Terratrèmols i Plaques Tectòniques: Guia Completa

Què és un Terratrèmol?

Definició i Origen

Un terratrèmol és un fenomen natural que es produeix a l’interior de la Terra i que pot ocasionar danys considerables. És una alliberació sobtada d’energia acumulada que es propaga en forma d’ones sísmiques.

Hipocentre i Epicentre

El lloc on s’origina a l’interior de la Terra és l’hipocentre o focus. El lloc de la superfície de la Terra on es manifesta el terratrèmol és l’epicentre; coincideix amb la línia vertical traçada de l’hipocentre a la superfície terrestre.

Causes i Conseqüències

És un moviment del terreny, l’origen sempre és sota terra (hipocentre), es produeix pel moviment de les plaques tectòniques. Dona lloc a tsunamis si es produeix a la mar. Dona lloc als danys més considerables a l’epicentre. És una acumulació d’energia sota la terra fins que es mou.

Enregistrament i Mesura

El Sismògraf i el Sismograma

L’instrument que enregistra el moviment del terreny produït per un terratrèmol és un sismògraf. Un sismògraf és un pèndol que oscil·la segons els moviments del terreny. Aquest pèndol està unit a un element d’enregistrament que és l’encarregat de transmetre la vibració a un suport escrit. També conté un enregistrador del temps. El resultat de l’enregistrament escrit s’anomena sismograma. Actualment, són molt sofisticats i molts són digitals.

L’instrument que registra el moviment del terreny produït per un terratrèmol és un sismògraf.

Tipus d'Ones Sísmiques

Hi ha 3 tipus d’ones sísmiques:

• Les ones P (les primeres)
• Les ones S (les segones)
• Les ones superficials

Magnitud vs Intensitat

Hi ha 2 tipus de dades que ens indiquen com és un terratrèmol: la magnitud i la intensitat.

La Magnitud

La magnitud és una dada instrumental i ens indica la grandària del terratrèmol. És un indicador de l’energia que ha alliberat el terratrèmol. L’escala més coneguda és l’escala de magnitud de Richter; no té límit superior, és una escala oberta. L’escala de Richter és una escala logarítmica. No es coneixen terratrèmols superiors a 9,5.

La Intensitat

La intensitat ens indica els efectes que produeix el sisme sobre les persones, objectes, construccions i el terreny. Varia amb la distància a l’epicentre. Es mesura amb l’escala de Mercalli, que es simbolitza en números romans de l’I al XII. Per tant, tindrà una única magnitud i diferents intensitats; la intensitat màxima serà a l’epicentre i en allunyar-se d’aquest punt aniran decreixent fins a la intensitat I, no percebuda per la població.

Risc Sísmic

Condicions i Factors de Risc

Quan hi ha la possibilitat que un terratrèmol afecti les persones o els seus béns materials, perquè en una zona hi hagi risc sísmic cal que:

• Estigui habitada
• Estigui situada en un indret on potencialment pugui succeir un terratrèmol (en una vora de placa o sobre d’una falla)

A més a més, incrementen el risc els següents factors:

• La magnitud del terratrèmol
• L’estabilitat dels edificis i les construccions
• La densitat de població
• Que el subsòl estigui format per materials poc compactes (per exemple, en terrasses fluvials, al costat del riu)

Estructura Interna de la Terra

Estudi amb Ones Sísmiques

Els terratrèmols són un mètode indirecte per estudiar l’interior terrestre, ja que la velocitat de les ones sísmiques és diferent segons el material per on va passant. La major part de les dades que es tenen sobre l’estructura interna han estat obtingudes a partir de les trajectòries que han seguit les ones sísmiques originades en terratrèmols o explosions nuclears provocades per l’home. El primer pas consisteix en l’enregistrament de les ones sísmiques en forma de sismogrames que posteriorment seran interpretats tenint en compte les distàncies entre els observatoris sismològics i els epicentres o hipocentres dels terratrèmols. La velocitat de propagació de les ones depèn de les característiques físiques dels materials que travessen. La velocitat de les ones sísmiques depèn de la rigidesa dels materials per on passa, essent més elevada la seva velocitat quan més gran és la rigidesa.

Plaques Tectòniques

Litosfera i Astenosfera

La part més superficial de l'interior de la Terra -la litosfera (escorça + primers quilòmetres del mantell)- està formada per una sèrie de fragments, les plaques litosfèriques, que es mouen lentament les unes respecte a les altres. Les plaques es comporten com a cossos rígids.

Moviment de les Plaques

Els seus moviments es deuen a causes internes: es pensa que sota la litosfera hi ha una capa de baixa rigidesa i comportament plàstic, l'astenosfera, afectada per una sèrie de moviments dels seus materials que en el seu desplaçament arrosseguen les plaques.

Tipus de Plaques

El concepte de placa no es correspon amb els de continent i oceà. Tenim 2 tipus de plaques:

• Oceàniques: formades exclusivament per escorça oceànica.
• Mixtes: que inclouen ambdós tipus d'escorça.

Límits entre Plaques

Els límits entre les plaques són tectònicament actius i poden ser de 3 tipus que corresponen a 3 formes diferents de moviments relatius de les plaques en contacte:

• Moviment de separació
• Moviment d’aproximació
• Moviment de desplaçament lateral

Tipus de Límits de Plaques

Límits Divergents (Separació)

Els límits divergents són aquells on, a partir de les dorsals, les plaques es desplacen en sentits contraris. Es dona a les dorsals on les plaques se separen. Per exemple, a la dorsal Atlàntica se separa la placa Nord-americana i la placa Euroasiàtica. En aquest límit de placa es genera litosfera oceànica. Hi ha vulcanisme i terratrèmols suaus deguts a les diferències entre les velocitats de la dorsal.

Dorsals Oceàniques

S'escalfa per sota de la placa, per la qual cosa es dilata i forma el dom; en refredar-se la superfície s'esquerda i es trenca, en aquest moment es forma el rift. Arriba un moment que a la part baixa del rift es fa una dorsal que es comença a obrir i el mar entra.

Les dorsals oceàniques constitueixen un sistema continu de volcans submarins que s'estén al llarg de més de 60.000 km. Es tracta de serralades d'uns 2000 m d'altitud i que presenten unes valls intermèdies anomenades rifts amb amplades de 25-50 km. Són les zones on es forma nova escorça oceànica. La velocitat d’expansió dels fons oceànics ha estat calculada i és de l’ordre de cm/any.

Límits Convergents (Col·lisió)

Hi ha 3 tipus de límits convergents, on les plaques xoquen:

Convergència Continental-Continental

En el cas que xoquin 2 plaques continentals, es formarà una serralada no volcànica i hi haurà terratrèmols suaus. Si la convergència entre plaques apropa dues vores continentals, es produeix una col·lisió on no hi ha una destrucció de la litosfera sinó deformacions intenses.

Convergència Continental-Oceànica

En aquest cas, la placa més prima (l’oceànica) subdueix sota la placa continental. Això genera forts terratrèmols i molts volcans. La convergència entre una vora de placa continental i una altra d'oceànica provoca, a més de fenòmens volcànics i sísmics, l'aparició de noves cadenes muntanyoses com és el cas dels Andes. La placa oceànica subdueix per sota la continental, originant-se una profunda fossa oceànica paral·lela a la costa. Els materials sedimentaris de la zona es pleguen i fracturen i donaran lloc a serralades.

Convergència Oceànica-Oceànica

En aquest cas, la placa més prima subdueix la placa oceànica més gruixuda. Això genera forts terratrèmols i molts volcans. Si hi ha una convergència entre dues vores oceàniques de placa, s'origina una zona de subducció que és la responsable de l'aparició d'una fossa abissal i una sèrie d'illes volcàniques paral·leles a la fossa i que han estat formades per la sortida de part del material d'escorça fos a la zona de subducció i que puja a favor de les fractures originades pel xoc de les plaques.

La Subducció

La subducció és el procés pel qual la litosfera oceànica d'una placa s'enfonsa per sota d'una placa veïna. És un procés destructiu, ja que el material de la litosfera retorna a l'astenosfera i compensa la formació de nova litosfera que hi té lloc a les dorsals.

Límits Transformants (Desplaçament Lateral)

Les plaques es mouen en la mateixa direcció però en sentit invers. En aquest cas, es formen importants falles, que tenen molta activitat i donen lloc a importants terratrèmols de grau molt elevat.

Falles de Transformació

Així no es dona ni construcció ni destrucció de litosfera. No hi té lloc activitat volcànica, però sí una intensa activitat sísmica. Les plaques llisquen lateralment i formen falles de direcció perpendicular a les dorsals: són les falles de transformació com la falla de San Andrés a Califòrnia, on la placa Pacífica es desplaça cap al nord lliscant al costat de la placa Nord-americana al llarg de l'eix de la falla.

Fenòmens Intraplaca

Punts Calents (Hotspots)

A la teoria dels punts calents (hotspots) s’intenta explicar per què determinades zones situades al mig d’una placa tectònica presentaven un vulcanisme molt actiu durant períodes llargs de temps. Segons aquesta teoria, sota aquestes zones es localitzarien fonts d’alta energia calorífica. Aquesta font estacionària de calor, situada en zones profundes del mantell. Les illes acabades de formar deixarien de tenir activitat volcànica que tornaria a aparèixer uns quilòmetres cap a algun punt formant noves illes volcàniques; fet que les illes són progressivament més antigues a mesura que ens desplacem.

Rifts Intracontinentals

Les zones de rift intracontinental són espais llargs (a vegades fins de milers de quilòmetres) i molt estrets que es caracteritzen per un aprimament de l'escorça continental i del mantell superior subjacent i una estructura de blocs individualitzats per falles. Els blocs queden de manera que la zona de rift resulta deprimida fins al punt de poder ser envaïda pel mar o ocupada per llacs. Les zones de rift comporten una extensió lateral, una mena d'estirament i, alhora, una ascensió de l'astenosfera a nivells més superficials: això provocarà una feblesa mecànica i un flux de calor important, dels quals resulten unes condicions favorables a les manifestacions volcàniques i sísmiques.

Corrents de Convecció

En la convecció, el material situat en profunditat s'escalfa, es dilata i perd densitat, de manera que ascendeix i quan es refreda en superfície, augmenta la seva densitat i torna a descendir. En el seu desplaçament, aquests materials de l’astenosfera friccionen amb la litosfera situada a sobre i són la causa dels seus moviments.