Lección
La teoría — Conversor de tasa de movimiento de placas
La velocidad de movimiento de una placa es una simple división: la distancia que se han separado dos lugares dividida por el tiempo que tardaron en hacerlo. Lo que hace que valga la pena dedicarle una página no es la aritmética sino las unidades — la respuesta se obtiene de forma natural en kilómetros por millón de años, mientras que los geólogos prefieren centímetros por año.
Qué significa cada símbolo
d- la separación en kilómetros, inferida habitualmente a partir de estructuras coincidentes o de la edad del fondo marino entre ellas, en lugar de medirse directamente.
T- el tiempo transcurrido en millones de años. Combinar una distancia en kilómetros con un tiempo en millones de años es lo que hace interesante la conversión de unidades a continuación.
rate- la velocidad, expresada dos veces en dos unidades. Ambas filas representan la misma división; la segunda existe porque
mm/yres lo que registra un instrumento geodésico ycm/yres lo que cita un libro de texto.
De dónde viene la fórmula
- La velocidad es
d/T. Para3000 kma lo largo de100millones de años, eso equivale a30kilómetros por millón de años. - Ahora convierte, y hazlo simplificando en lugar de memorizando:
1 kmson10⁶ mmy1millón de años son10⁶ yr, por lo que1 km/Myres10⁶ mm / 10⁶ yr— exactamente1 mm/yr. Las dos potencias de diez se simplifican por completo. - Por lo tanto, la velocidad en milímetros por año es el mismo número que la velocidad en kilómetros por millón de años, y en centímetros por año es esa cantidad dividida entre diez.
30 km/Myrse convierte en30 mm/yry3 cm/yr— razón por la cual las dos filas de velocidad de esta página siempre muestran cifras con un factor de diez de diferencia.
Cómo leer lo que ves
El par de filas de velocidad es la conversión hecha visible: 3 cm/yr junto a 30 mm/yr, y el valor en kilómetros por millón de años que obtendrías a mano es ese mismo 30. Prueba los otros valores predeterminados y el patrón se mantiene — 6000 km a lo largo de 120 millones de años da 5 cm/yr y 50 mm/yr; 500 a lo largo de 50 da 1 cm/yr y 10 mm/yr. La fila de proyección simplemente multiplica: 3 cm/yr durante otros 50 millones de años son 1500 km.
- Supone
- Una velocidad que se ha mantenido constante durante todo el periodo y que continúa manteniéndose para la proyección. Ambas son simplificaciones más que observaciones — se sabe que las tasas de expansión han cambiado, a veces bruscamente.
- Falla cuando
- La proyección es donde la aritmética sobrepasa a la geología.
500 kma lo largo de50millones de años proyectados hacia el futuro durante100millones de años dan1000 km, y la cifra es aritméticamente perfecta pero una ficción geológica: extrapola dos veces más lejos de lo que abarcan las pruebas, a lo largo de un periodo en el que las placas cambian demostrablemente de dirección, y supone que un océano puede continuar abriéndose en lugar de empezar a cerrarse. Una velocidad medida durante un intervalo pasado es una descripción de ese intervalo, no una propiedad de la placa.
Práctica
Compruébalo tú mismo
Predice la respuesta primero y luego usa los controles de arriba para comprobarlo. Revela la solución solo cuando te hayas comprometido con una hipótesis: eso es lo que lo convierte en práctica.
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La idea 1 dice que la India cruzó unos
6000 kmde océano en unos50millones de años. Introduce esos dos números — y vigila la frase bajo el resultado mientras lo haces.Mostrar la respuesta
12 cm/yry120 mm/yr, y el comentario cambia con ellos: la frase habitual de que1-10 cm/yres lo típico deja paso a un aviso de que esto es inusualmente rápido y que ni las dorsales de expansión más veloz suelen pasar de15-16 cm/yr. La página califica lo que escribes. La India iba casi cinco veces más rápido que los2.5 cm/yrdel Atlántico, y por eso aquel choque levantó el Himalaya en lugar de una elevación suave. -
Introduce los
2.5 cm/yrdel Atlántico por el camino largo —2500 kmen100millones de años — y luego proyecta100millones de años hacia adelante. Predice la distancia proyectada antes de mirar.Mostrar la respuesta
2500 km: el número que acabas de teclear. No es casualidad y conviene verlo una vez — proyectar exactamente el mismo tiempo que abarca la medición tiene que devolver la distancia medida, porque ambas son la misma tasa durante el mismo intervalo. Además deja el supuesto a la vista. La fila de proyección no es una prueba sobre el futuro: es el pasado copiado hacia adelante, y cuanto más la estiras, más parte de la respuesta es esa copia.
Problema resuelto al detalle
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Un océano de 3000 km de ancho abierto durante 100 millones de años 5 pasos
Un océano de 3000 km de ancho, abierto a lo largo de 100 millones de años. Calcule la velocidad de expansión y luego compárela con algo que pueda ver.
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La velocidad es una división, y toda la dificultad reside en las unidades: kilómetros entre millones de años, convertidos a centímetros entre años, es un factor de 10⁵ entre un factor de 10⁶.
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Tres centímetros al año. La razón por la que merece la pena convertir este número es que ahora resulta comparable con algo humano: aproximadamente la velocidad a la que crece una uña.
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Proyectarlo hacia el futuro implica la misma aritmética. Cincuenta millones de años a 3 cm/yr añaden 1500 km.
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Si se proyecta en cambio a lo largo de una vida humana, se obtienen 2,4 m: suficiente para medirse fácilmente, y así se hace: hoy en día los movimientos de las placas se miden directamente mediante geodesia por satélite en lugar de deducirse de las rocas.
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Y a esta velocidad, una placa tardaría 1,34 miles de millones de años en recorrer la circunferencia de la Tierra, razón por la cual los continentes solo han dado la vuelta al globo un puñado de veces.
Respuesta
La herramienta muestra 3 cm/yr, 30 mm/yr y 1500 km a lo largo de los próximos 50 millones de años. La comparación con la que hay que quedarse es la de la uña: las escalas temporales de la geología son inimaginables, pero sus velocidades no lo son, y esta es lo bastante lenta como para que nada en una vida humana parezca moverse, pero lo bastante rápida como para haber abierto un océano desde la época de los dinosaurios. Ambas afirmaciones proceden de los mismos 3 cm/yr. A esta velocidad, los aproximadamente 5000 km de fondo marino del Atlántico tardan del orden de 175 millones de años en crearse, lo que coincide con el orden de magnitud de la edad que los geólogos asignan a su apertura: una comprobación de coherencia que acaba de realizar a partir de dos números y una división.
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Referencias (2)
- The current plate-velocity model behind the 1–10 cm/yr band the readout calls typical: C. DeMets, R. G. Gordon & D. F. Argus, "Geologically current plate motions." Geophysical Journal International 181(1), 1–80, 2010.
- The India–Eurasia collision that insight 1 and practice question 1 both use: P. Molnar & P. Tapponnier, "Cenozoic Tectonics of Asia: Effects of a Continental Collision." Science 189(4201), 419–426, 1975.