Medición del movimiento de la placa en tectónica de placas

Las placas litosféricas son las secciones de la corteza terrestre y el manto superior que se mueven muy lentamente sobre el manto inferior de abajo. Sabemos que estas placas se mueven desde dos líneas diferentes de evidencia, geodésica y geológica, que nos permiten rastrear sus movimientos en el tiempo geológico..

Movimiento de placa geodésica

La geodesia, la ciencia de medir la forma y las posiciones de la Tierra en ella, nos permite medir el movimiento de la placa directamente usando el GPS, el Sistema de Posicionamiento Global. Esta red de satélites es más estable que la superficie de la Tierra, por lo que cuando un continente entero se mueve a unos pocos centímetros por año, el GPS puede decirlo. Cuanto más tiempo grabemos esta información, más precisa será, y en gran parte del mundo, los números ya son bastante precisos..

Otra cosa que el GPS nos puede mostrar son los movimientos tectónicos. dentro platos. Una suposición detrás de la tectónica de placas es que la litosfera es rígida y, de hecho, sigue siendo una suposición sólida y útil. Pero partes de las placas son suaves en comparación, como la meseta tibetana y los cinturones de montaña del oeste de Estados Unidos. Los datos del GPS nos ayudan a separar los bloques que se mueven de forma independiente, aunque solo sea unos pocos milímetros por año. En los Estados Unidos, las microplacas de Sierra Nevada y Baja California se han distinguido de esta manera..

Movimiento de placa geológica: presente

Tres métodos geológicos diferentes ayudan a determinar las trayectorias de las placas: paleomagnética, geométrica y sísmica. El método paleomagnético se basa en el campo magnético de la Tierra..

En cada erupción volcánica, los minerales que contienen hierro (principalmente magnetita) se magnetizan por el campo predominante a medida que se enfrían. La dirección en la que están magnetizados apunta al polo magnético más cercano. Debido a que la litosfera oceánica se forma continuamente por el volcanismo en las crestas en expansión, toda la placa oceánica lleva una firma magnética consistente. Cuando el campo magnético de la Tierra invierte la dirección, como lo hace por razones que no se entienden completamente, la nueva roca adquiere la firma invertida. Por lo tanto, la mayor parte del fondo marino tiene un patrón rayado de magnetizaciones como si fuera un trozo de papel que emerge de una máquina de fax (solo que es simétrico a través del centro de expansión). Las diferencias en la magnetización son leves, pero los magnetómetros sensibles en barcos y aviones pueden detectarlos..

La inversión del campo magnético más reciente fue hace 781,000 años, por lo que el mapeo de esa inversión nos da una buena idea de los movimientos de las placas en el pasado geológico más reciente..

El método geométrico nos da la dirección de propagación para ir con la velocidad de propagación. Se basa en las fallas de transformación a lo largo de las crestas del océano medio. Si observa una cresta que se extiende en un mapa, tiene un patrón de segmentos escalonados en ángulo recto. Si los segmentos de propagación son las bandas de rodadura, las transformaciones son las bandas que las conectan. Medido cuidadosamente, estas transformaciones revelan direcciones de propagación. Con las velocidades y direcciones de las placas, tenemos velocidades que se pueden conectar a las ecuaciones. Estas velocidades coinciden muy bien con las medidas de GPS.

Los métodos sísmicos utilizan los mecanismos focales de los terremotos para detectar la orientación de las fallas. Aunque son menos precisos que el mapeo y la geometría paleomagnética, estos métodos son útiles para medir los movimientos de las placas en partes del mundo que no están bien mapeadas y tienen menos estaciones de GPS.

Movimiento de placa geológica: pasado

Podemos extender las mediciones al pasado geológico de varias maneras. La más simple es extender los mapas paleomagnéticos de las placas oceánicas desde los centros de expansión. Los mapas magnéticos del fondo marino se traducen precisamente en mapas de edad. Estos mapas también revelan cómo las placas cambiaron la velocidad a medida que las colisiones las empujaron a reorganizaciones.

Desafortunadamente, el fondo marino es relativamente joven, no tiene más de 200 millones de años, porque finalmente desaparece debajo de otras placas por subducción. A medida que profundizamos en el pasado, debemos confiar cada vez más en el paleomagnetismo en las rocas continentales. A medida que los movimientos de las placas han girado los continentes, las rocas antiguas se han girado con ellos, y donde sus minerales una vez indicaron el norte, ahora apuntan a otro lugar, hacia "polos aparentes". Cuando traza estos polos aparentes en un mapa, parecen alejarse del verdadero norte a medida que las edades de las rocas retroceden en el tiempo. De hecho, el norte no cambia (generalmente), y los paleopolares errantes cuentan una historia de continentes errantes..

Juntos, los métodos enumerados anteriormente nos permiten producir una línea de tiempo integrada del movimiento de las placas litosféricas, un registro de viaje tectónico que conduce suavemente hasta el presente..