Unión triple

Una triple unión es el punto donde convergen los límites de tres placas tectónicas . En la triple unión, cada uno de los tres límites será de uno de tres tipos: una dorsal (R), una fosa (T) o una falla transformante (F). Las triples uniones se pueden describir según los tipos de margen de placa que convergen en ellas (por ejemplo, falla-falla-fosa, dorsal-dorsal-dorsal, o abreviado FFT, RRR). De los diez tipos posibles de triples uniones, solo unas pocas son estables a lo largo del tiempo ( estable en este contexto significa que la configuración geométrica de la triple unión no cambiará a lo largo del tiempo geológico). La convergencia de cuatro o más placas también es teóricamente posible, pero las uniones solo existirán instantáneamente. ^{[ 1 ]}

El primer artículo científico que detallaba el concepto de triple unión fue publicado en 1969 por Dan McKenzie y W. Jason Morgan . ^{[ 2 ]} El término se había utilizado tradicionalmente para la intersección de tres límites divergentes o dorsales oceánicas. Idealmente, estos tres límites divergentes se encuentran en ángulos cercanos a los 120°.

En la teoría de la tectónica de placas, durante la fragmentación de un continente, se forman tres límites divergentes que irradian desde un punto central (la triple unión). Uno de estos límites divergentes falla (véase aulacógeno ) y los otros dos continúan expandiéndose para formar un océano. La apertura del océano Atlántico Sur comenzó al sur de los continentes sudamericano y africano , alcanzando una triple unión en el actual golfo de Guinea , desde donde continuó hacia el oeste. La fosa de Benue , con orientación noreste , es el brazo fallido de esta unión. ^{[ 3 ]}

Desde entonces, el término triple unión ha pasado a referirse a cualquier punto donde se encuentran tres placas tectónicas.

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Las propiedades de las uniones triples se comprenden mejor desde un punto de vista puramente cinemático, donde las placas son rígidas y se mueven sobre la superficie de la Tierra. En ese caso, no se requiere conocimiento del interior de la Tierra ni de los detalles geológicos de la corteza. Otra simplificación útil es que la cinemática de las uniones triples en una Tierra plana es esencialmente la misma que en la superficie de una esfera. En una esfera, los movimientos de las placas se describen como rotaciones relativas alrededor de los polos de Euler (véase Reconstrucción de placas ), y el movimiento relativo en cada punto a lo largo del límite de una placa se puede calcular a partir de esta rotación. Sin embargo, el área alrededor de una unión triple es lo suficientemente pequeña (en relación con el tamaño de la esfera) y (generalmente) lo suficientemente alejada del polo de rotación, como para que el movimiento relativo a través de un límite pueda considerarse constante a lo largo de dicho límite. Por lo tanto, el análisis de las uniones triples generalmente se puede realizar en una superficie plana con movimientos definidos por vectores.

Las uniones triples pueden describirse y su estabilidad evaluarse sin necesidad de detalles geológicos, simplemente definiendo las propiedades de las crestas , trincheras y fallas transformantes involucradas, haciendo algunas suposiciones simplificadoras y aplicando cálculos de velocidad sencillos. Esta evaluación puede generalizarse a la mayoría de las configuraciones reales de uniones triples, siempre que las suposiciones y definiciones sean aplicables a la Tierra real.

Una unión estable es aquella en la que la geometría de la unión se conserva a lo largo del tiempo a medida que las placas involucradas se mueven. Esto impone restricciones a las velocidades relativas y a la orientación del límite de las placas. Una unión triple inestable cambiará con el tiempo, ya sea transformándose en otra forma de unión triple (las uniones RRF evolucionan fácilmente a uniones FFR), cambiando su geometría o simplemente resultando inviable (como en el caso de las uniones FFF). Se cree que la inestabilidad inherente de una unión FFF causó la formación de la placa del Pacífico hace aproximadamente 190 millones de años. ^{[ 5 ]}

Suponiendo que las placas son rígidas y que la Tierra es esférica, el teorema de movimiento de Leonhard Euler sobre una esfera puede utilizarse para reducir la evaluación de la estabilidad a la determinación de los límites y los movimientos relativos de las placas en interacción. La suposición de rigidez se cumple muy bien en el caso de la corteza oceánica , y el radio de la Tierra en el ecuador y los polos varía solo en un factor de aproximadamente una parte en 300, por lo que la Tierra se aproxima muy bien a una esfera.

McKenzie y Morgan ^{[ 6 ]} analizaron por primera vez la estabilidad de las uniones triples utilizando estas suposiciones, con la suposición adicional de que los polos de Euler que describen los movimientos de las placas se aproximaban a un movimiento rectilíneo sobre una superficie plana. Esta simplificación se aplica cuando los polos de Euler están alejados de la unión triple en cuestión. Las definiciones que utilizaron para R, T y F son las siguientes:

• R – estructuras que producen litosfera de forma simétrica y perpendicular a la velocidad relativa de las placas a ambos lados (esto no siempre se aplica, por ejemplo en el Golfo de Adén ).
• T – estructuras que consumen litosfera desde un solo lado. El vector de velocidad relativa puede ser oblicuo al límite de la placa.
• F – fallas activas paralelas al vector de deslizamiento.

McKenzie y Morgan determinaron que existían teóricamente 16 tipos de uniones triples posibles, aunque varias de ellas son especulativas y no necesariamente se han observado en la Tierra. Estas uniones se clasificaron, en primer lugar, según el tipo de límites de placas que se encuentran (por ejemplo, RRR, TTR, RRT, FFT, etc.) y, en segundo lugar, según las direcciones de movimiento relativo de las placas involucradas. Algunas configuraciones, como la RRR, solo pueden tener un conjunto de movimientos relativos, mientras que las uniones TTT se pueden clasificar en TTT(a) y TTT(b). Estas diferencias en la dirección del movimiento afectan los criterios de estabilidad.

McKenzie y Morgan afirmaron que de estos 16 tipos, 14 eran estables con configuraciones FFF y RRF inestables, sin embargo, York ^{[ 7 ]} demostró más tarde que la configuración RRF podría ser estable bajo ciertas condiciones.

uniones cresta-cresta-cresta

Una unión RRR es siempre estable según estas definiciones y, por lo tanto, muy común en la Tierra, aunque en un sentido geológico la expansión de la dorsal suele interrumpirse en una dirección, dejando una zona de rift fallida . Hay muchos ejemplos de estos, tanto en la actualidad como en el pasado geológico, como la apertura del Atlántico Sur con dorsales que se extienden hacia el norte y el sur para formar la Dorsal Mesoatlántica , y un aulacógeno asociado , la Fosa de Benue , en la región del Delta del Níger en África. Las uniones RRR también son comunes, ya que la formación de rifts a lo largo de tres fracturas a 120° es la mejor manera de aliviar las tensiones del levantamiento en la superficie de una esfera; en la Tierra, se cree que tensiones similares a estas son causadas por los puntos calientes del manto que se piensa que inician la formación de rifts en los continentes.

La estabilidad de las uniones RRR se demuestra a continuación: como las mediatrices de los lados de un triángulo siempre se encuentran en un único punto, las líneas ab, bc y ca siempre pueden encontrarse independientemente de las velocidades relativas.

• La confluencia del Mar Rojo , el Golfo de Adén y el Rift de África Oriental, centrada en el Triángulo de Afar (la triple unión de Afar ), es la única triple unión RRR situada por encima del nivel del mar.
• La triple unión de Rodrigues es una triple unión RRR en el sur del Océano Índico, donde se encuentran las placas africana , indoaustraliana y antártica . ^{[ 9 ]}
• La triple unión de Galápagos es una triple unión RRR donde convergen las placas de Nazca , Cocos y Pacífico. La Dorsal del Pacífico Oriental se extiende hacia el norte y el sur desde esta unión, y el centro de expansión Cocos-Nazca se dirige hacia el este. Este ejemplo se vuelve más complejo debido a la Microplaca de Galápagos , una pequeña placa independiente ubicada en la dorsal, justo al sureste de la triple unión.
• La costa de Chiapas , frente a Tapachula, es donde se unen Guatemala , Norteamérica y el Pacífico , y donde ocurren pequeños terremotos semanalmente. Esta zona es empujada hacia el este por la placa de Cocos.
• En la costa oeste de Norteamérica se encuentra otra unión triple inestable frente a la costa del cabo Mendocino . Al sur, la falla de San Andrés , una falla de desgarre y límite de placa transformante, separa la placa del Pacífico de la placa norteamericana . Al norte se encuentra la zona de subducción de Cascadia , donde una sección de la placa de Juan de Fuca, denominada placa de Gorda, se subduce bajo la placa norteamericana , formando una fosa (T). Otra falla transformante, la falla de Mendocino (F), recorre el límite entre la placa del Pacífico y la placa de Gorda. En el punto de intersección de las tres se encuentra la unión triple de Mendocino , sísmicamente activa y de falla transformante .
• La placa amuriana , la microplaca de Ojotsk y la placa del mar de Filipinas convergen en Japón, cerca del monte Fuji . (Véase Geología del monte Fuji ).
• La triple unión de las Azores es una triple unión geológica donde se cruzan los límites de tres placas tectónicas: la placa norteamericana, la placa euroasiática y la placa africana, RRR. ^{[ 10 ]}
• La triple unión de Boso, frente a las costas de Japón, es una triple unión TTT entre la microplaca de Ojotsk , la placa del Pacífico y la placa del Mar de Filipinas .
• El Mar del Norte se encuentra en la triple unión extinta de tres antiguas placas continentales de la era paleozoica : Avalonia , Laurentia y Baltica . ^{[ 11 ]}
• La triple unión del sur de Groenlandia fue una triple unión RRR donde las placas euroasiática, groenlandesa y norteamericana divergieron durante el Paleógeno . ^{[ 12 ]}
• La triple unión de Chile es el punto donde convergen la placa sudamericana , la placa de Nazca y la placa antártica .

• Expansión del fondo oceánico : proceso geológico en las dorsales oceánicas. 

• Oreskes, Naomi , ed., 2003, Tectónica de placas: una historia desde dentro de la teoría moderna de la Tierra , Westview Press, ISBN 0-8133-4132-9