Cicle geològic i tectònica de plaques: processos i roques

1. Cicle geològic

El cicle geològic és el conjunt de processos de transformació que experimenten els materials geològics. Els materials externs de la superfície terrestre passen a ser materials interns de l'escorça i del mantell superficial per tornar a la superfície i transformar-se de nou en materials externs. Les seves fases són:

• Orogènesi. És un procés constructiu o de formació de relleu que realitzen els agents geològics interns: corrents de magma interns.
• Gliptogènesi. És un procés destructiu del relleu que realitzen els agents atmosfèrics i els agents geològics externs.
• Litogènesi. Formació de roques sedimentàries a partir dels sediments originats en la gliptogènesi.

Els agents que realitzen el modelat del relleu terrestre són:

• Agents atmosfèrics. Són els gasos de l'atmosfera, com el diòxid de carboni (CO2), l'oxigen (O2) i el vapor d'aigua (H2O); els canvis de temperatura i la pressió originada per la congelació de l'aigua.
• Agents biològics. Són éssers vius; per exemple, les arrels de les plantes, els líquens, els animals excavadors i l'activitat humana, etc.
• Agents geològics externs. Són el vent, els torrents, les glaceres i l'onatge del mar. La seva acció es deu a l'energia solar, que genera el moviment, i a la gravetat.

Processos del modelat del relleu (gliptogènesi)

• Meteorització. Alteració i fragmentació de les roques en el mateix lloc on es troben, realitzada pels agents atmosfèrics i biològics.
• Erosió. Arrencada dels materials meteoritzats realitzada pels agents geològics externs i el desgast que produeixen aquests materials sobre el relleu.
• Transport. Trasllat de materials arrencats del relleu, realitzat pels agents geològics externs, fins a les conques de sedimentació.
• Sedimentació. Acumulació dels sediments transportats pels agents geològics externs en les conques de sedimentació.

Agents geològics externs destacats

• Aigües salvatges i torrents. Les aigües salvatges i els torrents són corrents d'aigua superficial temporals que es produeixen després d'una pluja intensa o d'un ràpid desglaç de la neu. Les aigües salvatges es mouen sense llit fix i les seves estructures erosives són els barrancs. Els torrents discórren per un llit fix i s'originen a partir de les aigües salvatges. Les seves estructures erosives són els canals de desguàs i, entre les estructures sedimentàries, els cons de dejecció.
• Rius. Són corrents d'aigua permanents i amb llit fix. Originen estructures erosives com les valls, les gorgues i els meandres. Produeixen estructures sedimentàries com les planes al·luvials, els deltes i els meandres.
• Modelat càrstic. És el procés de dissolució de les roques. L'exemple més conegut és el que es produeix en els massissos calcàries mitjançant la carbonatació. També es dóna en masses de guix i de sal. Les estructures del modelat càrstic externes són el rascler o lapiaz i les internes són els avencs, les galeries, les coves, les dolines, les estalactites i les estalagmites.
• Acció del mar. Acció de les onades, corrents i marees que depenen de la força del vent. Les seves estructures erosives són els penya-segats, i les estructures sedimentàries són les platges, els bancs de sorra i els tombols.

Rocs sedimentàries

Les roques sedimentàries estan formades per la unió dels sediments acumulats en les conques de sedimentació. Es classifiquen segons el tipus de sediments que contenen i el seu procés de formació en:

• Detrítiques. Formades per la unió de fragments de roques mitjançant litificació.
• Químiques. Originades a partir de la precipitació de sals dissoltes en aigua.
• Bioquímiques. Formades a partir de la precipitació de substàncies dissoltes en aigua a causa de l'acció dels éssers vius. Per exemple, la calcària i les lumaquel·les.
• Orgàniques. Originades per la transformació de restes orgàniques d'éssers vius. Són el carbó mineral i el petroli.

2. Teoria de la tectònica de plaques

La teoria de la tectònica de plaques o tectònica global proposa que la litosfera està dividida en plaques tectòniques, i que aquestes plaques suren i es mouen sobre l'astenosfera, empeses per corrents de convecció del magma que es formen i es mouen a l'interior d'aquesta.

Plaques tectòniques: Són fragments de litosfera; per tant, estan formades per roques en estat sòlid i pertanyen a l'escorça i al mantell superior. Segons la seva estructura es distingeixen diversos tipus de plaques:

• Plaques oceàniques. Constituïdes per l'escorça oceànica de roques basaltiques i el mantell superior. Constitueixen els fons oceànics.
• Plaques mixtes. Formades pel mantell residual sobre el qual hi ha sectors d'escorça oceànica basàltica i sectors d'escorça continental de roques granítiques. Constitueixen els continents i els fons marins oceànics que hi estan units.

Efectes de la tectònica de plaques

• Terratrèmols. Són sacsejades brusques de la litosfera produïdes pel desplaçament d'un fragment de litosfera respecte d'un altre. Poden comportar riscos com la destrucció d'edificis, ponts, preses, esllavissaments dels vessants i fortes ones marines o tsunamis.
• Vulcanisme. Són les sortides de magma a la superfície de la Terra. Pot comportar riscos com la caiguda de piroclasts i cendres, lahars o allaus de fang i cendres, núvols ardents amb temperatures properes als 800 ºC i colades de lava.
• Orogènesi. És la formació de serralades muntanyoses originades per la compressió dels sediments acumulats en la zona de xoc entre dues plaques.

Deformacions de les roques

Les roques sotmeses a forces produïdes pels moviments de les plaques tectòniques poden deformar-se i donar lloc a:

• Plecs. Ondulacions de roques plàstiques.
• Diàclasis. Fractures sense desplaçament de roques fràgils.
• Falles. Fractures amb desplaçament de roques fràgils.

Roques magmàtiques (ígniques)

Les roques magmàtiques o ígniques són les que es formen pel refredament i la solidificació d'un magma. Estan constituïdes bàsicament per minerals del tipus silicats.

• Plutòniques. Es produeixen pel refredament de grans masses de magma a l'interior de l'escorça. Presenten textura granular, amb minerals cristal·litzats de mida semblant i visibles.
• Filonianes. Es produeixen pel refredament del magma que ascendeix cap a la superfície. Posseeixen textura porfírica amb alguns minerals cristal·litzats en mides visibles envoltats d'una pasta vítria o de microcristalls.
• Volcàniques. Es produeixen pel refredament sobtat del magma a la superfície terrestre. Tenen textura vítria, ja que gairebé cap silicat no ha cristal·litzat.

Roques metamòrfiques

Les roques metamòrfiques s'originen per l'alteració de roques preexistents en ser sotmeses a un augment de pressió i temperatura, però sense que els materials arribin a fondre's.

• Metamorfisme de contacte. Són roques modificades per l'acció de la temperatura. S'originen al voltant d'un magma o d'una intrusió magmàtica.
• Metamorfisme regional. Són roques modificades per l'acció de la pressió i la temperatura. S'originen en zones de xoc de plaques.
• Metamorfisme dinàmic. Són roques modificades per l'acció de la fricció (pressió). S'originen en les falles.