• L’interior de la Terra és calent i els materials que la componen estan en moviment continu.

• Aquesta energia interna és molt evident quan els volcans expulsen lava calenta en explosions violentes, o quan els terratrèmols desplacen blocs de roques i obren esquerdes al sòl.

• La superfície terrestre està fracturada en blocs, les plaques, que es desplacen sobre el mantell terrestre. El moviment entre plaques contigües determina el relleu terrestre.

Introducció

Efectes d’un terratrèmol

Erupció volcànica La serralada del Himalaia

• Els científics han calculat que a 2 000 km de profunditat la temperatura de la Terra supera els 2 500 ºC i que, al nucli terrestre, a 6 300 km, és d’uns 4 500 ºC.

• Alguns dels factors que expliquen la calor interna de la Terra són la calor que es va acumular durant la formació del planeta i les reaccions radioactives que es produeixen contínuament.

• La Terra emet constantment calor cap a l’exterior ja que ascendeixen grans masses de magma calent. El magma està format per roques foses que es troben a temperatures elevades. Quan arriben a la superfície terrestre formen volcans.

• La calor a l’interior de la Terra provoca uns corrents de convecció al mantell, principals responsables dels moviments de les plaques litosfèriques. Aquests moviments determinen el relleu terrestre.

1. La temperatura a l’interior de la Terra

2.1. LES CAPES DE L’INTERIOR DE LA TERRA

2. Les plaques litosfèriques

2.2. LES PLAQUES LITOSFÈRIQUES

• La litosfera no és una capa contínua. Es troba dividida en grans peces anomenades plaques litosfèriques.

• Les plaques poden ser: Continentals: Formades per escorça continental. Són més denses que les oceàniques. Oceàniques: Formades principalment per escorça oceànica. Mixtes: Formades per escorça continental i oceànica.

• Les plaques litosfèriques suren i es mouen lentament damunt l’astenosfera.

• Les zones situades entre plaques són les més actives i en elles es produeixen molts volcans i terratrèmols.

• En els límits de plaques trobem: Volcans i terratrèmols. Formació de serralades i d‘illes. Formació de fons oceànic.

2.3. TEORIA DE LA DERIVA CONTINENTAL

Durant molt de temps es va pensar que les característiques del nostre planeta s'havien mantingut constants des del seus inicis. A partir del segle XVII, van començar a sortir científics que postulaven un planeta canviant, on els continents i els oceans variaven de posició i dimensions . No va ser, però, fins a principis del segle XX que un científic alemany, Alfred Lotthar Wegener, va presentar una teoria raonada, i basada en proves, sobre la mobilitat dels continents: la teoria de la deriva continental. Segons aquesta teoria, els continents haurien estat units en algun moment en un únic “supercontinent”, que va anomenar Pangea. Més tard, Pangea es va dividir en fragments que es van anar allunyant de les seves posicions inicials fins assolir les que tenen en l’actualitat.

Alfred Lothar Wegener(1880 - 1930)

2.4. TEORIA DE LA TECTÒNICA DE PLAQUES

A partir de la Teoria de la Deriva Continental, s’ha perfilat una teoria que permet explicar tots els fenòmens geològics (volcans, terratrèmols, formació del relleu, formació de roques...). Aquesta teoria rep el nom de Teoria de la Tectònica de Plaques (1968).

1. La litosfera està dividida en trossos anomenats Plaques litosfèriques.

2. Les plaques suren i es mouen unes respecte les altres al damunt de l’astenosfera.

3. Es desplacen a una velocitat d’uns pocs centímetres anuals com a conseqüència dels CORRENTS DE CONVECCIÓ que afecten als materials de l’astenosfera:

Els materials de la part més profunda de l’astenosfera pugen, ja que estan més calents i per tant, és menys densos. En topar amb la litosfera, els materials flueixen horitzontalment, van perdent calor i augmenten la seva densitat. Quan són prou freds i densos, baixen a la part inferior de l’astenosfera. En allà tornen a desplaçar-se horitzontalment i a escalfar-se, disminuint de nou la seva densitat, i tornant a pujar. D’aquesta manera es produeixen aquests corrent que arrosseguen els materials de la litosfera.

4. Les plaques se separen, s'aproximen i col·lisionen o bé, llisquen lateralment.

ZONES D’EXPANSIÓ: FORMACIÓ D’UNA DORSAL OCEÀNICA

El límit entre dues plaques que se separen correspon a una dorsal oceànica.

A través de la zona central de la dorsal aflora lava procedent de l’astenosfera , que en refredar-se, forma escorça oceànica i provoca l’empenyiment la lateral de les plaques.

Com a conseqüència d’aquest procés, el fons oceànic s’expandeix (Oceà Atlàntic:2 cm/any; l’Oceà Pacífic: 4 cm/any)

Etapes en la formació d’una dorsal:

En aquestes zones s’observa gran activitat sísmica i volcànica.

1. La pressió provocada pels corrents ascendents de magma a l’Astenosfera provoca el trencament de la litosfera

2. Es forma una depressió anomenada Rift

3. El Rift queda per sota del nivell del mar i s’omple d’aigua. El fons comença a expandir-se per la pujada de nous materials.

4. Es forma un oceà que es va expandint. Queda en el centre una formació muntanyosa de la que surt material de l'interior de la Terra contínuament.

Si l’expansió del fons oceànic suposa la creació de litosfera oceànica, i atès que la superfície de la Terra roman constant, és evident que han d’existir unes zones de destrucció de litosfera. Són les anomenades zones de subducció. En aquestes zones una placa, anomenada activa, s’enfonsa per sota de l’altre, anomenada passiva.

La subducció dóna lloc a profundes fosses oceàniques. Sempre estan situades al fons oceànic i són unes estructures estretes, allargades i de gran profunditat.

En les zones de col·lisió de dues plaques es poden establir tres fases:

ZONES DE SUBDUCCIÓ: FORMACIÓ DE SERRALADES

A) Quan s’acosten les parts oceàniques de dues plaques mixtes, apareix una zona de subducció en que una de les plaques es doblega i s’enfonsa per sota de l’altre. Les tensions que genera l’enfonsament de la placa genera terratrèmols. D’altre banda, al enfonsar-se la placa, la placa es fon i genera magmes, que surten a l’exterior per les esquerdes que es produeixen en l’altre placa, generant així arcs d’illes volcàniques o arcs insulars. Japó i Filipines en són un exemple

B)

Si el procés continua, arribaran a estar en contacte la part oceànica d’una de les plaques, amb la part continental de l’altre.

Es doblegaran, i l’oceànica, en ser menys densa que la continental, s’enfonsarà formant una nova zona de subducció.

En la placa continental es forma, en la seva vora, una serralada que es disposa sobre el continent paral·lelament a la zona de col·lisió. Un bon exemple són els Andes, a Sudamèrica.

Com abans, hi haurà gran activitat sísmica i volcànica.

C)

a la fi d’aquest procés arribaran a xocar les dues parts continentals de les plaques.

Com les dues tenen un gruix important, no s’enfonsa cap de les dues. Es plegaran i fracturaran per la zona de contacte, donant lloc a una serralada intercontinentals. És un exemple la serralada de l’Himalaia.

De la mateixa manera, aquestes zones porten associats terratrèmols i formació de magmes.

ZONES DE LLISCAMENT LATERAL

Dos plaques poden lliscar lateralment. En aquest cas, no es crea ni es destrueix litosfera.

Aquests contactes on les dues plaques llisquen reben el nom de falles.

Les trobem amb freqüència tallant les dorsal, on el moviment delliscament es veu transformat en moviment de separació; per aixòs’anomenen falles de transformació. A la superfície, trobem un clar exemple de límit lateral de plaquesla Falla de Sant Andrès, a Califòrnia.

Què són?

• Els volcans són fissures de l’escorça terrestre per on s’expulsa el magma de l’interior de la Terra.

• Quan es produeix activitat en un volcà es diu que està en erupció.

• Durant les erupcions, es produeixen explosions quan es desprenen els gasos del magma. Llavors la lava surt a l’exterior formant colades i es refreda ràpidament.

Parts d’un volcà

2. Els volcans

Materials expulsats per un volcà

En les erupcions, el volcà emet gasos, laves i productes sòlids, anomenats piroclasts:

• Els gasos ajuden que la lava surti. Entre ells hi ha diòxid de carboni, clorur d’hidrogen, gasos de sofre, clor, metà, etc. Alguns són combustibles (metà, hidrogen) i provoquen grans flamarades. D’altres són tòxics (monòxid de carboni).

• Les laves són els productes líquids expulsats pels volcans.

Si la lava és molt fluida, s’acumula al cràter del volcà. Quan es desborda, les colades avancen ràpidament pels vessants dels volcans i formen rius de lava de grans extensions.

Si la lava és viscosa, solidifica ràpidament i produeixen colades de poca extensió. A vegades és tan viscosa que es refreda en la mateixa xemeneia i origina una estructura anomenada dom, que obstrueix la sortida.

• Els piroclasts són materials que quan són expulsats pel volcà se solidifiquen total o parcialment a l’aire. Es classifiquen en bombes (grans, fins a 30 cm), lapil·lis(mitjans, de la mida d’un pèsol) i cendres (molt petits).

Etna

Riu de lava

Saint Helens (dom)

Cendra volcànica

Lapil·li

Bombes volcàniques

On es formen?

Els volcans són molt abundants en els límits de plaques:

• Hi ha més de 500 volcans actius i més en el fons oceànic.

• On se separen dues plaques i surt magma del mantell es formen grans relleus oceànics anomenats dorsals centreoceàniques. En són un exemple els volcans d’Islàndia i els de les illes del Cap Verd

• A les zones de subducció, on s’apropen dues plaques i una d’elles s’enfonsa al mantell. Com exemple trobem el Cotopaxi, als Andes, o el Krakatoa, a Indonèsia.

També trobem volcans als punts calents, zones a l’interior d’una placa que presenten activitat volcànica. En són un exemple les lles Hawaii i les Illes Galápagos.

Volcans d’Islàndia Volcà Krakatoa Illes Galàpagos

4. Els terratrèmols

Què són?

• Els terratrèmols, o sismes, són tremolors i sotragades del sòl que acostumen a durar entre uns segons i uns quants minuts.

• La majoria són de baixa intensitat i no es perceben. Però cada any es poden enregistrar dos o tres terratrèmols de gran magnitud. Aquest ocasionen molts danys: esquerdes al sòl, caiguda de ponts, edificis, destrucció de conduccions d’aigua, gas ...

• El focus del terratrèmol, anomenat també hipocentre, és el punt de l’interior de la Terra on s’origina el terratrèmol.

• L’epicentre és el punt de la superfície terrestre situat sobre l’hipocentre.

Tipus de terratrèmols

Els dos tipus principals de terratrèmols, tectònics i volcànics, es diferencien per la causa que els origina:

Els terratrèmols tectònics es produeixen a causa de ruptures o d’esquinçaments i friccions de masses rocoses. Són la majoria dels terratrèmols que es produeixen a la Terra.

Els volcànics són produïts pel moviment del magma del subsòl o per erupcions volcàniques molt explosives.

Zones sísmiques de la Terra

La majoria dels terratrèmols es produeixen als límits entre plaques litosfèriques:

A les zones de subducció, on dues plaques s’aproximen i una s’introdueix sota d’una altra.

A les dorsals centreoceàniques, com a conseqüència dels moviments de separació de plaques.

Al llarg de grans falles, on dues plaques llisquen lateralment.

Sismògrafs

• Les ones produïdes durant els terratrèmols es transmeten per l’interior de la Terra. Als instituts sismològics són captades mitjançant uns instruments anomenats sismògrafs.

• Les ones queden registrades en uns gràfics anomenats sismogrames.

• A partir de l’anàlisi dels sismogrames, es determina la magnitud d’un terratrèmol i s’indica mitjançant una escala. L’escala més utilitzada és l’escala de Richter, que relaciona la magnitud amb l’energia alliberada a l’hipocentre durant el terratrèmol.

Magnitud en Escala

Richter 

Efectes dels terratremols

Menys de 3,5 Generalment no se sent, però queda enregistrat

3,5 a 5,4 Se sent, però causa efectes menors

5,5 a 6 Es produeixen mals menors als edificis

6,1 a 6,9 Pot provocar mals greus en llocs mlt poblats.

7 a 7,9 Terratrèmol major. Causa grans desperfectes.

8 o més Gran terratrèmol. Destrucció total a comunitats properes

Els sismes submarins i els tsunamis:

• Un sisme submarí és un terratrèmol produït al mar. L’ona sísmica que es produeix s’anomena tsunami, i avança per l’oceà fins a arribar a costes molt allunyades.

• Aquesta ona passa desapercebuda a alta mar, però va augmentant d’alçària a mesura que s’apropa a la costa.

• Un dels senyals de l’arribada d’una ona gegant és la retirada de l’aigua de lescostes ràpidament.