Tectònica de Plaques: Vores, Cicle de Wilson i Deformacions Geològiques

Les Vores de les Plaques Tectòniques

Hi ha tres tipus de vores de plaques: constructives, destructives i passives.

Vores Constructives: Creació de Nova Escorça

Aquestes vores se separen entre elles perquè s'hi troba una dorsal oceànica. A través d'aquesta, surt el magma, construint nova escorça oceànica. També s'anomenen vores divergents, perquè es mouen separant-se en direccions contràries. Un exemple destacat és la dorsal centre-atlàntica.

Vores Destructives: Destrucció de Litosfera

En aquestes zones es destrueix litosfera a causa del xoc de dues plaques que s'aproximen en direccions contràries. Reben el nom de vores convergents. Es distingeixen tres situacions segons el tipus de litosfera implicada en el xoc:

• Col·lisió entre litosfera oceànica i litosfera continental: La placa oceànica s'enfonsa sota la continental, ja que és més prima i està formada per roques de major densitat. Aquest procés es denomina subducció i en ell la placa oceànica s'incorpora al mantell, seguint un pla inclinat d'uns 45º, anomenat pla de Benioff. Un exemple és la col·lisió entre la placa sud-americana i la placa de Nazca.
• Col·lisió entre dues litosferes oceàniques: També hi ha subducció, ja que la placa més densa s'introdueix sota l'altra. Dona lloc a illes volcàniques, com les que es troben a la zona oest de l'oceà Pacífic.
• Col·lisió entre dues litosferes continentals: Quan topen dues masses continentals, no es produeix subducció. Dona lloc a serralades que se situen a la zona d'unió dels continents. Un exemple clar és l'Himàlaia.

Vores Passives: Lliscament Lateral

Són aquelles en què dues plaques llisquen entre si. Aquest moviment dona lloc a una elevada sismicitat. La zona oest de Nord-amèrica està recorreguda en part per la falla de San Andrés, causada pel fregament entre la placa nord-americana i la pacífica. Als fons oceànics es pot observar que les dorsals no són línies contínues, sinó que estan tallades per nombroses fractures, anomenades falles de transformació.

El Cicle de Wilson: Obertura i Tancament de Conques Oceàniques

Tuzo Wilson va proposar que l'obertura i el tancament de les conques oceàniques tenen una durada d'uns 200 milions d'anys. Va establir una sèrie de fases en un cicle complet:

• Fase 1: Formació de Conca Oceànica: Es forma una conca oceànica pel desenvolupament de la dorsal, que afegeix escorça oceànica i separa cada vegada més les vores continentals.
• Fase 2: Inici de Subducció i Serralada Pericontinental: La compressió que exerceix l'expansió del fons oceànic trenca una de les plaques pel límit entre el continent i l'oceà, donant lloc a una placa continental i una altra oceànica. Aquesta última subdueix sota la primera, formant-se una fossa oceànica. Els sediments al peu del continent es pleguen i s'alcen; això dona lloc a una serralada pericontinental.
• Fase 3: Estrenyiment de la Conca Oceànica: La dorsal deixa d'actuar i la subducció avança, estrenyent-se la conca oceànica.
• Fase 4: Col·lisió Continental i Serralada Intercontinental: Les plaques continentals topen. Això alça una serralada intercontinental.

Tipus de Serralades: Origen i Formació

Existeixen dos tipus principals de serralades segons el seu origen:

A. Orígens de Subducció

Quan la placa oceànica subdueix sota un continent, en fondre's, tendeix a ascendir i produeix un bombament de la placa superior, cosa que dona lloc a una serralada pericontinental amb activitat volcànica.

Si es tracta de subducció d'una placa oceànica sota una altra litosfera oceànica, la fusió de la placa que subdueix genera volcans que emergeixen com a cadenes d'illes en forma d'arc, anomenats arcs volcànics. Un exemple és l'arxipèlag de les Filipines.

B. Origen de Col·lisió Continental

Els orògens de col·lisió també s'anomenen de tipus alpí. El xoc pot continuar milions d'anys i els estrats dipositats als peus són comprimits, deformats i alçats, donant lloc a un orogen intercontinental.

Per Què es Mouen les Plaques Tectòniques?

Els corrents de convecció són els responsables del desplaçament de les plaques litosfèriques. S'han proposat diversos models:

• Primer model: La convecció ocorre en dos nivells. Les plaques es mouen impulsades per la convecció que té lloc en els primers 660 km de profunditat, i una capa més profunda en la qual estaria implicat la resta del mantell. La litosfera oceànica que subdueix s'integra a l'astenosfera.
• Tercer model: Proposa la síntesi dels anteriors: existeixen dues capes que es mouen per convecció gairebé sense barrejar-se. Les imatges de tomografia sísmica posen en dubte aquest model.

Els últims models preveuen la possibilitat que algun material del mantell més profund ascendeixi, formant una ploma de mantell que, en arribar a la superfície, donaria lloc a un punt calent.

La Tectònica Deforma les Roques

Les roques presenten tres tipus de comportament davant els esforços tectònics: elàstic, plàstic i rígid.

• Elàstic: Si l'esforç no és molt intens i actua durant poc temps, la roca es deforma lleugerament, però en cessar l'esforç recupera la seva forma original.
• Plàstic: Quan l'esforç es prolonga durant molt temps, en cessar aquest, la roca es manté deformada.
• Rígid: Si són sotmeses a un esforç intens, es trenquen.

A. Els Plecs: Deformacions Plàstiques

Els plecs són un tipus de deformacions que es produeixen quan les roques estan sotmeses a forces de compressió i manifesten un comportament plàstic. Són típics de les roques sedimentàries. En els plecs es distingeixen diversos elements:

• Flancs: Les cares laterals del plec.
• Xarnera: La zona de màxima curvatura, en la qual s'uneixen els flancs.
• Nucli: La part interna del plec.
• Pla axial: Superfície imaginària que passa per les xarneres de cada estrat.

Es distingeixen dos tipus de plecs principals:

• Anticlinal: Té forma d'A, i l'estrat més antic es troba al nucli del plec.
• Sinclinal: És còncau en forma de V, i el seu nucli està ocupat per l'estrat més modern.

Segons l'angle que el pla axial forma amb l'horitzontal, hi ha tres tipus de plecs:

• Recte: Si el pla axial és vertical (forma un angle de 90º amb l'horitzontal).
• Inclinat: Si l'angle és superior a 0º i inferior a 90º.
• Ajagut: Si el pla axial és horitzontal.

La Fractura Origina Diàclases i Falles

Davant un esforç intens, les roques responen amb dos tipus de fractures: falles i diàclases.

Les Falles: Desplaçament de Blocs Rocosos

Una falla és la fractura d'una roca en dos blocs que es desplacen sobre la superfície de ruptura. Els seus elements són:

• Llavis de falla: Els blocs en què es va fracturar la roca.
• Pla de falla: La superfície de fractura sobre la qual llisquen els llavis.
• Salt de falla: El desplaçament produït entre els llavis de falla.
• Capbussament: L'angle que el pla de falla forma amb una línia horitzontal.

Tipus de falles segons el desplaçament:

Falles de Desplaçament Vertical

Sempre hi ha un llavi enfonsat i un llavi alçat. Poden ser:

1. Normal: És una falla ocasionada per forces de distensió. El llavi enfonsat llisca cap avall. El pla de falla s'inclina cap al llavi enfonsat.
2. Inversa: Es produeix quan actuen forces de compressió. El llavi alçat ascendeix sobre el llavi enfonsat. El pla de falla capbussa cap al llavi alçat. Si l'angle del pla de falla és menor de 30º, es tracta d'un cavalcament, ja que el llavi alçat llisca sobre el llavi enfonsat.
3. Vertical: El pla de falla és vertical.

Falles de Desplaçament Horitzontal

Són aquelles en què els blocs s'han desplaçat horitzontalment.

Associacions de Falles

En la natura, sovint s'associen plecs o falles, donant lloc a estructures complexes com:

• Fosses tectòniques i massissos tectònics: Resulten de l'associació de diverses falles normals, que generen àrees enfonsades (fosses tectòniques) o àrees alçades (massissos tectònics).
• Mantells de corriment: Són estructures originades per grans forces de compressió causades pel xoc de plaques. Es formen plecs blocats que arriben a fracturar-se per un dels seus flancs.