Tectònica de Plaques: Dinàmica Terrestre, Sismes i Deformacions

La Teoria de la Tectònica de Plaques o Tectònica Global

La Teoria de la Tectònica de Plaques, també coneguda com a Tectònica Global, recull les teories que expliquen la dinàmica de l'escorça terrestre i constitueix el paradigma geològic acceptat actualment. Aquesta teoria pren com a models referents la Teoria de la Deriva Continental i la Teoria de l'Expansió dels Oceans, permetent donar explicació i interrelacionar de forma coherent tota una sèrie de processos geològics.

La Teoria de la Deriva Continental

Cap a 1912, Alfred Wegener (1880-1930) publicava la seva obra clau, L'origen dels continents i oceans, on exposava la seva teoria.

Wegener es va basar en proves de diversa naturalesa per elaborar la seva teoria de la deriva continental:

• Dades geogràfiques: Basades en l'encaix dels contorns actuals dels continents (per exemple, Sud-amèrica i Àfrica).
• Dades paleontològiques: Els fòssils indiquen que fa uns 350 milions d'anys la flora i la fauna d'Àfrica, Sud-amèrica, l'Índia i Austràlia eren les mateixes, suggerint que aquests continents havien d'estar units.
• Dades geològiques: Coincidència en el tipus de roca i datació dels minerals de serralades que ara formen part de continents diferents.
• Dades paleoclimàtiques: L'aparició de dipòsits glacials del Carbonífer als continents de l'antiga Gondwana fa sospitar d'una posició d'aquestes terres molt més pròxima al pol sud. La presència de restes coral·lines en zones actualment fredes de l'hemisferi nord indica una posició molt més meridional.

Tipus de Zones Tectòniques i Activitat Sísmica

Zones de subducció:

Activitat sísmica: Forta. Hipocentre: Superficials, intermedis i profunds.

Lliscament lateral entre plaques (Falles transformants):

Activitat sísmica: Forta. Hipocentre: Superficial.

Serralades de tipus alpí:

Activitat sísmica: Moderada. Hipocentre: Superficial.

Dorsals oceàniques:

Activitat sísmica: Moderada. Hipocentre: Superficial.

Zones intraplaca:

Activitat sísmica: Poc freqüent.

Quan la Terra Tremola: L'Alliberament d'Energia Sísmica

L'energia s'acumula progressivament quan les roques són sotmeses a esforços. Quan se supera el límit de resistència, tota l'energia s'allibera de cop, desplaçant els blocs i generant ones sísmiques.

Tipus d'Ones Sísmiques

Ones P o Primàries

• Ones longitudinals: Compressions i dilatacions successives de les partícules.
• Velocitat: Aproximadament 5 km/s (les més ràpides).
• Es transmeten a través de sòlids, líquids i gasos.

Ones S o Secundàries

• Ones transversals o de cisalla.
• Velocitat: Aproximadament 3 km/s.
• No es poden transmetre a través de líquids.

Ones L o Superficials

Originades per la reflexió de les ones sísmiques a la superfície. Tipus:

• Ones Rayleigh: Moviments de trajectòria el·líptica (similars a les ones marines). Velocitat: Aproximadament 2,7 km/s.
• Ones Love: Desplaçaments horitzontals i perpendiculars a la direcció de propagació. Velocitat: Aproximadament 3 km/s.

Registre i Mesura dels Terratrèmols

Sismògraf:

Aparell que s'utilitza per registrar els sismes.

Sismograma:

Gràfic resultant del registre del terratrèmol.

Estacions sismològiques:

Llocs on estan emplaçats els sismògrafs.

WWSSN (World-Wide Standardized Seismograph Network):

Xarxa internacional de sismògrafs estandarditzats que permet cobrir tota la superfície terrestre i determinar amb precisió la situació de l'epicentre, la magnitud i la profunditat dels hipocentres.

Mesura subjectiva (Escala d'Intensitat):

Es basa en l'observació dels efectes del terratrèmol.

Mesura objectiva (Escala de Magnitud, p. ex., Richter):

Es defineix com el logaritme decimal de l'amplitud de l'ona sísmica més gran registrada a 100 km de l'epicentre.

Isosistes o Isosísmiques:

Línies que uneixen els punts de mateixa intensitat sísmica.

Estructura Interna de la Terra i Capes

Litosfera

• Fragmentada en peces: Plaques tectòniques.
• Capa superficial i rígida.
• Fins als 100 - 150 km de profunditat.

Astenosfera

• Fins als 400 km de profunditat.
• Els 150 primers km: Canal de baixa velocitat.
• Roques parcialment foses, on es generen els corrents de convecció que causen el moviment de les plaques tectòniques.

Mesosfera

• Comportament rígid.
• Presenta les velocitats de propagació d'ones sísmiques més elevades.

Endosfera (Nucli)

• Correspon al nucli de la Terra.
• Es caracteritza per un canvi de composició química, d'estat dels materials i de les propietats físiques.

Escorça Terrestre i Deformacions

Tipus d'Esforços Tectònics

• De compressió: La direcció de la força principal és perpendicular a la superfície sobre la qual actua, empenyent o comprimint els materials. Són esforços propis de les zones de col·lisió de plaques tectòniques.
• De distensió: La direcció de la força és perpendicular a la superfície sobre la qual actua, estirant o allargant els materials. Són característics de les zones on el pes dels materials genera esforços sobre les roques.
• De cisalla: Les forces són paral·leles a la superfície, però actuen amb intensitats diferents en ambdós sentits i poden tenir direccions lleugerament diferents.

Tipus de Deformacions de les Roques

• Deformacions plàstiques: Són deformacions permanents. En acabar l'esforç causant de l'alteració, la roca segueix deformada. Aquestes deformacions originen estructures tectòniques com els plecs o la foliació.
• Deformacions fràgils: Són alteracions de les roques que es produeixen quan la pressió o l'esforç aplicat provoca la seva fractura. Aquestes deformacions donen lloc a estructures geològiques com les falles, els encavalcaments i les esquerdes o diàclasis.

Tipus de Plecs

• Plec similar:
• Plec paral·lel:
• Plec ajagut:
• Plec tombat:
• Plec inclinat:
• Plec dret o recte:
• Sinclinal:
• Anticlinal:

Deformació Fràgil: Diàclasis

Diaclasis:

Falles Geològiques

• Falla normal o directa: El pla de falla s'inclina en direcció al bloc enfonsat. Inclou les falles verticals, en les quals el pla de falla té 90°. S'originen per esforços de distensió.
• Falla inversa: El pla de falla s'inclina en direcció al bloc aixecat. S'origina per esforços de compressió.

• Falla de direcció (o de desplaçament horitzontal): El desplaçament dels blocs és horitzontal i paral·lel a la línia de falla. No hi ha un bloc aixecat i un altre enfonsat, sinó que tots dos es troben al mateix nivell. S'originen per esforços de cisalla.

Sistemes de Falles

Encara que les falles es poden trobar aïllades, sovint estan associades formant sistemes de falles, que poden ser:

• Fossa tectònica o graben: Sèrie de blocs progressivament enfonsats cap a l'interior, que formen una fossa o vall.
• Massís tectònic o horst: Estructura inversa a l'anterior, és a dir, una sèrie de blocs progressivament més elevats cap al centre.