Geodinàmica Terrestre: Des de l'Atmosfera a la Tectònica de Plaques

La Terra: Un Planeta Dinàmic i Essencial

L'atmosfera de la Terra presenta CO2, CH4 i vapor d'aigua:

• Gasos que possibiliten l'existència d'un efecte hivernacle.
• La calor reemesa per la superfície terrestre (escalfada pel Sol) no pot travessar l'atmosfera, aconseguint un increment de la temperatura superficial del planeta de més de 30 ºC (de -18 ºC a 15 ºC).
• És dinàmica, amb fenòmens com brises, vent, huracans, etc.

Aigua Líquida a la Superfície Terrestre

La Terra presenta aigua líquida en superfície gràcies a:

• La seva distància idònia respecte al Sol.
• La presència d'atmosfera, la pressió de la qual limita l'evaporació de l'aigua.
• L'atmosfera és retinguda per la gravetat que origina la massa de la Terra.
• L'efecte hivernacle, que impedeix la congelació de l'aigua.

La Litosfera: Capa Sòlida i Canviant

La Terra presenta Litosfera:

• Capa superficial de la Terra sòlida, caracteritzada per la seva rigidesa.
• És canviant degut a:
  • Erosió.
  • Sedimentació (ions, sediments químics, sediments detrítics).

(Exercicis 1, 2, 3, 4)

L'Interior de la Terra: Estructura i Origen

Es dedueix a partir d'estudis sobre:

• Densitat de la Terra.
• Ones sísmiques.

http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=yOGoKCK17a4
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=w4hvy2VfCg4

• Composició dels meteorits.

Es conclou que consta:

• D'un nucli metàl·lic, amb una part externa fosa i l'interior parcialment fos.
• Recobert per un mantell de roques denses.
• Recobert per una escorça de roques lleugeres.

L'Energia Interna de la Terra i la seva Formació

L'energia interna de la Terra té el seu origen en la formació del planeta. La calor alliberada pels xocs dels planetesimals encara es conserva al nucli de la Terra.

• Van alliberar tanta energia que els materials que la formaven es van fondre.
• Sedimentació gravitatòria, amb distribució en zones concèntriques en funció de la densitat dels elements constituents. Els més densos van tendir a ocupar el nucli de la Terra, mentre que els més lleugers es van desplaçar cap a l'exterior.

De manera gradual, la temperatura de la superfície va anar minvant, i aquesta capa més externa es va solidificar, formant l'escorça.

Intenses erupcions volcàniques van originar la descomposició tèrmica de minerals amb components volàtils:

• Gasos com H2O, CO2, CO, N2, H2, etc., van formar l'atmosfera primitiva.
• En part es van condensar en l'hidrosfera.

Wegener i la Teoria de la Deriva Continental

Els continents actuals van estar units fa uns 225 milions d'anys, constituint un supercontinent, Pangea, envoltat d'un gran oceà, Pantalasa.

Fa uns 150 milions d'anys es va produir la fragmentació de Pangea, i els continents es van anar desplaçant lentament fins a arribar a la geografia actual.

http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/anim1.html

De la Deriva Continental a la Tectònica de Plaques

Existeixen diverses evidències que recolzen la teoria de la deriva continental:

Proves Geogràfiques de la Deriva

S'observa una gran coincidència entre les formes de la costa d'Amèrica del Sud i Àfrica. La coincidència és encara més gran si es tenen en compte no les costes actuals, sinó els límits de les plataformes continentals.

Proves Paleontològiques Clau

Hi ha diversos exemples de fòssils d'organismes idèntics que s'han trobat en llocs que avui disten milers de quilòmetres (Amèrica del Sud, Àfrica, Índia i Austràlia). Els estudis paleontològics indiquen que aquests organismes haurien estat incapaços de creuar els oceans que avui separen aquests continents.

Proves Geològiques i Tectòniques

Els tipus de roques, la seva edat i les cadenes muntanyoses principals tenen una continuïtat física entre aquests continents.

Proves Paleoclimàtiques

Hi ha zones a la Terra on els climes actuals no coincideixen amb els que van tenir en el passat (mentre que part d'Amèrica del Sud, Àfrica, Índia i Austràlia van estar cobertes de gel, Amèrica del Nord i Europa presentaven boscos càlids).

La Teoria de la Tectònica de Plaques

• La litosfera:
  • Inclou l'escorça i els primers quilòmetres del mantell.
  • Està formada per diferents plaques litosfèriques.
  • Es comporten com si fossin cossos rígids.
  • Es desplacen lentament pels corrents de convecció, que s'originen al mantell degut al magatzem tèrmic localitzat en el nucli.
• Evidències:
  • Si es localitzen els focus sísmics i els volcans sobre un mapa, s'observa que no es distribueixen a l'atzar, sinó que estan alineats resseguint les vores de placa.
  • L'expansió dels fons oceànics: En el centre de l'Atlàntic i del Pacífic Sud hi ha unes grans serralades submarines d'origen volcànic, les dorsals oceàniques.
    • Amb roques molt joves, pràcticament actuals.
    • L'edat d'aquestes va creixent, de manera simètrica, a banda i banda de la dorsal.

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=gdjLK-fZ0D8&feature=fvwp
http://www.youtube.com/watch?v=gTZdYDZF9lM

La Màquina Terra: Dinàmica de Plaques i Relleu

Existeixen vuit grans plaques i una sèrie de plaques menors.

• Es formen en les dorsals oceàniques o vores constructives de placa, un fenomen d'expansió del fons oceànic.
• Es destrueix en introduir-se en el mantell (subducció).
• Formació de serralades (orogènia).
• Desplaçament lateral.
• No hi ha ni construcció ni destrucció d'escorça.
• Una intensa activitat sísmica.

Terratrèmols: Conseqüència del Moviment de Plaques

El moviment de les plaques litosfèriques és la causa dels terratrèmols. S'originen per l'alliberament brusc de l'energia acumulada per les tensions d'aquests moviments.

Creació i Destrucció del Relleu Terrestre

• Cicle de Wilson.
• Reciclatge de la litosfera: Afecta bàsicament la litosfera oceànica, que és la que es genera en les dorsals i es destrueix en les zones de subducció. Les roques del fons oceànic tenen com a molt 200 Ma (antiguitat de l'última Pangea), mentre que les roques continentals poden arribar a tenir més de 3.000 Ma.

La Destrucció del Relleu

• L'erosió progressiva de l'escorça.
• Mentre hi hagi energia interna, hi haurà convecció.
• Se seguiran generant nous relleus.