Estructura Interna de la Terra: Capes i Dinàmica

Estudi de l'interior de la Terra

Gran part del coneixement de l'estructura i la composició de la geosfera està basat en estudis indirectes, ja que l'observació directa amb prou feines pot superar els 10 km de profunditat de l'escorça.

Mètodes directes i indirectes

• Mètodes directes: Es basen en l'estudi de les mostres de materials obtingudes mitjançant perforacions.
• Mètodes indirectes: Se sostenen en l'anàlisi i la interpretació de característiques físiques del nostre planeta: el comportament de les ones sísmiques, la gravetat, la densitat, el magnetisme, l'emissió de calor interna i els meteorits.

Mètodes directes

Es fonamenten en l'anàlisi dels materials que s'extreuen mitjançant perforacions o sondejos.

Mètodes indirectes

Anàlisi dels meteorits

• Siderits o meteorits de ferro: Són els formats per aliatges d'un 80% a un 90% de ferro i la resta de níquel. Correspondrien al nostre nucli.
• Sideròlits o meteorits rocosos amb ferro: Són els compostos d'una barreja de silicats i de masses metàl·liques de ferro i níquel. Es considera que reflecteixen la composició del mantell inferior.
• Meteorits rocosos: Són els formats per silicats de sodi, potassi i calci, com la major part de les roques que componen l'escorça terrestre.

Anàlisi de la calor interna de l'escorça

La temperatura de l'escorça augmenta uns 3 °C cada 100 m de profunditat (gradient geotèrmic). Al centre de la Terra hi ha uns 4600 °C i és sòlid.

Anàlisi de les ones sísmiques

Les ones sísmiques s'originen a l'hipocentre:

• Ones primàries o ones P: Són les més ràpides i poden travessar sòlids i líquids.
• Ones secundàries o ones S: Són més lentes que les P i no poden travessar líquids.

Les ones es propaguen a més velocitat si els materials són més rígids i, a igualtat de rigidesa, si són més densos.

Estructura de la Terra

Model químic

• Escorça: És la capa més superficial i més prima. El seu gruix és de 7 km sota el fons marí i 70 km sota els relleus muntanyosos.
• Mantell: És la capa intermèdia que hi ha entre l'escorça i el nucli. Té un gruix de 2900 km. Es divideix en:
  • Mantell superior: entre l'escorça i els 660 km.
  • Mantell inferior: entre els 660 km i els 2900 km.
• Nucli: És la capa interna. Es divideix en:
  • Nucli extern: entre els 2900 km i els 5150 km.
  • Nucli intern: entre els 5150 km i el centre de la Terra, 6371 km.

Model físic

• Litosfera: Té un gruix mitjà d'uns 100 km.
• Astenosfera: Arriba fins als 660 km de profunditat.
• Mesosfera: Situada entre l'astenosfera i el nucli, i que arriba als 2900 km de profunditat.
• Endosfera: Se situa entre la mesosfera i el centre de la Terra, i està dividida en:
  • Nucli extern
  • Nucli intern

Litosfera i astenosfera

Litosfera

Capa superficial, sòlida i rígida de la Terra. Està constituïda pel mantell residual. La litosfera està dividida en fragments, les plaques tectòniques, que suren i es mouen sobre l'astenosfera.

Astenosfera

És la capa de comportament plàstic que està situada sota la litosfera. Presenta una part superior de gran plasticitat, que permet l'existència de corrents de magma al seu si, i la zona de transició, la rigidesa de la qual augmenta progressivament fins als 660 km de profunditat.

Diàclasis i falles

Les diàclasis i les falles són les fractures que es produeixen en les roques quan, en estar sotmeses a esforços, se supera el límit de deformació i es trenquen.

• Diàclasis: Són les fractures en les quals no s'ha produït un desplaçament d'un bloc respecte a l'altre.
• Falles: Són les fractures en les quals hi ha un desplaçament relatiu entre els dos blocs formats.

Plecs

Els plecs són curvatures que es formen en alguns estrats rocosos quan són sotmesos a esforços tectònics de tipus compressiu. S'originen quan les roques tenen un comportament de tipus plàstic.

Tipus de plecs segons l'ordenació dels estrats

• Plecs anticlinals: Són els plecs en què els estrats més antics es troben en el nucli o part central.
• Plecs sinclinals: Són els plecs en què els estrats més moderns se situen en el nucli o part central.

Tipus de plecs

• Pla recte: el pla axial és perpendicular al sòl.
• Pla inclinat: el pla axial forma un angle de 90º a 45º amb el sòl.
• Plec tombat: el pla axial forma un angle d'entre 0º i 45º amb el sòl.
• Pla ajagut: el pla axial és paral·lel al sòl.

Volcans i sismes

Els volcans són les estructures que es formen al voltant de les obertures per on surt el magma gràcies a l'existència d'esquerdes en l'escorça. El magma és un fluid format per roques foses, d'uns 1000 a 1200 °C, i que conté abundants gasos. En sortir a l'exterior, el magma perd els seus gasos i rep el nom de lava.

Tipus d'erupcions

• Erupcions puntuals: Són les que es produeixen quan el magma surt per un orifici de l'escorça.
• Erupcions fissurals: Són les que tenen lloc quan l'emissió de magma es produeix a través d'una llarga fissura o esquerda en el terreny.

Productes volcànics expulsats durant l'erupció

• Piroclasts: Són els sòlids originats pel refredament i la consolidació. Segons la mida es classifiquen en cendres, lapil·lis i bombes volcàniques.
• Lava: És un líquid pastós que s'origina quan el magma perd els seus components gasosos.
• Gasos: Són els que allibera el magma durant l'erupció.