Mecanismos de Tectónica de Placas
5 Mecanismos de Tectónica de Placas
Localización de Terremotos
los mapas de localización de terremotos muestran:
Límites de placas estrechas
Zonas de límites de placas amplias
Regiones de deformación intraplaca incluso en áreas submarinas o remotas
Existen límites intraplate, comunes en zonas más amplias y difusas
(Stein & Wysession, 2003)
Zonas de Límites de Placas
Inicios de la concepción: los límites de placas inicialmente considerados como estrechos
Reconocimiento actual que muchos límites de placas, especialmente los continentales, son zonas de deformación de hasta 1000 km de ancho
Zonas de límites de placas (PBZ)
La geodesia espacial, la sismología, la topografía y la geología proporcionan mejores visiones de la cinemática de PBZ: cómo varía el movimiento en el espacio y el tiempo
Mejora de comprensión de dinámicas y peligros de PBZ
Estas representan aproximadamente el 15% de la superficie terrestre y afectan alrededor del 40% de la población (Gordon & Stein, 1992)
Diferencias entre Litósferas Oceánicas y Continentales
Las relaciones básicas entre límites de placas, interiores de placas y sismos aplican tanto a litósferas continentales como oceánicas:
Litósfera continental es más complicada:
Corteza continental es más gruesa, menos densa y con propiedades mecánicas diferentes a la corteza oceánica
Límites de placas en litósfera continental son generalmente más amplios y más complicados que en la litósfera oceánica
Se busca primero describir la movimiento (cinemática) dentro de las zonas de límites, luego se combinan la cinemática con otros datos para investigar su mecánica (dinámica).
Estudio de Deformación Lithosférica mediante Técnicas Complementarias
Integrar diferentes técnicas para comprender la deformación litósférica:
Cada técnica tiene fortalezas y debilidades
Importancia de comprender lo que cada técnica puede y no puede hacer
Conjuntamente, estas técnicas proporcionan una valiosa percepción
Cambios de Tipo de Límite con la Orientación
Ejemplos de movimiento relativo de límites (Stein & Wysession, 2003):
Convergencia - Trinchera Aleutiana:
Extensión - Golfo de California
Deslizamiento (strike-slip) - San Andreas
Velocidades de Sitios GPS Relativas a América del Norte
Sistema de fallas de San Andreas
Bloque Sierra Nevada estable
Cinturón sísmico de Gran Cuenca
Zona de cortante de California oriental
Altiplano de Colorado
Zona de límites de placas del Pacífico-Norteamérica (Bennett et al., 1999)
Zona de Límites de Deslizamiento Continental
Un diagrama conceptual para una zona de límite transform difusa ejemplifica:
Deslizamiento sísmico episódico menor y creep
Desplazamiento relativo entre placas A y B
Movimiento de placas a largo plazo (Myr) de forma constante
Tiempo implica la relación con zonas de deformación
Distribución de deslizamiento en la zona de límites de placas
Slip: menor episódico, mayor episódico
Interior de placa rígida
(Stein, 1993)
Zona de Colisión del Mediterráneo Oriental
Convergencia Arabia-Eurasia:
Situación complicada que involucra a las placas africanas, árabes y euroasiáticas
Porciones del norte de Arabia se mueven aproximadamente hacia N40°W, conforme con modelos globales de movimiento de placas
Turquía oriental se desplaza hacia el norte en Eurasia, causando compresión y terremotos de fallas de empuje en los montes del Cáucaso (McClusky et al., 2000)
Movimiento en el Microplato
Microplacas suelen formarse entre zonas de límites de gran escala al cambiar la geometría o cerca de puntos triple
La sismicidad se concentra en límites de microplacas, indicando rigidez
Las mecánicas focales muestran direcciones de movimiento
Los movimientos obedecen a la cinemática de placas rígidas
Registro en océanos por anomalías magnéticas y topografía
Un relieve crece, otro disminuye, ocurriendo rotaciones de bloque
(Engeln & Stein, 1984)
Teorema de Euler y los Polos de Rotación
Teorema de Euler: Enuncia que el movimiento de una parte de una esfera a través de su superficie está definido por una sola rotación angular alrededor de un polo de rotación, conocido como polo de Euler. Se puede extender el concepto a un vector de Euler.
Se incluye un gráfico que explica:
Polo geográfico
Polo de Euler
Ejes y ángulos de rotación
Velocidad y Movimiento Relativo entre Placas
En un punto r a lo largo del límite entre dos placas con latitud λ y longitud µ, se define la velocidad lineal de la placa j respecto a la placa i como:
Donde r es el vector de posición
, donde γ es el ángulo entre el polo de Euler y el lugar de cálculo
Ejemplos de Ejercicios para Cálculo de Velocidades y Direcciones
Ejercicio en el cual se pide calcular las velocidades lineales en diferentes puntos, utilizando las tasas de movimiento de placas para diversos casos y situaciones (por ejemplo, subducción del plate North America debajo de Caribbean).
Se proveen ejemplos de cómo invertir la relación de las placas entre sí para comparar los resultados obtenidos.
Conclusiones
Se destaca que la tectónica de placas es un concepto complejo que involucra múltiples parámetros y condiciones que pueden variar significativamente en función de la región del planeta y los modelos matemáticos aplicados.
Importancia de las técnicas de geodesia espacial para monitorizar movimientos y validar modelos geológicos sobre la tectónica de placas.