Tectònica de Plaques: Deriva Continental i Formació d'Oceans

Wegener i la Deriva Continental

Alfred Wegener va proposar la teoria de la deriva continental. Segons aquesta teoria, fa uns 300 milions d'anys (m.a.), tots els continents estaven units en un únic supercontinent anomenat Pangea. Fa uns 200 m.a., Pangea es va fragmentar i els continents van començar a desplaçar-se fins a les seves posicions actuals.

Arguments a favor:

• Coincidència de les costes d'alguns continents.
• Similitud de roques i fòssils en continents actualment separats.
• Proves paleoclimàtiques.

Arguments en contra:

• No es podia explicar la causa del trencament de Pangea.
• No es coneixien les forces que movien els continents.

L'Expansió dels Fons Oceànics

L'estudi dels fons oceànics va donar lloc a la teoria de l'expansió dels fons oceànics. Aquesta teoria proposa que a les dorsals oceàniques es forma contínuament litosfera oceànica. Una dorsal és una doble alineació muntanyosa amb un rift central on el material de l'astenosfera, en forma de magma, s'incorpora a la litosfera oceànica. Les dorsals tenen una extensió de 65.000 km i una amplada de 4.000 km.

Arguments a favor:

• Edat dels materials del fons oceànic.
• Proves de paleomagnetisme.
• Antiguitat dels oceans.

Arguments en contra:

• Manca de proves per demostrar l'obertura dels oceans.

Les Plaques Litosfèriques

La litosfera està dividida en peces rígides, de forma i dimensions diferents, d'uns 100 km de gruix, anomenades plaques litosfèriques o tectòniques. Aquestes plaques es desplacen sobre l'astenosfera a una velocitat de diversos cm/any. Els límits de les plaques són zones de gran activitat geològica, sísmica, volcànica i de formació d'illes i serralades.

Una placa litosfèrica és cadascuna de les peces rígides en què està dividida la litosfera. Sura sobre l'astenosfera i té un gruix d'uns 100 km. Pot ser continental, oceànica o mixta. En els seus límits, les plaques se separen, xoquen o llisquen entre si.

Tipus de Límits entre Plaques

1. Vores divergents: Corresponen a les dorsals. L'activitat volcànica al llarg dels rifts determina la formació de litosfera oceànica a partir dels materials de l'astenosfera. Això provoca l'expansió dels fons oceànics i la separació progressiva de les plaques adjacents.
2. Vores convergents: Corresponen a zones de fosses on l'aproximació de les plaques implica l'enfonsament d'una placa per sota de l'altra, un procés anomenat subducció. Quan la convergència es produeix entre les vores continentals de les plaques, es produeixen deformacions molt intenses que poden donar lloc a la formació de serralades.
3. Vores neutres: Les plaques llisquen lateralment sense formació ni destrucció de litosfera. En aquest tipus de límit no es produeix activitat volcànica, però sí una intensa activitat sísmica.

Principals Plaques Litosfèriques

Les principals plaques litosfèriques són: Placa Pacífica, Placa Indo-australiana, Placa Nord-americana, Placa Sud-americana, Placa Africana, Placa de Nazca, Placa Euroasiàtica i Placa Antàrtica.

Els moviments de les plaques són causats pels corrents de convecció que es produeixen en els materials fosos de l'astenosfera. Les zones més profundes tenen materials més calents que pugen i empenyen la litosfera, produint les dorsals i els punts calents (a l'interior de la placa). Els materials es refreden a la zona superficial de l'astenosfera i descendeixen cap a zones més profundes, provocant les zones de subducció de la litosfera.

L'enorme quantitat d'energia necessària per desplaçar les plaques té el seu origen a l'interior de la Terra i pot procedir de la desintegració dels materials radioactius del mantell. Aquesta energia provoca els moviments de convecció de l'astenosfera.

Aquesta teoria integra en un esquema únic i coherent fenòmens tan diversos com l'expansió dels fons oceànics, la deriva dels continents, la distribució de terratrèmols i volcans, i la formació i evolució de les cadenes de muntanyes.

Conceptes Clau en la Tectònica de Plaques

Dorsal Oceànica

Doble alineació muntanyosa amb una fossa central anomenada rift, travessada per falles de transformació. Se situen a les zones mitjanes dels fons oceànics i tenen una longitud de 65.000 km, una amplada d'uns 4.000 km i una alçària de 2.000 a 4.000 m. Són zones de gran activitat volcànica. A través del rift surten materials magmàtics de l'astenosfera i s'incorporen a la litosfera oceànica, creant nova litosfera. Són límits divergents de plaques.

Fossa Tectònica

Una fossa és una zona enfonsada respecte als dos costats aixecats. Les fosses tectòniques són produïdes per l'associació de falles normals que provoquen blocs més enfonsats cap a l'interior i es formen en zones d'expansió o de separació de plaques.

Quan parlem de fosses oceàniques ens referim a zones allargades i de gran profunditat dels fons oceànics associades a zones de subducció. És a dir, a llocs on una placa de menys densitat s'introdueix per sota d'una altra més densa i, per tant, es destrueix litosfera que és reabsorbida per l'astenosfera. Són límits de placa convergents.

Punt Calent

Zona de gran activitat volcànica situada a l'interior d'una placa. En aquest lloc ascendeix magma calent en forma de plomall, des de zones profundes del mantell. Un exemple és l'arxipèlag de Hawaii, situat a la Placa Pacífica. Les formacions de les dorsals comencen quan apareixen punts calents i el magma procedent de l'astenosfera eleva la litosfera, que forma esquerdes per on surt aquest magma.

Rift

Part central de la dorsal en forma de depressió allargada per on surt el magma procedent de l'astenosfera, formant contínuament fons marí.

Pla de Benioff

Inclinació que presenta una placa oceànica quan s'enfonsa per sota d'una continental en la zona de subducció. Es va postular a partir de l'estudi de la localització dels hipocentres dels terratrèmols que tenen lloc en aquestes zones.

Formació d'un Oceà

Es forma la dorsal i comença a introduir-se aigua al rift fins a formar un oceà. Tenim exemples al mar Roig i a la zona dels grans llacs de la part oriental d'Àfrica. L'oceà Atlàntic es va formar fa 180 m.a.

Falles de Transformació

Són llocs on no es forma ni es destrueix litosfera.

Diàclasi

Són fractures en les quals no hi ha desplaçament entre els blocs de roques. Són esquerdes i fissures a les roques de l'escorça.

Plecs

Són ondulacions que es produeixen quan actuen forces que deformen plàsticament les roques sense arribar a trencar-les.

Orogènesi

Conjunt de processos geològics que condueixen a la formació d'una cadena muntanyosa.

Volcans

Tipus de volcans: hawaià, estrombolià, vulcanià o peleà.

Erupcions Volcàniques Terrestres

• Magma fluid
• Magma viscós

Erupcions Volcàniques Submarines

• Erupcions superficials

Estructura Geològica de Catalunya

De dalt a baix, Catalunya presenta la següent estructura:

• Pirineu axial
• Prepirineu
• Depressió Central
• Serralada Prelitoral
• Depressió Prelitoral
• Serralada Litoral