9. Teoria de la tectònica de plaques i teoria de la deriva continental

- Diferències entre la Teoria de la tectònica de plaques i la teoria de la deriva continental

Deriva continental

Autor: Wegener

Força: Ell creia que la força venia de la rotació de la terra

Mecanisme: Els continents llisquen sobre el fons oceànic 

Relleu: Els continents es mouen sobre el fons oceànic

Any: Proposa aquesta teoria l'any 1912

Tectònica de plaques 

Autor: Molts autors que l'han anat complementant com per exemple:  J. Barrell

Força: La força ve de la calor interior de la Terra

Mecanisme: L'astenosfera és plàstica i fa que tots els materials estiguin en moviment (flotin) i que les capes entrin en conflicte

Relleu: Es mou tot, es mou tot el relleu de tot el planeta (fons oceànic)

Any: va ser desenvolupada entre l'any 1950 i 1970

- Proves de la tectònica de plaques 

1. Pla de Benioff

2. Volcans i terratrèmols es donen en zones molt concretes = límits de plaques

3. Podem mesurar les distàncies entre llocs i veiem que cada vegada augmenta aquesta distància (els continents se separen més per un costat i s'ajunten més per l'altre)

- Prediccions de la tectònica de plaques

Si en una dorsal oceànica les dues plaques se separen, s’hauria de poder observar i mesurar aquesta separació. 

La predicció s’ha complert. Els dos costats d’una dorsal se separen entre 2 i 10 cm per any.

- Referències bibliogràfiques

Informació treta dels meus apunts i el llibre.

- Vídeo: Tectònica de plaques i la Deriva continental

7. L’expansió del fons oceànic

 

- Abandonament de l'immobilisme 

La teoria de la deriva continental va trobar una forta oposició entre els geofísics de l’època, els quals consideraven que la Terra era un cos rígid que no permetia desplaçaments continentals (fixisme). Aquesta actitud començà a canviar en els anys cinquanta de segle XX arran dels estudis de paleomagnetisme que van obrir el camí del desenvolupament de la Teoria de la Tectònica de Plaques. 

L'ús del SONAR a partir de la Segona Guerra Mundial va mostrar que al fons oceà  hi ha grans serralades (2.000 metres d'altitud). 

L'anàlisi de les roques del fons marí demostra que les més antigues són de fa 185 milions d'anys, això demostra la formació del fons marí en creixement, és a dir, es van començar a donar que l'oceà no era pla, i que estava en constant creixement. 

- Les dorsals oceàniques

Són serralades volcàniques submergides que tenen milers de quilòmetres de longitud i uns 2.500 metres  d’altura. El motor d'aquesta expansió són els corrents de convecció (dels quals parlarem més tard).

• Característiques:

- Tenen una vall central anomenada rift per on surt magma procedent de l'astenosfera i que es diposita als dos costats creant més sòl oceànic.  

- El rift es pot convertir en una dorsal oceànica si s'arriben a separar els fragments del continent i es forma un oceà entre aquests.

- Al voltant del rift hi ha dues elevacions paral·leles, les falles transformants, que poden arribar a mesurar centenars de quilòmetres de longitud.

- Els cims més elevats sobresurten de les aigües i formen illes. Aquestes formacions es troben als límits entre dues plaques tectòniques.

- Les dorsals oceàniques actuen com a centres d'expansió dels oceans i són les responsables del d'extensió del fons marí. L’expansió oceànica es dóna gràcies als corrents de convecció que fan que el magma surti del mantell per les fissures de l’escorça oceànica.

- Les fosses oceàniques

Una fossa marina és una depressió submarina, llarga, estreta i molt profunda, limitada per marges abruptes. Són paral·leles a arxipèlags o serralades volcànics. Hi són abundants els terratrèmols.

 Les màximes profunditats marines són el que s'anomenen fosses marines o fosses oceàniques. 

- Harry Has

Harry Hammond Hess va ser un geòleg i oficial de la Marina dels Estats Units durant la Segona Guerra Mundial. Considerat com un dels “pares fundadors” de la Teoria de la tectònica de Plaques. Creia en moltes de les observacions que Wegener va utilitzar per a defensar la seva teoria de la deriva continental, però tenia punts de vista molt diferents sobre els moviments a gran escala de la Terra. El que va proposar va ser que les dorsals eren en realitat zones on es creava nova escorça oceànica, que era empesa cap als costats pel material nou, de manera que l’oceà anava augmentant d’extensió.

- Referències bibliogràfiques

Libretexts. (2022, 2 noviembre). 2.1: Harry Hammond Hess. LibreTexts Español. https://espanol.libretexts.org/Geociencias/Geolog%C3%ADa/La_Tierra_Din%C3%A1mica_(Kious_y_Labranza)/02%3A_Desarrollando_la_Teor%C3%ADa/2.01%3A_Harry_Hammond_Hess

L’expansió del fons oceànic. (2015, 26 mayo). Geologia4eso. https://geologia4eso.wordpress.com/lexpansio-del-fons-oceanic/lexpansio-del-fons-oceanic/https://blocs.xtec.cat/biocasablancas/geologia-interna/moviments-horitzontals-i-veticals-de-la-litosfera/

La dinàmica terrestre. (s. f.). https://la-dinamica-terrestre.webnode.cat/les-dorsals-oce%C3%A0niques-i-els-altiplans-continentals/

4. Composició i estructura de la Terra

La Terra presenta tres capes ben definides: un nucli metàl·lic, un mantell rocós i una escorça, també rocosa però poc densa.

- Escorça

Té un gruix variable, la part de fora és sòlida i freda. La profunditat és de 8 km - 60 km.  

• Escorça continental. El seu gruix varia entre els 30 i 70 km. Forma les masses continentals i està composta fonamentalment de granit. 

• Escorça oceànica. El seu gruix és d’uns 10 km. Forma els fons oceànics i està composta de basalt i gabre. 

- Mantell 

És una capa rocosa situada sota l’escorça i que arriba fins a la superfície del nucli, a 2.900 km de profunditat. Està compost quasi únicament per peridotita. Té dues parts: 

• Mantell superior. Comprèn des de la base de l’escorça fins als 670 km de profunditat. 

• Mantell inferior. Abasta des dels 670 km fins a la superfície del nucli, situada a 2.900 km de profunditat. El mantell inferior és més dens que el superior.

- Nucli 

La composició del nucli és metàl·lica. El nucli té dues parts amb la mateixa composició, però que difereixen pel que fa a l’estat físic: 

• Nucli extern. Comprèn des dels 2.900 km de profunditat, és a dir, des de la base del mantell, fins als 5.150 km, i es troba en estat líquid. Hi ha corrents que originen el camp magnètic terrestre. 

• Nucli intern. És una esfera d’uns 1.220 km de radi i està en estat sòlid.

- Referències bibliogràfiques

BBC News Mundo. (2023, 25 enero). Cómo es el núcleo de la Tierra y cómo afecta al planeta su rotación. BBC News Mundo. https://www.bbc.com/mundo/noticias-64408155 

CIÈNCIES 1 ESO - La geosfera. (s. f.-b). https://sites.google.com/view/ciencies1eso/la-geosfera/la-geosfera

La majoria d'informació es treta dels apunts i llibre.

- Vídeo: Les capes de la Terra

8. La tectònica de plaques

- Teoria de la tectònica de plaques

Aquesta teoria permet explicar l’origen, la distribució i la relació que existeix entre alguns dels processos geològics més importants: 

- El Vulcanisme 

- La Sismicitat 

-Les Orogènies 

- L’obertura i tancament dels oceans

Per aquest motiu es considera una TEORIA GLOBAL sobre la dinàmica terrestre. 

La teoria de la Tectònica de Plaques es recolza en els conceptes bàsics següents: 

a.) La capa de baixa velocitat és una capa de baixa rigidesa, per tant es comporta plàsticament en contrast amb la litosfera que és un milió de vegades més rígida, no és universal. 

b.) La Litosfera està dividida en fragments o plaques que es poden moure els uns respecte dels altres. 

Els límits entre plaques estan definits per cinturons sísmics i/o volcànics. En l’actualitat la superfície terrestre està dividida en set grans plaques litosfèriques:

- EUROASIÀTIC 

- AFRICANA 

- SUDAMERICANA 

- NORDAMERICANA 

- PACÍFICA 

- INDOAUSTRALIANA 

- ANTÀRTICA

- Els Corrents de convecció

En l’astenosfera arrosseguen les plaques litosfèriques i provoquen diversos tipus de contactes.

- Motor d'expansió, els corrents de
convecció, proves:

1. Orografia 

L'orografia és la part de la geografia física, i també de la geomorfologia, que estudia el relleu, i la seva estructuració en una regió determinada. És la part de la geografia física que tracta de les muntanyes i en descriu la morfologia, l'estructura i l'evolució i en fa la representació cartogràfica.

2. Antiguitat de les roques 

3. Separació dels continents

4. Bandatge magnètic 

Per tant, la teoria de tectònica de plaques confirma l'expansió del fons marí

- Isostàsia, moviments verticals 

L'equilibri vertical entre continents s’anomena Isostàsia, és un fenomen d'equilibri. 

Aquest equilibri isostàtic és el que ens explica per què la litosfera sota les muntanyes és més gruixuda que sota dels continents plans, o sota els oceans.

També explica que els Alps segueixen en continu creixement i són cada vegada més alts. El procés que succeeix és que s'enfonsa una placa i les altres pugen. 

- Plaques litosfèriques 

 

- Oceàniques: Entre 0 - 100 km. Hi ha basalts, zona activa de creixement.

- Continental: Entre 0 - 300 km. Està quasi tot fet de granit.

- Mixtes: Aquestes són la majoria de les plaques. Són plaques continentals i oceàniques.

- Contactes entre plaques

- Dorsals oceàniques (límits divergents)

• Separació de plaques: Dorsal oceànica. S'hi forma nova escorça oceànica.

- Xoc entre plaques (límits convergents)

• Xoc entre dues plaques oceàniques. 

Una de les plaques s’enfonsa sota l’altra provocant que es formi una fossa oceànica. El fregament provoca moviments sísmics. La placa que baixa es fon i això fa que pugen magmes que originen illes volcàniques.

• Xoc entre una placa oceànica i una continental (destructiva)

La placa oceànica s’enfonsa sota la continental i llavors es forma una fossa oceànica. El fregament provoca terratrèmols. La placa que baixa es fon i fa que pugi magmes que originen una serralada volcànica. 

• Xoc entre dues plaques continentals (col·lisió)

Cap de les dues es pot enfonsar perquè són molt fortes. Les dues plaques es comprimeixen. El fregament provoca terratrèmols. Es forma una gran serralada continental. 

- Lliscament lateral entre dues plaques: Falla de transformació (límits de cisallament)

En aquesta mena de falles predomina el desplaçament horitzontal, paral·lel a la direcció de la falla. Moltes d'aquestes presenten traces visibles, com ocorre amb el canvi de direcció del llit d'un riu o una a prop. Poden tenir un moviment relatiu cap a la dreta (dextral) o cap a l'esquerra (sinestral) en observar la traça de la falla de front. Es presenten molts terratrèmols en aquestes zones.

La falla transformant més coneguda és la Falla de Sant Andrés, a Califòrnia (EE. UU.).

- Referències bibliogràfiques

Colaboradores de Wikipedia. (2024, 19 abril). Falla. Wikipedia, la Enciclopedia Libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Falla

User, S. (s. f.). ¿Qué es una falla de desplazamiento de Rumbo? https://rsn.ucr.ac.cr/documentos/educativos/geologia/5722-que-es-una-falla-de-desplazamiento-de-rumbo

8.3. Moviments de les plaques. Tipus de Límits. (2014, 28 enero). WordPress.com. https://biolulia.wordpress.com/biolulia/4-eso/7-tectonica-de-plaques/8-3-moviments-de-les-plaques-tipus-de-limits/

- Vídeo: Contacte entre plaques

 

6. L’origen dels relleus i el fixisme

 

Alfred Wegener

- Alfred Wegener 

Va ser l'astrònom i meteoròleg alemany Alfred Wegener, qui en 1915 va publicar el llibre "L'origen dels continents i oceans", on fa la primera exposició general de la teoria de la "Deriva Continental" en la qual defensava que els continents d'ambdós costats de l'oceà Atlàntic s'estaven separant. 

- Fixisme

En l'època de Wegener van haver-hi moltes teories fixistes que explicaven les muntanyes, les serralades... Aquestes teories es deien fixistes perquè pensaven que els continents havien estat sempre fixos, en la mateixa posició que ocupaven actualment.

- Deriva continental

Aleshores, Wegener el que va proposar va ser que la Terra al llarg del temps ha anat canviant, les proves que va portar per validar la seva teoria de la deriva continental va ser que els continents es movien lliscant sobre els fons oceànics, però no podia explicar quina força els empenyia, tot i que va citar la rotació terrestre com una causa possible. 

- Pangea

Alfred Wegener també suggereix que feia 3.000 milions d'anys havien estat units els continents formant una massa continental única anomenada Pangea.

Les aportacions que es van fer per confirmar això van ser:

1. Aportació: Els continents.

Les formes de les costes coincideixen molt entre elles, no encaixen del tot, però, això és degut a l'aigua del mar tapa la terra i no es pot veure com encaixa concretament. Per exemple la costa Francesa i Anglesa encaixen molt bé.

En aquesta imatge podem veure com encaixen els continents entre ells.

2. Aportació: Els fòssils.

S'han trobat molts animals fòssils i avantpassats comuns en diferents llocs propers això només fora possible si fa molt de temps els continents haguessin estat junts. 

3. Aportació: Direcció del glaç.

Les traces de l’erosió del glaç de fa 300 milions d’anys semblaven caòtiques, però prenien sentit si se suposava que en aquella època els continents estaven junts i coberts per un casquet de glaç.

4. Aportació: Roques magmàtiques.

Les roques magnètiques quan sorgeixen del magma i es solidifiquen sempre ho fan miren al nord, es van adonar que hi havia moltes amb una desviació això significava que els continents s'havien mogut, i per això ja no miraven cap al nord. 

- Teoria rebutjada

Però, per desgràcia, ningú va creure la seva teoria ni el que proposava per culpa d'aquestes teories fixistes. No va ser fins cinquanta anys més tard quan llavors els científics sí que el van començar a creure. 

- Referències bibliogràfiques

Informació treta del llibre digital i dels meus apunts.

- Vídeo: Explicació ''Deriva Continental''

5. Les discontinuïtats sísmiques i la litosfera

- Discontinuïtats sísmiques

Les discontinuïtats sísmiques són les zones de l'interior de la Terra en les quals es produeixen canvis bruscos en la velocitat de les ones P i S.

Quan es va calcular la densitat de la Terra, es va observar que els resultats demostraven que la densitat mitjana de la Terra era molt superior a la densitat de les roques que es troben en la superfície, per la qual cosa va quedar clar que la Terra no era homogènia, i que a l'interior, la densitat dels materials havia de ser molt superior.  És a dir, la Terra és heterogènia i està formada per unes capes amb diferents propietats.

Les quatre discontinuïtats sísmiques més importants duen el nom dels seus descobridors: 

• Discontinuïtat de Mohorovicic. Se situa entre l’escorça i el mantell. És a una profunditat variable, entre 30 i 70 km. 

• Discontinuïtat de Repetti. Separa el mantell superior de l’inferior. Es localitza a 670 km de profunditat. 

• Discontinuïtat de Gutenberg. Separa el mantell del nucli extern. És a 2.900 km de profunditat. 

• Discontinuïtat de Lehman. Separa el nucli extern del nucli intern. Es troba a 5.150 km de profunditat.

- La litosfera

Capa de l'escorça amb una mica de mantell. Resultarà del moviment. Hi ha dos tipus de litosfera:

• Litosfera continental. Formada per escorça continental i part del mantell superior. Gran gruix de quasi 300 km.

• Litosfera oceànica. Constituïda per escorça oceànica i part del mantell superior. Té un gruix de menys de 100 km. És molt delicada.

- Referències bibliogràfiques 

TECTÓNICA DE PLACAS. (s. f.). Biologia-geologiaiesolavide. https://biologiageologia.jimdofree.com/4%C2%BA-eso/tect%C3%B3nica-de-placas/estructura-y-composici%C3%B3n-de-la-tierra/

Informació treta del llibre.

- Vídeo: Ones sísmiques (està en gallec però esta molt bé explicat)

3. El gradient geotèrmic i la calor interna de la Terra

- Gradient geotèrmic

L’augment de temperatura que té lloc cap a l’interior de la Terra rep el nom de gradient geotèrmic (30 graus per cada 1 km de profunditat).

- D'on prové aquesta calor? 

L'interior de la Terra està a una temperatura d'uns 4.000-5.000 graus. Tota aquesta calor prové de la creació de la Terra. El motor d'aquesta calor serien: 

Impactes meteorits (d'abans): això va provocar molta energia cinètica que es converteix en energia tèrmica.

La desintegració d’elements radioactius: Centrals nuclears, energia nuclear i elements molt radioactius. Per exemple: l'urani en la fusió, provocant energia i radiació. 

La decantació dels materials més densos: Energia produïda pel fregament del ferro en travessar els materials rocosos.

- Referències bibliogràfiques 

Geotermia - Gradiente y flujo de calor. Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya. (s. f.). https://www.icgc.cat/es/Administracion-y-empresa/Servicios/Geotermia/Geotermia-Gradiente-y-flujo-de-calor

- Vídeo: La calor interna de la Terra

2. El cicle de les roques

- Diferents tipus de roques

Hi ha tres tipus de roques:

• Roques sedimentàries: es formen per l'erosió, dipòsit, i compactació d'altres tipus de roques.

• Roques ígnies: es formen per la fusió i solidificació d'altres tipus de roques

• Roques metamòrfiques: es formen per l'alteració, per pressió i/o per temperatura.

- Procés cíclic de les roques: 

Hutton va suposar que els sediments es transformen en roques i que les roques es converteixen novament en sediments per l’acció dels agents geològics, és a dir les roques estan constantment en un procés cíclic, el qual té lloc en dos escenaris diferents: 

• A la superfície terrestre: veiem fenòmens visibles, com per exemple: l'erosió.

• A l’interior de l’escorça terrestre Sediments que són roques. Volcans i terratrèmols (Vulcanismes).

- L'interior de l'escorça

• Pressió: Molta pressió, la pressió de 12 km de profunditat és igual a la pressió de 3.000 atmosferes.

• Temperatura: Augmenta 3 graus cada 100 metres; 1 grau cada 33 metres (gradient geotèrmic).

• Esforços de compressió i distensió: Produïts pels moviments del mantell, que comprimeixen i estiren els materials de l’escorça.

Aquests factors fan possible que hi hagi canvis en els materials que es troben a l’interior de l’escorça:

• Diagènesi: Sediments es converteixen en roques sedimentàries; compactació i formació d'altres materials (pressió i temperatura)
• Metamorfosis: És el conjunt de canvis que experimenten les roques sotmeses a altes pressions i temperatures sense arribar a fondre’s. Així es formen les roques metamòrfiques.
• Magnetisme: Fusió de les roques, que formen un magma. Quan el magma es consolida s’originen les roques ígnies.

- Referències bibliogràfiques:

Informació treta del llibre i dels apunts a classe. 

CIÈNCIES 1 ESO - La geosfera. (s. f.). https://sites.google.com/view/ciencies1eso/la-geosfera/la-geosfera

- Vídeo: Cicle de les roques

1. El temps i els processos geològics

- Big bang

Fa uns 15.000.000 d'anys va haver-hi el Big bang (es pensa que va haver-hi més d'un Big Bang). El Big Bang el model cosmològic de l'Univers que considera que aquest s'ha expandit fins al seu estat actual a partir d'una condició primigènia en la qual existien unes condicions d'una infinita densitat i temperatura.

- Formació de la Terra

Abans que la Terra es formés no hi havia absolutament res. La terra es va formar fa uns quatre mil cinc-cents milions d'anys, que també és quan es va formar el sistema solar. La Terra està formada de materials plàstics, i la seva forma és esfèrica i xafada. 

La Terra que nosaltres coneixem no sempre ha estat així, és a dir, ha anat canviant amb el temps, ho podem veure en diverses proves com:  les separacions dels continents, les creacions de les muntanyes...

- James Hutton

James Hutton (1726-1797), va ser un geòleg escocès, naturalista, químic i fins i tot és va dedicar a la pagesia.

Va ser considerat per molts autors com el fundador de la geologia moderna, va desenvolupar una Teoria de la Terra a través de la qual va proporcionar una visió més racional dels processos geològics. Va formular la teoria plutonista i l'actualista (o uniformitarista).

Ell deia que la terra està en un procés continu de canvi, és un procés molt lent, i ho podem veure en els terratrèmols els volcans...

La seva frase va ser: "No hi ha vestigi d'un principi, ni perspectiva d'una fi". En altres paraules, una intemporalitat en la qual petits canvis graduals poden aconseguir gairebé qualsevol cosa.

- Referències bibliogràfiques

Contributors to Wikimedia projects. (2023, 4 octubre). James Hutton. Viquipèdia, L’enciclopèdia Lliure. https://ca.wikipedia.org/wiki/James_Hutton

- Vídeo: Qui va ser James Hutton i el que va fer