Dinamica internă a Terrei

Dinamica internă înseamnă mișcările și transformările produse de energia din interiorul Pământului. Litosfera este împărțită în plăci care se deplasează cu viteze de ordinul câtorva centimetri pe an. Printre plăcile mari sunt Pacifică, Nord-Americană, Sud-Americană, Eurasiatică, Africană, Indo-Australiană și Antarctică. Ele nu sunt continente: o placă poate cuprinde și scoarță oceanică.

La o margine divergentă, plăcile se depărtează și se formează scoarță oceanică nouă; Dorsala Medio-Atlantică este un exemplu. La o margine convergentă, plăcile se apropie: o placă oceanică poate coborî sub alta, cum se întâmplă lângă Anzi, sau două continente pot intra în coliziune, ca în Himalaya. La o margine transformantă, plăcile alunecă lateral una față de alta, ca de-a lungul faliei San Andreas. Cutremurele sunt posibile în toate aceste situații; vulcanii nu sunt prezenți la fiecare tip de margine.

Mișcările par mici într-un an, dar acumulate timp de milioane de ani pot deschide oceane, ridica munți și schimba poziția continentelor. Aceste schimbări nu înseamnă că un cutremur poate fi prezis exact prin măsurarea vitezei unei plăci.

Mișcările epirogenetice sunt ridicări și coborâri lente, pe suprafețe întinse, care schimbă poziția relativă a uscatului și a mării. Mișcările orogenetice deformează scoarța în zone de convergență: stratele se pot încreți în cute sau se pot rupe și deplasa pe falii. Un bloc ridicat între falii este un horst; unul coborât, un graben. Astfel se explică de ce nu toți munții au aceeași structură.

În istoria geologică sunt recunoscute orogenezele caledoniană, hercinică sau variscă și alpină. Munții Scandinaviei și Scoției păstrează structuri caledoniene; Masivul Central Francez și Munții Măcinului au structuri hercinice; Alpii, Himalaya și Carpații aparțin sistemului alpin. Himalaya a rezultat din coliziunea plăcii Indo-Australiene (partea ei indiană) cu cea Eurasiatică, iar Everest atinge aproximativ 8 849 m. La Dorsala Medio-Atlantică, plăcile se depărtează cu ordinul câtorva centimetri pe an; o viteză de 2 cm/an acumulată timp de un milion de ani ar însemna 20 km, dacă ar rămâne constantă. Acesta este un calcul de ordin de mărime, nu o viteză universală.

Sursele energiei interne sunt căldura rămasă de la formarea Pământului și cea produsă prin dezintegrarea elementelor radioactive din manta și scoarță. Căldura se propagă prin curenți de convecție în manta și mută lent plăcile. La dorsale apare material nou, la fose placa oceanică coboară în manta (subducție), iar la coliziunea a două plăci continentale nu are loc subducție completă, ci îngroșarea scoarței și formarea unui lanț muntos. Teoria tectonicii plăcilor explică distribuția cutremurelor, vulcanilor și munților pe glob.

Exemplu real analizat — România. Carpații s-au format în orogeneza alpină prin mișcarea și deformarea mai multor blocuri ale scoarței. Zona Vrancea este la contactul unor unități tectonice și generează cutremure intermediare; existența lor arată că procesele interne continuă după ridicarea lanțului muntos. În schimb, rocile vulcanice din Călimani–Gurghiu–Harghita păstrează urmele unei alte manifestări a dinamicii interne. Nu identificăm o orogeneză doar după altitudinea actuală a muntelui.

Exemplu rezolvat 1 — deschiderea unui ocean. Dorsala Medio-Atlantică se desparte cu aproximativ 2,5 cm pe an, adică 25 km într-un milion de ani. Dacă distanța actuală dintre cele două continente este de circa 5 000 km (de exemplu, între Africa și America de Sud), timpul necesar este $5000/25=200$ milioane de ani. Rezultatul este un ordin de mărime: Atlanticul s-a deschis în ultimii aproximativ 180 de milioane de ani, deoarece viteza nu a fost constantă și deschiderea nu a început simultan peste tot.

Exemplu rezolvat 2 — falia San Andreas. Placa Pacifică alunecă pe lângă cea Nord-Americană cu aproximativ 5 cm pe an. Los Angeles și San Francisco se află la circa 560 km una de alta; ele s-ar apropia astfel într-un timp de $560\text{km}/5\text{cm/an}=5,6\cdot 10^7\text{cm}/5\text{cm/an}\approx 1,1\cdot 10^7$ ani, deci în circa 11 milioane de ani, dacă mișcarea ar rămâne neschimbată.

Greșeli frecvente

• Greșit: O placă tectonică este întotdeauna exact un continent.
  Corect: Poate include scoarță continentală și oceanică.
• Greșit: La toate marginile de plăci se formează vulcani.
  Corect: Faliile transformante produc mai ales cutremure, fără un lanț vulcanic obligatoriu.
• Greșit: Plăcile se mișcă atât de repede încât le vedem deplasarea zilnică.
  Corect: Vitezele sunt de ordinul centimetrilor pe an.
• Greșit: Plăcile tectonice plutesc pe lavă lichidă.
  Corect: Ele se mișcă pe astenosferă, o zonă a mantalei solidă, dar care se deformează lent.

Înainte și după