Tectònica de plaques: deriva continental, dorsals oceàniques i vores de placa

Tectònica de plaques: deriva continental i processos geològics

L'astenosfera i la isostàsia

Joseph Barrell, el 1914, va dir que a l'interior del mante, fins a 100 km de profunditat, a l'àrea de l'astenosfera, les temperatures feien que els materials perdessin gran part de la seva rigidesa i es deformessin plàsticament. Per això, els blocs continentals s'enfonsaven fins a l'interior de les zones en què els sediments s'acumulaven, mentre que els relleus s'elevaven a mesura que l'erosió els anava desgastant. Aquest procés correspon a la isostàsia, i els moviments que en resulten són notables.

El desenvolupament del mobilisme

Durant la Segona Guerra Mundial, la tecnologia de sonar va experimentar un gran desenvolupament, cosa que va permetre elaborar els primers mapes dels fons oceànics. Es van descobrir relleus submarins profunds, com les dorsals oceàniques, i es va observar que el recorregut de les serralades submarines era d'uns 2.000 m d'altitud i milers de quilòmetres de longitud. En algunes zones hi havia pocs sediments i les roques eren molt més antigues del que es pensava: alguns estudis van demostrar que hi havia roques de més de 185 milions d'anys. Així, la hipòtesi del mobilisme va començar a guanyar protagonisme.

L'expansió del fons oceànic

L'expansió del fons oceànic es basava en el fet que la dorsal oceànica era fonamentalment basàltica i que era la zona de volcans actius i de forta sismicitat i flux tèrmic elevat. El 1962, Harry Hess va afirmar que les dorsals són zones on es crea nova escorça oceànica, que se separa cap als costats, i que així s'augmentava l'extensió de l'oceà. Els basalts més propers a la dorsal són més joves, i els més allunyats, més antics. Els estudis de la litosfera oceànica van demostrar que aquesta es desplaçava, arrossegada per les corrents de convecció del mante.

Les bandes magnètiques dels fons oceànics

Des del principi del segle XX se sabia que el camp magnètic terrestre és inestable: la polaritat s'inverteix cada cert temps, de manera que el pol magnètic sud passa a ser pol magnètic nord i viceversa. Aquestes inversions queden enregistrades en els basalts volcànics, que contenen minerals com la magnetita, els quals actuen com petites brúixoles. El 1963, Fred Vine i Drummond Matthews van demostrar que aquests resultats de magnetisme romanent es repetien simètricament als dos costats de les dorsals oceàniques.

La tectònica de plaques

La convecció del mante causa el moviment de les plaques litosfèriques. El pla de Benioff correspon a la superfície en què la placa litosfèrica oceànica s'enfonsa sota el mante, i el resultat de les col·lisions de les plaques són les serralades muntanyoses. Hi ha plaques oceàniques, compostes per litosfera oceànica; plaques continentals, formades per litosfera continental; i plaques mixtes, que combinen litosfera continental i oceànica. Hi ha també microplaques.

Moviments relatius entre plaques

Les vores de les plaques són zones on dues o més plaques entren en contacte i interactuen entre si. Segons el tipus de moviment relatiu, poden ser divergents, convergents o de cisallament.

• Vores divergents (constructives): la litosfera es crea. Corresponen a les dorsals oceàniques, com la dorsal centreatlàntica. Hi ha sismicitat moderada i es produeix l'expansió del fons oceànic.
• Vores convergents (destructives): la litosfera oceànica es destrueix per subducció. Es produeix a la vora del Pacífic. Hi ha sismicitat intensa, formació de roques volcàniques i fosses oceàniques.
• Vores de col·lisió: quan dues plaques continentals xoquen, cap de les dues no es pot enfonsar i es formen orògens, com els Pirineus. Hi ha sismicitat i plegament de les roques.
• Vores de cisallament (passives o conservadores): les plaques es desplacen lateralment, com la falla de San Andreas. Hi ha sismicitat.

Els processos geològics a les vores de les plaques

Vores constructives: dorsals oceàniques. Característiques: basalt i escorça oceànica. Les corrents de convecció generen esforços distensius que produeixen la pressió que forma el relleu, anomenat rift, i fallades transformants.

Zones de subducció: la litosfera oceànica es doblega i s'enfonsa cap al mante. Són zones de destrucció de litosfera oceànica. La placa que subdueix és sempre oceànica, però la placa que cavalca pot ser oceànica o continental. Hi ha sismicitat intensa, magmatisme, serralades volcàniques, arcs d'illes i metamorfisme.

Vores de col·lisió: quan xoquen dues plaques continentals, cap de les dues no s'enfonsa i una cavalca l'altra. La zona de sutura rep el nom d'orogen de col·lisió. Té lloc un ascens isostàtic.