Geodinàmica interna: Estructura de la Terra, tectònica de plaques i riscos geològics

I 13 flashcards i 5 preguntes més al document.

Text del document

PLAQUES TECTÒNIQUES DISTRIBUCIÓ DE VOLCANS I SISMES RESUM MAGMATISME I VULCANISME Magma: és una barreja de material rocós fos, pot contenir fases sòlides (cristalls i roques) i gasos dissolts. Factors que influeixen en la cristal·lització d’un magma: •​ Composició química •​ Temperatura •​ Contingut de gasos •​ Viscositat •​ Densitat On es formen els magmes •​ Es formen en zones profundes de la Terra on les condicions de pressió i temperatura permeten la fusió parcial de les roques. •​ Entre 30 i 200 Km (mantell superior i escorça inferior) en condicions anhidres. •​ La presència d’aigua, fa baixar la temperatura de fusió.

Propietats fisicoquímiques dels magmes: •​ Elements més abundants: O, Si, Al, Ca, Fe, Mg, Na i K. (fusió de les roques de la base de l’escorça i del mantell superior). •​ La composició d’un magma se sol expressar en termes d’òxids: SiO2, Al2O3, CaO... •​ L’òxid més important és la Sílice (SiO2), entre 50% i 70%. •​ Poden tenir fins 10% de vapor d’aigua i altres gasos. •​ La temperatura dels magmes depèn de la seva composició química.

–​ Magmes pobres en SiO2 (bàsics) 1200C i 1000C –​ Magmes rics en SiO2 (àcids) 700 i 900C •​ La viscositat és la resistència a fluir –​ Magmes pobres en SiO2 - viscós +fluid –​ Magmes rics en SiO2 + viscós - fluid •​ La densitat regula el comportament del magma respecte les roques encaixants i també la dels cristalls dins la cambra.

–​ Magmes bàsics + densos –​ Magmes àcids -densos Propietat Magma Àcid (Fèlsic) Magma Bàsic (Màfic) Contingut de sílice (𝑆𝑖𝑂2) Alt, superior al 65% Baix, entre el 45% i el 53% Viscositat Molt alta (flueix amb dificultat) Baixa (molt fluid) Temperatura Baixa, generalment inferior a 800 °C Alta, entre 900 °C i 1.200 °C Composició química Ric en sodi, potassi i alumini Ric en ferro, magnesi i calci Color de la roca resultant Clar (tons grisos, rosats o blancs) Fosc (tons negres, verdosos o gris fosc) Contingut de gasos Alt (retinguts fàcilment per la viscositat) Baix (els gasos s'escapen fàcilment) Tipus d'erupció Explosiva i violenta Efusiva i tranquil·la (colades de lava) Rocàs volcànica comuna Riolita (o obsidiana i pumita) Basalt TIPUS DE MAGMES SEGONS EL SEU ORIGEN •​ MAGMES PRIMARIS: conserven la composició química de la roca que els ha originat ​Magmes residuals formats en el procés de formación de la Terra.

​Per fusió posterior de roques. •​ MAGMES SECUNDARIS O DERIVATS: han patit processos de mescla, diferenciació o assimilació. TIPUS DE MAGMES PRIMARIS •​ Segons la zona de procedència: –​ Magmes granítics: % elevat de sílice, procedeixen de la fusió de roques de l’escorça continental. –​ Magmes basàltics: poca sílice. 3 tipus: •​ Toleítics: produïts a les dorsals oceàniques. A partir de la fusió de peridotites, ascensió ràpida) •​ Alcalins: rics en Na i K. Magmatisme intraplaca i punts calents. A partir de peridotites, ascensió lenta) •​ Calcoalcalins: rics en Ca i Mg. Zones de subducció (per fusió de l’escorça oceànica).

PROCESSOS DE FORMACIÓ DELS MAGMES SECUNDARIS •​ MESCLA: barreja de 2 o més magmes primaris. •​ DIFERENCIACIÓ: quan alguns minerals comencen a solidificar-se, canvia la composició original del magma. •​ ASSIMILACIÓ: quan un magma reacciona amb les roques encaixants. ASCENCIÓ D’UN MAGMA •​ Un magma té tendència a ascendir perquè les roques foses ocupen més volum que les sòlides, per tant, la densitat del magma és menor que el de les roques que l’envolten.

FACTORS QUE AFAVOREIXEN O DIFICULTEN L’ASCENCIÓ D’UN MAGMA •​ A + fondària més pressió més li costarà pujar •​ Fractures zones de menys pressió afavoreix l'ascensió •​ +viscositat més dificultat per pujar ESTRUCTURES ORIGINADES PER UN MAGMA •​ INSTRUSIVES: el magma solidifica a l’interior, no arriba a la superfície plutòniques o filonianes. Roques –​ Dics, sills o filons (esquerdes) –​ Lacòlits (plans estratificació, forma de cúpula) –​ Lopòlits (plans estratificació, forma de plat) –​ Batòlits (masses grans de magma) •​ EXTRUSIVES: el magma solidifica a la superfície terrestre roques volcàniques. –​ Volcans –​ Colades VULCANISME Cada any entren en erupció uns 50 volcans al món.

Volcà actiu: emet lava, gasos o mostra activitat sísmica. Volcà apagat o dorment: està inactiu des de fa temps però encara pot entrar en erupció. Volcà extingit: ja no pot produir mai més cap erupció. Una zona volcànica es considera activa si ha tingut algun registre d’activitat durant l’Holocè (12.000 anys a l’actualitat) ANATOMIA D’UN VOLCÀ PRODUCTES VOLCÀNICS ●​ lava ○​ Roques en estat líquid i amb alguns minerals sòlids, es forma quan el magma arriba a la superfície i els gasos es volatilitzen. ○​ La temperatura de la lava quan arriba a la superfície és de 900C – 1200C.

○​ Laves bàsiques (basàltiques) molt fluides extenses colades volcans en escut ○​ Laves àcides poc fluides solidifiquen prop del con volcans alts i amb molt pendent. ●​ gasos (80%vapor d’aigua, CO2, òxid de sofre i sulfur d’hidrogen). ○​ S’escapen quan el magma arriba a la superfície columnes de gas ○​ El més abundant és el vapor d’aigua (60-90%), una part ve del magma, i l’altra de l’aigua superficial o subterrània que es vaporitza. ○​ Altres: CO2, H2S, SO2, SO3, HCl...

●​ piroclasts: cendres, lapil·li i bombes i blocs Classificació dels piroclasts segons la mida Tipus de piroclast Mida (Diàmetre) de Descripció i característiques visuals Cendres volcàniques Menys mm 2 Partícules extremadament fines com pols o sorra granelluda. Lapilli Entre 2 mm i Petites pedres similars a la grava, sovint amb 64 mm aspecte porós. Bombes volcàniques Més de 64 mm Grans fragments arrodonits o expulsats de forma líquida/plàstica. Blocs volcànics Més de 64 mm Grans fragments sòlids i angulars, directament de l'estructura del volcà.

aerodinàmics, trencats La dinàmica d’una erupció depèn de: ●​ la viscositat del magma (dir prop a l’òxid de silici) ●​ el percentatge de gasos dissolts que conté ●​ si es topa amb un reservori d’aigua Magma poc viscós → fluid → poc SiO2 → els gasos s’escapen tranquilament. Magma viscós → molt SiO2 →els gasos tenen dificultats per sortir → s’acumulen → explosions molt violentes. ★​ Erupcions freatomagmàtiques: es produeixen quan el magma, en ascendir, es troba un aqüífer. Molt violentes. CLASSIFICACIÓ DE L’ACTIVITAT VOLCÀNICA L’Índex d’explosivitat volcànica (IEV) és una mesura de la perillositat potencial d’una erupció.

L’IEV té en compte: ●​ volum total de material emès ●​ volum de piroclasts expulsats ●​ l’alçària de la columna eruptiva ●​ durada de l’erupció. S’assigna un nombre entre el 0 i el 8 a l’activitat d’un volcà durant una erupció determinada. S’usa per classificar les erupcions. ESTRUCTURES VOLCÀNIQUES •​ VOLCANS EN ESCUT: cons molt amples, de poca alçada, formats per l’acumulació de colades de lava (fluides, viscositat baixa). •​ VOLCÀ COMPOST O ESTRATOVOLCÀ: con format per l’alternança de capes de lava i de piroclasts (viscositat mitjana). •​ CON D’ESCÒRIES: no es formen colades, només piroclasts (viscositat elevada).

•​ DOMS VOLCÀNICS: estructures abruptes sobre el crater, solidifica a la part superior de la xemeneia (viscositat molt elevada) •​ CALDERA: depressió circular (2-20 Km) formada per l’esfondrament de la cambra magmàtica o una explosió molt forta. •​ Núvols roents o colades piroclàstiques: quan un magma és molt viscos i els gasos superen la viscositat, el gas surt de cop amb piroclasts que cauen pels vessants. •​ Lahars: colades de fang en els vessants del con (aigua+piroclasts) FASES D’UN EPISODI ERUPTIU ●​ Fase preliminar: registre de senyals anòmals a la zona volcànica, anomenats fenòmens precursors, quan encara no hi ha activitat.

L’ascens magmàtic pot provocar l’emissió de gasos que alterern la composició química de les fumaroles o els aqüífers, eixams sísmics, deformació bombament) de la superfície i canvis gravimètrics. ●​ Fase eruptiva: el sòl s’esquerda i surten els productes volcànics. Pot començar amb un IEV i evolucionar amb un superior o inferior. ●​ Fase terminal: les emissions i eixams sísmics són cada vegada menors, es produeix una deformació (esfondrament) de la superfície i, finalment el volcà entra en repòs. ESTATS D’UN VOLCÀ •​ ACTIU: quan emet lava, gasos o mostra activitat sísmica. •​ APAGAT O DORMENT: inactiu des de fa temps, però pot entrar en erupció. •​ EXTINGIT: no pot fer cap més erupció.

TIPUS DE VULCANISME SEGONS EL SEU CONTEXT TECTÒNIC ●​ Punt calent (hot spot): quan el material calent del mantell inferior arriba a una profunditat d’unes desenes de quilòmetres, allà es fon per descompressió i segueix el seu camí cap a la superfície. Ex: Illes de Hawaii ●​ Quan el mantell situat sobre una zona de subducció s’hidrata al rebre aigua expulsada de la placa. Ex: volcans dels Andes ●​ Quan un sistema important de fractures, zona de rift, descomprimeix material calent situat sota la litosfera. Ex: Rift d’Àfrica Riscos sismes i volcans SISMICITAT •​ És la probabilitat de que es produeixi un terratrèmol destructiu en una determinada regió.

•​ És la distribució espacial i temporal dels sismes en funció de les seves característiques. •​ És el fenomen més destructiu. •​ El 90% dels sismes es concentren als límits de plaques. ▪​ Cinturó circumpacífic: segueix totes les fosses oceàniques i arcs insulars d’aquest oceà i a les falles transformants d’Amèrica del Nord. Zona de subducció i de falles transformants. ▪​ Cinturó mediterrani i transasiàtic: S’inclouen totes les serralades al voltant del Mediterrani, Àsia Menor i Central, el Caucas, l’Himàlaia i el Tibet. Col·lisió entre plaques continentals. ▪​ Cinturó de dorsals oceàniques: Inclou les dorsals i la zona del Rift Valley.

Àrees de distensió fortament fracturades, a través de les quals s’incorpora magma a la litosfera. LA SISMICITAT A LA PENÍNSULA IBÈRICA •​ Zona de sismicitat moderada (s’hi pot produir un sisme destructiu en un interval de temps superior a 100 anys). •​ La màxima probabilitat correspon als Pirineus i a les serralades Bètiques. •​ Les fractures responsables d’aquests sismes són degudes a la col·lisió de les plaques Eurasiàtica i Africana. Al mig ha quedat la subplaca Ibèrica. •​ La probabilitat que hi hagi un terratrèmol capaç de causar danys en un interval de 50 anys és del 70%.

LA SISMICITAT A CATALUNYA •​ Hi ha dues zones amb una probabilitat sísmica més elevada: –​ Pirineus, Prepirineus i Serralada Transversal: àrea de sismes més importants. Es van formar pels moviments entre la subplaca Ibèrica i la placa Eurasiàtica. –​ Sistema Mediterrani Català: menor sismicitat. Hi predomina la distensió i conté moltes falles, lligades al sistema de rift postalpí. CONVIURE AMB ELS RISCOS 1.​ VIGILÀNCIA I PREDICCIÓ Per predir qualsevol fenomen perillós amb precisió i determinar la probabilitat que tingui lloc en una zona concreta cal fer el següent: ●​ Elaborar estudis topogràfics i geològics detallats per detectr alteracions en algun paràmetre.

●​ Instal·lar una xarxa de sensors per enregistrar dades, com per exemple les boies tsunami. ●​ Establir un centre de vigilància i predicció on es recullin aquestes dades i s’estudiin. 2.​ EL RISC VOLCÀNIC Els volcans més ben estudiats compleixen els 3 punts anteriors. L’estudi de la periodicitat i de l’activitat eruptiva d’un volcà permet determinar el valor de l’índex d’explosivitat volcànica (IEV): els volcans amb valors més baixos de l’IEV tenen erupcions més freqüents que els de valors més alts. Tot i que no és gaire exacte, dona indicis de predicció perquè un volcà entri en erupció.

Fenòmens precursors i mètodes de monitoratge d’una zona volcànica: Fenomen precursor 🌋 Ascens del magma 📈 Inflament del volcà 💨 Fumaroles 🌡️ Escalfament 💧 Canvis hidrotermals 🔊 Tremolor volcànica ⚖️ Canvis de massa ​ Què es monitoritza Sismicitat → sismòmetres Deformació → GPS, inclinòmetres, InSAR Gasos volcànics → SO₂, CO₂, etc.

Temperatura → sensors tèrmics Temperatura/composició de l'aigua Vibracions → sismòmetres Gravimetria 3.​ EL RISC SÍSMIC L’estudi de la dilatància, és a dir, quan l’acumulació de fortes tensions esponja les roques i n’eixampla les petites esquerdes preexistens, permet determinar alguns fenòmens precursors, com ara deformacions del terreny, alteracions en la conductivitat elèctrica o la gravimetria, o augment de radó a l’aire. Però encara no és possible predir amb certesa on, quan i com es produirà un terratrèmol.

La predicció a llarg termini amb estudis estadístics de freqüència, mostra que els sismes tendeixen a afectar zones adjacents sense cavalcar-se i traçant el contorn de les plaques tectòniques. Per tant, les zones que no han estat afectades per terratrèmols en els darrers anys tenen més probabilitat de patir-ne en els següents. Aquest fet s’anomena llacuna sísmica. 4.​ LA GESTIÓ DEL RISC La població exposada ha d’estar preparada pel fenomen perillòs. Mesures preventives: accions que es fan abans del fenomen perillòs. Mesures correctores: accions que es duen a terme quan ja s’està produint o s’ha produit el perill.

Estudi de la zona → mapes de perillositats→ ordenació territorial (que disminueix l’exposició al perill). Les zones més exposades en cas de vulcanisme són les valls i les zones pròximes al cràter. Les zona més sensible en cas de tsunami és la línia de costa. La construccció de llars i infraestructures ha de seguir una normativa que els permeti suportar fins a un cert llindar del fenomen al qual estan exposades. (Ex: per evitar l’acumulació de cendres en teulades, cal que aquestes tinguin un cert pendent. Per evitar l’esfondrament d’edificis, cal que siguin sismoresistents.

A patir dels coneixements que es disposin de la regió, s’han d’elaborar protocols d’actuació per quan es produeixi el fenomen perillós. Ex: els plans d’evacuació per una erupció volcànica permeten evacuar la població de manera lògica i ordenada. O bé, formalitzar el moment d’emetre senyals d’alerta a través de dispositius mòbils, per alertar la població i minimitzar els danys d’un tsunami imminent. La mesura preventiva més factible és l’educació de la població: fer simulacres o posar senyals que indiquin a la població cap a on s’han de dirigir, elaborar plans educatius i organitzar actes de sensibilització.

Quan s’inicia el fenomen perillos (erupció, terratrèmol, tsunami), els protocols s’han de posar en marxa. Però, a part, hi ha altres mesures correctores per reduir el risc just en aquest moment. Ex: el semàfor volcànic (que informa la població del moment de l’erupció en què es troba el volcà i com han d’actuar), llençar aigua o sorra a una colada de lava per desviar-la, apilar sacs de sorra a l’entrada d’un habitatge per evitar que s’inundi pel tsunami. 1.​ RISCOS AMBIENTALS El risc geològic és la possibilitat que un fenomen o procés geològic perillós provoqui danys sobre les persones, les infraestructures, els béns o el medi ambient.

Depèn de la perillositat del fenomen, l’exposició dels elements afectats i la seva vulnerabilitat. Alguns poden ocasionar catàstrofes. *Risc: possibilitat que un fenomen perillós provoqui danys. Exemple: un terratrèmol de magnitud elevada en una zona deshabitada pot tenir alta perillositat però poc risc. El mateix terratrèmol sota una ciutat tindrà un risc molt més elevat. RISC = perillositat x danys a les persones RISC = perillositat x exposició x vulnerabilitat El risc ve determinat pels tres paràmetres següents: Perillositat: probabilitat que es produeixi un fenomen determinat, relacionada amb la freqüència i la magnitud.

Es té en compte el període o temps de retorn (interval de temps mitjà entre dos esdeveniments). Exposició: Nombre de víctimes i béns potencials afectats per un fenomen natural. El grau d’exposició està molt relacionat amb la densitat de població de la zona on hi ha un perill determinat. Vulnerabilitat: Grau de dany esperat sobre les persones i béns sotmesos al fenomen. Està molt lligada a les mesures de protecció davant d’una catàstrofe. Classificació dels riscos ambientals segons el subsistema que afecten: ●​ Geodinàmics externs ●​ Geodinàmics interns ●​ Extraterrestres ●​ Meteorològics ●​ Biològics *Un risc induït és quan és causat per les activitats humanes.

2.​ IMPACTES AMBIENTALS Un impacte ambiental és l’alteració o modificació de les característiques del medi ambient provocada, directament o indirectament, per una activitat humana, que pot produir efectes positius o negatius sobre els ecosistemes, els recursos naturals i la societat. Exemple: la construcció d’una carretera pot provocar desforestació, fragmentació d’hàbitats, erosió i contaminació acústica, però també pot generar efectes socioeconòmics positius. *Impacte ambiental: alteració del medi causada per una activitat, especialment humana.

3.​ GESTIÓ AMBIENTAL La gestió ambiental és el conjunt d’actuacions que duen a terme les Administracions públiques per tal d’evitar les conseqüències dels diferents riscos ambientals sobre l’activitat humana. Tipus de mesures: ●​ Predictives: actuacions que permeten preveure o anticipar els possibles impactes ambientals d’una activitat abans que es produeixin, mitjançant estudis, models, seguiment i sistemes de predicció. Es fan mitjançant instruments especialitzats i l’anàlisi de les dades que se n’exteruen. Les erupcions volcàniques, poden venir precedides dels fenòmens precursors.

Els sistemes de monitoratge permeten determinar les àrees de coneixementrisc i elaborar mapes de perillositat i de vulnerabilitat. A partir d’aquests, s’elabora una cartografia de riscos. ●​ Preventives: Actuació destinada a evitar o reduir un impacte ambiental abans que es produeixi. ➢​ Planificació i ordenació del territori: decidir els usos del territori tenint en compte les característiques del medi, els riscos i la sostenibilitat. ➢​ Legislació ambiental: conjunt de normes que regulen les activitats humanes per protegir el medi ambient i prevenir o minimitzar els impactes ambientals.

➢​ Educació ambiental: conscienciar i formar la societat per afavorir actituds i comportaments responsables amb el medi ambient. ●​ Correctores: Actuació destinada a reduir o eliminar un impacte que ja s’ha produït. ➢​ Recuperar total o parcialment, les condicions existents abans que es produeixi l’esdeveniment. ➢​ Actuacions de restauració o integració ambiental. ➢​ Mitigar danys.

🌋 Exemple: terratrèmol ●​ Perillositat: «En aquesta zona hi ha una elevada probabilitat que es produeixi un terratrèmol de gran magnitud.» ●​ Exposició: «A la zona afectada hi ha una ciutat amb 100.000 habitants i nombroses infraestructures.» ●​ Vulnerabilitat: «Els edificis antics de la ciutat són poc resistents als terratrèmols i poden patir danys importants.» ●​ Risc: «Un terratrèmol de gran magnitud en aquesta zona podria provocar nombroses víctimes i importants danys materials.» 🌊 Exemple: inundació ●​ Perillositat: «El riu pot experimentar crescudes importants durant episodis de precipitacions intenses.» ●​ Exposició: «Hi ha habitatges i infraestructures construïts a la plana d’inundació del riu.» ●​ Vulnerabilitat: «Els habitatges situats a la zona inundable no disposen de mesures de protecció davant les inundacions.» ●​ Risc: «Una inundació podria provocar danys importants als habitatges i a les infraestructures i afectar la població.» ⛰️ Exemple: esllavissada ●​ Perillositat: «El vessant presenta una elevada probabilitat de patir esllavissades després de períodes de pluges intenses.» ●​ Exposició: «Una carretera transcorre per la part inferior del vessant.» ●​ Vulnerabilitat: «La carretera no disposa de sistemes de protecció davant la caiguda de blocs.» ●​ Risc: «Una esllavissada podria tallar la carretera i provocar accidents.» 🧠 Truc PERILLOSITAT = què pot passar?​ EXPOSICIÓ = què/persones hi ha?​ VULNERABILITAT = com de fàcil és que es faci malbé?​ RISC = quins danys podem tenir?

👉 Per exemple: «Hi ha probabilitat d’una inundació» = perillositat.​ 👉 «Hi ha un poble dins la zona inundable» = exposició.​ 👉 «Els habitatges són molt vulnerables a l’aigua» = vulnerabilitat.​ 👉 «La inundació podria causar 2 milions d’euros de danys» = risc. TEMA 1: LA GEOSFERA Introducció • La geosfera és la part sòlida de la Terra. • Està formada per capes concèntriques: l’escorça, el mantell i el nucli. • Per estudiar l’interior de la Terra, els científics analitzen les dades que aporta el mètode sísmic. • La Terra es comporta com si en el seu interior tingués un gran imant, el resultat del qual és el camp magnètic terrestre. CONTINGUTS • 1. Mètodes d’estudi de l’interior de la Terra.

• 2. Els terratrèmols. • 3. La calor interna de la Terra i l’energia geotérmica. • 4. El magnetisme terrestre i la magnetització de les roques. • 5. Gravimetria. 1. Mètodes d’estudi de l’interior de la Terra • Directes: – Mostres de roques en mines o perforacions (màxim 12 Km) – Roques amb diamants (200 Km) – Roques del mantell superior i escorça oceànica que per tectònica afloren a la superfície. – Meteorits • Indirectes: Mètodes geofísics que interpreten les dades obtingudes en els aparells. – Mètodes sísmics: propagació de les ones sísmiques. 🡪Estructura i composició. – Mètodes tèrmics: temperatura de l’interior de la Terra. 🡪 Flux de calor. – Mètodes magnètics: magnetisme terrestre.

🡪 variacions del camp magnètic. – Gravimètrics: gravetat terrestre. 🡪 Distribució de masses i densitat, i estudis d’isostàsia. 2. Els terratrèmols: una imatge de l’interior de la Terra • Els terratrèmols es produeixen quan l’energia elàstica emmagatzemada a les roques s’allibera sobtadament, aquest procés genera ones sísmiques. • La major part dels terratrèmols es produeixen pel lliscament sobtat de dues masses de roques al llarg de falles. • Sismologia: branca de la geofísica que estudia els sismes. • Sismògraf: aparell que mesura els sismes. • Sismograma: representació gràfica que fa el sismògraf.

PARTS D’UN SISME Generació dels sismes • Mecanisme del REBOT ELÀSTIC: Quan les roques es deformen, emmagatzemen energia, quan es supera la resistència d’aquestes roques, aquesta energia s’allibera en forma d’ones sísmiques a partir d’un punt, el focus. El desplaçament de materials que comença al focus, provoca un increment dels esforços i el moviment es propaga per tota la falla. Quan finalitza el moviment, tot el sistema es troba en relaxació perquè ja no hi ha esforços acumulats. Si els esforços continuen, al cap d’un temps, hi haurà un altre terratrèmol: rèplica. 2.1.

Les ones sísmiques • L’energia alliberada pels sismes es propaga en forma d’ones elàstiques que viatgen per l’interior de la Terra amb velocitats que dependran del material que travessen. • Ones P (primàries): són les més ràpides. Comprimeixen i dilaten el medi que travessen, impliquen un canvi de volum. Quan cessa el moviment, els sòlids, els líquid i els gasos s’oposen a un canvi del seu volum, es recuperen elàsticament i tornen a la seva posición original. • Les ones P es propaguen per tots els materials (líquids, sòlids i gasos). • Ones S (secundàries): són més lentes i provoquen un moviment transversal a la direcció de propagació de les ones, és a dir, impliquen un canvi de forma.

• Les ones S no es propaguen pels líquids ni gasos (aquests materials no s’oposen al canvi de forma). • Les ones S només es propaguen pels sòlids. • Les ones superficials: es formen quan les ones P i S arriben a la superfície terrestre, a l’epicentre. • Provoquen moviments tant verticals com laterals en els materials superficials. DISCONTINUÏTATS • Les discontinuïtats de l’interior de la Terra són superfícies que separen les capes amb diferents velocitats de propagació de les ones. • Les ones P i S es poden reflectir i refractar en aquestes discontinuitats. • La diferència de velocitat de propagació de les ones P i S s’utilitza per localitzar els terratrèmols.

Localització dels sismes per triangulació 2.2. Intensitat i magnitud dels terratrèmols • 1 any 🡪 800.000 sismes • 30.000 són notats per persones • 100 causen grans destrosses • La majoria passen en zones despoblades • Cada any hi ha uns 15 sismes destructius. LA INTENSITAT DELS SISMES • Mesura els danys que provoca. • L’escala de Mercalli modificada (d’MSK) divideix els sismes en 12 graus d’intensitat en funció dels danys que causen (núm romans).

• Un mateix sisme pot tenir moltes intensitats diferents en funció de varis factors (proximitat al focus sísmic, densitat de població, naturalesa dels materials, tipus de construcció...) LA MAGNITUD • És una mesura física que valora l’energia que allibera un sisme i s’obté a partir dels sismogrames. • S’usa l’escala de Richter, que té com a referència l’amplitud de l’ona sísmica més gran enregistrada i el període de màxima amplitud d’aquesta ona (no arriba al 9) • M= log A/B + C • Mai s’han registrat sismes de magnitud superior a 9, això implicaria un moviment de masses més grans del que és possible a la Terra.

• Hi ha una relació directa entre la magnitud i l’energia alliberada pel sisme: • Log E= 5,8 + 2,4M 2.3 La propagació de les ones sísmiques per l’interior de la Terra • Les diverses trajectòries ens donen informació sobre les capes i els processos dinàmics de l’interior de la Terra. • Els sismògrafs poden rebre 3 ones: P i S (directes, reflectides a la discontinuïtat 1 i refrectades a la discontinuïtat 2). • Des dels 103 fins als 142 graus des de l’epicentre no s’enregistren ones P ni S). DISCONTINUÏTATS • Les dues discontinuïtats mes importants o de primer ordre son: • • Discontinuïtat de Mohorovicic o de Moho: va ser descoberta per Andrija Mohorovicic.

• - Es troba molt a prop de la superficie, a profunditats entre 3 i 70 km. • - Les ones P i S augmenten la seva velocitat en passar per la discontinuitat. • Discontinuitat de Gutenberg: es troba als 2900 Km, definida per una davallada en la velocitat de les ones P i la manca d’ones S. Discontinuïtats de 2n ordre • Discontinuïtat de Repetti: 670 Km , increment de la velocitat de les ones P i S. • Discontinuïtat de Lehmann-Weichert: 5100 Km, increment de la velocitat de les ones P. • Discontinuïtat de Conrad: només es troba a sota dels continents a 10-15 Km de profunditat.

2.4 Les capes de la Terra segons la seva composició: escorça, mantell i nucli • L’escorça: és la capa més externa de la Terra. – Va des de la superfície sòlida fins la discontinuïtat de Moho. – Hi ha 2 tipus d’escorça: l’oceànica i la continental • L’escorça oceànica es troba entre els 3 i 10 Km de profunditat (el gruix mínim es troba a les dorsals i el màxim a prop dels continents). Majoritàriament roques magmàtiques. • L’escorça continental: té un gruix d’uns 35 Km i una distribució de materials irregular. Formada per roques ígnies, metamòrfiques i sedimentàries. • El mantell: es troba entre la base de l’escorça i la discontinuïtat de Gutenberg.

• Gruix de 2850 Km, composició més uniforme que l’escorça. • Es divideix en: – Mantell superior: de la discontinuïtat de Moho fins a la de Repetti. El mineral dominant és l’olivina. La part superior formada per peridotita i la de baix per espinel·les. – Mantell inferior: de Repetti fins Gutenberg. El mineral més abundant és la perovskita. • El nucli: constitueix el 15% del volum de la Terra i el 32% de la massa. • Format per: – Nucli extern: entre la discontinuïtat de Gutenberg (2.900Km) i la de Lehmann-Wiechert (5.100 Km). Es comporta com un fluid, no s’hi propaguen les ones S. Majoritàriament de Ferro i Níquel.

– Nucli intern: és la part central de la Terra i la seva composició és gairebé exclusivament de ferro metàl·lic. 2.5 Les capes de la Terra segons les seves propietats mecàniques • Litosfera, astenosfera, mesosfera i endosfera. LA LITOSFERA • És la part més externa de la Terra • es comporta com un cos rígid • gruix variable (entre 120 i 200 Km als continents, i entre 50 i 100 Km als oceans. • Comprèn tota l’escorça a més de la part superior del mantell superior. L’ASTENOSFERA: • Localitzada al mantell superior, entre el límit inferior de la litosfera i la discontinuïtat de Repetti.

• Les roques es comporten de forma elàstica i poden fluir a escala de temps geològic (les roques superen el punt de fusió però l’elevada pressió n’impedeix la fusió total). LA MESOSFERA • Correspon al mantell inferior. • Els materials es comporten amb més rigidesa que els de l’astenosfera, però tenen un cert comportament plàstic. • S’hi produeixen corrents lents de convecció a escala geològica. • La part inferior s’anomena capa D: s’hi produeixen reaccions químiques entre la mesosfera i endosfera. • La ploma és el procés mitjançant el qual els materials de la mesosfera pugen molt lentament per la mesosfera i a vegades per la mesosfera i astenosfera.

• La ploma és la responsable de les altes temperaturas superficials d’algunes zones de la Terra. (Hawai, Islàndia…) L’ENDOSFERA • Comença al final de la mesosfera, a 2.900 Km de profunditat. • L’endosfera externa es comporta com un fluid i té una gran importància en l’origen del camp magnètic terrestre i en la transmissió de la calor des de l’interior de la Terra. Es correspon al nucli extern. • L’endosfera interna torna a tenir un comportament rígid. Es correspon amb el nucli intern. 3. La calor interna de la Terra i l’energia geotèrmica • La calor interna de la Terra és la principal font d’energia de la majoria dels fenòmens geològics.

• El seu origen prové de la calor produïda durant el procés de formació de la Terra i de la calor alliberada per la desintegració d'isòtops radioactius. • La transmissió d’aquesta calor es fa bàsicament per conducció o per convecció: – La conducció es produeix quan dos materials estan en contacte, com per exemple a l’endosfera i al nucli extern. – La convecció es produeix en els fluids (líquids i gasos), com per exemple a l’astenosfera i al nucli extern. • La temperatura de l’interior de la Terra augmenta entre 2 i 3ºC cada 100 m en els primers Kms de profunditat. • A zones més internes el gradient geotèrmic disminueix amb la profunditat.

• L’energia geotèrmica és l’energia que l’home pot aprofitar de la que arriba de l’interior de la Terra. • Aquesta energia arriba a la superfície majoritàriament per conducció, tot i que hi ha zones on es transmet per convecció, com per exemple durant la sortida del magma a la superfície. • Les causes que provoquen la formació de magma són l’increment de la temperatura o la disminució de la pressió interna. • Aquesta última passa en les zones amb gran fractures i esquerdes que a més de formar magmes per una disminució de la pressió faciliten que ascendeixen fins a la superfície de la Terra. • El resultat és que es produeix la formació de guèisers o fonts termals.

Magnetisme terrestre i magnetització de les roques. • El camp magnètic terrestre és equivalent al que produiria un gran imant situat al centre de la Terra, però amb una inclinació d’11º30’ respecte l’eix de rotació terrestre. • El flux magnètic d’aquest camp està format per una sèrie de línies que s’endinsen pel pol Nord magnètic, travessen la Terra i surten pel pol Sud magnètic. • Per conèixer el camp magnètic terrestre és necessari conèixer-ne la força, la direcció i el sentit: • Intensitat: o força del camp magnètic és una magnitud que varia amb el temps. La unitat de mesura és la Telsa. • Inclinació: la direcció i sentit del camp magnètic canvia segons la posició de la Terra.

Permet saber la latitud on es forma una determinada roca. • Declinació o sentit: és l’angle entre la component horitzontal del camp magnètic terrestre i el nord geogràfic. • Punt de Curie és la temperatura a què un cert material perd el seu magnetisme. 4.1. Magnetisme fòssil: regle i rellotge al nostre abast. • Les roques amb paleomagnetisme conserven la informació de la intensitat del camp magnètic en el moment de la seva formació i també indiquen la latitud a la qual s’ha format la roca. • Els 2 tipus de roques que poden tenir paleomagnetisme són les roques volcàniques (minerals ferromagnètics) i les roques sedimentàries ( quan els minerals magnètics són petits i es sedimenten en aigua).

Eines magnètiques • Les mesures dels moviments de les roques es basen en la deriva polar i les anomalies magnètiques del sòl oceànic. – La deriva polar: els pols no són els que es mouen, són els continents. – Anomalies magnètiques del sòl oceànic: es relaciona amb la hipòtesi de l’expansió del sòl oceànic formulada per H. Hess. • Aquests estudis són la base de la teoria de tectònica de plaques o tectònica global. Gravimetria • La gravetat és la força d’atracció mútua que experimenten dos objectes pel fet de tenir massa.

• La llei de Newton de la gravitació universal: • Per obtenir l’acceleració de la gravetat a la superfície terrestre (g): • Però el valor de la gravetat obtingut per un gravímetre varia en diferents llocs de la superfície de la Terra. Per calcular el valor teòric de la gravetat s’apliquen les següents reduccions: – Reducció per la latitud del lloc de mesura i per la rotació terrestre (és aixafada pels pols). – Reducció d’aire lliure (altures diferents sobre el nivell del mar 🡪 diferents radis). – Reducció de Bouguer (el material que hi ha sota l’altura on es fa l’observació, també exerceix una certa atracció gravitatòria que se suma a la de la Terra).

– Reducció topogràfica: qualsevol punt té un relleu topogràfic al seu voltant que el modifica. ISOSTÀSIA • El principi assegura que: – Totes les masses situades en excés o defecte, per damunt o per sota del nivell del mar, han de ser corregides en profunditat. – Hi ha una superfície interna a la Terra, anomenada nivell de compensació, on el pes del material superior és sempre el mateix. TEMA 2: MAGMATISME MAGMA • És una barreja de material rocós fos, pot contenir fases sòlides (cristalls i roques) i gasos dissolts.

FACTORS QUE INFLUEIXEN EN LA CRISTAL·LITZACIÓ DEL MAGMA • Composició química • Temperatura • Contingut de gasos • Viscositat • Densitat ON ES FORMEN EL MAGMES • Es formen en zones profundes de la Terra on les condicions de pressió i temperatura permeten la fusió parcial de les roques. • Entre 30 i 200 Km (mantell superior i escorça inferior) en condicions anhidres. • La presència d’aigua, fa baixar la temperatura de fusió. PROPIETATS FISICOQUÍMIQUES DELS MAGMES • Elements més abundants: O, Si, Al, Ca, Fe, Mg, Na i K. (fusió de les roques de la base de l’escorça i del mantell superior). • La composició d’un magma se sol expressar en termes d’òxids: SiO2, Al2O3, CaO...

• L’òxid més important és la Sílice (SiO2), entre 50% i 70%. • Poden tenir fins 10% de vapor d’aigua i altres gasos. • La temperatura dels magmes depèn de la seva composició química. – Magmes pobres en SiO2 (bàsics) 🡪 1200C i 1000C – Magmes rics en SiO2 (àcids)🡪 700 i 900C • La viscositat és la resistència a fluir – Magmes pobres en SiO2 🡪 - viscós 🡪 +fluid – Magmes rics en SiO2 🡪 + viscós 🡪 - fluid • La densitat regula el comportament del magma respecte les roques encaixants i també la dels cristalls dins la cambra.

– Magmes bàsics 🡪 + densos – Magmes àcids 🡪 -densos TIPUS DE MAGMES SEGONS EL CONTINGUT EN SÍLICE • Magma bàsic: – SiO2 baix – Temperatures altes (900-1200C) – Viscositat baixa – Fluid (arriba fàcilment a la superfície) – Roques color fosc (màfic), densitats elevades • Magma àcid: – Riques en SiO2 (>65%) – Temperatures baixes (inferiors a 800C) – Viscositat alta – Flueix lentament (normalment solidifica a l’interior) – Colors clars (fèlsics) – Densitat roques: baixa • Magma intermedi: – Propietats intermèdies entre l’àcid i el bàsic • Ultrabàsic: – Poc SiO2 – Poc abundant.

– Molt Fe i Mg TIPUS DE MAGMES SEGONS EL SEU ORIGEN • MAGMES PRIMARIS: conserven la composició química de la roca que els ha originat • MAGMES SECUNDARIS O DERIVATS: han patit processos de mescla, diferenciació o assimilació. MAGMES PRIMARIS • Tenen 2 origens: – Magmes residuals formats en el procés de formación de la Terra. – Per fusió posterior de roques. Tipus de magmes primaris • Segons la zona de procedència: – Magmes granítics: % elevat de sílice, procedeixen de la fusió de roques de l’escorça continental. – Magmes basàltics: poca sílice. 3 tipus: • Toleítics: produïts a les dorsals oceàniques. A partir de la fusió de peridotites, ascensió ràpida) • Alcalins: rics en Na i K.

Magmatisme intraplaca i punts calents. A partir de peridotites, ascensió lenta) • Calcoalcalins: rics en Ca i Mg. Zones de subducció (per fusió de l’escorça oceànica). PROCESSOS DE FORMACIÓ DELS MAGMES SECUNDARIS • MESCLA: barreja de 2 o més magmes primaris. • DIFERENCIACIÓ: quan alguns minerals comencen a solidificar-se, canvia la composició original del magma. • ASSIMILACIÓ: quan un magma reacciona amb les roques encaixants. ASCENCIÓ D’UN MAGMA • Un magma té tendència a ascendir perquè les roques foses ocupen més volum que les sòlides, per tant, la densitat del magma és menor que el de les roques que l’envolten.

FACTORS QUE AFAVOREIXEN O DIFICULTEN L’ASCENCIÓ D’UN MAGMA • A + fondària 🡪 més pressió 🡪 més li costarà pujar • Fractures 🡪 zones de menys pressió 🡪 afavoreix l'ascensió • +viscositat 🡪 més dificultat per pujar ESTRUCTURES ORIGINADES PER UN MAGMA • INSTRUSIVES: el magma solidifica a l’interior, no arriba a la superfície 🡪 Roques plutòniques o filonianes. • EXTRUSIVES: el magma solidifica a la superfície terrestre 🡪 roques volcàniques.

Estructures • Intrusives: – Dics, sills o filons (esquerdes) – Lacòlits (plans estratificació, forma de cúpula) – Lopòlits (plans estratificació, forma de plat) – Batòlits (masses grans de magma) Estructures • Extrusives: – Volcans – Colades ANATOMIA D’UN VOLCÀ PRODUCTES VOLCÀNICS • LAVA • GASOS • PIROCLASTS LAVA • Roques en estat líquid i amb alguns minerals sòlids, es forma quan el magma arriba a la superfície i els gasos es volatilitzen. • La temperatura de la lava quan arriba a la superfície és de 900C – 1200C.

• Laves bàsiques (basàltiques) 🡪 molt fluides 🡪 extenses colades 🡪 volcans en escut • Laves àcides 🡪poc fluides 🡪 solidifiquen prop del con 🡪 volcans alts i amb molt pendent GASOS • S’escapen quan el magma arriba a la superfície 🡪 columnes de gas • El més abundant és el vapor d’aigua (60-90%), una part ve del magma, i l’altra de l’aigua superficial o subterrània que es vaporitza. • Altres: CO2, H2S, SO2, SO3, HCl... PIROCLASTS • Fragments de lava expulsats que solidifiquen en ple vol. • Magma + viscós 🡪 + quantitat de piroclasts • Segons les dimensions es classifiquen en: – Cendres (<2mm) 🡪 columnes eruptives – Lapil·li (2-50mm) o gredes. – Bombes volcàniques (>50mm). Fusiformes.

Indiquen un episodi molt violent. ESTATS D’UN VOLCÀ • ACTIU: quan emet lava, gasos o mostra activitat sísmica. • APAGAT O DORMENT: inactiu des de fa temps, però pot entrar en erupció. • EXTINGIT: no pot fer cap més erupció. ESTRUCTURES VOLCÀNIQUES • VOLCANS EN ESCUT: cons molt amples, de poca alçada, formats per l’acumulació de colades de lava (fluides, viscositat baixa). • VOLCÀ COMPOST O ESTRATOVOLCÀ: con format per l’alternança de capes de lava i de piroclasts (viscositat mitjana). • CON D’ESCÒRIES: no es formen colades, només piroclasts (viscositat elevada).

• DOMS VOLCÀNICS: estructures abruptes sobre el crater, solidifica a la part superior de la xemeneia (viscositat molt elevada) • CALDERA: depressió circular (2-20 Km) formada per l’esfondrament de la cambra magmàtica o una explosió molt forta. • Núvols roents o colades piroclàstiques: quan un magma és molt viscos i els gasos superen la viscositat, el gas surt de cop amb piroclasts que cauen pels vessants.

• Lahars: colades de fang en els vessants del con (aigua+piroclasts) TIPUS D’ACTIVITAT VOLCÀNICA Tema 3 TECTÒNICA DE PLAQUES Teoria de la deriva continental • Al 1915 Alfred Wegener va dir que els continents actuals formaven una única massa continental, Pangea, i un oceà, Panthalassa, fa 200 Ma. Aquesta es va trencar en dos masses continentals: Lauràsia i Gondwana, i aquestes van continuar separant-se fins a donar lloc als continents actuals. Evidències de la Teoria de la deriva continental. • L’encaix dels continents. (Línies de costa) • Evidències paleontològiques.

(La teoria de l’evolució de les espècies de Darwin diu que si els organismes d’una espècie són idèntics, vol dir que es trobaven a la mateixa massa continental). • Similituds entre els tipus de roques i estructures. (Els continents actuals encaixen amb el tipus de roques i plegaments). • Dades paleoclimàtiques. (sediments d’origen glacial a Amèrica del Sud i Àfrica🡪 a prop del Pol Sud).

• Wegener va suggerir dos mecanismes per explicar la deriva continental que eren incorrectes: d’una banda, la força gravitacional que la Lluna i el Sol exerceixen sobre les capes més externes de la Terra, i de l’altra el fet que els continents, influenciats per la rotació terrestre s’obrien pas a través de l’escorça oceànica.

Confirmació de la teoria • Des del 1955 fins al 1968 hi ha una nova visió de la dinàmica interna de la Terra gràcies als nous coneixements: – El descobriment de les característiques morfològiques dels fons dels oceans – La utilització del magnetisme terrestre per descriure el moviment de les roques a la superfície terrestre – La distribució dels terratrèmols i dels volcans. 2. Confirmació de la teoria • La recollida de dades entre el 1955 i el 1968 van aportar coneixements nous: – Descobriment de les característiques morfològiques dels fons dels oceans. – El paleomagnetisme per descriure el moviment de les roques a la superfície terrestre. – Distribució dels terratrèmols i dels volcans. 2.1.

Característiques morfològiques dels fons dels oceans • Els fons dels oceans es poden subdividir en tres grans unitats topogràfiques: – Marges continentals – Conques oceàniques profundes – Dorsals oceàniques ELS MARGES CONTINENTALS • Són les zones compreses entre la línia de costa i les planes abissals. • Els marges poden ser actius o passius. Els marges continentals passius • Tenen 3 parts: – Plataforma continental: superfície molt plana (0,1º de pendent), va des de la línia de costa a la ruptura de la plataforma. Uns 70 Km d’amplada i 130 m d’aigua a la zona de ruptura. – Talús continental: superfície estreta (25 Km) i 3-5º de cabussament.

La plataforma i el talús estan tallats per canyons submarins. – Peu del talús: centenars de Km d’amplada i 0,3º de pendent. Només es troba en els marges continentals passius i està format per ventalls submarins Els marges continentals actius • Parts – Les plataformes continentals són més estretes – El talús continental té un pendent més elevat. – El talús continua abruptament en fosses oceàniques (més de 10 Km). Aquí poden dipositar-se sediments formant el prisma d’acreció. • Aquests marges tenen una activitat sísmica alta i una gran concentració de volcans. • Es poden formar arcs volcànics continentals (Andes) i arc d’illes volcàniques (Japó).

Les conques oceàniques profundes o planes abissals • Són zones planes formades per sediments provinents dels marges continentals o per l’acumulació de closques d’organismes marins. Aquests sediments tapen la topografia volcànica i abrupte del sòl oceànic. Hi ha muntanyes submarines que poden donar lloc a illes. La profunditat de l’aigua és de 3 a 5,5 Km. • Estan molt desenvolupades en els marges passius, en els actius els sediments queden atrapats a les fosses. Tipus d’illes i muntanyes submarines • Illes volcàniques formades a prop de les dorsals.

• Els guyots són antigues illes volcàniques formades prop de les dorsals, que han estat allunyades pel creixement de les dorsals i enfonsades per subsidència de la litosfera. • Illes de punts calents o hot spots: illes alineades en cadenes d’illes o muntanyes submarines de centenars o milers de km. Es formen per una ploma a la base de la litosfera oceànica. LES DORSALS OCEÀNIQUES • Són estructures lineals que s’eleven damunt els fons oceànics entre 1 i 4 Km, poden superar els 2 Km d’amplada. • Estan formades per segments de 50 a 1000 Km de longitud connectats per falles de transformació.

• Els sectors centrals de les dorsals estan formats per una depressió, el rift, limitada per fractures que produeixen sismes poc profunds. És aquí on es produeix l’ascensió del magma des de l’astenosfera i es correspon amb els límits de plaques divergents. 3. El mangetisme, una eina per descriure el moviment de plaques • Entre el 1960 i 1980 amb magnetòmetres es van trobar les posicions de les anomalies magnètiques de tots el oceans i també es van datar les edats del fons oceànic amb datacions relatives i absolutes. • A partir de les anomalies magnètiques d’expansió del sòl oceànic es va fer la reconstrucció de la posició dels continents per a cada període de la història de la Terra.

• Es consolida la teoria de la tectònica de plaques. 4. Distribució dels terratrèmols i els volcans. • Els terratrèmols es produeixen quan l’energia emmagatzemada a les roques s’allibera bruscament. Això passa a les falles. Només es poden produir en roques fràgils i relativament fredes (fins a 700 Km). • La majoria dels terratrèmols es produeixen en uns quants cinturons sísmics. Cinturons sísmics • Cinturó circumpacífic: el focus d’aquests sismes es troba en el plànol de Benioff (més superficials sota les fosses i més profunds sota l’arc d’illes volcàniques). De 0 a 700 Km. L’origen és degut a la subducció de la litosfera oceànica sota una altra litosfera oceànica o continental.

• Cinturó Mediterrani-Himàlaia: sismes superficials i mitjans (de 0 a 300 Km) i més dispersos. Es produeixen a les grans serralades continentals. • Cinturó Dorsals oceàniques: sismes superficials i l’origen està a les falles del rift. Distribució dels volcans actius • La majoria es troben en el cinturó circumpacífic. Emeten magmes andesítics, molt volàtils i molt perillosos. • Els volcans de les dorsals oceàniques com Islàndia (illa de conca oceànica), com Hawaii (punt calent) i com l’Illa de l’Ascensió (situat prop de la dorsal). Emeten magmes basàltics, fluids i poc perillosos. • Els volcans a l’interior dels continents, aquests són molt variables.

• La localització i la profunditat dels sismes i de les zones volcàniques ha ajudat a definir la posició i la profunditat de les principals zones de fractura, és a dir, dels límits de les plaques de la litosfera. 5. La tectònica de plaques • És una teoria elaborada per diferents autors al final dels 60 i principi dels 70. • La litosfera està dividida en plaques rígides que es mouen i freguen entre elles. L’astenosfera, de comportament dúctil, en facilita els moviments. Els 4 principis generals de la teoria de la tectònica de plaques • La litosfera oceànica es genera a les dorsals oceàniques com a conseqüència de l’expansió del sòl oceànic.

• La litosfera oceànica creada a les dorsals és destruïda a les zones de subducció. Per això la superfície de la Terra es manté constant. • Cada placa es mou com una unitat en relació amb les altres. La major part dels processos geològics es produeixen en els límits de les plaques. • Les plaques canvien de forma i mida amb el pas del temps. Tipus de límits de plaques en funció del moviment relatiu entre elles: • Límits divergents (constructius o expansius): línies on les plaques se separen, ascendeix material des de l’astenosfera i es crea litosfera oceànica. El resultat són les dorsals que comencen amb rifts continentals.

• Límits passius (desplaçament lateral): són línies on dues plaques es desplacen lateralment. No es forma ni es destrueix litosfera oceànica. El resultat són les falles de transformació. • Límits convergents (destructius o de xoc): Són línies on dues plaques col·lideixen. – Litosfera oceànica + litosfera oceànica 🡪 arcs d’illes volcàniques. Ex: Japó. Subducció. – Litosfera oceànica + litosfera continental 🡪 arcs volcànics continentals. Ex: els Andes. Subducció. – Litosfera continental + litosfera continental 🡪 grans serralades continentals. Ex: Himàlaia. Obducció. 6. Límits divergents. Origen i evolució dels oceans. • Es troben a l’eix de les dorsals oceàniques.

• Es crea litosfera oceànica 🡪 expansió del sòl oceànic. • El rift n’és la depressió central. • La posició elevada de la dorsal respecte les conques té un origen tèrmic. A la zona de la dorsal hi ha: + temperatura 🡪 - densitat 🡪 + volum. • Hi ha diferències entre el gruix de la litosfera: el comportament mecànic està controlat per la temperatura. Mecanisme d’expansió del sòl oceànic • El sòl s’expandeix. • La força que desplaça i separa les plaques es troba en les zones de subducció. • Quan la litosfera oceànica s’allunya de l’eix de la dorsal, es refreda i es torna més densa. Augmenta el seu gruix perquè assimila materials de l’astenosfera que es refreden.

• La litosfera oceànica, gruixuda i densa, s’enfonsa a les zones de subducció, arrossega tota la litosfera oceànica i genera l’espai i la descompressió perquè tinguin lloc tots els processos de les dorsals. • L’origen d’un oceà es troba en un rift continental. 7. Límits passius • Són zones on dues plaques es desplacen lateralment, ni es genera ni es destrueix litosfera oceànica. • La majoria de les falles de transformació únicament són actives entre els dos segments de dorsals que travessen. Fora d’aquesta zona peden ser límits de plaques o fractures sense desplaçament. • N’hi ha algunes que afecten la litosfera continental: falla de San Andrés.

• Un punt triple (unió) és el punt de contacte entre 3 plaques litosfèriques. 8. Límits convergents. Origen i evolució dels continents. • Són zones on es produeix la col·lisió de dues plaques. Els processos geològics depenen dels tipus de litosfera que col·lisiona. • L’angle de subducció és més gran quan més antiga és la placa que subdueix (és més densa). • El vulcanisme apareix perquè la litosfera oceànica que subdueix, conté molta aigua. Aquesta és expulsada de la litosfera oceànica a mesura que s’introdueix a l’astenosfera i provoca la fusió parcial dels materials de l’astenosfera de la placa superior. • El magma dels arcs d’illes és basàltic. • El magma dels arcs volcànics és andesític.

És més ric en sílice i es forma per una diferenciació magmàtica. 8.3 Obducció • Quan col·lisionen dues plaques continentals, hi ha un engruiximent de la liltosfera. • Les dues tenen densitats baixes i iguals i no es pot fer la subducció. Processos geològics durant l’obducció: • Ofiolites: roques de l’escorça oceànica que són arrancats i emplaçats dins l’orogen. • A la part inferior de l’orogen es formen roques metamòrfiques i en alguns llocs magma (roques plutòniques). • La sutura és la zona d’unió de les dues litosferes continentals i aquí hi tenen lloc sismes (fins a 300 Km). CICLE DE WILSON • Cicle que comença amb la obertura dels oceans i acaba amb la unió dels continents. 9.

Evolució de l’oceà Índic i formació de l’Himàlaia 10. El motor que mou les plaques • Es un sistema doble de corrents de convecció, un a la mesosfera i l’altre a l’astenosfera. Aquests 2 estan connectats amb els corrents de convecció del nucli a la capa D. TEMA 4: RISCOS CAUSATS PER LA SISMICITAT I EL VULCANISME Introducció • Els processos geològic interns, són els causants dels moviments de les plaques tectòniques. Són deguts als corrents de convecció que tenen lloc en el mantell a causa de la calor interna de la terra. El motor d’aquests processos és la calor residual del seu procés de formació i la desintegració d’elements radioactius.

• En els marges de les plaques tectòniques hi té lloc la sismicitat i el vulcanisme. • Aquests 2 processos generen riscos. 1. RISC SÍSMIC • És un risc geològic que consisteix en la possibilitat de pèrdues humanes o econòmiques. • Depèn de 2 factors: – El propi sisme – Entorn del sisme 1.1 SISMICITAT • És la probabilitat de que es produeixi un terratrèmol destructiu en una determinada regió. • És la distribució espacial i temporal dels sismes en funció de les seves característiques. • És el fenomen més destructiu. • El 90% dels sismes es concentren als límits de plaques.

• Les 3 àrees de sismicitat elevada són: – Cinturó circumpacífic – Cinturó mediterrani i transasiàtic – Cinturó de dorsals oceàniques ▪ Cinturó circumpacífic: segueix totes les fosses oceàniques i arcs insulars d’aquest oceà i a les falles transformants d’Amèrica del Nord. Zona de subducció i de falles transformants. ▪ Cinturó mediterrani i transasiàtic: S’inclouen totes les serralades al voltant del Mediterrani, Àsia Menor i Central, el Caucas, l’Himàlaia i el Tibet. Col·lisió entre plaques continentals. ▪ Cinturó de dorsals oceàniques: Inclou les dorsals i la zona del Rift Valley. Àrees de distensió fortament fracturades, a través de les quals s’incorpora magma a la litosfera.

LA SISMICITAT A LA PENÍNSULA IBÈRICA • Zona de sismicitat moderada (s’hi pot produir un sisme destructiu en un interval de temps superior a 100 anys). • La màxima probabilitat correspon als Pirineus i a les serralades Bètiques. • Les fractures responsables d’aquests sismes són degudes a la col·lisió de les plaques Eurasiàtica i Africana. Al mig ha quedat la subplaca Ibèrica. • La probabilitat que hi hagi un terratrèmol capaç de causar danys en un interval de 50 anys és del 70%. LA SISMICITAT A CATALUNYA • Hi ha dues zones amb una probabilitat sísmica més elevada: – Pirineus, Prepirineus i Serralada Transversal: àrea de sismes més importants.

Es van formar pels moviments entre la subplaca Ibèrica i la placa Eurasiàtica. – Sistema Mediterrani Català: menor sismicitat. Hi predomina la distensió i conté moltes falles, lligades al sistema de rift postalpí. 1.2 EFECTES DESTRUCTIUS DELS SISMES • Els danys que ocasionen els sismes s’agrupen en 3 categories: – a) Alteracions en el medi natural – b)Danys en el medi humà – c) Danys indirectes a) Alteracions en el medi natural • Inestabilitat de vessants • Formació de tsunamis • Liqüefacció Inestabilitat de vessants • Les vibracions sísmiques activen fenòmens de vessant com: caigudes, lliscaments i moviments en massa.

• Les zones més afectades són aquelles en què les roques estan debilitades. • La humitat del terreny facilita les esllavissades i colades (massa fluida). • En zones amb geleres o grans acumulacions de neu es poden originar allaus. • Poden provocar riuades o inundacions (trencament d’embassaments...) Formació de tsunamis • El moviment de falles submarines i els lliscaments i esllavissades a la costa o al fons del mar, a conseqüència de sismes amb epicentres submarins o propers a la costa, donen lloc a la formació d’onades molt destructives. Liqüefacció • Procés on sediments no consolidats i saturats d’aigua es converteixen en un fluid molt mòbil quan són afectats per les ones sísmiques.

• Les construccions subterrànies (conduccions, clavegueram) es trenquen i són impulsades cap a la superfícies. • Les construccions de la superfície s’esfondren. b) Danys en el medi humà • Víctimes • Destrucció total o parcial de construccions: els danys dependran de la qualitat i l’adaptació a la normativa antisísmica. • Trencament de conduccions de gas, aigua i electricitat. Poden originar incendis i inundacions. • Danys en vies de comunicació i altres infraestructures. Són de dimensions grans. c) Danys indirectes • Són els que no es produeixen en el mateix moment del sisme (pèrdua de collites, estrès posttraumàtic, epidèmies, economia...) 1.3 Gestió: predicció i prevenció dels sismes.

• És impossible predir amb certesa on i quan hi haurà un sisme. 1.3.1 Predicció i precursors • Els precursors són símptomes que ens indiquen la imminència d’un sisme fort. • La dilatància és el procés dels precursors (es deuen a l’acumulació de fortes tensions que espongen les roques i n’eixamplen petites esquerdes preexistents). Precursors d’un possible sisme fort imminent: • Dilatacions o deformacions del terreny (augmenta la inclinació). • Alteracions de la conductivitat elèctrica o gravimetria (per l’entrada d’aire o aigua a les esquerdes).

• Augment de concentració de radó a les aigües subterrànies (gas noble que és alliberat per les roques en esquerdar-se i pujada del nivell de les aigües). • Petits sismes. 1.3.2 Predicció d’un sisme a llarg termini • Es pretén pronosticar la magnitud i localització d’un sisme en el termini d’anys o decennis. Estudis estadístics (buit sísmic) Llacunes sísmiques Estudi topogràfic i geològic Xarxa de sensors Centre de vigilància i predicció 1.3.3 La prevenció dels terratrèmols. • Per prevenció entenem el que es pot fer abans que arribi un sisme. Ordenació territorial (s’hauria d’evitar la concentració de població a les zones de risc però no es fa).

A Espanya hi ha una normativa respecte a la construcció de ponts. Ordenació territorial: S'avalua en funció de la perillositat detectada. Aquest valor en calcula a partir dels processos tectònics predominants a la zona i la contribució del substrat. Si aquest és dur es produeix una atenuació de les ones sísmiques i si es tou una amplificació. Malgrat això, cap país ha estat capaç de portar a terme mesures adients en aquest sentit. -Construccions sismoresistents: Lleugeres però rígides. Amb reforços a les parets de càrrega i a les unions entre bigues i columnes. Amb pocs elements externs i les conduccions a la vista. D'altura i extensió adequades en funció de la rigidesa del substrat.

Utilització de materials de construcció que tinguin certa elasticitat. -Educació: Elaborar plans d'actuació i fer simulacres a empreses, institucions i centres educatius. Disposar de petits rebosts als centres de treball i a les cases, amb aliments i medicaments. Senyalitzacions que indiquin la direcció de les zones més segures. ALTRES MESURES PER A LA PREVENCIÓ • Construcció d’edificis seguint la norma sismoresistent (normes obligades als arquitectes) • Educació de la població 2.

RISC VOLCÀNIC • 2.1 L’amenaça de les muntanyes de foc: ▪ Produeixen víctimes 2.2 Valoració del risc volcànic • S’utilitza l’índex d’explosivitat volcànica (IEV), que té en compte: – El volum total de material emès – Volum de piroclasts expulsats a l’atmosfera – Alçària de la columna eruptiva – Durada de l’erupció Taula del valor l’IEV per als diferents tipus d’activitat volcànica 2.3 El risc volcànic arreu del món • Zones amb risc volcànic: – Límits entre plaques litosfèriques – Intraplaca A nivell mundial es pot generalitzar que: Els volcans amb IEV igual o superior a 5, es troben al cinturó de foc de Pacífic, al Carib i a la zona central i oriental del Mediterrani.

La resta de zones volcàniques és de menor perillositat perquè els valors d'aquest índex és inferior a 5. • A Espanya hi ha diverses zones volcàniques però el risc volcànic és, a grans trets, nul o baix. • Diverses zones del sud-est peninsular, com és el cas d'Almeria, tenen àrees volcàniques amb les mateixes característiques. • A l'arxipèlag canari hi ha volcans potencialment actius a totes les illes. Es tracta d'una activitat volcànica intraplaca amb un risc volcànic amb un valor variable depenent de la zona. A Catalunya hi ha volcans extingits a les comarques de l'Empordà, la Garrotxa i La Selva associats a la distensió (Rift europeu) posterior a l'orogènia alpina.

Van des de 10.000 anys fins als 14 milions d’anys. • Tipus de magmes relacionats amb l’IEV i la tectònica: – TOLEÍTICS : dorsals i hot spots, vulcanisme tranquil, de baix risc. – ALCALINS: rifts continentals i zones de distensió, vulcanisme explosiu mitjà. – CALCOALCALINS: Subducció, vulcanisme d’alt IEV. 2.4 Efectes destructius dels volcans • COLADES DE LAVA: les bàsiques són les més perilloses (ràpides i fluides). Poden destruir construccions de tot tipus i venerar riscos induïts en obstruir valls i ports. • CAIGUDA DE PIROCLASTS: provoquen riscos per impactes directes i per l’acumulació (esfondrament d’edificis).

Les cendres en suspensió generen riscos per l’aviació i en erupcions molt fortes han originat canvis climàtics temporals. • NÚVOLS ROENTS (COLADES PIROCLÀSTIQUES): Masses de gas i piroclasts incandescents que es desplacen arran de terra a gran velocitat. Arrasen tot el que troben al seu pas. • LAHARS: corrents de fang que baixen pels vessants. Es formen per la barreja de les cendres amb l’aigua (llacs volcànics, fusió de neu, precipitacions). Poden colgar poblacions enteres. • EXPLOSIONS: es formen en volcans amb laves viscoses. Les més perilloses són les erupcions freàtiques (aqüífer,…