Rasgos tectónicos de Centroamérica y del Caribe Tectónica de placas La tectónica de placas (del griego τεκτων, tekton, "el que construye") es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litosfera (la porción externa más fría y rígida de la Tierra Tierra). ). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su deslizamiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis (orogénesis). ). Así mismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del Pacífico) Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.
Vectores de velocidad de las placas tectónicas obtenidos mediante posicionamiento preciso GPS. Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de 2,5 cm/año 1 lo que es, aproximadamente, la velocidad con que crecen las uñas de las manos. Dado que se desplazan sobre la superficie finita de la Tierra Tierra,, las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o límites provocando intensas deformaciones en la corteza y litosfera de la Tierra Tierra,, lo que ha dado lugar a la formación de grandes cadenas montañosas (verbigracia los Andes y Alpes Alpes)) y grandes sistemas de fallas asociadas con éstas (por ejemplo, el sistema de fallas de San Andrés). Andrés). El contacto por fricción entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de los terremotos terremotos.. Otros fenómenos asociados son la creación de volcanes (especialmente notorios en el cinturón de fuego del océano Pacífico) y las fosas oceánicas. oceánicas. •
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Principales placas tectónicas. Existen, en total, 14 placas : • • • • • • • • • • • • • •
Placa Africana Placa Antártica Placa Arábiga Placa de Cocos Placa del Caribe Placa Escocesa (Scotia) Placa Euroasiática Placa Filipina Placa Indo-Australiana Placa Juan de Fuca Placa de Nazca Placa Norteamericana Placa del Pacífico Placa Sudamericana
Estas, junto a otro grupo más numeroso de placas menores se mueven unas contra otras. Se han identificado tres tipos de bordes: convergente (dos placas chocan una contra la otra), divergente (dos placas se separan) y transformante (dos placas se deslizan una junto a otra). La teoría de la tectónica de placas se divide en dos partes, la de deriva continental, propuesta por Alfred Wegener en la década de 1910, y la de expansión del fondo oceánico, propuesta y aceptada en la década de 1960, que mejoraba y ampliaba a la anterior. Desde su aceptación ha revolucionado las ciencias de la Tierra, con un impacto comparable al que tuvieron las teorías de la gravedad de Isaac Newton y Albert Einstein en la Física o las leyes de Kepler en la Astronomía. Origen de las placas tectónicas
Se piensa que su origen se debe a corrientes de convección en el interior del manto terrestre, en la capa conocida como astenosfera, las cuales fragmentan a la litosfera. Las corrientes de convección son patrones circulatorios que se presentan en fluidos que se calientan en su base. Al calentarse la parte inferior del fluido se dilata. Este cambio de densidad produce una fu erza de flotación que hace que el fluido caliente ascienda. Al alcanzar la superficie se enfría, desciende y se vuelve a calentar, estableciéndose un movimiento circular auto-organizado. En el caso de la Tierra se sabe, a partir de estudios de reajuste glaciar , que la astenosfera se comporta como un fluido en escalas de tiempo de miles de años y se considera que la fuente de calor es el núcleo terrestre. Se estima que éste tiene una temperatura de 4500 °C. De esta manera, las corrientes de convección en el interior del planeta contribuyen a liberar el calor original almacenado en su interior, que fue adquirido durante la formación de la Tierra. Así, en zonas donde dos placas se mueven en direcciones opuestas (como es el caso de la placa Africana y de Norteamérica, que se separan a lo largo de la cordillera del Atlántico) las corrientes de convección forman nuevo piso oceánico, caliente y flotante, formando las cordilleras meso-oceánicas o centros de dispersión. Conforme se alejan de los centros de dispersión las placas se enfrían, tornándose más densas y hundiéndose en el manto a lo largo de zonas de subducción, donde el material litosférico es fundido y reciclado. Una analogía frecuentemente empleada para describir el movimiento de las placas es que éstas "flotan" sobre la astenósfera como el hielo sobre el agua. Sin embargo, esta analogía es parcialmente válida ya que las placas tienden a hundirse en el manto como se describió anteriormente 2
La tectónica de placas tiene su origen en dos teorías que le precedieron: la teoría de la deriva continental y la teoría de la expansión del fondo oceánico. Antecedentes históricos
La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX y pretendía explicar el intrigante hecho de que los contornos de los continentes ensamblan entre sí como un rompecabezas y que éstos tienen historias geológicas comunes. Esto sugiere que los continentes estuvieron unidos en el pasado formando un supercontinente llamado Pangea (en idioma griego significa "todas las tierras") que se fragmentó durante el período Pérmico, originando los continentes actuales. Esta teoría fue recibida con escepticismo y eventualmente rechazada porque el mecanismo de fragmentación (deriva polar) no podía generar las fuerzas necesarias para desplazar las masas continentales. -Las placas se mueven y causan terremotos-. La teoría de expansión del fondo oceánico fue propuesta hacia la mitad del siglo XX y está sustentada en observaciones geológicas y geofísicas que indican que las cordilleras meso-oceánicas funcionan como centros donde se genera nuevo piso oceánico conforme los continentes se alejan entre sí. Esto fue propuesto por John Tuzo Wilson. La teoría de la tectónica de placas fue forjada principalmente entre los años 50 y 60 y se le considera la gran teoría unificadora de las Ciencias de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones geológicas y geofísicas de una manera coherente y elegante. A diferencia de otras ramas de las ciencias, su concepción no se le atribuye a una sola persona como es el caso de Isaac Newton o Charles Darwin. Fue producto de la colaboración internacional y del esfuerzo de talentosos geólogos (Tuzo Wilson, Walter Pitman), geofísicos (Harry Hammond Hess, Allan V. Cox) y sismólogos (Linn Sykes, Hiroo Kanamori, Maurice Ewing), que poco a poco fueron aportando información acerca de la estructura de los continentes, las cuencas oceánicas y el interior de la Tierra. Límites de placas
Son los bordes de una placa y es aquí donde se presenta la mayor actividad tectónica (sismos, formación de montañas, actividad volcánica), ya que es donde se produce la interacción entre placas. Hay tres clases de límite: •
Divergentes : son límites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto,
emerge magma desde regiones más profundas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y Sudamérica). •
Convergentes : son límites en los que una placa choca contra otra, formando una zona
de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturón orogénico (si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como "bordes activos". •
Transformantes : son límites donde los bordes de las placas se deslizan una con
respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación. En determinadas circunstancias, se forman zonas de límite o borde, donde se unen tres o más placas formando una combinación de los tres tipos de límites. Límite divergente o constructivo: las dorsales Artículo principal: Borde divergente
Son las zonas de la litosfera en que se forma nueva corteza oceánica y en las cuales se separan las placas. En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta de esta separación es rellenado por material de la corteza, que surge del magma de las capas inferiores. Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en las uniones de tres placas está relacionado con la formación de puntos calientes. En estos casos, se junta material de la 3
astenosfera cerca de la superficie y la energía cinética es suficiente para hacer pedazos la litosfera. El punto caliente que originó la dorsal mesoatlántica se encuentra actualmente debajo de Islandia, y el material nuevo ensancha la isla algunos centímetros cada siglo. Un ejemplo típico de este tipo de límite son las dorsales oceánicas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica) y en el continente las grietas como el Gran Valle del Rift.
Límite convergente o destructivo
La placa oceánica se hunde por debajo de la placa continental. Artículo principal: Borde convergente
Las características de los bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que chocan. Con frecuencia las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el deslizamiento brusco de la placa marina. La energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento; debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad. Los puntos de mayor actividad sísmica suelen asociarse con este tipo límites de placas. •
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Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental (menos densa) la placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en tierra. Cuando dos placas continentales colisionan (colisión continental), se forman extensas cordilleras formando un borde de obducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática. Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japón).
Límite transformante o conservativo Artículo principal: Borde transformante
El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación puede causar considerables cambios en la superficie, lo que es particularmente significativo cuando esto sucede en las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la fricción, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un 4
nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad. Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, ubicada en el Oeste de Norteamérica, que es parte del sistema de fallas producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacífico. Medición de la velocidad de las placas tectónicas
La medición actual de la velocidad de las placas tectónicas se realiza mediante medidas precisas de GPS. La velocidad antigua de las placas se obtiene mediante la restitución de cortes geológicos (en corteza continental) o mediante la medida de la posición de las inversiones del campo magnético terrestre registradas en el fondo oceánico. Historial de Sismicidad en Centro América
Aún cuando desde tiempos remotos el hombre ha buscado comprender y explicar los eventos de sismicidad, la ciencia hoy en día no ha logrado aún anticipar su ocurrencia. Como es dificil predecirlos, mucho menos evitarlos, se debe aprender a convivir con ellos, buscando maneras de reducir su amenaza. Esto se puede lograr con una adecuada prevención, que puede incluir procedimientos tales como evaluación y monitoreo del sitio (microzonificación), mejora de técnicas sísmicoconstructivas, puesta en marcha de simulacros, etc. Lo anterior, con el fin de aumentar la seguridad ante su ocurrencia, reduciendo así pérdidas y daños humanos y económicos. Como referencia general, vale la pena mencionar los terremotos de mayor magnitud ocurridos en el siglo XX, documentados a partir de la medición de sus parámetros. Dichos terremotos fueron: Location 1. Chile 2. Prince William Sound, Alaska 3. Off the West Coast of Northern
Date UTC Magnitude Coordinates Reference
1960 05 229.5 1964 03 289.2 2004 12 269.0
-38.24 -73.05 Kanamori, 1977 61.02 -147.65 Kanamori, 1977 3.30 95.78 PDE
Sumatra 1952 11 049.0 52.76 160.06 Kanamori, 1977 4. Kamchatka 5. Off the Coast of Ecuador 1906 01 318.8 1.0 -81.5 Kanamori, 1977 2005 03 288.7 2.08 97.01 PDE 6. Northern Sumatra, Indonesia 1965 02 048.7 51.21 178.50 Kanamori, 1977 7. Rat Islands, Alaska 1957 03 098.6 51.56 -175.39 Johnson, 1994 8. Andreanof Islands, Alaska 1950 08 158.6 28.5 96.5 Kanamori, 1977 9. Assam - Tibet 1963 10 138.5 44.9 149.6 Kanamori, 1977 10. Kuril Islands 1938 02 018.5 -5.05 131.62 Kanamori, 1977 11. Banda Sea, Indonesia 1923 02 038.5 54.0 161.0 Kanamori, 1988 12. Kamchatka Updated 2005 October 24 Tabla 1. Los doce terremotos de mayor magnitud en el siglo XX, segun el USGS [17] Y geográficamente se distribuyen de la siguiente manera:
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Figura 1. Distribución de los mayores Terremotos [17] De igual manera, cada país de América Central ha sido afectada a lo largo de su historia por una intensa actividad sísmica y volcánica, que ha impactado en su desarrollo económico, social y cultural. Las causas de estos importantes temblores , en orden de importancia son cuatro: 1) El pertenecer al llamado Cinturón de Fuego del Pacífico. Figura 1. Cinturón de Fuego del Pacífico La faja volcánica, que se extiende desde Guatemala hasta Panamá, contiene fallas geológicas
(fracturas de la corteza terrestre) que al ser activadas por las fuerzas terrestres provocan temblores sumamente destructivos en todos los países de la región; ésta es la fuente sísmica más perjudicial para los centroamericanos. 2) La otra causa radica en el proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa del Caribe, cuyo límites es conocida como fosa Mesoamericana, y se encuentra dentro del Oceano 6
Pacífico. Los grandes esfuerzos y sismicidad afectan a todos los países del área centroamericana pero principalmente a la región aledaña a dicho océano . 3) El sistema de fallas Polochic-Motagua-Chamalecón, que separa a la placa Caribe de la placa Norteamericana. Se encuentra al norte de Guatemala cerca de la frontera con Honduras y se extiende por el Golfo de Honduras hacia el mar Caribe. 4) El cinturón Deformado del Norte de Panamá No menos importante, el Cinturón Deformado del Norte de Panamá es una zona de subducción en el Caribe que produce grandes temblores en el Caribe de Costa Rica y Panamá. Figura 2. Desplazamiento promedio anual de cada placa en Centro América La placa tectónica del Coco choca con la placa tectónica del Caribe, y desciende abruptamente en un ángulo de 80 grados en dirección Noreste bajo el margen pacífico de la placa Caribe. En el lugar donde se dobla la placa del Coco, se forma la zona de contacto y de fricción entre las dos placas, en la cual se generan sismos y grandes terremotos con magnitudes hasta 8 Richter. Debajo de Managua, la placa subducida ya alcanza profundidades de más de 200 km. En esta profundidad, se funde parte del material de la placa del Coco por las altas temperaturas del manto terrestre. El material fundido de la placa del Coco sube casi verticalmente y penetra la placa del Caribe a lo largo de una línea casi recta; forma así la cadena volcánica, y causa erupciones volcánicas y sismos superficiales. La cadena volcánica corre en dirección NoroesteSureste y es un alineamiento de estrato-conos y escudos volcánicos situados en las tierras bajas. En cuanto al impacto humano, los temblores corticales (o de fallamiento) de la faja volcánica tienen mayor amenaza para la población porque no solo son más frecuentes sino que ellos usualmente ocurren mucho más cerca de los principales centros de población, donde como es sabido, se concentra la actividad social, económica y política de los países. A pesar de que los temblores de subducción tienen magnitudes mayores y producen un daño más extendido geográficamente hablando con respecto a los sismos de la faja volcánica, su impacto sobre la población es mucho menor. Este hecho es apoyado por el número de víctimas provocado por los terremotos pues se tiene que mientras los temblores corticales (o de fallamiento) han cobrado cerca de 41 000 vidas, los de subducción apenas han quitado la vida a un poco más de 2000 personas, o sea, tan solo un 4,7% del total de víctimas hasta el momento registradas 7
En las siguientes páginas, se mostrará una recolección de data, un poco más detallada sobre sismicidad por país y por toda la región. Glosario
Placa Tectónica: Grandes fragmentos rígidos de la corteza terrestre (capa rocosa) y del manto superior (capa rocosa) del planeta de alrededor de 100 km de espesor. Falla Geológica: Fractura de una masa rocosa con desplazamiento de las secciones formadas por la misma fractura. Subducción: Proceso mediante el cual una placa se hunde bajo otra. Referencias
1.- Read HH, Watson Janet (1975). Introduction to Geology . New York: Halsted. pp. 13-15. Bibliografía •
Murphy, J.B.; Gutiérrez, G.; Nance, R.D.; Fernández, J.; Keppie, J.D.; Quesada, C.; Strachan, R.A. y Doatal, J. (2008): Rotura de las placas tectónicas. Investigación y Ciencia, 380[mayo]: 31-41
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