Tectònica de Plaques: Estructura, Deriva Continental i Límits

L'Interior de la Terra i la seva Estructura

Formació de la Terra

Les partícules de gas i pols que giraven al voltant del Sol van xocar entre si per efecte de la gravetat, formant agregats (planetes i satèl·lits).

Els materials es van reorganitzar segons la seva densitat:

• Nucli: Ferro fos.
• Mantell: Materials rocosos densos.
• Escorça: Materials rocosos lleugers.

Estudi de l'Interior Terrestre: Ones Sísmiques

La composició i l'estructura interna s'estudien mitjançant les ones sísmiques:

• Ones P (Primàries): Longitudinals. Comprimeixen i dilaten la matèria en la mateixa direcció de propagació de l'ona. Es transmeten tant en medis sòlids com en líquids.
• Ones S (Secundàries): Transversals a la direcció de propagació. Tenen menor velocitat i només es propaguen en medis sòlids.

Discontinuïtats Geològiques

Les zones on s'observen variacions en la velocitat i direcció de propagació de les ones sísmiques indiquen que la composició i l'estat físic del material subterrani estan variant. Això s'anomena discontinuïtat.

• Discontinuïtat de Mohorovicic (30 km): Límits entre l'escorça i el mantell.
• Discontinuïtat de Repetti (1000 km): Límits entre el mantell superior i l'inferior.
• Discontinuïtat de Gutenberg (2900 km): Límits entre el mantell interior i el nucli exterior.
• Discontinuïtat de Lehmann (500 km): Límits entre el nucli extern i el nucli intern.

La Deriva Continental: Teoria de Wegener

Orígens del Relleu Terrestre

Abans de la teoria moderna, existia la Teoria Fixista, basada en relats bíblics, que sostenia que el relleu es va crear i sempre ha estat així.

L'any 1912, Alfred Wegener va enunciar la Teoria de la Deriva Continental.

Pangea i la Fragmentació

Wegener va postular l'existència de Pangea (fa 300 Ma), un supercontinent que es va trencar i fragmentar. Els fragments es van desplaçar a través del fons oceànic fins a la seva posició actual.

Proves de la Deriva Continental

• Proves geogràfiques: Semblança de les línies de costa (encaix continental).
• Proves geològiques i tectòniques: Coincidència en els tipus de roques i l'edat.
• Proves paleontològiques: Trobada de fòssils idèntics en continents separats.
• Proves paleoclimàtiques: Evidències d'erosió provocada per antics pols o glaceres.

Expansió del Fons Oceànic

A partir de la dècada de 1950, impulsada per finalitats militars (Segona Guerra Mundial), es van realitzar sondejos i extracció de material del fons marí.

Descobriments Clau

• El fons del mar és geològicament molt més jove que la superfície continental.
• El fons no és pla: presenta serralades molt altes anomenades Dorsals Oceàniques.
• Les roques són més antigues com més lluny estan de la dorsal i més joves com més a prop.
• Hi ha zones molt profundes (Fosses Oceàniques).
• Les roques del fons marí són majoritàriament volcàniques.
• Els epicentres dels terratrèmols de l'Atlàntic se situen al llarg de la dorsal.

Teoria de Harry Hess (1962)

Amb totes aquestes dades, Harry Hess va enunciar l'any 1962 la Teoria de l'Expansió del Fons Oceànic:

• El fons oceànic es mou i arrossega els continents. Es crea a les dorsals oceàniques a partir del magma procedent del mantell, formant la nova litosfera oceànica.
• La nova litosfera empeny la ja existent, de manera que el fons oceànic s'expandeix i així se separen els continents.
• La litosfera antiga s'ha de destruir en un altre lloc mitjançant la SUBDUCCIÓ, que té lloc a les fosses oceàniques.

Aquesta teoria es va acabar d'acceptar gràcies als estudis de paleomagnetisme realitzats a les roques del fons oceànic.

El Moviment de les Plaques Tectòniques

La Teoria de Plaques es va elaborar combinant la Teoria de l'Expansió del Fons Oceànic i les proves aportades per Alfred Wegener.

Aquesta explica el canvi de posició dels continents i oceans, així com l'origen i els canvis del relleu terrestre.

Característiques de les Plaques

La superfície de la Terra està dividida en plaques tectòniques rígides de diferents mides (set grans plaques més altres de petites dimensions).

• Es desplacen per sobre del mantell superior a una velocitat d'uns centímetres per any (cm/any).
• Es poden diferenciar en: oceàniques, continentals i mixtes.
• Les plaques es mouen a causa dels corrents o cèl·lules de convecció del mantell.
• Per aquest motiu, a les vores (límits o marges) de les plaques es produeixen fenòmens geològics importants.

Tipus de Límits de Plaques

1. Límits Divergents (Vores Constructives)

   • Les plaques se separen.
   • Es crea escorça oceànica, formant les dorsals oceàniques.

2. Límits Convergents (Vores Destructives - Subducció)

   • Xoquen litosfera oceànica amb oceànica o amb continental.
   • Es destrueix escorça mitjançant la SUBDUCCIÓ.
   • Generen cadenes muntanyoses i arcs d'illes.

3. Límits Convergents (Vores de Col·lisió)

   • Xoquen dues plaques continentals.
   • No hi ha destrucció significativa de la litosfera (es produeix OBDUCCIÓ o engruiximent cortical).

4. Límits Neutres (Passius o de Falla Transformant)

   • Les plaques llisquen lateralment l'una respecte a l'altra.
   • Es formen les falles de transformació.

Conseqüències Geològiques del Moviment de Plaques

Arc d'Illes Volcàniques

• Arxipèlag d'illes volcàniques situat a prop d'una fossa oceànica.
• Es formen per subducció entre dues plaques oceàniques.
• Són zones d'alta sismicitat i vulcanisme.

Fossa Oceànica

• Depressió profunda formada per la subducció de plaques oceàniques.
• Presenta alta sismicitat.
• Exemple: Fossa de les Marianes.

Punts Calents (Hotspots)

• Sortida de magma en zones allunyades de les dorsals (intraplaca).
• També es poden trobar en zones de subducció.
• Són zones de l'astenosfera on la temperatura del magma genera la seva acumulació i puja seguint corrents de convecció.
• Exemples: Illes Canàries, Illes Hawaii.

Formació de Serralades i Rifts

Les serralades es formen principalment per processos tectònics compressius:

• Serralades per Subducció: Es disposen paral·lelament a les fosses oceàniques i tenen una alta activitat sísmica i volcànica.
• Rift Continental: Fosses tectòniques allargades situades a l'interior dels continents. És la fase inicial de formació d'un nou oceà (procés divergent).