1 la litosfera un element dinàmic
TRANSCRIPT
ELS CICLES GEOLÒGICS
La Terra és un planeta dinàmic degut a:
• Les fonts d’energia interna: provenen de l’interior de
la Terra (de el calor produïda per la desintegració dels
elements radioactius del nucli i mantell).
• Les fonts d’energia externa: són d’escala còsmica i
planetària: la gravetat, la rotació de la Terra, l’energia
del Sol; actuen sobre l’atmosfera, la hidrosfera i la
biosfera.
Segons aquest criteri, es pot distingir entre:
• La dinàmica interna de la Terra: responsable de la formació del relleu
mitjançant el cicle geològic intern.
• Formació de serralades
• Erupcions volcàniques
• Aigües termals
• Moviments sísmics
• Desplaçament de les plaques litosfèriques
• La dinàmica externa de la Terra: responsable del modelatge del relleu
mitjançant el cicle geològic extern.
• El cicle geològic extern depèn de l’acció de l’atmosfera, la hidrosfera i la
biosfera.
• Els cicles geològics intern i externs tenen accions
contraposades sobre la litosfera terrestre:
• L’intern forma desnivells, relleu, etc.
• L’extern els modela i tendeix a anivellar-los
• La seva acció conjunta dóna lloc al cicle geològic global
• El cicle geològic extern és responsable de la formació de
les roques sedimentàries i algunes roques metamòrfiques.
• El cicle geològic intern és responsable de la formació de
les roques magmàtiques i algunes roques metamòrfiques.
EL CICLE GEOLÒGIC EXTERN
• Els diversos elements que són responsables del cicle geològic extern
s’anomenen agents geològics externs.
• Principals agents geològics externs:
• Aigües continentals
• Aigües superficials
• Aigües salvatges
• Torrents
• Rius
• Glaceres
• Aigües subterrànies
• Aigües marines o oceàniques
• El vent
• Els éssers vius
• La interacció dels agents geològics externs amb la litosfera
produeix diferents formacions topogràfiques de relleu, com
platges, engorjats, deltes, etc.
• Les transformacions que experimenta la litosfera degudes a
l’acció dels agents geològics externs s’anomenen processos
geològics externs.
Quins processos geològics extens
observes en aquest dibuix?
I aquí?
Agent Forma topogràfica d’erosió Forma topogràfica de
sedimentació
Aigües salvatges Lapiaz, xaragalls i pilars
coronats
Apilaments temporals de
fragments de roques
Aigües torrencials Conques de recepció i
canals de desguàs
Cons de dejecció
Aigües fluvials Engorjats o congostos, salts
d’aigua, meandres, valls en
forma de V
Meandres, deltes i estuaris
Glaceres Circs i valls glaciars (en
forma de U)
Morrenes i blocs erràtics
Aigües subterrànies Avencs, engolidors, coves,
dolines i lapiaz
Estalactites, estalagmites,
columnes i banderes
Aigües marines Penya-segats Platges, barres, albuferes,
tómbols
Vent Relleus en bolet, superfícies
alveolars, hamades i regs
Duna i erg
Éssers vius Esculls
AIGÜES SALVATGES: EROSIÓ Lapiaz xaragall i pilars coronats
AIGÜES SALVATGES: SEDIMENTACIÓ
Apilaments temporals de fragments de roques
AIGÜES TORRENCIALS: EROSIÓ
Conques de recepció canals de desguàs
AIGÜES TORRENCIALS: SEDIMENTACIÓ
AIGÜES FLUVIALS: EROSIÓ
Engorjats o congostos salts d’aigua meandres valls en forma de V
AIGÜES FLUVIALS: SEDIMENTACIÓ
Meandres deltes estuaris
GLACERES: EROSIÓ
Circ vall glacial en forma de U
GLACERES: SEDIMENTACIÓ
Morrenes blocs erràtics
Morrena: acumulació de sorra,
pedres i rocam transportats i
dipositats pel gel d’una glacera
AIGÜES SUBTERRÀNIES: EROSIÓ
Avencs engolidors coves dolines
lapiaz
AIGÜES SUBTERRÀNIES: SEDIMENTACIÓ
Estalactites estalagmites columnes
banderes
AIGÜES MARINES: EROSIÓ
Penya-segats
AIGÜES MARINES SEDIMENTACIÓ
Platges barres albuferes
Tómbols tómbol
VENT: EROSIÓ Relleu en bolet superfícies alveolars
Hamades (deserts de roques) regs
VENT: SEDIMENTACIÓ
Dunes ergs
ÉSSERS VIUS: SEDIMENTACIÓ
Esculls
PROCESSOS GEOLÒGICS EXTERNS
• La meteorització: és el procés geològic d’alteració i destrucció de les roques i els minerals per
l’acció dels agents geològics externs.
• L’erosió: és el procés geològic de desgast o despreniment a què es veuen sotmesos les
roques i els minerals meteoritzats mitjançant l’acció dels agents geològics externs. L’erosió
implica el transport posterior de les partícules despreses.
• El transport: és el procés geològic de trasllat dels materials erosionats gràcies a l’acció dels
agents geològics externs.
• La sedimentació: és el procés geològic de deposició dels materials prèviametn meteoritzats,
erosionats i transportats.
• Causes de la sedimentació: els sediments s’acumulen i formen capes o estrats en àrees
deprimides, anomenades conques sedimentàries, les quals poden ser continentals o
marines (o oceàniques).
Quins processos geològics es relacionen amb cada una de les fotografies?
Què transporta l’aigua de la torrentera? A quin procés del cicle geològic extern
correspon? Quins agents naturals provoquen la meteorització, l’erosió, el
transport i la sedimentació?
LA TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL
• Alfred Wegener: geofísic i meteoròleg alemany, va formular al 1912 la teoria de la deriva continental:
Fa 200 milions d’anys els continents actuals estaven units en un únic supercontinent,: PANGEA. Després es va fragmentar en diversos continents que es van desplaçar lentament.
PANGEA = PAN (tot) i GEA (Terra)
Els fòssils de rèptil trobats a Àfrica, Amèrica del
Sud, Austràlia i l’Antàrtida indiquen que fa 200
milions d’anys aquests continents estaven units en
una sola massa continental.
OBSERVACIONS QUE FONAMENTEN LA TEORIA DE
WEGENER
• Geogràfiques: el perfil de les costes d’alguns continents són complementaris.
• Estratigràfiques: el tipus de roques i les estructures geològiques d’alguns continents
actualment separats per oceans coincideixen.
• Paleontològiques: la distribució de fòssils d’animals i vegetals trobats a les vores de
certs continents coincideixen.
• Paleoclimàtiques: les morrenes glacials situades actualment en zones tropicals i
equatorials indiquen que es van formar en latituds molt més fredes, properes als pols.
• Biogeogràfiques: la distribució dels continents i dels oceans afecta el clima i, per tant, la
diversitat i la distribució dels éssers vius. Si els continents no haguessin estat mai units,
seria difícil explica la distribució actual de moltes espècies.
LA LITOSFERA
Parts:
L’escorça: capa sòlida més externa de la Terra. L’escorça és formada per materials lleugers i
rígids, en contacte amb la hidrosfera i l’atmosfera.
• Tipus d’escorça:
• L’escorça continental, que es correspon amb els continents, les plataformes continentals que
els envolten i moltes illes. Té un gruix mitjà de 35 km, encara que pot ser superior als 60 km
en algunes serralades, com l’Himàlaia, i inferior als 20 km en algunes depressions.
• L’escorça oceànica, que es correspon fonamentalment amb els fons oceànic. És més densa i
prima que l’escorça continental i té un gruix mitjà només de 7 km.
El Mantell litosfèric: és la part més superficial del mantell superior. El mantell litosfèric també
és format per materials lleugers i rígids.
LES PLAQUES LITOSFÈRIQUES
La litosfera està fragmentada en diverses plaques anomenades PLAQUES LITOSFÈRIQUES: són
blocs sòlids i rígids d’un gruix aproximat de 70-150km.
Es reconeixen 8 plaques litosfèriques principals (grans) i un conjunt de plaques litosfèriques de
menys dimensions.
Tipus de plaques:
• Plaques oceàniques: formades només per escorça oceànica.
• Plaques mixtes: formades per ambdós tipus d’escorça:
continental i oceànica.
1-Placa Nord-americana
2-Placa Sud-americana
3-Placa Pacífica
4-Placa Africana
5-Placa euroasiàtica
6-Placa Indoaustraliana
7-Placa Antàrtica
8-Placa de Nazca
Petites: Placa de Cocos, del Carib, Aràbiga, Filipina, Índica,
Irànica, Scotia, Juan de Fuca,etc.
TEORIA DE LA TECTÒNICA DE PLAQUES
És la teoria que explica el moviment de les plaques litosfèriques i, per tant, dels
continents.
Segons aquesta teoria, les plaques litosfèriques suren sobre l’astenosfera, ja
que aquesta està formada per materials més densos, plàstics i semilíquids
sotmesos a corrents de convecció.
En aquests moviments, les plaques litosfèriques es poden trencar, fusionar,
allunyar i acostar.
El moviment de les plaques de la litosfera forma part del cicle
geològic intern.
L’ENERGIA DEL CICLE GEOLÒGIC INTERN
La dinàmica dels corrents de convecció és la següent:
1. L’energia tèrmica generada per la desintegració dels elements radioactius de
l’interior de la Terra fa augmentar la temperatura dels materials de
l’astenosfera.
2. Els materials més interns del mantell s’escalfen i es dilaten. Això fa que la
seva densitat disminueixi i tendeixin a ascendir lentament cap a la litosfera.
3. A mesura que ascendeixen es van refredant, ja que s’allunyen de les fonts de
calor. En refredar-se, es contrauen, cosa que en fa augmentar la densitat.
4. Llavors, aquests materials tornen a baixar i es formen els corrents circulars de
convecció, ascendents i descendents, anomenats cèl·lules de convecció.
EL CONTACTE ENTRE PLAQUES LITOSFÈRIQUES
• Convergent
• Divergent
• Transformant
• CONVERGENT: quan les plaques topen. Es caracteritzen per l’existència
de zones de subducció: on una placa s’ensorra sota l’altra. La placa que
subdueix (s’ensorra) es va fonent, fet que implica la destrucció de
litosfera. Es formen en zones on els corrents de convecció de
l’astenosfera són descendents i convergents.
Tipus de relleu segons la naturalesa de les plaques que xoquen
(convergeixen):
• Placa continental-placa continental: es formen serralades de tipus alpí. Com els
Pirineus, l’Himàlaia.
• Placa continental-placa oceànica: es formen serralades del tipus andí, acompanyades
de volcans. Ex: els Andes. La placa oceànica, més densa, s’enfonsa sota la continental.
• Placa oceànica-placa oceànica: es formen fosses oceàniques. També es
poden formar arcs d’illes. Ex: l’arc del Japó corresponent a la placa que
queda per sobre.
• DIVERGENT: quan les plaques es separen. Es caracteritza per la formació de nova
litosfera, que prové de la solidificació de materials fosos que emergeixen del mantell. Es
formen en zones on els corrents de convecció dels materials de l’astenosfera són
ascendents i divergents. Es poden produir dos tipus de relleu segons on es produeixi el
contacte:
• En plaques oceàniques es forma una dorsal oceànica.
• En plaques continentals es forma una zona de rift.
Exemple de plaques divergents: ISLÀNDIA
• TRANSFORMANTS: quan les plaques es mouen lentament, sense que es formi ni es
destrueixi litosfera. Són zones d’intensa activitat sísmica. Ex: la falla de SAN ANDRÉS a
Califòrnia, entra la placa pacífica i la nord-americana (terratrèmol SAN FRANCISCO
1906).
LES SERRALADES I ELS ARCS D’ILLES
Es formen per la compressió i l’elevació
posterior dels materials a les vores de les
plaques litosfèriques on es produeix un
contacte convergent. El procés de formació de
muntanyes, serralades i arcs d’illes
s’anomena OROGÈNESI.
LES FOSSES OCEÀNIQUES
Són depressions abismals, de 5 a 11 km de profunditat, relativament
estretes i molt llargues. Són zones de subducció on es destrueix
material litosfèric, per la qual cosa també s’anomenen vores
destructives.
LES DORSALS OCEÀNIQUES
Són amples esquerdes lineals de l’escorça oceànica per les quals
ascendeixen magmes procedents de l’astenosfera, que es dipositen a
ambdós costats.
Aquests magmes, en solidificar-se, formen nova escorça oceànica, que empeny les
plaques a banda i banda de l’eix de la dorsal. Com que es forma nova litosfera,
també s’anomenen vores constructives. Les dorsals oceàniques formen
llargues serralades submarines que s’eleven entre 2.000 i 3.000 metres sobre
el nivell del fons oceànic.
Les vores constructives i les vores destructives expliquen el trencament de les
plaques litosfèriques, l’expansió i la renovació de la litosfera i el moviment de
les plaques litosfèriques.
EN RESUM:
LA DISTRIBUCIÓ DE VOLCANS I TERRATRÈMOLS
Es distribueixen principalment a les vores de les plaques litosfèriques. En
alguns casos, aquestes zones coincideixen amb la presència de serralades i
d’arcs d’illes, com per exemple a la Serralada dels Andes i als arcs d’illes del
Japó i Indonèsia.
L’ANELL DE FOC DEL PACÍFIC
El fet que no s’hagin detectat mai focus sísmics en profunditats
superiors als 700 km indica que en aquest punt la litosfera es fon i
s’incorpora a l’astenosfera.
TERRATRÈMOL + TSUNAMI 2004 (ÍNDIC) I AL JAPÓ 2010
Terratrèmols
Els terratrèmols són vibracions de la Terra que es perceben a la seva superfície. Aquestes
vibracions poden tenir causes diverses, com l'erupció d'un volcà o la caiguda d'un meteorit.
La causa més freqüent és, però, el moviment de les plaques tectòniques.
S'estima que cada any es produeixen 500.000 de terratrèmols, si bé només uns 1.000 causen
danys i pocs causen danys seriosos. Els terratrèmols molt intensos poden causar danys
materials i personals molt importants: el terratrèmol més greu que es coneix va succeir a la
Xina l'any 1556 i va matar unes 830.000 persones.
Si un terratrèmol es produeix sota l'oceà pot ocasionar un tsunami, una ona marina gegantina
que en arribar a la costa pot tenir efectes devastadors (recorda que una part molt important
de la humanitat viu en zones costaneres).
Un terratrèmol es produeix quan les forces internes
de la Terra són prou importants com per a
fracturar roques i fer-les moure. El trencament
sobtat, o bé el lliscament també sobtat de dues
masses ja trencades, allibera una gran quantitat
d'energia que viatja per la Terra en forma d'ones
sísmiques.
Els terratrèmols solen originar-se als primers 600 km
cap a l'interior terrestre. El punt exacte on s'ha
generat el terratrèmol és l'hipocentre i el punt que
es troba a la seva vertical, i que és el primer al
qual arriben les ones sísmiques, és l'epicentre.
L'estudi dels terratrèmols s'anomena sismologia, els
científics que s'hi dediquen són els sismòlegs i
l'aparell que utilitzen per enregistrar les
vibracions de la superfície de la Terra és un
sismògraf. Tot amb sismo-
TSUNAMI 2004
TSUNAMI
VOLCANS
La major part dels volcans actius que estan a terra ferma es troben als límits convergents
de les plaques tectòniques, i la seva activitat està molt lligada a l'intens fregament que
es produeix durant el xoc entre les plaques.
Això no obstant, els volcans terrestres només produeixen el 25 % de la lava que surt de
l'interior de la Terra: hi ha molts més fenòmens volcànics submarins. Els volcans
submarins es troben principalment a les dorsals oceàniques dels límits divergents
entre les plaques, allà on puja material fos des de l'astenosfera.
Algunes erupcions volcàniques poden ser molt violentes i la devastaciò arriba molts
quilòmetres al seu voltant, com per exemple la que va tenir lloc al Mont Pinatubo, a
Filipines, al 1991, que va matar 800 persones i en va deixar més de 100.000 sense llar.
En canvi, d'altres són més tranquil·les i fins i tot les podem observar de prop, com la del
Teneguía l'any 71, a l'illa de la Palma.
Les erupcions volcàniques no només tenen efectes locals, sinó també efectes globals. Un
volcà actiu pot eliminar quilòmetres amunt a l'atmosfera núvols que contenen tones i
tones de gasos i cendres. Aquests núvols en alguns casos arriben a donar la volta al
mòn diverses vegades abans de dispersar-se.
L'erupció del volca Tambora (Indonèsia) el 1815 va ser la responsable que la temperatura
global de la Terra fos durant mesos uns 3 ºC inferior; fins i tot a algunes zones d'Europa i
Nord-amèrica el 1816 és conegut com "l'any sense estiu".
Quan es produeix una erupció volcànica se segueix molt de prop el recorregut del núvol de
cendres i gasos, que pot afectar seriosament el tràfic aeri.
EL PALEOMAGNETISME I L’EDAT DE LES ROQUES
El paleomagnetisme és l’estudi del magnetisme terrestre natural a fi de determinar la
intensitat i la direcció del camp magnètic terrestre del passat geològic.
El magma terrestre ha variat de posició al llarg de la història. Això es pot veure en observar
la situació que tenen en les roques els minerals que responen als efectes del camp
magnètic.
Es pot observar al fons oceànic i els canvis consisteixen en canvis de polaritat nord-sud i
sud-nord, degudes a la inversió del camp magnètic terrestre.
A més s’observen que les roques basàltiques del fons oceànic són més joves com més a
prop siguin de la dorsal i són més velles en allunyar-se’n.
Aquests observacions permeten:
- Reconstruir l’eixamplament del fons
oceànic.
- Saber quan va començar a eixamplar-
se.
- Mesura la velocitat a què se separen
les dues vores, que pot arribar a més
de 10 cm l’any.
LES ZONES DE RIFT
Són zones continentals on es produeixen trencaments de les plaques
litosfèriques a causa dels corrents de convecció dels materials de
l’astenosfera.
Hi ha un aprimament de la litosfera i presència de falles i fractures que formen
zones deprimides.
Són valls molt llargues, que poden tenir milers de quilòmetres de llargada i menys de 100
km d’amplada. En molts casos, alguna part del rift queda envaïda pel mar o és ocupada
per llacs.
Actualment, es reconeixen 2 zones de rift:
- La zona de rift europea, que va des de la baixa vall del Rin, a Alemanya, fins a la mar
l’Alboran, a l’extrem occidental de la Mediterrània.
- La zona de rift africana, que va des dels grans llacs d’Àfrica oriental fins al nord de
Palestina, passant per Etiòpia i la mar Roja.
PROCESSOS ASSOCIATS A LES ZONES DE RIFT
L’aprimament litosfèric comporta l’ascensió de l’astenosfera a
nivells relativament propers a la superfície, fet que implica
l’existència d’abundant activitat volcànica.
També les falles i les fractures produïdes i els desplaçaments entre
blocs també impliquen la presència d’una activitat sísmica
freqüent.
L’EVOLUCIÓ DE LES ZONES DE RIFT
La separació de la placa litosfèrica a ambdós costats del rift pot evolucionar
de diferents maneres:
• Pot estabilitzar-se, gràcies al refredament del material fos de
l’astenosfera, fet que comporta l’engruiximent de la litosfera en aquest
punt.
• Por donar lloc al trencament de la placa litosfèrica, cosa
que genera noves plaques o subplaques. La litosfera, doncs,
s’aprima fins a trencar-se i el material fos de l’astenosfera
crea un espai entre les plaques
Aquest espai pot originar:
• Nous mars, si la separació queda limitada i no prossegueix, i noves subplaques. La
mar Negra, la mar Càspia i algunes conques de la Mediterrània poden haver-se
format d’aquesta manera.
• Nous oceans, si el procés continua i es produeix la ruptura definitiva de la placa
litosfèrica, la qual cosa dóna lloc a dues noves plaques entre les quals es formarà
un nou espai oceànic. Aquest és el cas de la disposició actual dels continents a
partir de la fragmentació de Pangea.
• Mar Negra
Mar Caspi
Les dues costes de la mar Roja, que separen Àfrica d’Àsia, s’allunyen cada any una
mitjana d’1-2 cm. Hi ha erupcions volcàniques submarines lligades als processos
d’eixamplament oceànic.
Aquestes dades fan pensar que molt probablement en aquesta zona està naixent un
nou oceà.
LA GENERACIÓ I LA DESTRUCCIÓ DE LA LITOSFERA
Fa que la litosfera terrestre es vagi
renocant constament, de manera que
se’n destrueix tanta com se’n forma.
L’escorça oceànica es renova molt més
ràpidament que la continental.
LA DERIVA DELS CONTINENTS I EL MOVIMENT D LES
PLAQUES LITOSFÈRIQUES
El cicle geològic intern ha fet que la forma, el nombre i la distribució de les plaques
litosfèriques hagin anat variant durant la història de la Terra. En aquest sentit,
la deriva dels continents
Evidencia el moviment de les
Plaques litosfèriques. Hi ha dades
que indiquen que la framentació
de Pangea i la separació dels
fragments reultants no és un fet
aïllat en la història de la Terra, sinó
que cada 400-500 milions d’anys
es produeixen cicles de separació
i reunificació dels continents. Si
Pangea es va fractura fa uns 180
milions d’anys, ara ens trobaríem
gairebé al mig d’un d’aquests
cicles.
Desplaçament dels continents des de fa 350 milions anys (dibuix anterior):
1. Fa uns 350 m.a. les forces del cicle geològic intern feien que els continents que
estaven dispersos s’acostessin els uns als altres.
2. Aquest procés va comportar que fa uns 200 m.a. hi hagués només un únic
supercontinent: PANGEA.
3. Fa uns 180 m.a., Pangea va començar a dividir-se i va donar lloc a 2 continents i,
enmig, un oceà:
Lauràsia: que comprenia el que actualment és Amèrica del Nord, Grenlàndia i
Euràsia, excloent-hi l’Índia.
Gondwana, que comprenia el que actualment és Amèrica del Sud, l’Antàrtida,
Àfrica, Austràlia i l’Índia.
4. Fa uns 135 m.a. Àfrica i Amèrica del Sud es van començar a separar de Gondwana.
5. Aproximadament fa 65 milions d’anys, Austràlia encara estava unida a l’Antàrtida i
l’Índia encara no formava part d’Àsia.
6. Finalment, es van acabar de separar els continents, que es van anar desplaçant per
sobre de l’astenosfera fins a les seves posicions actuals.
BIBLIOGRAFIA /WEBGRAFIA
http://ccsocials.blogspot.com/2009/10/vocabulari-orografic-el-relleu.html