadas por el mar envarias ocasiones, dejando restos marinosen el registro estratigráfico.

La corteza continental ha crecido, aun-que en forma más lenta ypor medio de procesos dis-tintos a aquellos que origi-

nan la corteza oceánica.Esta corteza crece cuandocadenas de volcanes sub-marinos chocan contra susmárgenes, y cuando blo-ques grandes de corteza

oceánica se quedan atrapados entre con-tinentes al chocar éstos (como la India yAsia) y por los grandes volúmenes dematerial del manto que suben a la super-ficie al formarse los volcanes. Si calcula-

mos cuántos kilómetros cúbicos de cor-teza se formaron en distintas épocas delpasado geológico de la Tierra se obtieneque 30% de la corteza se formó entre4 000 y 2 900 millones de años antes delpresente, 45% se formó entre 2 900 y2 500 millones de años, y 25% se formóentre 2 500 millones de años y el presen-te, lo cual indica que la velocidad en quecrece ha disminuido.

 Las propiedades magnéticas de las rocas

son de gran utilidad en la reconstrucción delmovimiento de las placas. Cuando la lavase solidifica, los minerales de hierro y titanio

se cristalizan y se orientan conformeal campo magnético de la Tierra.

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¿QUÉ SON LAS PLACAS TECTÓNICAS?

Son fragmentos independientes de litós-fera (material sólido que incluye a lacorteza y parte del manto superior) quese mueven unos con respecto a otros yque están separados ya sea por dorsa-les, zonas de subducción o fallas de

transformación. Las placas se mueven,se rompen o chocan principalmente porel efecto del arrastre que producen lascorrientes de convección del manto enla litósfera. La configuración de lasplacas, su movimiento y otros procesosasociados a éste han sido bien documen-tados por medio del estudio de la distri-bución y naturaleza de volcanes y terre-motos, las formas de los fondos oceáni-cos, y los movimientos de las masas

continentales, calculados por medicionesvía satélite.Como se mencionó anteriormente, en

los fondos oceánicos hay zonas de ascen-so de materiales del manto que rompen lacorteza, lo que permite el paso de los mis-mos en forma de lava incandescente quese derrama a ambos lados, formando unabanda de corteza nueva. Las regiones don-de la corteza se calienta y se rompe se lla-man zonas de apertura o zonas de rift. Enel caso de los fondos oceánicos, las zonas

de rift han evolucionado formando gran-des cadenas montañosas sumergidas, de-nominadas dorsales oceánicas.

Como la creación de nueva cortezaoceánica es continua, y la superficie de laTierra no presenta un aumento en su área,es necesario que exista un mecanismo dedestrucción de la corteza oceánica, quepermita la reintegración de sus rocas almanto. Este proceso, contrario a los pro-cesos de apertura o rift, ocurre en el bor-

de de ciertos continentes donde la corte-za oceánica, fría y pesada, se hunde bajola corteza continental o bajo una cortezaoceánica más ligera. A éstas se les cono-ce como zonas de subducción y coinci-den aproximadamente con la parte des-cendente de las corrientes de convección.Las zonas de subducción son sitios de in-tensa actividad sísmica y volcánica. Laexpansión y crecimiento de los fondos

oceánicos y la subducción o reciclado dela corteza constituyen una de las fuerzasque originan el desplazamiento o derivade los continentes —proceso que ha ocu-rrido por millones de años.

A veces los continentes chocan porquela corteza oceánica que había entre ellosdesaparece por los procesos de subduc-

ción, entonces la fuerza que los muevehace que parte de la corteza de uno de los

continentes sea empujada por debajo delotro, lo que ocasiona que la corteza se de-forme y aumente su espesor dando ori-gen a grandes cadenas montañosas comoLos Himalayas, formados por el choquede la India que se está desplazando por

debajo de Asia. A estas zonas se les cono-ce como zonas de colisión.

En ocasiones las fallas de transformaciónpueden formar el límite entre placas. En estecaso representan zonas donde las placas sedeslizan lateralmente, una con respecto a laotra, y en ellas no se genera ni se destruyecorteza. Un ejemplo conocido es la Falla de

San Andrés, en California, que nace en elgolfo de California en México.

En los últimos tres años se ha descu-bierto un nuevo tipo de límite de placas.Aunque no ha sido bien definido, pareceque en los fondos oceánicos hay zonas an-chas donde la roca ha sido fuertementedeformada, y que separan fragmentos rí-

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gidos de corteza oceánica con movimientodiferente.

Las placas litosféricas se pueden con-siderar como las piezas del rompecabe-zas más grande del planeta. Estas puedencontener diversos tipos de corteza. En laactualidad existen ocho placas formadas,en parte, por la corteza de los cinco conti-

nentes del mundo y en parte por cortezaoceánica, y siete placas formadas exclu-sivamente por corteza oceánica.

Las ocho placas formadas por conti-nentes y océanos son: 1. Placa norteame-ricana (México pertenece a esta placa); 2.Placa de Sudamérica; 3. Placa del Cari-be; 4. Placa eurasiática; 5. Placa indo-aus-traliana; 6. Placa africana; 7. Placa antár-tica; 8. Placa arábica.

Las siete placas formadas casi totalmen-te por corteza oceánica son: 1. Placa Pací-fica; 2. Placa de Cocos; 3. Placa de Nazca;4. Placa Filipina; 5. Placa Fidji; 6. Placade Escocia; 7. Placa de Juan de Fuca (fi-gura 1).

Las placas litosféricas están en conti-nuo movimiento unas con respecto de las

otras, a diferentes velocidades y en dife-rentes direcciones. Algunas placas sonlentas y se mueven un centímetro por año,en cambio otras se desplazan hasta 20centímetros al año. Sin embargo, en pro-medio se mueven ¡a la misma velocidadque crecen las uñas!

Además de las grandes placas tectóni-cas, existen pequeños bloques o fragmen-tos de litosfera cuyas rocas son muy dis-

tintas de aquellas que forman otros bloquesadyacentes o de aquellas que se encuen-tran en las grandes masas continentalesdenominadas cratones. A estos bloques delitosfera se les denomina Terrenos Tecto-noestratigráficos. Éstos pueden haber sidoantiguos arcos de islas volcánicas o frag-mentos de corteza continental antigua. Si

éstos se formaron cerca de su posición ac-tual se denominan terrenos autóctonos, encambio aquellos que se formaron en unaposición distinta a la que tienen actual-mente se denominan terrenos alóctonos.Aquellos cuya posición original es inciertason conocidos como terrenos sospecho-sos. Por ejemplo, en nuestro país hay porlo menos diez fragmentos de litosfera oterrenos tectonoestratigráficos, de los cua-

 

   

   

   

  

  

 

    

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les al menos cuatro son sospechosos, tresson alóctonos y tres son autóctonos.

SISMICIDAD, VULCANISMO Y OROGENIA

La Tierra manifiesta su energía internamediante sismos, erupciones volcánicasy aguas termales; también se siente en el

intenso calor de las minas muy profun-das, ya que la temperatura de la Tierraaumenta de uno a tres grados centígradospor kilómetro de profundidad. Los sismosson la vibración o movimiento del sueloque se produce por un rompimiento súbi-to de los materiales en el interior del pla-neta. Se les llama terremotos cuando sonmuy fuertes y causan gran destrucción. Laactividad sísmica de una región determi-nada se define por el número, la distribu-

ción y la naturaleza de los sismos queocurren en dicha región. Si una placa li-tosférica se desliza con respecto a otra,pueden pasar meses o años sin moverse,porque ambas tienen irregularidades quelas detienen y no las dejan desplazarse li-bremente. Sin embargo, estas irregulari-dades se rompen y las placas se mueveny se sacuden en un lapso de minutos osegundos, produciendo los sismos de ori-gen tectónico. Por ejemplo, los sismos quese sienten a lo largo de la costa del Pacífi-

co de México son de este tipo y se produ-cen por la subducción de la placa de Co-cos por debajo de la litósfera de México(figura 2). En otros tipos de límites de pla-cas, como las dorsales oceánicas y las fa-llas de transformación, también se produ-cen sismos. Existen otros sismos más lo-cales originados en los volcanes, cuandoel magma va moviéndose hacia la super-ficie, o cuando hay derrumbes en las la-deras de las montañas o en el interior de

las cavernas. El estudio de los sismos esmuy importante, ya que nos revela la es-tructura y la profundidad de las diferen-tes capas del interior del planeta, así comola dirección y la velocidad del movimientode las placas litosféricas.

Se calcula que en el mundo ocurren unmillón de sismos al año, de los cuales diezo más son muy destructivos. Éstos se con-centran a lo largo de los límites de las pla-

cas. Los terremotos más grandes estánasociados a las zonas de subducción y alas zonas donde chocan dos continentes.Por ejemplo, el terremoto del 19 de sep-tiembre de 1985, con una magnitud 8.1en escala de Richter, que afectó sobre todoa la ciudad de México, se originó cuandoun segmento de 100 kilómetros de largo

del piso oceánico se movió dos metros pordebajo de la corteza de la costa de Méxi-co en solo 1.5 minutos. Este movimien-to liberó la misma energía que si hubie-ran explotado 20 000 bombas atómicascomo la de Hiroshima, a 18 kilómetrosde profundidad dentro de la litosfera.

Los volcanes son la forma más espec-tacular de liberación de energía de la Tie-rra. Se forman a partir de la acumulacióndel material incandescente, originado en

las profundidades del planeta, que fluyey se enfría sobre la superficie. La roca fun-dida en el interior del manto y la litósferase llama magma. El magma es más livia-no que las rocas próximas y asciende len-tamente a la superficie, algunas veces alo largo de fallas o fracturas. Si el magmasale a la superficie y entra en contacto conel aire o el agua se le conoce como lava.Es importante entender los procesos queproducen la actividad volcánica para evi-tar el crecimiento de asentamientos hu-

manos en zonas de riesgo. Según la fuer-za, la cantidad de gases y de material fun-dido, las erupciones pueden ser muy

explosivas, como la del Vesubio, o for-mar ríos de lava lentos y poco destructi-vos, como las de Hawai. La composiciónquímica y la estructura de la lava son muyútiles para interpretar la historia y la evo-lución del planeta, al igual que la natura-leza de su interior. Los volcanes se origi-nan por los procesos de la tectónica de

placas y, al igual que los sismos, se con-centran a lo largo de los contactos entreplacas: los volcanes de arco se producenal fundirse una placa oceánica en el inte-rior del manto, al romper el magma la cor-teza superior —que puede ser oceánica(arco oceánico) o continental (arco conti-nental); el Popocatépetl es un volcán dearco que se produjo de la fusión de la pla-ca oceánica de Cocos debajo de la cortezade México. Los volcanes de dorsal oceá-

nica o rift son los grandes volcanes que seforman en el piso oceánico debido al pro-ceso de crecimiento del mismo; mientrasque los volcanes de punto caliente son pro-ducto de magmas que provienen de la par-te superior del núcleo y forman una cade-na larga de volcanes.

Los materiales de la corteza terrestrese ven afectados por el movimiento de lasplacas litosféricas. El choque entre dosmasas continentales, la subducción o elmovimiento de las fallas de transforma-

ción producen una fuerza extraordinariasobre las rocas que es capaz de cambiarsu forma, y de reducir o aumentar su vo-

 Localización de las placas litosféricas

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lumen, dando lugar a pliegues y fallas. Elestudio de estas estructuras permite re-construir la dirección y la magnitud de lasfuerzas que actuaron en la roca en el pa-sado. También ayuda a determinar la po-sición antigua de los diferentes tipos delímites de placas, así como la localizacióny la edad de los choques entre continen-tes que ocurrieron en el pasado. Las de-formaciones que afectan grandes zonas

geográficas se llaman orogenias y formanalgunas de las grandes cadenas montaño-sas u orógenos.

A veces el océano que existe entre doscontinentes desaparece por efecto de lasubducción, en otras ocasiones hay frag-mentos de corteza oceánica que se des-plazan sobre la corteza continental, preser-vándose como testigos de la existencia demares antiguos. A estos fragmentos se les

conoce como ofiolitas. Si un nuevo océa-no se forma, y rompe en partes las mon-tañas originadas por el choque, las estruc-turas se preservan como cicatrices delpasado, lo cual nos ayuda a reconstruir laposición de los antiguos límites de placasy la colisión entre continentes.

PRESENTE Y FUTURO

Debido a los procesos que involucran latectónica de placas, la forma y distribu-ción de los continentes ha cambiado a tra-vés del tiempo. En otros artículos que apa-recen en este mismo número de Ciencias,se describen los principales cambios quese dieron en la configuración de las ma-sas terrestres y la posible ubicación deMéxico a lo largo de este desplazamien-to. Hace 225 millones de años aproxima-

damente, se formó el supercontinente lla-mado Pangea, que agrupó a todos los con-tinentes actuales. En su parte central seencontraba África, al noroeste Norteamé-rica, al noreste Eurasia, al oeste Américadel Sur, al sureste la Antártida y Australiay al este la India, Madagascar y la penín-sula Arábiga. Durante la transición del

Triásico al Jurásico (hace 190-205 millo-nes de años), Pangea se dividió en dosgrandes continentes, Laurasia, al norte,agrupando a Norteamérica y Eurasia, yGondwana al sur, constituida por el restode las masas continentales. Más tarde, alo largo del resto del Jurásico, el Cretáci-co y el Terciario, cada uno de esos dosgrandes continentes se fraccionó lenta-mente, hasta establecerse la distribuciónactual de continentes y océanos. Entre

los eventos más llamativos se encuentrael desprendimiento de la India de Áfricadurante el Jurásico, su viaje hacia el no-reste a lo largo del Cretácico y su cho-que con Asia en el Eoceno (hace aproxi-madamente 40 millones de años), even-to que aún continúa y que hace que losHimalayas sigan elevándose más de doscentímetros por año. Durante el procesode rompimiento de Gondwana, Austra-lia, la Antártida y Sudamérica se mantu-vieron unidas, en un puente terrestre has-

ta hace cerca de 50 millones de años.Antes del rompimiento de este puente,la fauna de estos continentes era muysemejante. Después, la Antártida se diri-gió a su posición actual y se cubrió consu casquete polar. Australia se aisló casitotalmente y por ello su flora y fauna estan especial.

En la actualidad, la superficie está for-mada por cinco continentes. La Tierra, sinembargo, es un sistema en constante mo-

vimiento y su cara cambiará en el futuro.Dentro de 50 millones de años, el océanoAtlántico será casi 2 000 kilómetros másancho que hoy. La península de Baja Ca-lifornia, junto con la parte oeste del esta-do de California se desplazarán hacia elnorte hasta chocar con Alaska. El marMediterráneo se comunicará con el océa-no Índico a través del Mar Rojo. Austra-lia chocará con Nueva Guinea y Las Fili-

Figura 2. Esquema que muestra las diferentes placas tectónicas sobre las que se encuentra el

territorio de México y el corte del Eje Neovolcánico en el que se aprecia el desplazamiento de

la placa de Cocos bajo la de Norteamérica y la actividad volcánica que esto genera.

8/19/2019 Las Multiples Caras de La Tierra

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29CIEN CIAS 52  octubre-diciembre 1998

Elena Centeno García

Departamento de Geoquímica, Instituto de Geología, UNAM.

Sara A. Quiroz Barroso

Museo de Paleontología, Facultad de Ciencias, UNAM.

 Lecturas recomendadas:

• Robert D. Ballard,1987. Exploring our Living Planet , Ed.

National Geographic.

• Ota Kulhánek,1990. Anatomy of Seismograms, Develop-

ments in Solid Earth Geophysics, Elsevier, n.18.

• Edward Tarbuck y Frederick Lutgens, 1978. The Earth,

an introduction to Physical Geology, Mc.Millan Co.

• Readings from Scientific American, 1976. Continents

 Adrift and Continents Aground . Freeman and Co.

• Eldridge M. Moores y Robert J. Iwiss, 1995. Tectonics,

Freeman and Co.

pinas. La India disminuirá de tamaño porel choque con Asia. El occidente de Áfri-ca formará un nuevo continente pequeñoy Centroamérica se deformará por el em-puje de Sudamérica.

Los procesos dinámicos de la Tierra,objetivo de estudio de la tectónica, origi-nan las grandes montañas, la distribución

de los volcanes, los terremotos, y la for-mación de las grandes cuencas oceánicas,entre otros rasgos geológicos. El ciclo delas rocas, los cambios en el nivel del mary, en cierta forma, las condiciones climá-ticas de las áreas emergidas de los conti-nentes, también dependen de la dinámicay el movimiento de las placas. Muchosotros procesos, como el metamorfismo,

la formación del relieve topográfico, la ge-neración de yacimientos minerales y depetróleo también tienen una relación di-recta con los procesos de la tectónica deplacas. Aún hay muchos misterios por re-solver, por ejemplo ¿qué mueve realmen-te a las placas?, ¿cuál es la composición y

TABLA GEOLÓGICA

Millones de años

antes del presente

 

ERAS

CENOZOICO

MESOZOICO

PALEOZOICO

ÉPOCASPERIODOS

Cuaternario

Terciario

Cretásico

Jurásico

Triásico

Pérmico

Pensilvánico

Misisípico

Devónico

Silúrico

Ordovícico

Cámbrico

Duración de las eras

en millones de años

 .01

1.65

5

 23

35

56.6 

65

145

208

245

290

323

362

408

439 

510

570

4 550

RecientePleistoceno

Plioceno

Mioceno

Oligoceno

Eoceno

Paleoceno

PRECÁMBRICO

65

180

325

3 990

Carbonífero

configuración real del interior de la Tie-rra?, además de saber con mayor preci-sión la configuración de los continentesy otras muchas preguntas, para las quelas futuras generaciones de estudiosos dela Tierra probablemente encontrarán res-puestas.