Expansión y formación de la corteza terrestre

Danilo Antón

De acuerdo a la teoría de Vicente Sánchez Cela, la composición mineralógica inicial del planeta estaba constituida sobre todo por minerales densos. Estos minerales estaban originalmente en una fase relativamente inestable. Esa inestabilidad se expresaba con mayor intensidad en las capas externas del planeta sometidas a menores presiones y temperaturas que los niveles profundos.

Fue allí, en estas capas cercanas a la superficie que probablemente comenzó a producirse una variación a nivel de las estructuras cristalinas de los minerales silicatados pasando de las fases densas (coesita, stishovita, K-holandita, Na-holandita, perovstkita sillicatada, psot-perovskita, etc) a fases menos densas (cuarzo, feldespatos potásicos, sódicos, cálcicos, olivinos, piroxenos). Estos cambios implicaron un aumento de volumen debido a la disminución de la densidad, provocando una expansión en las masas rocosas superficiales¹.

Debido a la dilatación del manto superior se fue generando una zona superficial expandida de menor densidad. Corresponde al elemento estructural que llamamos “corteza”. En ese sentido se puede definir la corteza terrestre como la porción del manto donde disminuyó la densidad debido a los cambios de fase de los minerales.

Estos procesos de transformación mineral con disminución de la densidad fueron aumentando el volumen del planeta dando lugar al hinchamiento preferente de ciertas zonas. Estos sitios serían probablemente las regiones donde se establecerían los escudos antiguos que geológicamente habrían de constituir las bases de los continentes.

El aumento de volumen que llevó a la expansión del planeta dio lugar a que nuevas masas magmáticas del manto superior se incorporaran a la corteza y provocaran presiones ascendentes que se expresaron a través de incipientes fracturas que más tarde darían lugar a las dorsales oceánicas.

Origen de los fondos oceánicos

De acuerdo a la teoría de las placas tectónicas los fondos oceánicos se habrían formado a partir de materiales expulsados en las fracturas “dorsales” que fueron creando una capa rocosa (basáltica) de menor espesor concomitantemente con el alejamiento de los bloques de corteza originales (masas continentales).

En la teoría de las placas tectónicas el diámetro del planeta no experimentó variaciones y por lo tanto concomitantemente con esa formación de los nuevos fondos marinos basálticos con separación de los continentes se habría producido la “subducción” de las placas oceánicas más densas por debajo de las capas continentales menos densas. De acuerdo a esta hipótesis las placas se renovarían en las zonas divergentes y se sobrepondrían unas a otras en las zonas de convergencia.

Sin embargo, este enfoque no es compartido por muchos autores (entre ellos S.W.Carey

y J. Maxlow) que sostienen que el volumen de La Tierra ha aumentado durante el curso de los tiempos geológicos y que por lo tanto no es necesario recurrir a procesos de subducción (de unas placas por debajo de otras) para explicar la evolución de la corteza planetaria.

De acuerdo a estos autores la expansión planetaria terrestre llevó a la generación gradual de cortezas oceánicas separándose las placas continentales hasta llegar a la situación actual. Estos procesos están ilustrados por las formas de los continentes que, eliminando los océanos, coinciden como un gigantesco puzzle planetario.

Como testimonio dinámico de lo anterior, en los océanos, que comenzaron a crearse en esa misma época, se pueden observar en la actualidad un sistema de fracturas/ dorsales con extrusiones volcánicas que vertebran las cuencas oceánicas. Una de dichas dorsales se extiende de norte a sur en el océano Atlántico central a una distancia análoga de las costas africanas y sudamericanas. Otra dorsal con características similares se encuentra en el océano Pacífico central, también extendiéndose en el sentido de los meridianos.

Debido a estas sucesivas efusiones volcánicas, en los fondos oceánicos las edades de las rocas se presentan en franjas simétricas a ambos lados de las dorsales (las formaciones más modernas en proximidad de las dorsales y las más antiguas más en posiciones más alejadas).

Este proceso, que generó los océanos y dio lugar a la separación de los continentes, parece haberse iniciado (por lo menos) hace unos 200 millones de años (que es la edad de los basaltos oceánicos más antiguos) y continúa en la actualidad.

De acuerdo a Sánchez Cela esta fusión de las masas rocosas del manto superior (nueva corteza) que generó las erupciones basálticas en las dorsales oceánicas se produjo debido al calor generado por la conversión exotérmica de minerales de mayor densidad a minerales de menor densidad.

Siempre de acuerdo a dicho autor, los materiales graníticos fundidos en ascenso «digieren» los sedimentos oceánicos constituidos por calizas y margas (ricas en CaCO₃ y MgCO₃) y diversos porcentajes de arcillas) dando lugar a los basaltos (que en cierto modo pueden ser definidos como granitos enriquecidos en calcio, hierro y magnesio) .

Hay que notar que la principal diferencia (aunque no la única) entre basaltos (oceánicos) y granitos en sentido amplio (rocas continentales) está señalada por la mayor cantidad de calcio, magnesio y hierro y consecuentemente menor cantidad de sílice de los primeros.

Cuando no se incorporan sedimentos calcáreos a las masas fundidas que ascienden a través de las fracturas no hay erupciones basálticas sino intrusiones de granitos, granodioritas y sienitas en profundidad y efusiones riolíticas, dacíticas y traquíticas en la superficie.

Lo anterior ocurre porque en el granito predominan los feldespatos potásico- sódicos (Si₃ AlO₈K y Si₃AlO₈Na) ricos en sílice, mientras que en los basaltos predominan los feldespatos cálcicos relativamente pobres en sílice (Si₂ Al₂O₈Ca).

Como señalábamos antes el aumento de volumen a nivel del manto superior y de la corteza inferior dio lugar a un incremento del volumen terrestre.

Además de los cambios de fases a nivel del manto, esta expansión volumétrica terrestre pudo haberse intensificado por el aporte continuo de material extraplanetario: micrometeoritos y polvo interplanetario/interestelar, meteoritos, asteroides, cometas y varias partículas de origen cósmico. Estos incorporaciones de material extraterrestre seguramente contribuyeron (y contribuyen) a aumentar la masa del planeta y alimentar la tendencia expansiva.

Si bien se considera que estos aportes son de menor magnitud, no es excluyente la hipótesis de puedan haber sido mucho mayores en otros tiempos geológicos. Incluso, debido a uno o más impactos (p.ej. de asteroides o cometas) hipotéticos pero posibles, es probable que se hayan desencadenado los procesos de disyunción continental antes mencionados.

Esta interpretación que desarrollamos en párrafos anteriores tiene en cuenta los aportes fundamentales de V.Sánchez Cela y se complementa con las teorías de expansión planetaria de W.H. Carey y J. Maxlow (ver a continuación).

La teoría de la tectónica de placas

La teoría de evolución planetaria generalmente aceptada es la teoría de la tectónica de placas. En ella se sostiene que la corteza terrestre está dividida en placas tectónicas rígidas (algo más que una decena de ellas) que se mueven horizontalmente. Estas placas descansarían sobre una capa de roca caliente y plástica (astenosfera) que fluiría lentamente impulsando su movimiento horizontal. En sus bordes divergentes las placas se separan dando lugar a la formación de nueva corteza por ascenso de magma desde el manto superior. Esta nueva corteza tiene composición basáltica, es más delgada y más densa que la corteza continental dando lugar la formación de fondos oceánicos.

De acuerdo a esta teoría en los lugares en que dos placas convergen puede suceder que una de ellas sea de tipo oceánico y la otra de carácter continental. En esos casos la placa oceánica (más densa) subduce por debajo de la placa continental. Si la convergencia se da entre placas continentales se produce un “choque” de placas con orogénesis generalizada en la zona de contacto (bordes).

Se supone que la causa interna que produciría el movimiento de las placas y la generación de nueva corteza sería el flujo convectivo (ascendente) de las masas rocosas del manto y corteza profunda que a su vez es generado por la evacuación del calor interno terrestre.

Estos flujos ascendentes gradualmente se transformarían en horizontales al llegar cerca de la superficie dando lugar a un movimiento lateral de las placas como señalábamos anteriormente.

Algunos problemas han sido señalados por los críticos de esta teoría. Uno de ellos es la difícil explicación del proceso de convección de materiales rocosos sólidos en el interior del manto y muy especialmente la subducción de unas placas por debajo de otras.

Algunos autores, como S.W. Carey, J. Maxlow y V. Sánchez Cela, consideran imposible desde el punto de vista físico la ocurrencia de tales procesos.

Para S.W. Carey y J.Maxlow no existe subducción. La generación de nuevos fondos oceánicos da lugar a la expansión planetaria (aumento de volumen de La Tierra). Para V.Sánchez Cela no hay convección sino cambio de fases minerales en las capas superiores mantélicas que al principio dan lugar a la formación de corteza granítica y luego al “hinchamiento” por continuado incremento del volumen. También este autor pone en duda los movimientos de deriva continental.