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El inicio de la tectónica moderna

La tectónica de placas era similar a la actual

La Tectónica de Placas es el motor de la dinámica terrestre, que explica desde la formación de las cordilleras de montañas a la disposición de los océanos. Sin embargo, la Tierra ha pasado por distintas fases a lo largo de su evolución, como cuando estaba completamente fundida (fase de océano de magma) o cuando estaba cubierta por una capa sólida y continua como la cáscara de un huevo (fase placa única). Es decir, la Tectónica de Placas no ha actuado siempre en nuestro planeta. Por tanto, la pregunta es, ¿cuándo empezó la Tectónica de Placas en la Tierra?

Cuando sucedió

Hoy en día sabemos que el motor que mueve la Tectónica de Placas es el “tirón” que ejercen las placas que subducen en el manto. Parece ser que los procesos de subducción comenzaron en la Tierra en el eón Arcaico, hace entre 2500 y 3000 millones de años (aunque hay autores que lo sitúan antes o después de esa edad). Sin embargo, cuando ocurrieron las primeras subducciones el manto terrestre estaba tan caliente que los procesos que ocurrían eran diferentes a lo que hoy entendemos por Tectónica de Placas. Tuvieron que pasar miles de millones de años hasta que el manto estuvo lo suficientemente frío como para que la dinámica terrestre alcanzara el estado en el que se encuentra actualmente. Existe un debate científico sobre cuándo comenzó la Tectónica de Placas actual, pero la mayoría de los autores lo sitúan entre hace unos 750 y 1000 millones de años.

Qué sucedió

Aunque los procesos de subducción habían comenzado miles de millones de años antes, las altas temperaturas del manto hacían que fueran episodios cortos y discontinuos. Sin embargo, hace entre 750 y 1000 millones de años las condiciones térmicas del manto terrestre hicieron que las subducciones fueran más largas y mantenidas en el tiempo; de forma que, desde ese momento, la Tierra se convirtió en un planeta permanentemente dinámico, dando así comienzo a la Tectónica de Placas tal y como ocurre actualmente. 

Sabías que ...

Además de las evidencias geológicas de gran escala que hemos visto, existen otras evidencias que nos ayudan a datar el inicio de la Tectónica de placas mediante evidencias de pequeña escala, como la aparición de los primeros rubíes y zafiros (minerales que se forman en orógenos de colisión) o la presencia de isótopos atmosféricos en zircones (que se habrían incorporado a la corteza inferior durante procesos de subducción).

Por qué sucedió

Como ya hemos indicado, las subducciones primordiales eran procesos cortos y discontinuos. Esto se debía a que las altas temperaturas del manto provocaban que las partes de las placas que subducían se rompieran rápidamente, hundiéndose en el manto y cesando así el tirón que ejercían sobre el resto de la propia placa. Sin embargo, la pérdida de temperatura de la Tierra hizo que, en un determinado momento, el manto estuviera lo suficientemente “frío” como para que las placas que subducen no se rompieran, si no que mantuvieran su integridad a medida que se hundían en el manto. De ese modo el motor que mueve las placas se mantiene en marcha en todo momento, sin detenerse, haciendo de la Tectónica de Placas tal un proceso continuo y de la Tierra un planeta permanentemente dinámico. 

Sabías que ...

Existen algunas evidencias de procesos tectónicos más antiguas de las que hemos comentado (Fig. 1). Por ejemplo, hay ofiolitas con unos 2000 millones de años o rocas de ultra alta presión de unos 2800 millones de años. Sin embargo, se trata de evidencias esporádicas, aisladas en el tiempo. Es por ello por lo que la mayoría de los científicos consideran que estas evidencias nos hablan de procesos tectónicos discontinuos, a diferencia de la Tectónica de Placas actual.

Cómo lo sabemos

Para conocer en qué momento comenzó la Tectónica de Placas actual se utilizan distintas evidencias geológicas. En concreto, se utilizan la aparición de cierto tipo de rocas o conjuntos que sólo pueden formarse en procesos asociados a la Tectónica de Placas (Fig. 1). Estas evidencias son las ofiolitas, las rocas metamórficas de facies de esquistos azules y las rocas metamórficas de ultra alta presión. 

Las ofiolitas indican la existencia de una Tectónica de Placas porque son fragmentos de litosfera oceánica que han sufrido subducción. Por tanto, la existencia de una ofiolita nos indica que ha habido una generación de corteza oceánica en una dorsal seguida de una subducción. Las rocas metamórficas de facies de esquistos azules también son una evidencia de que ha una subducción, ya que estas rocas se forman a alta presión y relativa baja temperatura. Estas condiciones sólo se dan en las zonas de subducción, donde una litosfera fría y rica en fluidos alcanza grandes profundidades rápidamente, por lo que no le da tiempo a calentarse. Por su parte, las rocas metamórficas de ultra alta presión son rocas de origen cortical que han alcanzado profundidades de más de 80 km durante un proceso de subducción. Todas las rocas de ultra alta presión conocidas hoy en día se encuentran en orógenos de colisión, por lo que se consideran una evidencia directa de que ha habido una subducción seguida de una colisión continental. 

Sabías que ...

El comienzo de la Tectónica de Placas actual es un momento clave para la joyería. Los procesos de subducción continuos empezaron a llevar grandes cantidades de agua y CO2 a grandes profundidades en el manto. Esos fluidos tienen dos efectos. Por una parte, interaccionan con los carbonatos del manto y, por otra, generaran una alta presión de fluidos. Cuando la presión de fluidos es muy alta provoca violentas erupciones explosivas, dando lugar a unas rocas llamadas kimberlitas. Las kimberlitas son especialmente famosas por contener un mineral formado por carbono cristalizado a alta presión: el diamante. Por tanto, podríamos decir que los diamantes son un producto directo de la Tectónica de Placas.

Figura 1. Lavas almohadilladas de la ofiolia de Semail (Omán). Estas lavas se formaron en el fondo del mar, lo cual, junto con otras evidencias geológicas en la región, permiten deducir que pertenecen a una ofiolita, es decir, a un fragmento de litosfera oceánica que aparece actualmente incorporada a un cinturón orogénico. Se trata por tanto de una evidencia de ...

Figura 2. Imagen de una kimberlita con un fenocristal de diamante. La abundancia de estas rocas desde hace unos 700 millones de años es una de las evidencias de la existencia de una subducción generalizada y, por tanto, de la tectónica moderna.