Litogènesi interna i cicle geològic global

Hem arribat al final d'aquesta unitat. Fins ara hem descobert que el terra es mou sota el nostres peus, que la causa és l'energia interna de la terra i que hi ha zones on el moviment és tant intens que l'energia es manifesta en forma de volcans, plecs, falles i terratrèmols. Però encara ens falta un aspecte molt important per acabar de comprendre com funciona el nostre món: la relació que hi ha entre la dinàmica interna del planeta i la dinàmica externa que vam estudiar en la unitat anterior.
Per tal d'estudiar aquesta relació primer caldrà recordar alguns aspectes de la unitat anterior.
En la unitat sobre dinàmica externa o processos geològics externs vam estudiar com els agents geològics externs s'encarregaven de destruir les roques preexistents per tal de traslladar els materials disgregats fins a les conques sedimentàries. Bé, us deveu preguntar: que té això a veure amb els moviments de la terra? i ara us pregunto: d'on surten les roques que els agents geològics externs erosionen?
Suposo que ja deveu haver lligat caps: la dinàmica interna, amb tots els seus moviments i la capacitat que té d'extreure material de l'interior de la terra és l'encarregat de crear les roques. És això el que anomenem litogènesi interna, el procés mitjançant el qual els processos geològics interns produeixen noves roques. I com ho fan?  Observeu aquesta imatge:

Tot allò que és de color taronja és magma que ha ascendit de l'interior de la terra. Però creieu que tot emergirà a la superfície en forma de volcà? No, només ho farà si la situació es favorable. Per tant, una gran quantitat de magma refredarà en l'interior de la terra. Aquest refredament pot durar centenars de milers d'anys fet que afavoreix la formació de cristalls. És a dir, una massa de magma que s'ha refredat a l'interior de la terra lentament tindrà cristalls grans i ben definits. És el que anomenem roques ígnies intrusives.

En el cas que es doni una erupció volcànica, el magma canviarà la seva composició i es refredarà a gran velocitat. No tindrà temps doncs de formar cristalls i es veurà una massa amorfa, sense estructura ni cristalls definits. És el que anomenem roques ígnies extrusives o efusives.




Existeix un tercer tipus de roques ígnies, és a dir d'origen magmàtic, són les anomenades roques ígnies filonianes. Aquestes roques tenen un desenvolupament dels cristalls de forma irregular. El motiu és perquè s'han refredat en esquerdes molt aprop de la superfície i això ha fet que només tinguin temps a formar alguns cristalls mentre que la resta queda com una mena de matriu amorfa que l'envolta.


Llavors, només hi ha roques ígnies? són aquestes les úniques que són afectades pels processos geològics externs? La resposta és No. A part de les roques ígnies, d'origen magmàtic, i de les roques sedimentàries, causades per la solidificació dels sediments a les conques sedimentaries,  existeix un tercer tipus de roques: Les roques metamòrfiques.

Les roques metamòrfiques són roques que han sofert canvis en la seva estructura degut a l'acció de la pressió i la temperatura de l'interior de la terra. Quan s'encaixa una massa de magma en una zona on hi havia roques preexistents, aquestes sofreixen les enormes temperatures que posseeix el magma. Aquesta temperatura tant alta modifica l'estructura de les roques del voltant causant el que s'anomena metamorfisme de contacte. D'altra banda, si la zona esta sotmesa a molta pressió, perquè s'està formant una serralada, per exemple, les roques preexistent sofreixen una alta pressió i alta temperatura que altera les seves propietats. És l'anomenat metamorfisme regional. En el següent enllaç podeu veure com s'alteraria la roca amb el metamorfisme.

Aquestes roques tendiran a tenir grans cristalls que es trobaran alineats en la direcció de compressió deguda a l'acció tectònica, tal i com podeu veure en l'exemple de la imatge.
Així doncs el metamorfisme altera les roques preexistents, ja siguin sedimentàries, ígnies, i fins hi tot metamòrfiques.
Per tant, l'acció magmàtica crea roques i en modifica altres, l'acció tectònica eleva aquestes roques en formar les serralades, un cop hi ha serralades entren en lloc els processos geològics externs que s'encarreguen d'erosionar i traslladar els materials fins a les conques sedimentàries. Allà els sediments es transformen en noves roques que en sofrir un altre cop l'acció tectònica es poden veure modificats per el magmatisme i el metamorfisme i per tant tornar a començar. Això és el que anomenem: Cicle geològic global.

Amb això ja acabaríem la unitat i per tant el bloc dedicat a la geologia. Però abans d'acabar m'agradaria recomanar-vos una sèrie de vídeos d'un documental educatiu sobre el cicle geològic global i la formació de les roques. Us deixo els vídeos i amb això tanquem el tema.

Volcans: muntanyes de foc!

Un volcà és una manifestació de l'energia interna de la terra que consisteix en una fissura o canal per on ascendeix material d'origen magmàtic. Aquest material que està compost per roca fosa i gasos, tendeix a escapar-se de l'edifici volcànic quan aquest està actiu, és a dir, quan està en erupció.
Durant una erupció volcànica, el magma que es expulsat tendeix a acumular-se al voltant del punt d'efusió o cràter fins a construir el que anomenem con volcànic.
Aquestes manifestacions solen estar situats en zones tectònicament actives, ja siguin vores divergents com vores convergents, però també hi ha casos on es situen en punts intraplaques, és a dir, dins la placa tectònica i no en la vora. Aquests casos especials són els anomenats "punts calents" i són deguts a que la calor que expulsen no prové dels moviments tectònics sinó d'una columna d'energia que es creu prové del nucli.
Però perquè succeeixen? En les vores divergents és evident que la força que aconsegueix separar l'escorça ajuda a l'expulsió del magma i de la creació dels volcans, són les anomenades dorsals oceàniques que són cadenes muntanyoses d'origen volcànic situades sota l'oceà.
D'altra banda, en les vores convergents, l'aparició dels volcans dependrà de quins són els tipus d'escorça que entren en xoc.

• Escorça oceànica amb escorça oceànica: Una de les dues escorces subdueix, és a dir, es submergeix sota de l'altre. La que s'està submergint tendeix a fondre amb el contacte amb la calor de l'astenosfera. Tot el material fos, per diferència de densitat tendeix a pujar fins que travessa l'altre escorça que no està subduint formant llavors una cadena volcànica en mig de l'oceà: són els anomenats arc d'illes. Aquests volcans tendiran a tenir una composició similar a la de l'escorça oceànica doncs el magma s'ha format en fondre aquesta escorça. Per tant seran magmes molt calents i molt fluids.

• Escorça oceànica amb escorça continental: En aquest límit de plaques, l'escorça oceànica sempre serà la que es submergeixi sota la continental, doncs té més densitat, pesa més. En entrar en contacte amb l'astenosfera, es fondrà permeten així l'ascensió de magmes. La diferència amb el cas anterior, és que els magmes es barrejaran amb el material preexistent a l'escorça continental, constituint-se llavors un magma molt més viscós i de temperatura més baixa que formarà volcans continentals molt més explosius que no pas els volcans dels arc d'illes.

Escorça continental amb escorça continental: En aquesta situació és molt difícil que es formin volcans, ja que les dos escorces arrosseguen gran quantitat de sediment que tendeixen a replegar-se augmentant molt el gruix de l'escorça i limitant l'ascensió de material d'origen magmàtic.

Fins ara hem estat parlant molt de magma, material d'origen magmàtic i lava, però a que ens referim a tot això? Bé, un magma és una barreja de roca fosa i gasos que es troba a altes temperatures. Un material d'origen magmàtic serà doncs tots aquells materials que originàriament eren magmes i amb lava ens referim a un magma que ha estat erupcionat per un volcà.
I com funciona un volcà? Per entendre-ho primer hem d'estudiar quines són les seves parts:

• Cràter: és una depressió, o forat, per on es dóna l'efusió de magma.
• Xemeneia: és la fissura o canal a través del qual ascendeix el magma fins al cràter.
• Con volcànic: és l'edifici que es construeix al voltant del cràter o la xemeneia a partir de tots els materials erupcionats per el volcà.
• Cambra magmàtica: és reservori o cova de grans dimensions on s'acumula tot el magma que alimenta l'erupció volcànica.

Si bé abans de començar l'erupció volcànica l'únic que podem veure és allò que anomenem magma, un cop el volcà és actiu, el magma es diferencia en els seus components: roca fosa i gas degut a que ja no està sotmès a les grans pressions de l'interior que mantenien la barreja estable. La gran diferència de pressió, afavoreix a que els gasos atrapats s'expandeixin amb rapidesa i marxin trencant les roques que l'envolten provocant explosions:

Respecte als materials que expulsen els volcans val a dir que se centren exclusivament en tres tipus:

• Líquids o roca fossa: és literalment el que anomenem lava. És roca que degut a la seva alta temperatura està completament fosa. Pot tenir diferents temperatures que oscil·len entre els 700º en zones continentals i els 1200º en zones oceàniques. Com més alta sigui la temperatura més fluida serà la lava i per tant més fàcil serà que es formin rius de lava, a més tindrà més facilitat per deixar escapar els gasos que pugui contenir i per tant no es donaran explosions.

• Gasosos: són tots aquells materials volàtils que conté el magma i durant l'erupció van a parar a l'atmosfera. Poden estar formats per: aigua, òxids de carboni i hidrogen i compostos de sofre entre altres. Aquests gasos són els que donen l'olor sulfurat característic de les emissions volcàniques. 

• Sòlids: Quan la lava té unes temperatures relativament baixes, sobre els 700º, en arribar a la superfície de la terra i ser efusionats per un volcà, aquesta tendeix a solidificar-se ràpidament. En refredar-se empresona els gasos que conté produint que aquest, per diferencia de pressió, vulguin literalment sortir per la força. És així com succeeixen les explosions. Unes explosions que polvoritzen la lava transformant-la en cendra i trossos de roca molt angulosa i de diferents mides. Així mateix, aquestes explosions poden arribar a expulsar trossos grans de lava solidificada, anomenats bombes. A tot això, la cendra, les bombes, i tota la resta d'escòria sòlida se li anomena: piroclast.   

A partir d'aquí ja hem intuït que no tots els volcans tenen el mateix tipus d'erupcions. En funció de la composició que tingui el magma podran donar-se erupcions més explosives o erupcions només de lava. En aquest sentit podem diferenciar tres tipus bàsics de volcans:

• Volcans escuts o Hawaia: Són volcans on la lava és molt fluida i per tant tendeix a efusionar en forma d'un riu de lava. Com no hi han grans explosions i la lava flueix tant depresa, aquests volcans tendeixen a créixer en amplada i no en alçada.

• Volcans de con de cendra o Vulcanià: Tenen erupcions amb una lava molt viscosa que es solidifica amb rapidesa taponant el cràter i originat fortes explosions que polvoritzen la lava. Tot aquest núvol de piroclast que s'eleva molts metres en l'aire, s'acumula al voltant del cràter construint un con volcànic molt alt composat quasi exclusivament d'escòria volcànica.

• Volcans compostos o Estrombolià: Aquests volcans combinen els dos tipus d'erupcions anteriors. Tenen episodis molt efusius de lava i episodis amb moltes explosions que eleven el con volcànic.

A part del que és pròpiament l'erupció, existeixen altres fenòmens que són indicatius d'activitat volcànica. Són els guèisers, les fumaroles i les fonts termals.

• Guèisers: Són surgències brusques d'aigua bullent que s'eleven en l'aire amb força degut a la pressió. El vídeo que podem veure a continuació, és d'un guèiser del parc nacional de Yellowstone.

• Fumaroles: són xemeneies que s'han construït a partir de la precipitació dels materials sòlids que poden contenir els gasos emesos durant una activitat volcànica.

• Fonts termals: són zones on l'aigua del nivell freàtic s'escalfa degut a l'activitat volcànica i surt a la superfície a altes temperatures.

I com ascendeix el magma? Doncs per diferència de densitat. Originalment el que rep l'escorça és un aport d'escalfor. Aquesta calor, fon els materials circumdants fins que s'origina una bossa de roca fossa que pesa molt menys que la roca que l'envolta. Aquesta diferència de densitat afavoreix a que la bossa s'ascendeixi encaixant-se en les roques. L'ascensió és lenta i a més durant tot el procés, el magma es barreja amb les roques que l'envolten enriquint-se en aigua i altres minerals. Això canvia les propietats del magma i per tant determina els diferents tipus d'erupcions que hem vist.
I fins aquí els volcans. Amb el pròxim post finalitzarem la unitat.

Els terratrèmols

Per comprendre la naturalesa d'un terratrèmol cal recordar que l'escorça està en continu moviment. Les plaques es mouen unes respecte les altres ocasionant en alguns casos, trencament deguts a l'extensió i en altres trencaments deguts a la compressió. Per produir-se un trencament cal que l'escorça hagi estat sotmesa a una pressió molt elevada. Aquesta pressió quan s'allibera bruscament, produeix una sèrie d'ondulacions a les roques, sacsejades, uns tremolors que nosaltres coneixem com a terratrèmols. I on es situa una pressió tant alta? en les vores de plaques. En aquestes zones, on les plaques s'estan separant o xocant, la litosfera està trencant contínuament. Normalment, a les vores divergents, el trencament és tan continu, tant mil·limètric que la pressió que s'acumula és molt dèbil i per tant la sacsejada és molt menor.
D'altra banda, en les vores convergents, con l'escorça oceànica es submergeix sota d'un altre escorça, la pressió que s'acumula és tan alta que en un moment donat, totalment impredictible, s'allibera. Aquesta alliberació d'energia sol ser molt forta, tant que la intensitat de les ones produïdes es poden sentir en diverses parts del món.
Peró cal tenir en compte que no sols la tectònica pot produir terratrèmols. L'encaix del magma, quan aquest ascendeix a través de l'escorça produeix sismes de baixa intensitat, que si bé no produeixen destrosses solen ser anunciadors d'una possible erupció magmàtica. Aquests són els típics de les vores divergents.
Però, es poden identificar parts en un terratrèmol? Sí. Els geòlegs en considerem tres elements que defineixen un terratrèmol. Dos dels elements són indicatius posicionals, és a dir, el lloc on es produeix. L'últim parla de les ones sísmiques.

• Hipocentre: és el punt d'origen del terratrèmol, és a dir, el lloc on s'ha produït el trencament que ha causat les sacsejades.
• Epicentre: és el punt equivalent de l'hipocentre, però a la superfície.
• Ones sísmiques: ens indiquen la magnitud i la intensitat que ha tingut un terratrèmol.

I quins són els efectes que pot produir un terratrèmol?
Si parlem només dels efectes de tipus ambiental, i no pas dels efectes a les construccions humanes cal parlar principalment de dos coses: allaus i tsunamis.

• Un allau és un despreniment brusc de terra o neu que baixa pendent avall.
• Un tsunami és una ondulació que es produeix a l'oceà degut a un terratrèmol submarí. Causa ones que poden arribar a mesurar decenes de metres.

Tots aquests efectes són produïts per les ones sísmiques que s'han alliberat amb el trencament i depenent de quina sigui la intensitat que tinguin els efectes seran majors o menors.
Però, com podem mesurar les ones sísmiques? Per fer-ho els científics utilitzen el que s'anomena sismògraf. Són uns aparells que registren els tremolors produïts per un terratrèmol. Graven en un paper les ones sísmiques que després els sismòlegs interpreten per donar informació de com ha estat el terratrèmol.

I davant la pregunta de què mesura exactament un sismògraf, cal observar un sismograma que és el gràfic resultant del funcionament correcte de l'aparell:

En la imatge anterior podem veure com de no haver-hi cap sacsejada, de cop, el sismògraf s'ha posat en moviment i ha registrat una sèrie d'ones sísmiques de gran intensitat. I com sabem que tenen gran intensitat? doncs perquè són ones molt grans ja que se surten del paper, i molt juntes, ja que no podem definir la distància que hi ha entre les línies. Aquesta mesura que es basa en termes numèrics és la forma més comuna de qualificar un terratrèmol, es tracta de l'escala de Ritcher, que mesura de forma objectiva la intensitat del sisme i que va, generalment, de 0 a 10. En tota la història de la humanitat no s'ha registrat cap terratrèmol de grau 10, tot i que es pensa que la caiguda del meteorit que es creu que va extingir els dinosaures fa 65Ma va provocar terratrèmols de grau 25.
Però no sols existeix aquesta escala per a mesurar els terratrèmols. Quan es tracta de veure quins han estat els danys produïts, l'escala que es fa servir és l'escala de Mercalli.

Aquesta escala, de 12 graus mesura quines han sigut les destrosses que ha produït el terratrèmol, és a dir, si han caigut edificis, si s'han produït esquerdes al terra o si ni tan sols s'ha sentit.
Per tant tenim dos formes de qualificar un terratrèmol: una escala quantitativa i un altre qualitativa. Però quina és millor? Depèn. La quantitativa és més objectiva, però la qualitativa dóna més informació de la situació que s'està vivint al lloc del sisme.
Val a dir també, que les dues escales no són equivalents. El grau 5 a l'escala de Ritcher no equival completament al grau 5 de l'escala de Mercalli i això es degut a que les destrosses d'un terratrèmol dependran i molt de la qualitat en la construcció dels edificis.
Observem dos exemples coneguts:

• 11 de març de 2011 terratrèmol de grau 9 al Japó: Tokyo, la capital, té els edificis preparats per a terratrèmols: no cau cap. La catàstrofe que va sofrir el país va estar relacionada amb el tsunami posterior.
• 11 de maig de 2011 terratrèmol de grau 5,1 a Lorca, Murcia: centenars d'edificis amb danys. Molts d'ells han estat enderrocats.

El segon terratrèmol té una intensitat molt menor al primer però les destrosses són molt superiors, perquè? per la qualitat en la construcció. És a dir, en una zona qualificada com a sísmicament activa els edificis han d'estar preparats per a resistir als terratrèmols.

Bé fins aquí els terratrèmols, fins a la pròxima!

Plecs i fractures

Fins ara hem identificat que l'energia interna de la terra produeix que les plaques litosfèriques es moguin, lentament unes respecte les altres. Hem identificat llavors zones on la litosfera tendeix a trencar-se i separar-se, vores divergents i zones on la litosfera tendeix a destruir-se, vores convergents. Tot això succeeix principalment en l'escorça oceànica i la pregunta que ara intentarem resoldre és: que passa a l'escorça continental?
És evident que l'escorça continental no restarà impassible als canvis als que es veu sotmesa l'escorça oceànica, doncs també forma part de la litosfera. Així doncs que és el que passa? Tot dependrà del tipus de força al que estigui sotmesa i a la composició de la seva superfície.

En vores convergents, la pressió tendeix a comprimir l'escorça, és a dir, les forces, oposades, tendeixen a apropar les dos escorces que estan xocant. Aquestes forces compressives poden produir dos estructures tectòniques diferents en funció de la ductilitat del material, és a dir, si les roques que formen els estrats són toves i flexibles, aquestes es plegaran, formant el que s'anomenen plecs. En el següent enllaç podreu veure una animació que explica molt clarament el que succeeix.
En cas contrari si les roques són dures i fràgils aquestes en lloc de plegar-se amb l'efecte de la compressió tendiran a trencar-se, formant-se llavors les anomenades fractures.
Així doncs tenim dos estructures tectòniques diferents: els plecs i les fractures.


Els plecs només es donen en zones compressives i com a conseqüència de la pressió. Tenen diferents parts:

• Els flancs: són els plans laterals del plec.
• La xarnera: és el punt d'inflexió del plec, és a dir, el punt en el que canvia de sentit la inclinació del plec.
• L'eix del plec: està constituït per la unió de totes les xarneres d'un mateix estrat.
• El pla axial: és el pla imaginari que uneix tots els eixos del plec dels diferents estrats.

En funció de la posició de la xarnera respecte als flancs tenim dos tipus de plecs:

• Anticlinals: quan el plec té forma d'A.
• Sinclinals: quan el plec té forma de V.

En funció de la posició del pla axial en podem reconèixer 3 tipus de plecs principals:

• Recte: El pla axial forma un angle de 90º amb la superfície.
  

• Inclinat: El pla axial forma un angle variable entre 10º i 90º amb la superfície.

• Tombat: El pla axial forma un angle menor de 10º amb la superfície.

Les fractures, d'altra banda, es poden produir per diferents motius i poden ser de diferents tipus. Segons si es produeix o no moviment tenim dos tipus de fractures:

• Les diàclasis: no implica moviment. Són fractures de tipus estàtic causades per canvis bruscos de pressió i/o temperatura. Un exemple tipus és la fracturació al desert de les roques que ja vam veure en el tema anterior, encara que la més comuna és la fracturació del granit deguda a la disminució brusca de la pressió en aflorar a la superfície.

Les falles d'altra banda, són fractures en les que els blocs es mouen l'un respecte de l'altre. Si són causades per forces extensives són anomenades falles normals i si són causades per forces compressives falles inverses. Podem identificar diferents parts:

• Pla de falla (2): superfície per on es produeix el desplaçament.
• Llavis de falla (1 i 4): blocs que s'han desplaçat.
• Salt de falla (5): mesura de la distància en vertical que ha produït el desplaçament.
• Translació de falla (3): mesura del desplaçament de la falla seguint el pla de falla.

• Falles normals: són falles on els diferents blocs es mouen separant-se l'un respecte de l'altre. Es poden identificar fàcilment si ens fixem com la falla ha "separat" estrats que es van dipositar al mateix temps. Són típiques de zones distensives com els rift o vores divergents immadures, zones on s'està obrint un oceà. En el següent enllaç podem veure el procés de formació.

• Falles inverses: són falles on els diferents blocs es mouen apropant-se l'un respecte de l'altre. Les forces compressives han apropat els materials fins a trencar-los. Solen succeir en materials molt rígids o que han superat la seva capacitat de flexibilitzar-se.

Com podem veure a la imatge, els materials s'estan apropant l'un a l'altre. Aquestes falles són típiques de les vores convergents, i solen veure's associades a plecs i en terrenys escarpats i muntanyosos.

En la imatge podem veure com originariament es tractava d'un plec que amb el temps s'ha fallat.
La següent imatge va ser pressa al parc natural d'Ordesa a Hosca al nord d'Aragò:

En aquesta imatge es pot veure molt clarament com la pressió ha fet pujar literalment un bloc per sobre de l'altre. Quan es dóna aquesta situació concreta es diu que s'ha produït un encavalcament.

Les falles no es troben mai de forma aïllada sinó que formen complexos de diverses falles relacionades. En funció de si la zona ha sofert compressió o extensió podem trobar horst i grabens.

• Horst: es formen en situació compressiva. Són complexos de falles inverses que tendeixen a aixecar el bloc central.

• Grabens: es formen en situació extensiva. Són complexos de falles normals que tendeixen a formar depressions.

A partir de tot el que hem comentat, la idea que més clara ens ha de quedar és que els plecs i les falles inverses són típiques de les muntanyes ja que són degudes a forces de compressió, mentre que les falles normals són pròpies de zones distensives ja que són degudes a forces d'extensió.
I en el pròxim post: terratrèmols!

Plaques tectòniques i vores de plaques

Amb el post anterior, vam arribar a la conclusió que una part del nostre planeta es mou per sota dels nostres peus. Aquesta part l'hem anomenat Litosfera, que està constituïda per l'escorça i la part més superior del mantell, l'anomenat mantell litosfèric. Com el nostre planeta és rodó, és de suposar que la litosfera no es mourà tota a la vegada en la mateixa direcció, sinó que hi haurà parts que es moguin en una direcció i d'altres en un altre. Seguint aquest raonament, i sabent que hi ha una sèrie de zones al món on l'abundància de terratrèmols, volcans i muntanyes fa pensar que alguna cosa succeeix allà baix, podem arribar a la conclusió que la litosfera es troba trencada en una sèrie de grans peces de puzle que anomenem plaques litosfèriques o plaques tectòniques.
Mirant la distribució dels terratrèmols de la següent imatge podem identificar sense equivocar-nos quins serien els límits d'aquestes plaques:

La següent imatge es correspon a la distribució mundial dels volcans:

Si us fixeu es dóna una correlació molt clara entre els llocs con succeïxen terratrèmols i els volcans. Aquest fet, junt a la situació de les muntanyes més joves va ajudar als científics a delimitar la posició de les plaques tectòniques:

Com podem observar al mapa, algunes plaques es mouen separant-se de les altres d'una banda i a l'altra banda, estan literalment xocant amb altres plaques. Per exemple, la placa pacífica se separa de la placa de Nazca i de la placa Antàrtica, però xoca amb la placa australiana i euroasiàtica. Llavors la pregunta que ens ve al cap és: que succeeix a les zones on se separen les plaques i que succeeix a les zones on xoquen?
Zones de separació: En aquestes zones les plaques es separen una respecte de l'altre ja que la calor que puja des de l'Astenosfera arrossega la litosfera en direccions oposades. A aquesta vora de placa se li anomena vora divergent o zona d'adducció, perquè les dos escorces se separen i a més tot el magma que surt de la "cicatriu"o dorsal s'afegeix formant nova escorça. És a dir, en aquestes zones es crea escorça oceànica. Si a pareix una vora divergent en una zona continental, el resultat és la creació d'un nou oceà tal i com ho podem veure a la successió d'imatges següents:

Zones de xoc: En aquestes zones les plaques xoquen entre sí. Les corrents de convecció han arrossegat el material de manera que dos plaques s'estan apropant una respecte de l'altre. En aquestes zones de xoc és on la presencia de terratrèmols i volcans és més alta, doncs la pressió a la que es sotmesa la litosfera és molt més gran. A aquesta vora de placa se li anomena vora convergent o zona de subducció, perquè és el lloc del planeta on una escorça es submergeix a l'astenosfera per sota de l'altra, és a dir, en aquesta zona es dóna la destrucció de l'escorça oceànica. El resultat d'aquestes zones on dos escorces xoquen és l'aixecament de muntanyes a causa de l'elevació dels sediments que arrossega la litosfera i que en ser més lleuger que l'escorça no subdueix, és a dir, no s'enfonsa.

Així doncs, si només es crea i es destrueix escorça oceànica voldrà dir que l'escorça continental serà sempre la mateixa no? Bé, això no es completament cert, ja que a partir de l'escorça oceànica, si aquesta pateix determinats processos es pot crear escorça continental, és el cas de l'arc d'illes del Japó. Però el que si es cert, es que la destrucció de l'escorça continental és molt més difícil i lenta que no pas la de l'escorça oceànica i això fa que si mirem l'antiguitat de les dues escorces arribem a la conclusió que l'escorça oceànica és molt més jove que l'escorça continental, tal i com ho podem veure al mapa següent.

Però encara ens falta parlar d'una última vora entre plaques: les falles transformants. són les vores on no es dóna ni destrucció ni creació de nova escorça sinó que apareixen a causa de la naturalesa rodona de la superfície del planeta. En aquestes zones les plaques llisquen lateralment una respecte de l'altre donant-se una falla de tipus vertical. Són zones d'alta sismicitat, ja que la pressió a la que està sotmesa l'escorça és molt alta i contínuament ha d'estar trencant. Un exemple d'aquest tipus de vora és la falla de Sant Andrés que separa la península de Baixa Califòrnia de l'oest dels Estats Units. Sant Francisco, la ciutat que va ser construida a prop d'aquesta falla és una de les ciutats amb risc sísmic més elevat del planeta. A principis del segle passat, al 1906, va sofrir un terratrèmol de 7.8 graus en l'escala de Ritcher que va produir la mort de prop de 500 persones i un incendi que va destruir mitja ciutat.
Les falles transformants són falles associades a zones d'adducció, o vores divergents tal i com ho podem veure a la imatge següent:

Així doncs, si fem una ullada global a un tall de la superfície del nostre planeta, trobem que en unes zones l'escorça s'està destruint mentre que en altres està creixent.

De manera que es dóna un cicle de destrucció i agregació constant, aixecant muntanyes i creant oceans. És l'anomenat cicle de Wilson:

I amb això finalitzem les plaques tectòniques. En el pròxim post: plecs i fractures.

La dinàmica interna del planeta

Després d'uns quants dies de descans tornem a treballar. Per ara tot el que hem treballat ha fet referència a com els agents geològics externs modificaven el relleu, però ara ens ve una pregunta: Cóm es forma aquest relleu? Es evident que si no hi ha una força que aixequi la terra, els agents geològics externs fa molt de temps que haurien transformat totes les terres emergides en planes. Però no és així, existeixen turons i muntanyes més aviat baixes, però també hi han muntanyes molt altes com és la serralada de l'Himalaya. Així doncs quina és la força que aixeca el terreny? Aquesta és la pregunta que intentarem resoldre al llarg dels pròxims post. Per ara fem un cop d'ull a l'interior del nostre planeta:

El nostre planeta és un esferoide, és a dir una massa esfèrica amb els pols lleugerament aixafats amb un diàmetre aproximat de 6300km. I lluny de ser una massa rocosa, sense energia, al seu interior es desencadenen una sèrie de forces que alteren profundament tot el planeta. Fa 5000Ma, una massa de gas incandescent plena de materials pesants va formar el nostre planeta. El calor residual de la seva formació, va quedar empresonat sota la superfície. A aquesta energia cal afegir l'energia de fissió que es produeix en la desintegració dels nuclis radioactius que es troben al seu interior i l'augment gradual de la temperatura deguda a l'augment de la pressió. Normalment es diu que la temperatura a l'interior del planeta augmenta 30º per cada quilometre que profunditzem. Així a 10km de la superfície la temperatura anirà pels volts dels 300º.

Els científics amb l'estudi de les ones sísmiques produïdes amb els terratrèmols han estat capaços de delimitar una sèrie de parts a l'interior de la terra:

• Escorça: L'escorça és la part sòlida més externa de la terra. Representa un 1% de tot el volum terrestre, és per tant la part més prima. Té una composició variable en funció de si es tracta d'escorça continental i oceànica. Així mateix el seu gruix també depèn de quin tipus d'escorça es tracti.
• Escorça oceànica: Està composada principalment de basalts i gabres, roques fosques i molt denses plenes de magnesi i ferro. El seu gruix oscil·la entre els 5 i els 10km. Es situa principalment sota els oceans.
• Escorça continental: És l'escorça que forma els continents i les plataformes continentals. Està formada per granits i riolites, roques composades de minerals àcids com el quars. El mineral més abundant és el Silici, fet que fa que l'escorça continental sigui molt més lleugera que l'escorça oceànica. El seu gruix oscil·la entre els 70km a zones d'alta muntanya com l'Himalaya fins als 20km en zones més deprimides. El seu gruix mitjà és de 35km.

• Mantell:  Aquesta capa suposa més del 87% del volum del nostre planeta. Està situada entre l'escorça i el nucli i té un gruix mitjà de 2890 a 2830km. Els elements més abundants són el silici, l'oxigen i el magnesi.
• Mantell litosfèric: És la part superior del mantell, té una textura més aviat sòlida i junt amb l'escorça forma la litosfera. Té un gruix que oscil·la entre 100 i 150km. Està composat principalment de peridotites. La seva temperatura mitjana és superior als 300ºC.
• Mantell superior: S'estén des del mantell litosfèric fins als 650-700km de profunditat. La seva textura és més aviat fluida-viscosa, això afavoreix al moviment que fan les plaques litosfèriques que treballarem al pròxim post. La seva composició és més rica en oliví. A aquesta part del mantell també se li anomena Astenosfera.
• Mantell inferior: S'estén des dels 700km de profunditat fins als 2900km, on trobem el límit amb el nucli. La seva textura és sòlida. Les temperatures poden arribar fins als 3500ºC.
• Nucli: El nucli de la terra té un radi de 3500km, és una esfera composada principalment de ferro i níquel. La seva temperatura pot arribar als 6700ºC.
• Nucli extern: Es creu que és líquid i que pateix corrents de convecció. 
• Nucli intern: Es creu que és tracta d'un gran cristall sòlid de ferro i níquel que sura dins el nucli extern. A causa de la rotació de la terra, aquesta esfera de 1220km de radi rota sobre si mateixa generant així el camp magnètic de la terra.

Bé, un cop coneixem detalladament les diferents parts de l'interior de la terra i d'on prové el calor que conté, ens preguntem: com pot influir aquest calor en l'aixecament del relleu? i la resposta està en els corrents de convecció.

Els corrents de convecció és un fenomen que es dóna en una massa fluida quan aquesta està sotmesa a diferents temperatures. La calor tendeix a dilatar el material i per tant en disminueix la seva densitat. La massa més càlida ascendeix lentament mentre que la part més freda, que pesa més, descendeix. Així doncs es dóna un moviment circular que permet l'ascensió del material a causa de la calor.

 Per tant, com a l'interior de la terra hi ha capes més aviat fluides i sotmeses a diferents temperatures, en aquestes capes es donen corrents de convecció. Aquests corrents, tenen la força suficient com per arrossegar el material que tenen per sobre, així, l'astenosfera, part del mantell fluida, en moure's mou també tota la litosfera. Hem de considerar que el planeta és esfèric i que no augmenta de mida, sinó que la seva mida és estàtica, per tant aquest moviment s'ha de traduir d'alguna manera que mantingui la mida de l'esfera terrestre constant. Com ho fa? Doncs en algunes zones de la terra, la litosfera s'obre i s'amplia mentre que en altres, la litosfera es fa més petita. En el següent vídeo ho podem veure molt clarament:

A partir de tot això, hem arribat a la conclusió que l'escorça, junt amb part del mantell es mou sota els nostres peus i que això és una manifestació de l'energia interna de la terra.

En el pròxim post, descobrirem que són les plaques tectòniques i quina influeixen tenen sobre el relleu.

L'acció geològica dels éssers vius

Els éssers vius comencen a actuar com a agents geològics externs ja gairebé des de la seva aparició a la superfície de la Terra fa més de 2900MA. La capacitat de transformar el diòxid de carboni en oxigen dels organismes autòtrofs va permetre l'existència d'una atmosfera oxidant que abans no existia. Així mateix, en el seu creixement els éssers vius modifiquen completament el seu entorn per tal de fer-ho habitable. Les arrels en créixer a l'interior de les esquerdes causades per altres agents meteoritzants acaben trencant la roca per la força i per tant disgreguen el material.

Altres éssers vius com són els insectes, els líquens o les bacteris transformen els fragments de roca disgregats en sol gràcies al productes que excreten en realitzar les seves funcions vitals. És a dir, que els éssers vius tant realitzen meteoritzacions físiques com meteoritzacions químiques, tot buscant la manera de fer habitable el seu entorn. Però de la mateixa manera que meteoritzen les roques, les arrels de les plantes també tenen un altre funció.

 

La necessitat que tenen les plantes de mantenir un sustent a partir del sol que contingui aigua i sals minerals, obliga a crear un enreixat que atrapa el sol i evita així l'erosió. És a dir, les arrels mantenen fixat el sol. Per tant la seva funció, lluny de ser destructora és de protecció. A més a més tenen la facultat de modificar localment el clima. La presencia de plantes manté un nivell més o menys constant d'humitat al terra i per tant un nivell més o menys constant d'humitat a l'aire. Els boscos sempre estan humits, encara que estem en sequera, ha de ser aquesta molt i molt greu per a que els arbres morin i per tant comenci un procés de desertització.

En el nostre país aquest procés de desertització és molt comú en moltes zones i això és degut a que l'acció de l'home ha debilitat la regeneració dels boscos. Des de fa milers d'anys , els humans, estem modificant el nostre entorn. Hem arrasat extensions immenses d'arbres només amb la intenció d'aconseguir camps de cultiu que quan ja no podien donar més producció perquè havíem esgotat els seus recursos minerals, els abandonàvem, afavorint doncs al progrés del desert.
Els éssers vius no sols modifiquen el seu entorn realitzant processos de meteorització o afavorint la formació del sol. Les seves restes es poden acumular formant el que s'anomenen roques d'origen orgànic. És a dir, els éssers vius també poden crear a les conques sedimentàries noves roques:

• Calcàries: 

Es formen en conques oceàniques i són les restes dels exosquelets de centenars de milers d'organismes com són les closques de crustacis, cargols de mar o petxines. Quan trobem formacions calcàries molt grans vol dir que la zona on es va formar havia estat un mar somer on hi havia molta diversitat d'espècies amb exosquelet calcari.

• Diatomita

Es formen al igual que les calcàries en mars somers. Són les restes també d'exosquelets, però en aquest cas no són petxines ni crustacis, són microorganismes que utilitzen el silici en la formació de l'esquelet i no el calci.

• Coralls

Es formen també en mars somers però molt càlids que afavoreixen el creixement del corall. Aquest invertebrat utilitza el carbonat calci que hi ha dissolt a l'aigua salada per incorporar-ho al seu exosquelet. Els esculls de corall són grans acumulacions de centenars de generacions de coralls tots vivint en una gran colònia. Aquestes zones són llocs on la diversitat marina és molt elevada, això es degut a que en el creixement del corall es formen refugis naturals per a les especies oceàniques.

• Carbó

Aquesta roca d'origen orgànic té gran importància com a combustible fòssil. Es forma en pantans, on l'ambient és molt reductor, és a dir, no hi ha suficient oxigen com per degradar ràpidament la matèria orgànica. Les restes d'arbres, arbustos i plantes s'acumulen en les zones submergides del pantà, són sepultades desprès per materials detrítics portats pels rius. Aquests materials aïllen les restes vegetals de la degradació i les sepulten sota tones de sorra. Després de milers d'anys, quan aquest estrat hagi estat sotmès a suficient pressió, s'haurà modificat químicament per deixar de ser restes vegetals i s'haurà convertit en carbó pur. Un carbó que nosaltres utilitzem per a fabricar energia i que no podem fabricar en grans quantitats. És per tant un recurs no renovable.

• Petroli

La formació del petroli és semblant a la del carbó. Només difereixen en el fet que el petroli són restes de placton marí i per tant la conca on s'acumularien aquestes restes seria marina i no continental. Així doncs, el procés passa per una ràpida acumulació de restes de placton, un soterrament ràpid i milers d'anys de maduració sota terra a altes pressions i altes temperatures. Només així aconseguim tenir acumulacions de petroli de les quals el nostre mode de vida actual en depèn completament. El fet de que es tracti també d'un recurs no renovable fa que la cerca d'una energia alternativa que el substitueixi sigui una prioritat hores d'ara.

Amb aquest últim post hem acabat la unitat sobre els processos geològics externs. La setmana vinent començarem a parlar dels processos geològics interns, que són els processos que modifiquen el relleu de forma més acusada.