Estructura i dinàmica de la Terra

1. Tema 1: Estructura i dinàmica de
la Terra

2. 10-70 km
670
continental
Escorça oceànica
Escorça: capa més
superficial,
formada per silicats d'alumini.
Es distingeix l'escorça
oceànica, més prima, i
l'escorça continental, més
gruixuda.
Mantell: format per silicats
de ferro i magnesi, com la
peridotita. Es distingeix
el mantell superior,
constituït
per materials fosos
anomenats
magma, i el mantell inferior,
sòlid.
Nucli: Capa més interna,
formada per ferro i níquel.
Es distingeix el nucli extern,
líquid, i el nucli intern,
sòlid, que origina el camp
magnètic terrestre.
1.1. Estructura de la Terra: model
geoquímic

3. Capa Gruix Composició Estat Temperatura
Escorçacontinental 70 km Granit Sòlid Fins a 1000ºC
Escorçaoceànica 10 km Basalt Sòlid Fins a 1000ºC
Mantell Des de 10-70 Peridotita
Mantell superiorsemifòs(magma) imantell inferior Entre 1000º i

4. 1.2. Mètodes d'estudi
Directes
Indirectes

Laves

Afloraments superfície

Mines, perforacions
petrolieres...

Sondeigs d'investigació

Gradient geotèrmic

Mètode sísmic
Mètodes

5. Pou Superprofund de Kola (Rússia): Arriba fins als 12.262 m, on hi ha la discontinuïtat de
Mohorovic

6. Gradient geotèrmic
És la variació de la temperatura
amb la profunditat.
El seu valor mitjà és 3ºC/100m
durant els primers quilòmetres,
però després varia en funció de
la capa de la Terra.
L'origen de la calor interna de la
Terra és la calor romanent de la
formació de la Terra i la
desintegració d'elements
radioactius.

7. Mètode sísmic
Consisteix en l'estudi de la propagació de les ones
sísmiques a través de l'interior de la Terra.
Hi ha dos tipus d'ones sísmiques:
-Ones P
(longitudinals): Es
propaguen en medis
sòlids i líquids, més
ràpid en sòlids.
-Ones S
(transversals):
Només es propaguen
en medi sòlid.

9. sòlid
Discontinuïtat de
Mohorovicicsemifòs
sòlid
líquid
sòlid
Discontinuïtat de Gutenberg
Discontinuïtat de
Wiechert-Lehmann
Les discontinuïtats en les ones sísmiques indiquen
canvis d'estat en les capes de la Terra.

10. -La velocitat de les ones augmenta en els sòlids i disminueix en els líquids.
-Les ones S no es propaguen pels líquids.

11. SÒLID LÍQUID SÒLIDMANTELL
SUPERIOR
SEMIFÒS

12. 1.4. El model geodinàmic
Divideix les capes de la terra en funció del seu estat físic
(més plàstic o més rígid) i les seves propietats
mecàniques.
Zona D''

13. 1.4. El model geodinàmic
Divideix les capes de la terra en funció del seu estat físic
(més plàstic o més rígid) i les seves propietats
mecàniques.
Zona D''

14. Litosfera: capa més externa i rígida, es troba
fragmentada en plaques litosfèriques. N'hi ha de
dos tipus: oceànica i continental.
Astenosfera: capa plàstica que tendeix a fluir.
Mesosfera: capa sòlida capaç de fluir molt lentament
(pocs cm a l'any).
Zona D'': zona molt dinàmica on s'acumula calor
procedent del nucli extern, d'on s'escapa calor de
forma episòdica en forma de columnes de magma
molt calent que arriba fins a la litosfera,
anomenades plomalls tèrmics. Allà on arriben
s'anomena punt calent, i és una zona amb intensa
activitat volcànica.
Endosfera: propaga la calor del nucli intern en forma
de corrents de convecció cap a la zona D''.

15. Corrents de
convecció:

16. Plomall
tèrmic
Endosfera
Mesosfera
Punt calent
Astenosfera
Zona D''
Plomall tèrmic:

18. Punts calents

19. El Himalaya, cada vez más cerca del cielo
En 2005 una expedición china midió la altura del Everest con “la medición más
precisa realizada hasta la fecha”. Esta altura es de 8.844,43 metros y se refiere
a la roca, mientras el hielo y la nieve es de aproximadamente 3,5 metros, lo que
refuta la clásica medición de 8.848 metros.
La tendencia de la montaña es a crecer, en tanto el subcontinente indio sigue
empujando la cordillera del Himalaya, aumentando 4 mm al año su altura.
Además, toda la región está perdiendo hielo, probablemente debido al
calentamiento global.

20. La isostàsia
La litosfera rígida sura sobre l'astenosfera (fluïda)
en un equilibri de flotació anomenat isostàsia.
-Com més pes hi hagi sobre les plaques
litosfèriques, més s'enfonsen. = Subsidència
-Com menys pes hi hagi sobre les plaques, més
s'eleven.

21. Exercici 12 (pàg 13)

22. Fins a principis del s.XX es pensava que els continents
sempre havien estat en les mateixes posicions que
ocupen actualment (teories fixistes).
1.4. Teoria de la Deriva continental
de Wegener

23. A principis del s.XX, Alfred Wegener es va adonar de
que les formes d'alguns continents encaixen.

24. També encaixen les formacions geològiques:

25. I els dipòsits de diamants:

26. Com es poden explicar les empremtes deixades pel
gel que podem trobar en zones càlides com l'Índia,
Àfrica o Austràlia?

28. Com s'explica que trobem fòssils de Glossopteris en
llocs tan allunyats? Com va creuar l'oceà???

30. Teoria de la Deriva
continental de Wegener
El 1912 Alfred Wegener va proposar que els continents
es podien desplaçar i que fa 300 milions d'anys
havien estat units en un supercontinent anomenat
Pangea.
Creia que els continents lliscaven damunt els fons
oceànics empesos per la força de rotació de la Terra.

31. Proves de la teoria de la Deriva continental:
Encaix dels perfils
dels continents
Empremtes de
l’erosió del gel
Aparició de fòssils
iguals en diferents
continents

32. Moviment de les plaques
litosfèriques:
http://raconetdeciencies.jimdo.com/2n-eso/la-din%C3%A0mica-interna-del-planeta-volcans-i-terratr%C3%A8mols/
Actualment sabem que els continents es desplacen
damunt l'astenosfera empesos pels corrents de convecció.

33. Posteriorment, es van explorar els fons oceànics amb
sònars i es va descobrir que els fons oceànics no
eren uniformes, sinó que hi havia relleu.

34. Posteriorment, es van explorar els fons oceànics amb
sònars i es va descobrir que els fons oceànics no
eren uniformes, sinó que hi havia relleu.
Dorsal
oceànica

35. També es van fer estudis del magnetisme romanent
de les roques: es va analitzar l’orientació dels
cristalls de magnetita presents a la lava
solidificada.
En refredar-se la lava, els
cristalls s’orienten amb el
camp magnètic terrestre
En la lava es formen
cristalls de magnetita
desordenats

36. Una roca tindrà el
magnetisme romanent
invertit si s’ha format
en una època amb camp
magnètic invertit

37. La simetria en les bandes de magnetisme de les
roques és una prova que a les dorsals es crea
litosfera que és empesa cap als costats.

38. 1.5. Hipòtesi de l'expansió
del fons oceànic
Va ser formulada per Harry Hess el 1962. Diu que a les
dorsals oceàniques es forma nova escorça oceànica
mitjançant l’acitvitat volcànica. Després, la nova
escorça es va movent gradualment allunyant-se de
les dorsals.

39. Ho corrobora l’estudi del bandat magnètic dels
fons oceànics: les bandes de magnetisme són
simètriques perquè es van formar alhora i van
ser empeses cap als costats:

40. També l’estudi de l’edat dels fons oceànics:

41. És possible mesurar la velocitat a
què es desplacen els continents
mitjançant un raig làser.
Europa i Amèrica se separen entre 2
i 6 mil·límetres cada any.

42. 1.6. Teoria de la Tectònica de
plaques
• Les plaques litosfèriques llisquen sobre l'astenosfera
(capa semifosa del mantell superior).
• Les plaques es mouen a causa dels corrents de
convecció generats per la calor interna de la Terra.
• El relleu es forma a causa del moviment relatiu de les
plaques.

44. Vores de les plaques litosfèriques:
• Divergents: ←→
– Les plaques se separen.
– Es forma nova litosfera: vora
constructiva
• Convergents: →←
– Les plaques topen.
– Una de les plaques s'enfonsa sota
l'altra (es destrueix litosfera): vora
destructiva
• De cisalla: ↑↓
– Lliscament lateral entre plaques.
– No es forma ni es destrueix litosfera.