La Terra i la tectònica de plaques

1. LA TERRA
I LA
TECTÒNICA
DE PLAQUES
UD 1

2. Ho recordo?
1. Què representa aquesta imatge?
2. Quins efectes té el moviment
d’aquestes plaques?
3. On es distribueixen la majoria de
terratrèmols i de volcans en el
planeta?
4. Com es formen les serralades
muntanyoses?
5. Què és una falla?

3. L’estudi de l’interior de la Terra
MÈTODES DIRECTES:
Es basen en l’observació directa dels materials
que componen la Terra. Només proporcionen
informació dels primers quilòmetres, per la qual
cosa és molt limitada.
a) Anàlisi de roques de la superfície
b) Anàlisi de roques obtingudes mitjançant
perforacions o sondatges
MÈTODES INDIRECTES:
Es basen en càlculs i deduccions obtingudes en
estudiar les propietats físiques i químiques que
posseeix la Terra. Es tracta de mètodes geoquímics i
geofísics. Aquests mètodes només proporcionen
gràfiques, que interpretades, permeten suggerir
hipòtesis sobre la composició i estructura de l’interior
de la Terra.
a) Anàlisi dels meteorits
b) Anàlisi de la gravetat i densitat terrestre
c) Anàlisi de la calor interna (gradient geotèrmic)
d) Anàlisi de les ones sísmiques
1
Els mètodes que han permès conèixer l’estructura i composició de la Terra es classifiquen en:

4. 1.1
Mètodes directes

5. 1.1

6. 1.2
Mètodes indirectes
A. Anàlisi dels meteorits
Cada any cauen sobre la Terra uns 500 meteorits procedents de l’espai. Aquests cossos celestes són
iguals als que van generar els planetes i, per això, aporten informació sobre la composició d’aquests.
Segons la seva composició, es classifiques en:
● Siderits. Són els formats per un 80% a un 90% de Fe i la resta de Ni Comparable al nucli.
● Sideròlits. Són formats per silicats i masses metàl·liques de ferro i níquel. Comparable al mantell.
● Aeròlits o meteorits rocosos. Són formats per silicats de Na, K i Ca, com la majoria de les roques
que constitueixen l’escorça terrestre.

7. 1.2
Mètodes indirectes
B. Anàlisi de la gravetat i densitat terrestres
La intensitat de la gravetat no és igual a tota la superfície terrestre. Com que la gravetat depèn de la
massa, això indica que hi ha zones de la Terra amb més massa per unitat de volum és a dir, amb més
densitat que d’altres. L’estudi de la gravetat terrestre ha permès deduir que:
● L’escorça oceànica presenta major intensitat gravitatòria que l’escorça continental. Aquest fet fa
suposar que tenen una composició diferent. L’escorça oceànica està formada per basalt
(densitat=3 g/cm3) i la continental, per granit (densitat=2,7 g/cm3)..
● Les muntanyes presenten menor gravetat que les planúries, la qual cosa permet deduir que el gruix
de l’escoça en les planúries és menor.

8. 1.2
Mètodes indirectes
C. Anàlisi de la calor interna (gradient geotèrmic)
A mesura que ens endinsem cap a l’interior de la Terra la temperatura va augmentant. En els primers
quilòmetres s’ha comprovat que augmenta aproximadament uns 3 ºC cada 100 m. És evident, però, que
no pot augmentar així fins al centre de la Terra, ja que arribaríem fins als 180.000 ºC. A partir dels 200 km
el gradient disminueix i la temperatura augmenta més lentament.
Aquest augment de la temperatura en funció de la profunditat permet deduir que la temperatura interna
és tan elevada que alguns materials poden arribar a fondre’s. Això explica l’existència de capes internes
de comportament líquid. Se suposa que la temperatura del nucli és de 4600 ºC.

9. 1.2
Mètodes indirectes
D. Anàlisi de les ones sísmiques
La major part dels coneixements sobre la composició i l’estructura de la Terra
s’han obtingut a partir de l’estudi de la propagació de les ones sísmiques que
s’originen en l’hipocentre o focus del terratrèmol i que es propaguen des del
punt superficial que li correspon i que s’anomena epicentre
Aquestes ones són elàstiques, tenen capacitat de reflexió i refracció, de forma
semblant a les ones lluminoses.

10. 1.2
Tipus d’ones sísmiques

11. 1.2
El mètode sísmic: ones P i ones S

12. 1.2
El mètode sísmic: ones P i ones S

13. 1.2
El mètode sísmic: les discontinuïtats

14. 1.2
El mètode sísmic: les discontinuïtats

15. 1.2
El mètode sísmic: les discontinuïtats

16. 1.2
El mètode sísmic: les discontinuïtats

17. Estructura interna de la geosfera
2

18. 2

19. Model estàtic o químic
2.1 Aquest model es basa en el tipus de molècules que constitueixen les diferents capes. S’hi
distingeixen tres capes: l’escorça, el mantell i el nucli.

20. Model dinàmic o físic
2.2 Es fonamenta en l’estat de la matèria (sòlid o líquid) en què es troben les capes. S’hi distingeixen les
següents capes: la litosfera, la mesosfera i l’endosfera (nucli extern i nucli intern)
100 km de gruix
Arriba fins als 2.900 km de profunditat
Arriba fins als 5.150 km de profunditat
Arriba fins al centre (6.371 km)

21. Litosfera i mesosfera
LITOSFERA:
● Capa sòlida, constituïda per l’escorça i la part superior del mantell (mantell residual).
● Té un gruix mitjà de 100 km (als oceans és prima i als continents arriba fins a 250 km de gruix).
● Està dividida en fragments anomenats plaques tectòniques o litosfèriques, que suren a sobre de la
mesosfera i que es mouen empeses per corrents de convecció.
● Les friccions i els xocs entre les plaques generen terratrèmols, volcans i cadenes de muntanyes, que
presenten una gran quantitat de plecs i falles.
3

22. Litosfera i mesosfera
MESOSFERA:
● Capa sòlida amb capacitat de fluir. La part inferior se situa a sobre de la capa D que hi ha entre el mantell i
el nucli.
● La capa D és una capa molt activa on s’hi produeixen reaccions químiques de transformació molecular
entre els materials del nucli i del mantell, que desprenen molta energia calorífica.
● La calor despresa eleva la temperatura d’enormes masses de materials del mantell, que poden ascendir
cap a la litosfera, generant corrents de convecció que són capaços de desplaçar les plaques tectòniques.
3

23. La deriva dels continents
Cap a 1912, Alfred Wegener (1880-1930) publicava L’origen dels continents i oceans on
desenvolupa la teoria de la deriva continental.
● Wegener suggeria que fa aproximadament 200 milions d’anys hi havia un únic
supercontinent anomenat Pangea (pan=tot, gea=terra) que estava envoltat per un
immens oceà, Panthalassa.
● Segons Wegener, aquest supercontinent començà a dividir-se en fragments que es
van anar desplaçant, allunyant-se els uns dels altres fins arribar a la posició actual.
● Per defensar aquesta hipòtesi, va aportar les proves següents:
4
a) Proves geogràfiques
b) Proves geològiques
c) Proves paleoclimàtiques
d) Proves paleontològiques

24. La deriva dels continents
4
La hipòtesi de la deriva dels continents es va rebutjar, perquè no explicava com es va fragmentar Pangea ni quina força va
moure els continents fins a la posició actual.

25. La deriva dels continents
4

26. Paleomagnetisme
5
En els magmes, els cristalls del mineral de ferro magnetita s’orienten segons el camp magnètic terrestre. Quan
el magma es refreda, s’origina una roca ígnia a l’interior de la qual els cristalls de magnetita es disposen
orientant-se segons el cap magnètic terrestre.
L’orientació del camp magnètic
terrestre s’ha invertit diverses vegades al
llarg de la història de la Terra.
Polaritat magnètica normal, quan el pol
N magnètic coincideix amb el pol N
geogràfic.
Polaritat magnètica invertida, quan el
pol N magnètic coincideix amb el pol S
geogràfic.
La Terra actua com un imant immens, amb un pol nord i un pol
sud magnètics que es poden detectar amb una brúixola.

27. Paleomagnetisme
5
http://educypedia.karadimov.info/library/SeafloorMagnet.sw
f

28. Teoria de la tectònica de plaques o tectònica global
6
● La litosfera està dividida en fragments que reben el nom de plaques tectòniques.
● Les plaques suren i es mouen sobre la mesosfera, empeses pels corrents de convecció.
● L’exploració dels fons marins va permetre descobrir llargues i elevades cadenes de muntanyes,
anomenades dorsals oceàniques i bandes de roques ígnies amb diferent polaritat magnètica,
disposades simètricament respecte de l’eix de la dorsal.
● Aquestes descobertes han permès explicar la separació dels continents mitjançant l’expansió del fons
oceànic.

29. Plaques tectòniques
6.1
La litosfera és la capa sòlida, situada sobre la mesosfera. Està formada per l’escorça i pel mantell residual. Es
distingeixen dos tipus de litosfera:
● Litosfera oceànica. Situada sota els oceans. Formada per escorça basàltica. Té uns 65 km de gruix.
● Litosfera continental. Constitueix els continent. Formada per escorça granítica. Té un gruix d’uns 250
km. El mantell residual està format per la roca magmàtica peridotita.
El moviment de les plaques i el contacte
entre elles dóna lloc a tres tipus de marges,
límits o vores de placa:
● Marges constructius
● Marges destructius
● Marges passius

30. Plaques tectòniques
6.1

31. Plaques tectòniques
6.1
Animació moviment dels límits de placa

32. Mapa de les plaques tectòniques
6.1

33. Les dorsals oceàniques i la vall del Rift
6.2
● Les dorsals són serralades immenses de fins a 3000 m d’alçària i 1500 km d’amplada que recorren
longitudinalment el fons dels oceans.
● Estan dividits per una vall central allargada i estreta que rep el nom de rift. Es tracta d’una fossa tectònica
originada per l’enfonsament del terreny en trencar-se en blocs que descendeixen de nivell.
● Són límits constructius. El magma del mantell es refreda i es forma nova placa.
Animació formació Rift Valley

34. Les dorsals oceàniques i la vall del Rift
6.2

35. Col·lisió de plaques
6.3
● Les zones de col·lisió entre plaques són zones amb terratrèmols, volcans i formació de muntanyes.
● Segons els tipus de plaques que col·lideixen es distingeixen tres tipus de contactes:
A. Col·lisió d’una placa oceànica i una placa continental
B. Col·lisió de dues plaques oceàniques
C. Col·lisió de dues plaques continentals
A. Col·lisió d’una placa oceànica i una placa continental
La placa oceànica, més prima i densa, subdueix (s’enfonsa)
sota de la continental.
Com que hi ha molta fricció s’originen terratrèmols. A la zona
de subducció s’originen depressions o fosses submarines que
poden oscil·lar entre 8 i 12 km de profunditat.
El plegament dels sediments forma els prismes d’acreció.
Quan la placa s’enfonsa, els materials es fonen i es formen
masses de magna que pugen a través de l’escorça i originen
serralades volcàniques de tipus andí.

36. Col·lisió de plaques
6.3
B. Col·lisió de dues plaques oceàniques
Quan xoquen dues plaques oceàniques, també hi ha subducció.
Una de les plaques llisca i s’enfonsa sota de l’altra.
En aquestes zones també hi ha una intensa activitat sísmica i
volcànica.
Els magmes que ascendeixen formen volcans, que es disposen
seguint una línia corba, un arc, i per això s’anomenen arcs d’illes.
També es formen fosses submarines molt profundes.
Són exemples d’arcs d’illes volcàniques els arxipèlags de Japó, les
Filipines, Indonèsia. Les fosses submarines més profundes són la
fossa de les Mariannes (11.033 m), la del Japó (10.307 m) i la de
Filipines (11.516 m)

37. Col·lisió de plaques
6.3
C. Col·lisió de dues plaques continentals
Quan xoquen dues plaques continentals, com que són molt
gruixudes i tenen una baixa densitat, cap de les dues s’enfonsa a
sota de l’altra. Aquest tipus de col·lisió s’anomena obducció.
Aquestes zones presenten una forta sismicitat, però un grau de
vulcanisme baix perquè no hi ha formació de magmes.
En aquestes col·lisions es formen grans serralades en plegar-se els
sediments que hi havia entre els dos continents.
L’Himalaya, els Alps i els Pirineus són exemples de serralades
formades per obducció.
Animació formació de l'Himalaya

38. Les falles transformants
6.4
Són les zones en les quals es produeix un fregament lateral entre dues plaques contigües que es mouen en
sentits oposats.
En aquestes zones hi tenen lloc forts terratrèmols.
Les falles transformants són molt abundants en les dorsals oceàniques.
La falla de San Andrés (Californa, USA)

39. Distribució de terratrèmols i volcans
7
Els volcans i els terratrèmols es distribueixen seguint els límits de les plaques.
Als marges constructius (rift) es produeixen volcans de fissura, de lava basàltica molt fluida.
Als marges destructius (subducció) s’originen volcans puntuals, de lava àcida, més viscosa i d’erupcions
violentes.
Cal destacar l’anomenat cinturó de foc del Pacífic.
Animació distribució de volcans i terratrèmols