Geologia: Estructura, Dinàmica i Mètodes d'Estudi de la Terra

Introducció a la Geologia i Estructura de la Terra

Capes de la Terra

• Geosfera: Part rocosa de la Terra.
• Atmosfera: Capa gasosa.
• Hidrosfera: Part líquida de la Terra.

Origen de la Terra

Es va crear fa 4.600 Ma per impactes de planetoides.

Mètodes d'Estudi de l'Interior Terrestre

L'estudi de l'interior de la Terra es realitza mitjançant mètodes directes i indirectes.

Mètodes Directes

Analitzen materials extrets mitjançant perforacions, sondatges, pous i mines.

Mètodes Indirectes

Inclouen:

• Estudi dels materials: Anàlisi de trossos d'un meteorit que impacta a la Terra.
• Anàlisi de la calor interna (Gradient geotèrmic): Indica que cada 100 m de profunditat la temperatura augmenta 3 °C. Analitza la temperatura a mesura que s'augmenta cap al nucli (4.600 °C), que és sòlid ja que la pressió no deixa moure els àtoms.
• Anàlisi de la densitat terrestre: La densitat del nucli ha de ser més gran que la de l'escorça.
• Anàlisi de la gravetat terrestre: La gravetat de la Terra és de 9,8 m/s². Les muntanyes tenen menys gravetat que les zones planes. L'escorça oceànica té més gravetat que l'escorça continental.
• Anàlisi d'ones sísmiques: És el mètode més utilitzat.

Anàlisi d'Ones Sísmiques

L'anàlisi de les ones sísmiques permet entendre l'estructura interna de la Terra.

Tipus d'Ones Sísmiques

• Ones P (Primàries): Es desplacen a més velocitat i arriben abans a les estacions sísmiques. Es poden desplaçar per sòlids i líquids.
• Ones S (Secundàries): Arriben les segones a una estació sísmica perquè van més lentes. Només poden travessar sòlids.

Models d'Estructura Interna de la Terra

Model Químic (Composició)

• Escorça: 7 km (fons marí) a 70 km (relleus). Silicats d'Al, Na, K, Ca...
• Mantell: Fins als 2.900 km. Silicats de Fe i Mg. Dividit en superior i inferior.
• Nucli: Compost principalment per Fe i Níquel.
  • Nucli Extern: 80% ferro, 4% níquel i altres elements.
  • Nucli Intern: Ferro sòlid.

Model Físic (Comportament Mecànic)

• Litosfera: 100 km. Sòlida, molt rígida i fragmentada en plaques.
• Mesosfera: Arriba fins als 2.900 km. Sòlida, rígida amb certa fluïdesa.
• Endosfera:
  • Nucli Extern: Comportament plàstic.
  • Nucli Intern: Sòlid.

Processos Geològics

Orogènesi (Formació de Relleu)

Procés de formació de relleu. El realitzen els agents geològics interns, mitjançant corrents de magma que mouen les plaques tectòniques i les pressions quan xoquen dues plaques.

Gliptogènesi (Destrucció de Relleu)

Procés de destrucció del relleu mitjançant agents geològics externs o atmosfèrics.

Deformació de l'Escorça Terrestre

Esforços i Tipus de Deformació

La deformació de l'escorça es produeix per:

• Esforços tectònics: Compressió, tensió, cisalla.
• Esforços litostàtics.

L'esforç es calcula com: Esforç = Força / Superfície.

Tipus de Deformació

• Elàstica: Quan acaba l'esforç, la roca recupera la seva forma inicial.
• Plàstica: Quan cessa l'esforç, la roca es queda deformada permanentment.
• Fràgil: La roca es trenca permanentment.

El concepte d'esforç geològic s'utilitza per estudiar les forces que provoquen deformacions a les roques.

Falles

Tipus de falles segons l'esforç aplicat:

• Falla normal: Esforç de tensió.
• Falla inversa: Esforç de compressió.
• Falla de direcció: Força de cisalla.
• Falla rotacional.

Plecs

Corbatures o ondulacions que es formen en estrats rocosos quan són sotmesos a esforços de compressió. Les roques presenten un comportament plàstic.

Elements dels Plecs

• Anticlinal: El nucli conté els estrats més antics.
• Sinclinal: El nucli conté els estrats més nous.

Classificació segons la Inclinació

• Recte (90°)
• Inclinat (45°-90°)
• Bolcat (menys de 45°)
• Tombat (0°)

Vulcanisme

Erupcions puntuals o fissurals.

Productes Volcànics

• Gasos: CO₂, vapor d'aigua, sofre...
• Lava: Magma sense gasos, líquida.
• Piroclasts (materials sòlids):
  • Cendres pulverulentes.
  • Lapil·li (2 a 50 mm).
  • Bombes volcàniques (+50 mm).

Les erupcions poden ser explosives o efusives.

Tipus de Magma

• Bàsic: Poca quantitat de silici (<50%), molt fluid.
• Intermedi: 50-60% de silici, poc fluid.
• Àcid: >60% de silici, molt viscós.

Tipus de Volcans

1. Volcà Escut: Superposició de colades de lava. Pendents suaus i base molt gran, circular. Erupció tranquil·la, lava molt fluida.
2. Cons d'Escòries: Grans quantitats de piroclasts que s'acumulen. Petits, de forma cònica i pendents forts.
3. Compostos o Estratovolcans: Alternances d'erupcions. Cònics grans formats per alternança de colades de lava i piroclasts. Es forma un dom molt violent si el magma és àcid.

Sismologia

Classificació dels Sismes per Profunditat

• Superficials: <70 km de profunditat.
• Intermedis: 70-300 km de profunditat.
• Profunds: 300-660 km de profunditat.

Mesura de Terratrèmols

• Escala de Mercalli: Mesura la intensitat del terratrèmol mitjançant l'observació dels danys obtinguts.
• Escala de Richter: Valora la magnitud o l'energia alliberada a partir de l'amplitud de les ones enregistrades en el sismograma.

Talls Geològics

Secció vertical d'un sector de la litosfera que ens permet conèixer la seva història geològica.

Principis Fonamentals

• Principi de superposició d'estrats.
• Principi de superposició de fenòmens.