viernes, 17 de junio de 2011

Convección del manto terrestre

17/06/2011
La convección del manto se ha usado como explicación del crecimiento de la corteza oceánica en la dorsal.
Esta explicación da por supuesto que el manto asciende bajo la dorsal y allí acumula magma que sale por la fractura central.
Me parece contraria a la física una convección en este sentido. Si acaso, se producirá una convección en el sentido contrario.

La situación es la siguiente:
- En el océano la corteza tiene el mínimo grosor y por tanto la mínima resistencia térmica.
- El mar enfria con rapidez la corteza.
- A su vez, la corteza oceánica enfría el manto con el que está en contacto.
- En cualquier fluido en convección, las corrientes descendentes se situan bajo la superficie más fria, donde se contrae el fluido y gana densidad.


Suponiendo que el manto fuera algo fluido, descendería desde la corteza oceánica y ascendería desde la base de los continentes, donde es más caliente debido a la mayor profundidad y al aislamiento térmico de los continentes.

Si el manto fluyera hacia abajo, bajo la dorsal, las placas oceánicas serían arrastradas hacia la dorsal, en lugar de separarse de ellas como ocurre en realidad.

Además, en el modelo más aceptado por las autoridades académicas supone que el movimiento de la corteza está impulsado por la creación de corteza en la dorsal.
Si esto fuera así, habría un empuje de dicha corteza desde el centro del mar hacia los continentes, plegando la corteza oceánica.
Lo que vemos en realidad es que la corteza oceánica aparece lisa y estirada, como si fueran los continentes los que tiran de ella, al menos en el Atlántico. Incluso se fractura en franjas como una lámina estirada desigualmente, en los sectores de la dorsal.

Todo esto induce a pensar que la fuerza que mueve los continentes está en el exterior, no bajo la litosfera que, si acaso, tiene movimientos que ofrecen resistencia al desplazamiento de los continentes.
Mi propuesta es que las corrientes oceánicas impulsan los continentes, que a su vez tiran de la corteza oceánica, abriendo la fractura de la dorsal oceánica.


22/11/2011
Lo escrito arriba son opiniones personales mías. No es que haya cambiado totalmente de opinión, pero desde entonces he leido más sobre el tema. Nunca he negado que haya movimientos en el manto debidos a la diferencia de temperatura del núcleo y la temperatura exterior, sino que las células de convección no llegan del núcleo al exterior. Creo más probable que se den células de poca altura, en capas que tengan una densidad similar. Me parece lógico suponer que las capas más profundas son más densas por cambios en la composición química y en la estructura de sus cristales ó moléculas, debido a la presión. Sigo creyendo que el exterior influye más que el interior en la deriva continental, por su heterogeneidad. Aunque la energía la ponga el interior, la dirección y el sentido del movimiento la dan las diferencias externas.

Con todo, creo que no hace falta más que ver el título de mi blog (Elucubraciones) para que nadie se llame a engaño con mis opiniones. No pretendo enseñar a nadie, ni que nadie se tome en serio mis ideas. Solo pretendo expresar mi punto de vista.

domingo, 12 de junio de 2011

Corteza oceánica fluida

10/06/2011
La corteza oceánica es poco conocida por las dificultades para explorarla y se presta a especulaciones en cuanto a su estructura y evolución. Esta es una especulación más, la mia, sin más pretensiones que estimular la imaginación para buscar una solución más a la dinámica de la corteza terrestre.
No pretendo invadir el terreno de los geólogos, sino exponer mis ideas como ciudadano libre al que le interesa el estudio de la Tierra. 
Datos de partida:
- La temperatura del manto superior de la Tierra es suficiente para fundir las rocas como el basalto que forma la mayor parte de la corteza oceánica.
- El basalto tiene menos densidad que el manto y flota sobre él.
- La roca solidificada conduce poco el calor.
- La convección del agua y su alto calor específico transportan bien el calor y solidifican con rapidez el magma que surge en el océano.
- El agua de las corrientes marinas se puede mover a velocidades en torno al metro por segundo, lo que le daría una energía cinética que, por cada gramo, es de trillones de veces mayor que la de cada gramo del manto, que apenas se mueve unos centímetros por año.

Basándome en estos datos, aunque sé que no son detallados, propongo la siguiente estructura y evolución de la corteza oceánica:

Estructura de la corteza oceánica:

En vertical, de arriba a abajo se podrían definir, simplificando, las siguientes capas:
- Una capa de sedimentos sin agregar de espesor variable por zonas, que apenas llega a 1000m.
- Una capa sólida de basalto muy delgada, que no suele superar los 4 km
- Una capa de basalto semifundido.
- En la capa inferior, en el contacto con el manto, el basalto está completamente fundido y es muy fluido.

Horizontalmente tiene las siguientes zonas:


- Llanura abisal, en contínua contracción en su cara superior debido a la evacuación de calor hacia el agua. La capa sólida aumenta aquí en grosor y densidad. Las corrientes marinas del fondo circulan sobre ella.
Tiene fallas perpendiculares a la dorsal y al continente. Esta disposición de las fallas, radial con centro en los continentes, a mi me sugiere que puede haber corrientes de magma que parten desde debajo de los continentes y corren bajo estas fallas hacia la dorsal. El material retornaría solidificado en forma de roca basáltica de nuevo en dirección a los continentes.

- Dorsal oceánica, con fracturas debidas a la contracción térmica por el contacto con el agua y a la tracción que ejerce el resto de la corteza. El resto de la corteza oceánica es empujada y tensada por varias fuerzas, entre las que están las corrientes marinas. Desde los continentes a la dorsal, la corteza oceánica está tensa. Donde hay subducción, la tensión la ejerce la corteza que subduce. Donde no hay subducción, como en las orillas del Atlántico, por la contracción de la corteza oceánica al enfriarse y por el movimiento de América hacia el oeste. Esta tensión crea fracturas. Las fracturas más amplias son perpendiculares a la tensión y por ellas surge el basalto fluido, que se solidifica inmediatamente al ceder calor al agua. Las paredes sólidas que se forman alrededor de los chorros de lava la aislan térmicamente mientras asciende, formando chimeneas estrechas. Esto permite estructuras verticales en la dorsal.


- Basamento de la plataforma continental, en los bordes continentales donde no hay subducción. La placa de basalto soporta sedimentos con kilómetros de espesor y se funde a medida que se hunde en el manto al crecer los sedimentos que la presionan. El enfriamiento a través de los sedimentos es aquí menor que el calentamiento desde el manto.


- Zonas de subducción, donde la corteza oceánica se hunde bajo el continente. En esta zona, la subducción crea plegamientos de los sedimentos e incrementa el grosor del continente. Después de subducirse, la corteza oceánica se funde, se dilata, pierde densidad y asciende fundida por el plano inclinado que forma el continente, hasta surgir de nuevo en la dorsal que está trás el continente, por el lado contrario que por el que entró. Esta circulación en sentido contrario al continente puede proporcionar parte del empuje de la deriva continental al ascender el magma por el plano inclinado que forma la base del continente del lado "popa".


En conjunto y a largo plazo, la corteza oceánica se comporta como un mar de lava de basalto con la fluidez suficiente como para permitir los desplazamientos de los bloques y placas del resto de la litosfera.

Para abreviar, en adelante usaré los siguientes nombres:

"basalto": Capa sólida de la placa oceánica.

"Lava": Usaré este nombre sólo para el basalto fundido.

"bloque": Cualquier fragmento de la litosfera que flote sobre el manto sin fundirse. Puede ser un continente, una isla o una placa que no sea de basalto.

"agregado": Material de la misma densidad que los bloques, adosado a los bloques o apoyado sobre el basalto. Comprende tanto sedimentos como material metamórfico de origen sedimentario situado bajo los sedimentos, pero de menor espesor que los bloques.

Evolución de la corteza oceánica:
Las capas inferiores de sedimentos de la plataforma continental, por la presión y la temperatura se sueldan al basalto, uniendo en una sola placa de litosfera el bloque continental, sus agregados y el basalto.


Una de las fuerzas de empuje de los continentes son las corrientes oceánicas del fondo, que desviadas por la fuerza de Coriolis, empujan sobre la componente vertical de la placa, sobre todo sobre el talud continental. Este empuje ejerce tracción sobre el basalto.


La lava que corre debajo del continente, por las pendientes que forma su base, empuja al continente en sentido contrario al de la corriente de lava. Además, a medida que sale esta lava por la dorsal y se solidifica, añade superficie a la corteza oceánica y esta empuja el continente.


La tensión del basalto producida por su enfriamiento y por su hundimiento provocan su fractura por la parte más delgada.


Por la fractura surge lava que forma chimeneas altas debido a la presión que ejercía el basalto sobre la lava y a la flotación por estar más caliente y dilatada que el basalto. Se forma un sector de cordillera oceánica.
La ruptura permite el desplazamiento de dos bandas de basalto a ambos lados del sector, formándose fallas transversales que delimitan el sector. Quizá la formación de estas fallas esté facilitada donde haya corrientes de magma procedentes de la base de los continentes.
La tensión de las dos bandas del sector se relaja y la lava fluida circula hacia las fracturas, tanto de la dorsal como de las fallas transversales.
En el borde continental sin subducción, la presión de los sedimentos hunde el basalto en el manto. Allí el basalto se vuelve a fundir y circula lava desde la base de los agregados, se inserta entre el basalto y el manto y asciende hasta la base de la dorsal oceánica.







Resumiendo:


La interacción entre el calor del interior, el frio del mar, las corrientes marinas, las corrientes horizontales de lava bajo los continentes y los movimientos de marea de los bloques mueven el basalto y la lava en circuitos cerrados de poca profundidad bajo los océanos y continentes. Esta circulación en dos fases, líquida y sólida, da la fluidez suficiente al basalto para permitir que las corrientes marinas y las corrientes de lava muevan los bloques horizontalmente. La principal resistencia la pone la viscosidad del manto, pero la fuerza constante de las corrientes la vence a una velocidad de centímetros por año.


Es posible que el avance de los continentes se facilite también mediante ondas verticales, que permitan su avance sobre el manto sin que estas ondas ejerzan fuerza horizontalmente. Estas ondas verticales podrían darse por la atracción de la luna y el sol, formando mareas en la litosfera del orden del milímetro o menos.

Los movimientos del manto son sobre todo convecciones de poca extensión en capas de poco espesor, sospecho que no más de 100 km, con densidad homogénea. Estos movimientos son extraordinariamente lentos y contrarios entre dos células de convección adyacentes, de manera que no tienen apenas efecto sobre el movimiento de los bloques.

El manto sí que influye en los movimientos de la litosfera, pero no por su desplazamiento horizontal, sino porque su temperatura mantiene el basalto fundido. La lava basáltica actúa de lubricante que permite los movimientos de los bloques.

La mayor parte de la fuerza y la dirección de los movimientos de la litosfera la pone la circulación oceánica global.
El mar también procesa los materiales del basalto recién emergido, erosionándolo y transportando los más solubles y los de menor densidad hasta los agregados de los continentes, mientras que deja en la corteza oceánica los más pesados, que vuelven al interior con la subducción.

Creo que la vida ejerce una regulación de estos estos procesos físicos y químicos que tienen como consecuencias la evacuación de calor interno y el movimiento del basalto. La vida reteniene materiales en la plataforma continental hasta la altura suficiente para que llegue la luz para que se pueda dar la fotosíntesis. Creo que la vida es la causante de que la plataforma continental mantenga su altura.
La vida marina utiliza sustancias disueltas en el agua del mar para construir tejidos vivos, esqueletos, conchas y corales. Estos productos retienen el terreno y atrapan partículas en suspensión. El carbonato cálcico producido por los seres vivos actúa además como cemento de los sedimentos.
Estos efectos de la vida de los litorales, unidos al crecimiento de la corteza oceánica en las dorsales, hacen que los sedimentos crezcan sobre todo del lado continental, dejando expuesto el basalto en las dorsales y permitiendo el intercambio de calor interno con el agua.
Este desequilibrio en la altura de los sedimentos desequilibra la corteza oceánica, lo cual condiciona que el sentido de las corrientes de magma sea hacia hacia el centro del mar. La acumulación de magma en el centro del mar forma la cámara de magma que levanta las dorsales y abre la fractura de su eje.

Si no existiera este desequilibrio en el reparto de sedimentos realimentado positívamente por la vida, supongo que el calor interior quedaría aislado por una capa contínua de sedimentos, aumentaría la temperarura del manto y las evacuaciones de calor serían explosivas, con efectos de catástrofe global, en lugar de ser contínuas y suaves. Es decir, que la vida se preserva a si misma controlando la tectónica de placas.


Ultima modificación: 23/12/2011