3. TIPUS D’ONES SÍSMIQUES A partir d’un focus sísmic s’originen dos tipus d’ones: Ones P o primàries : són ones longitudinals que provoquen compressions i dilatacions successives de les partícules i les fan desplaçar endavant i endarrere de la direcció de propagació. Són les ones més ràpides i es mouen a una Vm = 8 km/s. Es poden transmetre a través de sòlids, líquids i gasos. Ones S o secundàries : són ones transversals o de cisalla. Mouen les partícules com fa una corda quan la sacsegem des d’un extrem. Avancen a una Vm = 4 km/s. Només es transmeten a través de sòlids.
5. DISTRIBUCIÓ DELS SISMES (2) Sediments Litosfera Placa A Placa B Litosfera Escorça oceànica Zona de fractura 1. Dorsals oceàniques Zones d’expansió de la litosfera. Es produeixen sismes superficials associats a falles normals i a bosses de magma ascendent. Activitat sísmica moderada.
6. DISTRIBUCIÓ DELS SISMES (3) 2. Zones de subducció Zones de destrucció de la litosfera. Forta activitat sísmica. Es produeixen sismes superficials a les dues plaques i terratrèmols intermedis i profunds al llarg del pla de Benioff. 400 km 0 Sisme intermedi 400 km 0 Sisme profund
7. DISTRIBUCIÓ DELS SISMES (4) 3. Lliscament lateral entre plaques Forta activitat sísmica. Es produeixen sismes superficials al llarg de les grans falles transformants que separen les dues plaques. 4. Zones d’obducció (col·lisió entre dues plaques continentals) Moderada activitat sísmica. Predomini de focus superficials i/o intermedis
8. DISTRIBUCIÓ DELS SISMES (5) 5. Zones intraplaca En algunes ocasions es poden produir sismes importants associats a antigues falles actualment inactives (zones de rift), però que encara poden presentar algun moviment residual que es manifesta en forma de terratrèmol. Són un exemple la depressió Vallès-Penedès a Catalunya o el Gran Rift africà.
9. REGISTRE DELS TERRATRÈMOL Els terratrèmols es registren en aparells anomenats sismògrafs . Tradicionalment, les estacions sismològiques tenien dos sismògrafs ubicats perpendicularment i un tercer vertical. Així, es podia registrar els components dels moviments sísmics en les tres dimensions de l’espai. El gràfic resultant del registre d’un terratrèmol s’anomena sismograma . Actualment, la tecnologia ha desenvolupat sismògrafs que funcionen mitjançant mecanismes diferents i tenen una precisió més gran.
10.
11. L’ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRA Secció ideal de la terra que mostra les diferents capes deduïdes a partir de les corbes de variació de la propagació de les ones sísmiques A, escorça B, mantell C, zona de transició D, mantell inferior E, nucli extern F, zona de transició G, nucli intern
12. L’ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRA LA LITOSFERA és formada per dues parts concèntriques de diferent densitat, separades per la discontinuïtat de Mohorovicic . L’externa, més lleugera és l’escorça i la interna el mantell superior.
13. L’ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRA Nucli extern : té propietats de fluid. Compost de Fe i Ni amb γ m = 10-12 g/cm 3 i T= 4000ºC. NUCLI Localitzant entre el mantell inferior i el centre de la Terra. Zona de transició : entre 4600 i 5100 km, representa el pas de l’estat fluid a sòlid. Nucli intern : format bàsicament per Fe pur cristalitzat, γ m = 14 g/cm 3 i T= 6000ºC. Mantell inferior : constituït per roques riques en Fe i Mg . Zona de transició : alguns autors la situen entre 400 i 900 km de fondària. Mantell superior : predominen peridotites (formades per olivi i piroxè) MANTELL Situat entre l’escorça i els 2900 km de fondària. Les γ m oscil·len entre 3,3 i 5,6 g/cm 3 i les T entre 500-3000ºC. Representa el 82% del volum total. Capa basàltica : formada per basalt, gruix entre 10 i 15 km γ m = 2,9-3,3 g/cm 3 . Capa granítica : roques granítiques, gruix variable entre 0 i 40 km, γ m = 2,7 g/cm 3 . Capa sedimentària : gruix mitjà entre 0 i 3 km. γ m = 2,2-2,4 g/cm 3 . ESCORÇA Gruix entre 10 i 60 km. Representa l’1,6% del volum total.
14. L’ESTRUCTURA INTERNA DE LA TERRA Continental MODEL QUÍMIC Nucli intern Nucli extern Mantell inferior Mantell superior Oceànica NUCLI MANTELL ESCORÇA ASTENOSFERA MODEL DINÀMIC ENDOSFERA MESOSFERA LITOSFERA 6371 km 5100 km 700 km 10-60 km Discontinuïtat de Conrad Discontinuïtat de Gutemberg 2900 km Discontinuïtat de Mohorovicic Discontinuïtat de Repetti Discontinuïtat de Lehmann 100-150 km 400 km Fondària / discontinuïtat
15.
16. Dades geogràfiques : continents que encaixen La deriva continental de Wegener: proves Continent Plataforma continental Solapament Empentes
17. Dades geològiques : formacions similars en continents allunyats La deriva continental de Wegener: proves
18. Messosaurus, rèptil d’aigua dolça Glossopteris, fòssil de falguera Cygnomatus, rèptil terrestre del Triàsic, amb longituds de 3 m Lystrosaurus, rèptil terrestre del Triàsic Dades paleontològiques: estudis d’animals i plantes fòssils suggereixen l’existència d’un únic continent, Pangea. La deriva continental de Wegener: proves
19.
20. b. Hess (1962) va proposar que les dorsals són zones d’expansió en las que es genera escorça oceànica. d. Posteriorment, els treballs de datació paleontològica i isotòpica dels fons oceànics demostraven que els materials són més antics conforme més ens allunyen de l’eix de les dorsals. c. En 1963, Vine y Matthew, van publicar un article on presentaven dades a favor de la brillant però especulativa idea de Hess. En aquest article aportaven mesures d’anomalies magnètiques en els fons marins al sud d’Islàndia. Els registres magnetomètrics mostraven patrons lineals molt clars d’anomalies magnètiques positives i negatives Les anomalies magnètiques eren també simètriques respecte l’eix de la cadena muntanyosa del fons marí. LA TECTÒNICA DE PLAQUES. ANTECEDENTS (3)
21. Altres evidències: distribució de l’activitat sísmica. LA TECTÒNICA DE PLAQUES. ANTECEDENTS (4)
22. Importància de la teoria de la Tectònica de Plaques : Tots els processos geològics poden ser explicats en termes de la teoria de la Tectònica de Plaques.
23. TECTÒNICA DE PLAQUES: FUNDAMENTS Plaques tectòniques : Cada un dels fragments en els que es divideix la litosfera. Hi ha vuit grans plaques: Euroasiàtica, Africana, Nord-americana, Sud-americana, Indoaustraliana, Antàrtica, Pacífica i Nazca, a més d’altres plaques menors i d’algunes microplaques. 1. La litosfera es divideix en un número reduït de plaques rígides que es mouen unes respecte de les altres.
24. 2. Hi ha tres tipus de límits entre plaques : I) Límits divergents: Dorsals oceàniques Rifts continentals II) Límits convergents: Zones de subducció. Zones de col·lisió . III) Límits transformants TECTÒNICA DE PLAQUES: FUNDAMENTS
25. LÍMITS DE PLAQUES (1) 1. LÍMITS DIVERGENTS O CONSTRUCTIUS El tipus d’esforç és extensional . Poden correspondre a límits entre plaques oceàniques (límits constructius, dorsals oceàniques ), o a zones de rifting continental i conques extensives. Dorsals oceàniques : serralades submarines de grans dimensions, caracteritzades per presentar un rift en la zona axial, amb una intensa activitat magmàtica, que correspon a una zona de divergència de plaques. Plataforma continental Dorsal Talús Illes volcàniques Sediments Litosfera Placa A Placa B Litosfera Escorça oceànica Zona de fractura
26. LÍMITS DE PLAQUES (2) A les dorsals oceàniques es genera nova litosfera oceànica a partir de materials procedents de l’interior. A l’eix de les dorsals les roques són d’edat recent i la seva antiguitat s’incrementa a l’allunyar-se de l’eix.
29. 2.-La litosfera s’aprima i es fractura generant-se un rift continental . 3.- Se separen les vores del continent i es forma litosfera oceànica. 1.-Estiramient de la litosfera. 2.- La litosfera s’aprima i es formen fractures de tensió que originen el rift continental. 3.- La descompressió afavoreix la fusió i s’injecten dics de magma formant la litosfera oceànica. 1.-L’acumulació de calor (punt calent) provoca un dom tèrmic . LÍMITS DE PLAQUES (5) MODEL TÈRMIC MODEL TECTÒNIC Per què es divideixen els continents?
30. LÍMITS DE PLAQUES (6) 2. LÍMITS CONVERGENTS O DESTRUCTIUS Zones de subducció : El procés de la subducció consisteix en l’enfonsament a gran escala d’una placa oceànica por sota de altra placa (oceànica o continental), constituint un límit destructiu de plaques litosfèriques. En el límit entre ambdues plaques s’origina una fossa oceànica, i en la placa superior es desenvolupa un arc magmàtic.
31. LÍMITS DE PLAQUES (7) Zones de col·lisió continental : Zona de convergència de dues plaques continentals en la que no hi ha subducció, originada pel tancament d’una conca oceànica. Amb relació a la col·lisió continental tenen lloc fenòmens de compressió i plegaments. A diferència dels processos de convergència en els que intervenen plaques oceàniques, la baixa densitat de l’escorça continental impedeix la subducció .
32. 3. LÍMITS TRANSFORMANTS Límit entre dos plaques en el que no hi ha generació ni destrucció d’escorça, degut a que el moviment d’ambdues plaques no té component perpendicular, ja que és una falla transformant o de cisalla. LÍMITS DE PLAQUES (8) La majoria de les falles transformant es troben sota l’oceà, associat a les dorsals Entre plaques continentals, el sistema de falles de San Andrés és el límit transformant més estudiat Dorsal Dorsal Falla transformant
33. LÍMITS DE PLAQUES (9) Falles transformants Zona de subducció Límits de placa imprecisos Velocitat d’extensió del fons oceànic 2,5 en cm x any
34. DIVERGENT CONVERGENT TRANSFORMANT EXTENSIÓ SUBDUCCIÓ DESPLAÇAMENT LATERAL CONSTRUCTIU (es forma litosfera) DESTRUCTIU (es destrueix litosfera) CONSERVATIU (ni es destrueix ni es forma litosfera) DORSAL / RIFT FOSA i/o SERRALADES DE PLEGAMENT POC IMPORTANT SÍ (basalts) SÍ (andesites) NO SÍ (de focus somer) SÍ (de focus somer, intermedi i profund) SÍ (de focus somer) LÍMITS DE PLAQUES (10) TIPUS DE MARGE MOVIMIENT EFECTE TOPOGRAFIA VULCANISME SISMICITAT
35. EL MOTOR DE LES PLAQUES (1) La Terra en continu moviment: El moviment dels continents és una conseqüència de l’expansió oceànica i el manteniment del volum de la Terra és dóna gràcies a les vores destructives, principalment les de subducció. En eixamplar-se els fons oceànics, els continents situats a banda i banda s’allunyen passivament de la cresta transportats per la placa en el seu moviment.
36. La convecció és el mecanisme que fa moure les plaques litosfèriques. És possible gràcies a l’existència per dessota de la litosfera, d’una zona en estat parcial de fusió, l’astenosfera. La litosfera és arrossegada pel moviment d’àmplies cel·les a l’astenofera. La convecció inclou la litosfera, que és empesa pel magma ascendent a les crestes oceàniques i estirada capa a l’astenofera a les zones de subducció per la litosfera oceànica freda. EL MOTOR DE LES PLAQUES (2)
38. La litosfera subduida és densa i freda. Les pressions del mantell fan que encara sigui més densa. L’extrem de la placa subduida tira d’ella i l'arrossega. Influència de la gravetat EL MOTOR DE LES PLAQUES (4)
39. El cicle de Wilson explica de manera encadenada la creació I la desaparició d’escorça El Cicle de Wilson (1)
40.
41. 0. Situació inicial : Un crató continental envoltat per plaques oceàniques, totalment estable. Absència de processos tectònics i volcànics. El Cicle de Wilson (3)
42. 1. Hot-spot (punt calent) i formació d’un dom : S’inicia com a conseqüència de la irrupció d’un plomall del mantell. En la superfície s’origina un punt calent. Com a resultat es forma un dom i s’inicia un magmatisme bimodal. El Cicle de Wilson (4)
43. 2. Inici de l’ estadi embrionari o de rift continental : L’escorça continental comença a aprimar-se mitjançant el desenvolupament de grabens . En els seus inicis el rift es caracteritza per la formació de conques lacustres i series sedimentàries continentals. El Cicle de Wilson (5)
44. El Cicle de Wilson (6) 3. Avança el procés de rifting i l’aprimament de l’escorça : La depressió tectònica (rift) es invadida pel mar, i es donen processos de sedimentació (dipòsits de sèries sedimentàries marines profundes).
45. El Cicle de Wilson (7) 4. Obertura d’una conca oceànica : Si l’activitat del plomall del mantell continua es pot trencar la l’escorça continental formant-se una nova conca oceànica ( estadi de joventut ). El magmatisme derivat del plomall es concentra al llarg d’una dorsal medio-oceànica, en la que es genera escorça oceànica.
46. El Cicle de Wilson (8) 5 . Quan en un dels marges de la placa, l’escorça oceànica es desprèn i es flexiona degut a la seva elevada densitat comença el procés de subducció ( decadència de la conca oceànica ). Com a resultat de la subducció s’origina un arc magmàtic i en ocasions una conca interna o trans-arc.
47. 6 . La col·lisió continental ( estadi relicte ) entre un marge continental i una zona de subducció és la conseqüència final d’un procés continu de subducció, i origina cinturons muntanyosos i l’engrossament de l’escorça. El Cicle de Wilson (9)
48. El Cicle de Wilson (10) 7. Situació final : Finalment, l’estabilització tectònica, seguida de l’erosió i destrucció del relleu comporta de nou la formació d’una zona cratònica , encara que molt més complexa que el crató inicial.
