Teoria de la tectònica de plaques

Durant molt de temps es va pensar que les característiques del nostre planeta s'havien mantingut constants des del seus inicis. A partir del segle XVII, van començar a sortir científics que postulaven un planeta canviant, on els continents i els oceans variaven de posició i dimensions . No va ser, però, fins a principis del segle XX que un científic alemany, Alfred Lotthar Wegener, va presentar una teoria raonada, i basada en proves, sobre la mobilitat dels continents: la teoria de la deriva continental. A partir d'aquesta teoria, altres investigadors hi han anat treballant i, finalment, s'ha perfilat una teoria que permet relacionar tots el processos geològics. Es tracta de la teoria de la tectònica de plaques o teoria de la tectònica global. La tectònica de plaques, conjuntament amb els processos de formació de les roques ígnies i metamòrfiques, forma part dels processos geològics interns i és la responsable de la formació dels relleus de la superfície del nostre planeta.

Alfred Lothar Wegener(1880 - 1930)

La unitat dinàmica més superficial del nostre planeta és la litosfera. Aquesta constitueix una unitat rígida que es troba dividida en trossos anomenats plaques litosfèriques, que suren i es mouen al damunt de la unitat immediatament inferior, l'astenosfera.


Les plaques litosfèriques es desplacen a una velocitat d'uns pocs centímetres anuals, com a conseqüència dels corrents de convecció que afecten els materials de l'astenosfera. Els materials de la part més profunda de l'astenosfera pugen, ja que el material de la part inferior és més calent i, per tant, menys dens que el de la part superior.


En topar amb la litosfera, els materials flueixen horitzontalment, van perdent calor i augmenten la densitat. Quan ja són prou freds i densos, baixen i a la part inferior de l'astenosfera tornen a desplaçar-se horitzontalment. El contacte amb les zones més profundes fa que els material s'escalfin novament i tornin a pujar, tancant així el que s'anomena cel·la de convecció.


Així doncs, l'astenosfera és en continu moviment seguint cel·les de convecció de mides diverses, que són el motor de moviment de les plaques litosfèriques.

Als indrets on les cel·les de convecció es mouen en sentit divergent, les plaques se separen i es forma contínuament una nova litosfera oceànica. Aquest fenomen de separació s'anomena expansió. En aquests llocs es formen unes estructures anomenades dorsals o crestes oceàniques. La separació fa que la pressió baixi i això permet que les roques subjacents de l'astenosfera fonguin i originin magmes que pujen cap a l'exterior i, en refredar-se, formen les roques que constitueixen la nova litosfera oceànica.

Una part dels magmes formats es refreda en profunditat i lentament originant les roques de la part més baixa de la litosfera oceànica.

La resta ascendeix per esquerdes fins a la superfície on origina constants erupcions volcàniques submarines. Aquestes emissions comporten la formació de les roques que caracteritzen la part superior de la litosfera oceànica.

Les zones de separació es troben situades als fons oceànics, de manera que una bona part dels grans oceans presenta un relleu o serralada allargada que marca la zona de separació de dues plaques.

Les zones de col·lisió

Als indrets on les cel·les de convecció es mouen en sentit convergent les plaques xoquen. En aquests llocs, per compensar la formació contínua de litosfera oceànica a les zones de separació, una de les plaques, anomenada activa o subduent, s'enfonsa per sota de l'altra, anomenada passiva. Aquest fenomen s'anomena subducció.

D'aquesta manera el material de la placa activa és arrossegat cap a zones més profundes i passa a formar part de l'astenosfera. La placa subduent a mesura que descendeix es va escalfant i es comença a fondre parcialment. El fregament entre les dues plaques impedeix que el desplaçament sigui suau. Abans de cada moviment s'acumula molta energia que s'allibera de cop produint terratrèmols al llarg de tot el recorregut de la placa subduent; finalment és assimilada por l'astenosfera. Aquestes zones es troben sempre situades als fons oceànics on produeixen unes estructures estretes, allargades i de gran profunditat que s'anomenen fosses oceàniques.

El fregament entre les dues plaques és molt intens i, per tant, a sota de la placa passiva es produeixen grans increments de temperatura que fonen les roques generant magmes. Quan la placa passiva està formada per litosfera oceànica, aquests magmes provoquen erupcions volcàniques que formen conjunts d'illes que s'anomenen arcs insulars. Aquest tipus de contacte és freqüent a la zona oest del Pacífic on arxipèlags com el Japó i les Filipines s'han format així.
Col·lisió entre dues litosferes oceàniques

Quan la placa passiva està formada per litosfera continental, molt més gruixuda que la oceànica, es forma a la seva vora una gran serralada anomenada orogen, que es disposa a sobre del continent, paral·lelament a la zona de col·lisió. Com abans, hi haurà activitat volcànica i sísmica. Un bon exemple d'aquest contacte, el trobem a la costa pacífica de Sudamèrica, on els Andes representen l'orogen format per la col·lisió.

En alguns casos, es produeix la col·lisió de dos sectors formats per litosfera continental. El gruix d'aquests impedeix que es doni la subducció, però en el lloc de contacte es forma un orogen de grans dimensions que queda situat a sobre del continent. Aquesta situació és la que ha originat serralades com els Alps o l'Himàlaia. Aquesta darrera, per exemple, s'ha format en xocar el continent asiàtic i l'Índia.

A més de les zones de separació i col·lisió entre plaques, hi ha alguns sectors on les plaques llisquen lateralment, sense que hi hagi ni creació ni destrucció de litosfera. En aquests llocs el fregament entre les plaques provoca nombrosos terratrèmols. La falla de Sant Andreu, als Estats Units, és un exemple d'aquest tipus de contacte.

Font: http://www.xtec.cat/aulanet/ud/ciencies/planeta/activitats/interns.htm