Com és feta la Terra

Terres emergides i aigües marines

Quan passegem mirem espontàniament el que ens envolta, les cases, els camins que recorrem, els parcs o boscos que travessem... Si som uns observadors més atents, remarcarem les diferents menes de flors o de conreus, les espècies d’arbres i arbusts, l’arquitectura de les edificacions... Però no sempre se’ns ocorre espontàniament de preguntar-nos què tenim sota els peus, és a dir, què hi ha sota la superfície terrestre. Doncs bé, aquest és precisament el tema d’aquest article. No ens ocuparem de la geografia sinó de la geologia i, més en general, del grup de disciplines científiques englobades dins les ciències de la Terra. Abans, però, d’endinsar-nos a explorar les profunditats de la Terra ens aturarem breument per a descriure l’aspecte de la superfície del nostre planeta. En ""Els elements del paisatge terrestre"", es fa una descripció més aprofundida dels elements exteriors del paisatge de la Terra.

El límit imprecís entre la terra i la mar

La mar, immensa superfície plana, torbada només temporalment per les tempestes, amaga un relleu tan complex com el de les terres emergides. El dibuix esquematitza les formes principals del relleu dels fons marins.

ECSA

La característica més evident de la superfície del nostre planeta, que podem notar observant un mapamundi o un planisferi, és la seva divisió en oceans i continents, és a dir, en aigües marines i terres emergides. Com es diu a "La Terra com a cos celeste", els primers ocupen una superfície molt més extensa que els segons, atès que cobreixen el 70,8% del planeta enfront del 29,2% restant. Tanmateix, la seva distribució en l’espai és força irregular: l’hemisferi nord té moltes més terres emergides (més del 65% del total) que l’hemisferi sud.

El límit entre terres emergides i aigües marines no és clar i fix en el temps a causa del fenomen de les marees, és a dir, l’elevació i el descens regulars del nivell de les aigües marines. En algunes regions el nivell de les aigües varia alguns metres: la marea més important s’observa a la badia de Fundy, al Canadà, amb una amplitud de 19,6 m. Les marees en enretirar-se ens mostren com la terra descendeix gradualment de les parts emergides als fons marins. Si es pogués fer baixar el nivell de l’aigua marina uns 200 m, es descobriria una àmplia franja de superfície terrestre que voreja els continents amb força regularitat. És l’anomenada plataforma continental (o shelf, en anglès), que cap a mar oberta passa al talús continental i després a les fosses abissals.

Des d’un punt de vista estrictament geogràfic, el "límit" entre els continents i els oceans correspon al lloc on arriba el nivell mitjà de les aigües marines. En termes geològics, però, no és tan evident ni clar.

El límit costaner no correspon a les grans diferències estructurals existents entre aquestes dues regions terrestres fonamentals, sinó que la distinció geològica es fa segons els diferents tipus de roques que constitueixen els continents i els fons oceànics. Aquestes varien, en efecte, quant a la composició química i l’estructura, com veurem millor al llarg d’aquest article.

Els continents

Els continents són formats essencialment per escuts i franges orogèniques. Els escuts són les parts més antigues de les terres emergides, ja que les roques que els constitueixen tenen una edat superior als 600 milions d’anys, tot i que varia d’un tipus de roca a un altre. Es tracta de roques ígnies i metamòrfiques (per a entendre millor el significat d’aquests termes, vegeu més endavant "Les roques", sobre la classificació de les roques), que actualment es presenten aplanades. El llarguíssim període de temps transcorregut des de l’època de la seva formació ha permès als processos d’erosió superficials suavitzar o eliminar lentament les rugositats. Consegüentment, als escuts no hi ha muntanyes elevades ni valls profundes, sinó turons i lleugeres ondulacions amb valls amplíssimes que formen un paisatge molt suau. Els escuts continentals més extensos ocupen gran part de l’actual Canadà, Grenlàndia, el Brasil, Austràlia, l’Índia, tot Finlàndia i bona part de Suècia, vastes àrees de la Sibèria i gran part de l’Àfrica centremeridional i de Madagascar. Són les regions més antigues de la Terra i també les més estables, atès que no s’hi produeixen els fenòmens tel·lúrics i volcànics típics d’àrees més inestables, de les quals parlarem més endavant en aquest mateix article.

Quan els escuts són coberts per roques sedimentàries de formació una mica més recent s’anomenen escuts coberts o sòcols. De fet, també reben el nom de sòcols aquelles àrees aplanades de dimensions més reduïdes que són el resultat de l’erosió d’antigues serralades, com la Meseta espanyola. Aquest és l’origen dels altiplans de paisatges suaus que ocupen bona part de l’Europa central i Rússia, l’Àfrica septentrional, els Estats Units centreorientals, l’Argentina, la Xina i Austràlia oriental.

Les franges orogèniques són àrees actives de formació de muntanyes que es disposen en alineacions estretes i allargades resseguint els marges dels continents, i que molt sovint prenen la forma d’arcs muntanyosos. L’activitat existent en aquestes franges ha originat, després de moltes vicissituds, les grans serralades de relleus accentuats compostes per roques sedimentàries i cristal·lines (ígnies i metamòrfiques). Aquestes són les àrees del planeta on, amb molta freqüència, se succeeixen terratrèmols, erupcions volcàniques i altres fenòmens típics de l’activitat dinàmica interna de la Terra.

Les franges orogèniques principals són dues: l’euroasiàtica-indonèsia i la circumpacífica. La primera es disposa en sentit est-oest. Comença a l’oest del Marroc, segueix per la Península Ibèrica i s’estén cap a llevant fins a abraçar Itàlia i la regió alpina, la península Balcànica, Turquia, la regió caucàsica, l’Iran, la cadena de l’Himàlaia, part de la Xina meridional, Indonèsia i Nova Guinea. L’altra gran franja orogènica, la circumpacífica, voreja la conca de l’oceà Pacífic. A la banda americana, les serralades formen part del continent des d’Alaska, el Canadà i els Estats Units occidentals, tot Mèxic i l’Amèrica Central, amb Cuba i Haití, i tota la serralada dels Andes fins a l’Amèrica del Sud (Colòmbia, Equador, Perú, Bolívia, Xile). A la banda asiàtica, les serralades se situen fora de la costa continental formant arcs insulars com els de les Aleutianes, les Kurils, les Marianes, els arxipèlags del Japó i de les Filipines, així com nombroses illes constituïdes per volcans que emergeixen de la mar.

Les franges orogèniques són les àrees emergides més joves (parlant en termes geològics, és a dir, en desenes de milions d’anys), les últimes que s’han format i que encara no han assolit l’estabilitat. Els terratrèmols i els volcans actius donen fe d’aquesta inestabilitat, com també la presència de moltíssimes cadenes muntanyoses amb relleus accentuats i cims elevats que, havent-se format en una època més recent, no han estat suavitzades i aplanades per l’erosió. Entre aquestes cadenes muntanyoses recordem l’Atles, els Pirineus, els Alps, el Caucas, l’Himàlaia, les Muntanyes Rocalloses i els Andes.

Els oceans

La dorsal centreatlàntica forma un eix de més d’onze mil quilòmetres d’un mosaic complex. Les peces més properes als continents són les més antigues, de fa uns 200 milions d’anys. Les peces més recents són les situades més a prop de la part central.

ECSA

No s’ha de pensar que els oceans tenen un fons uniforme o inclinat regularment per les vores com si fossin piscines. Des del punt de vista geològic, no pertanyen als oceans ni la plataforma continental, zona de terrenys poc inclinats perpètuament submergida per les aigües marines, ni el talús continental, més inclinat, que constitueix pràcticament la unió entre la plataforma i els fons oceànics. La plataforma i el talús formen part dels continents (junts configuren el marge continental) i en tot cas han de ser considerats com un plegament de transició.

El percentatge més gran de la superfície dels fons oceànics pertany a les planes abissals, regions molt estables i for-ça regulars, constituïdes per roques basàltiques que gairebé sempre són cobertes per sediments d’uns 1 000-1 200 m de gruix. No s’hi donen terratrèmols però hi ha volcans, aïllats o bé agrupats en forma d’alineacions de muntanyes submarines. Una part dels fons oceànics és ocupada per les dorsals centreoceàniques. Són imponents cadenes de muntanyes submarines que s’eleven a les regions mitjanes dels oceans. Existeix una dorsal centreatlàntica, una de centrepacífica i una de centreíndica. Les dorsals centreoceàniques formen en conjunt un sistema molt més imponent i extens que el constituït per les serralades continentals (tot i que aquestes comprenen les cadenes muntanyoses més elevades de la Terra). A vegades emergeixen de les aigües i formen illes: aquest és l’origen d’Islàndia, de l’arxipèlag de les Açores, de Tristan de Cunha i moltes altres.

Les dorsals centreoceàniques són regions molt inestables, seu de nombrosos terratrèmols i amb una activitat volcànica molt intensa i desenvolupada en tota la seva llargada. N’és una prova el fet que totes les dorsals són constituïdes per roques volcàniques (de tipus basàltic). Les dorsals són serralades formades per dues crestes paral·leles separades per una mena de vall molt profunda (pot arribar als 2 000 m) i ampla (fins a 50 km) anomenada rift. En el fons d’aquesta vall es produeixen contínues emanacions de magma.

A part de les planes abissals i les dorsals centreoceàniques, no s’han d’oblidar altres regions estructurals menors com les fosses oceàniques, estretes depressions on s’assoleixen les majors profunditats del planeta. Hi ha, també, el sòcol continental, que és la regió de fons oceànics situada a la base del talús continental i que la uneix a les planes abissals. Les fosses oceàniques i els arcs insulars (citats a "Els continents") que s’hi associen constitueixen les àrees més inestables de la Terra, i són la seu de la majoria dels terratrèmols i de manifestacions volcàniques molt freqüents.

Les roques

Esquema dels processos principals de formació i diferenciació de les roques que formen les capes més superficials de la Terra. Les diferències de pressió i temperatura, juntament amb l’erosió i el transport, són els elements més importants que influeixen sobre aquests processos.

ECSA

Donar una puntada de peu a un roc, observar una paret rocallosa d’una muntanya, buscar un escull des del qual capbussar-se a l’aigua, són experiències que formen part de la nostra vida. En totes elles és comuna la presència de l’element roca, és a dir, del que s’anomena el "regne mineral". Per a les ciències de la Terra, en realitat, la paraula "roca", com "roc", "pedra", etc., és molt genèrica. Serveix per a indicar un element, petit o gros, de la litosfera, és a dir, de la part més externa del planeta (vegeu "El mantell terrestre"); sota l’herba, sota els boscos, arreu on no es veuen, les roques sempre hi són presents, a molta profunditat o a poca.

Les roques, mosaics de minerals

Certament les roques poden semblar totes iguals i no gaire interessants: dures, compactes, grises o marrons, rugoses, aparentment immutables... Però per a una persona amant o estudiosa de la geologia constitueixen, amb la seva varietat, la seva composició química i mineralògica, la posició respecte a altres roques, el punt de partida per a qualsevol recerca de tipus geològic.

En primer lloc, convé precisar que en geologia la paraula "roca" no designa solament la pedra dura i compacta, sinó que el terme s’empra més en general per a designar també els terrenys i les masses d’elements dissolts, sorres, graves, etc.

Independentment de com es consideri, cada roca és composta per un nombre generalment limitat de minerals (vegeu "Els minerals"), que li confereixen una estructura determinada i per tant un aspecte especial. Hi ha roques de la mateixa composició química i mineralògica que poden tenir estructures diferents i, consegüentment, semblar molt distintes entre elles. Certes roques poden ser constituïdes per un sol mineral (roques simples).

Al nostre planeta existeixen moltíssims tipus de roques diferents, alguns de presents en superfícies molt extenses, d’altres limitats a pocs afloraments. Solament un ull expert és capaç de reconèixer una roca amb la simple observació, a partir dels minerals visibles. De tota manera, l’estudi d’una roca no es fa solament a simple vista, sinó també amb el microscopi, amb el qual se n’analitzen seccions subtils, i mitjançant anàlisis químiques i fisicoquímiques. Per a l’especialista, aquesta tasca és la base fonamental per a emprendre l’estudi geològic d’una regió, per a comprendre’n la història, per a definir el període en què es va formar, per a obtenir-ne informació sobre el paisatge en un passat remot.

Les roques són com mosaics més o menys ordenats, més o menys complicats, de minerals. Però no n’hi ha prou de saber això per a poder dir que es coneixen bé. Com en moltíssimes disciplines científiques (pensem en la zoologia i la botànica), també en l’àmbit de les ciències de la Terra l’home ha sentit la necessitat d’intentar fer una classificació, segons criteris particulars, de totes les roques existents, per tal de comprendre-les millor, estudiar-les més a fons, obtenir-ne més informació.

Hi ha nombroses classificacions proposades pels científics que intenten ordenar un camp tan ampli. Aquí ens limitarem a les classificacions essencials, que tenen en compte el procés de formació de les roques (la seva gènesi) i la seva composició mineralògica, és a dir, els diversos minerals que les componen. A cada roca li ha estat assignat un nom, igual com en el cas dels animals i les plantes. A vegades els noms són antics o presos de la llengua comuna, i d’altres han estat inventats pels científics o simplement trets del lloc en què una certa roca és present en abundància.

Les roques ígnies (o magmàtiques)

Deixem volar una mica la imaginació i suposem la Terra com un gran embolcall, naturalment esfèric, que conté sota la seva superfície grans "olles" plenes d’una massa fosa, viscosa, calentíssima (pot depassar els 1 000°C), que de tant en tant sobresurt bullint sota l’empenta dels gasos dissolts (de la mateixa manera que el xampany surt escumejant de l’ampolla acabada d’obrir). Aquestes parts de massa fosa calentíssima, que els geòlegs anomenen magma, poden aturar-se una mica per sobre de l’"olla" que les conté o bé, si aconsegueixen trobar una sortida, arribar a la superfície del contenidor, és a dir, de la Terra i sortir a la llum.

En el primer cas, les parts de magma que vessen arriben a altres zones situades a l’interior de l’escorça terrestre. Aquestes parts de magma es refreden, després es consoliden molt lentament i, amb gran parsimònia, cedeixen la seva escalfor a les àrees circumdants tot organitzant amb una calma absoluta la seva estructura cristal·lina. Aquest últim procés permet la formació de roques enterament cristal·litzades. Els components minerals d’aquestes roques són tots ben visibles i reconeixedors a simple vista: es tracta de les roques plutòniques o intrusives.

En el segon cas, en què el magma vessa a la superfície terrestre, el refredament i la solidificació consegüent són molt més ràpids i el procés s’esdevé tan tumultuosament que no hi ha temps per a la formació d’una estructura cristal·lina ordenada i de minerals tots ben cristal·litzats i identificables. S’originen, d’aquesta manera, les roques extrusives, anomenades també volcàniques, perquè el procés que hem descrit breument és el que causa les erupcions volcàniques, i per tant les colades de lava i la formació dels cons volcànics (vegeu "Els volcans").

Aquests dos grans grups de roques s’anomenen, genèricament, roques ígnies o magmàtiques. Pertanyen al primer grup roques força comunes i fàcils de reconèixer, com el granit, la diorita i el gabre; el segon grup inclou el pòrfir, el basalt i altres tipus de roques menys coneguts i més difícils d’identificar, precisament perquè sovint no s’hi poden distingir els minerals presents.

Les roques sedimentàries

Quadre 5.1 Classificació de les roques sedimentàries detrítiques.

ECSA

Observem la fotografia (Bryce Canyon). Hi veiem un paisatge caracteritzat per afloraments vastíssims de roques molt diferents de les descrites fins ara. Semblen formades per la superposició d’"horitzons", o estrats successius. Són roques sedimentàries, anomenades així perquè, en comptes d’haver-se format a partir de magmes procedents de l’interior de la Terra, són el resultat de l’acumulació a la superfície terrestre de dipòsits de diversa mena (sediments). L’origen d’aquests dipòsits és el conjunt de processos coneguts amb el terme genèric d’erosió.

En les roques sedimentàries ja no és tan important distingir els minerals constituents, perquè molt sovint són reduïts a granets de dimensions equiparables a la pols o la sorra i gairebé únicament són identificables amb el microscopi. Per això, moltes d’aquestes roques es distingeixen segons el clast, és a dir, les dimensions dels grànuls que les componen. Així, per exemple, el gres —que no és sinó la sorra endurida i compactada per processos químics que formen l’anomenat "ciment"— és format per grànuls d’entre 2 i 0,06 mm de diàmetre (parlem de dimensions mitjanes: cap grànul no és perfectament esfèric!), sense tenir-hi en compte el predomini d’un mineral o altre.

Les roques sedimentàries representen un patrimoni insubstituïble per a l’home. A més del fet que cobreixen almenys el 80% de la superfície terrestre, i per tant en determinen en bona mesura el paisatge, contenen una gran quantitat de jaciments minerals que proporcionen productes importantíssims per a la nostra civilització: esmentem el petroli, els gasos naturals o el carbó, l’urani, fonts d’energia primàries. Les roques sedimentàries també solen contenir ferro, guix, sals, sulfurs i fosfats. Així mateix, només les roques sedimentàries custodien els fòssils, és a dir, les restes d’organismes vius en un passat remot que són testimonis irreemplaçables de les formes de vida antigues que poblaven la Terra i elements clau per a estudiar i comprendre la història del nostre planeta.

Dins les roques sedimentàries es distingeixen, almenys, tres grans grups: les detrítiques o clàstiques, les carbonàtiques i les evaporites.

Les roques detrítiques es formen a partir de la disgregació de roques preexistents. Les restes d’aquestes roques són transportades per l’aigua i el vent cap a indrets més o menys llunyans, on es compacten i cimenten i donen lloc a conglomerats i pudingues, argiles i gresos (segons les dimensions de les partícules constituents i el seu grau de cohesió). Les roques carbonàtiques són aquelles en la formació de les quals han intervingut éssers vius (esquelets, conquilles, plantes...) i que tenen almenys un 50% de carbonats. Aquest és el cas de la calcita (d’on deriven les calcàries), la dolomita i les margues, així com del carbó i el petroli. L’últim grup és el de les roques evaporites. Aquestes roques són les que s’han format per la precipitació química de materials solubles, com passa amb la sal i el guix.

Les roques metamòrfiques

L’escorça terrestre no és immòbil: encara que generalment no ens n’adonem, hi tenen lloc transformacions contínues i processos complicats que en modifiquen sovint les condicions físiques i químiques. L’home només es veu afectat ocasionalment per algun d’aquests moviments (pensem en els terratrèmols i els fenòmens volcànics: vegeu més endavant, "Els terratrèmols" i "Els volcans"), però les roques que constitueixen la superfície del planeta contínuament es troben en condicions ambientals diferents de les de la seva formació. Les roques poden ser empeses en profunditat, escalfades a temperatures molt elevades, fins i tot fins a la fusió completa (a vegades els geòlegs parlen de "cocció" de les roques), refredades, comprimides, esclafades, mesclades amb altres.

Aquests "maltractaments" (que, tanmateix, no sempre es produeixen alhora ni tampoc no es donen tots) deixen a les roques senyals profunds, fins al punt de modificar-les. Les roques pateixen transformacions radicals en l’aspecte i el "caràcter", és a dir, se’n modifiquen la composició química, els tipus de minerals constituents i l’estructura cristal·lina.

Els fenòmens que presideixen aquestes transformacions, nombrosíssims i encara no del tot explicats pels científics, s’engloben genèricament sota el nom de metamorfisme, i les roques que han patit els efectes d’aquests processos s’anomenen metamòrfiques. Hi ha diferents tipus de processos metamòrfics i, consegüentment, diferents tipus de roques generades per aquests. Així, el granit es transforma en gneis, la calcària en marbre, l’hulla en diamant, la lutita en pissarra i aquesta, si la pressió continua, en esquist. Els minerals d’aquestes roques no sempre són fàcilment identificables, perquè no sempre han recristal·litzat en dimensions acceptables. Sovint presenten un aspecte característic en "bandes", en nivells no del tot subdividits (no s’ha de confondre amb l’estratificació de les roques sedimentàries), palesos per la disposició especial de certs minerals: en aquests casos es parla de foliació, que adopta diferents aspectes segons la roca.

L’estructura interna de la Terra

La Terra no és homogènia, és a dir, no és constituïda tota ella per la mateixa matèria; fa temps que els científics van arribar a aquesta conclusió, a partir d’observacions astronòmiques, físiques i geològiques. D’altra banda, la densitat mitjana (relació entre massa i volum) de totes les roques que formen l’escorça terrestre, és a dir, el nivell més superficial del planeta, és unes 2,8 vegades superior a la densitat de l’aigua, mentre que la densitat de la Terra considerada en conjunt és 5,5 vegades superior. Per tant, a les profunditats hi ha d’haver materials més densos, capaços de contrapesar els materials més lleugers presents a la superfície. A més, és sabut que a més profunditat augmenten tant la temperatura (aproximadament 1°C cada 30 m, almenys a l’escorça terrestre) com la pressió, fins a assolir aviat valors insuportables per l’home.

Una sèrie de capes concèntriques

Pensem en les enormes dificultats que es presenten a qui vol estudiar la constitució interna de la Terra. El radi del planeta és d’uns 6 370 km, però només uns pocs quilòmetres, els més superficials, són coneguts directament gràcies a la presència de galeries i mines que han permès als homes una observació directa. Per al coneixement dels estrats més profunds ha resultat un gran ajut l’aportació de la sismologia, la ciència que estudia la formació dels terratrèmols. Aquests fenòmens tenen lloc per la propagació en les roques d’ones sísmiques que posseeixen la capacitat de penetrar a grans profunditats i també de travessar del tot el globus terrestre (vegeu "Els terratrèmols"). La manera en què es propaguen i les diferents velocitats segons el tipus de material que travessen ens han permès recollir altres informacions i obtenir dades força precises.

Si poguéssim dividir la Terra en grills com si fos una taronja i obrir-la, veuríem l’interior com una sèrie de capes concèntriques successives, separades per diverses superfícies, o discontinuïtats, cadascuna amb característiques físiques i químiques pròpies. Aquest fet ja era conegut pels geòlegs del segle XIX. El 1885, va ser proposada una subdivisió de la Terra en quatre estrats concèntrics: l’escorça terrestre, l’estrat més lleuger, era anomenada sial (acrònim dels termes "silicats" i "alumini", els components més abundosos); el mantell s’anomenava sima (de "silici" i "magnesi"); seguia una zona de transició, i finalment el nucli, anomenat nife (compost principalment de níquel i ferro). Avui, aquesta subdivisió ha estat superada per la que es basa en la identificació de 3 capes concèntriques: l’escorça terrestre, el mantell i el nucli.

L’escorça terrestre

L’estrat més extern del planeta, el que coneixem millor perquè és el visible en superfície i, almenys en part, en profunditat, és l’escorça terrestre. Formada, com ja hem apuntat, per roques relativament lleugeres i menys denses que les que componen els sediments més interns, s’hi distingeixen dues parts: l’escorça continental i l’escorça oceànica.

La primera constitueix els continents amb les seves regions estructurals, de què s’ha parlat a "Terres emergides i aigües marines". Fa uns 40 km de gruix, però aquest valor és variable ja que augmenta a les zones de grans cadenes muntanyoses i, en canvi, disminueix als escuts i els sòcols. De manera molt esquemàtica es pot dir que és formada per roques de tipus granític o de composició silícica, és a dir, força semblants als granits, a la part de sobre, i per roques de composició entre granítica i basàltica a la part de sota. A vegades els nivells més externs són coberts per roques sedimentàries o volcàniques. L’escorça oceànica és molt diferent pel que fa al gruix (entre 5 i 12 km de mitjana), la densitat (lleugerament superior a la continental) i l’estructura. En efecte, hi ha 3 estrats successius: el primer, l’estrat 1, compost per roques sedimentàries i, generalment, amb un gruix no superior a 1 km; el segon, l’estrat 2, format probablement per roques de tipus basàltic de 4 km de gruix com a màxim; el tercer, l’estrat 3, potser de composició basàltica i gabre, més uniforme i de 4,5-5 km de gruix (si bé alguns estudiosos consideren que és molt més prim, d’1 km aproximadament).

El mantell terrestre

El dibuix esquematitza l’estat actual dels nostres coneixements sobre la composició de l’escorça i de l’interior terrestres.

ECSA

El límit entre l’escorça i el mantell és marcat per una superfície de separació anomenada discontinuïtat de Mohorovicˇic´ o, simplificant, de Moho (nom del científic que la va descobrir). A partir d’aquesta discontinuïtat les ones sísmiques canvien de comportament, evidenciant les diferències químiques i estructurals existents entre totes dues capes. El mantell terrestre és més dens, les roques que el formen són molt pesants i tenen una composició química comparable a la del basalt.

Basant-se en la informació proporcionada per la velocitat de les ones sísmiques, s’ha establert que el mantell té una profunditat aproximada de 2 900 km i s’hi poden delimitar dos estrats de composició i textura diferents: el mantell exterior i el mantell interior. Aquest darrer, més proper al nucli, és compost per matèria mineral en estat sòlid, probablement olivina (silicat de ferro i magnesi). En el mantell exterior es distingeix una capa d’uns 300 km de profunditat, tova i viscosa, gairebé fluida a causa de les temperatures elevades i les altes pressions; és l’astenosfera.

Per damunt de l’astenosfera i en contacte amb l’escorça, el mantell exterior deixa de ser viscós i pren ràpidament una consistència dura. Aquesta part del mantell és la litosfera i és composta per peridotita.

En la geologia moderna, però, quan es parla de litosfera no es fa referència només a la capa més exterior del mantell, sinó que sota aquest concepte també s’inclou l’escorça. Així doncs, s’entén per litosfera la part sòlida —rocosa— més externa de la Terra. Però, com es veurà més endavant ("Un gran mosaic: les plaques litosfèriques"), la litosfera no és una peça única que a mode d’esclova embolcalla la Terra, sinó que es troba fragmentada en diversos trossos anomenats plaques litosfèriques. Aquestes, gràcies a la seva menor densitat, tenen la capacitat de surar sobre l’astenosfera.

El nucli de la Terra

Cap a una profunditat d’uns 2 900 km es produeix un altre canvi pel que fa a les característiques dels materials que constitueixen la Terra.

Hi ha una altra discontinuïtat, anomenada de Gutenberg, que separa el mantell del nucli terrestre. Aquesta és la part més interna, més profunda i, com a tal, menys coneguda del nostre planeta. La temperatura i la pressió hi assoleixen valors elevadíssims —que encara no es coneixen amb precisió—, com també la densitat (que té valors superiors a 10). Els materials que constitueixen el nucli sembla que són rics en níquel i ferro.

La part més externa del nucli es deu trobar en condicions de plasticitat i es comporta, en determinats experiments físics, com si fos un líquid. En canvi, la part més interna, que aproximadament comença a 5 100 km de profunditat (només a 1 270 km del centre de la Terra), sembla que és sòlida, potser a causa de la pressió elevadíssima, o almenys "es comporta" com si ho fos.

D’un estrat a un altre, d’una discontinuïtat a una altra, hem arribat al centre de la Terra. Tot el que hem dit fins ara és la síntesi de llargs estudis i experiments, quasi tots duts a terme durant el segle XX i encara inacabats. No es pot, doncs, excloure que en un futur més o menys immediat hi hagi nous descobriments que puguin canviar molt l’estat dels coneixements actuals.

Els continents es mouen

El planeta Terra és, doncs, molt complicat tant pel que fa a les zones superficials com a les regions més profundes. Però allò que resulta més sorprenent és descobrir que les enormes masses continentals i les extensíssimes conques oceàniques no són immòbils, és a dir, que no tenen la mateixa posició ara que a l’època de la formació del planeta, ni han tingut sempre la mateixa forma. Les diverses parts que constitueixen la superfície terrestre es desplacen contínuament, per bé que de manera imperceptible, com peces d’un mosaic flotant en un líquid molt dens i viscós.

El genial científic alemany Alfred Lothar Wegener (1880-1930), meteoròleg de professió, va ser qui es va fixar en allò que en principi només semblava una coincidència. Va observar (no va ser el primer a mostrar curiositat per la qüestió, però sí el primer que la va afrontar seriosament) la notable correspondència de les línies de les costes orientals de l’Amèrica del Sud amb les occidentals de l’Àfrica, és a dir, dels dos costats de l’oceà Atlàntic i també d’altres extrems continentals. Aleshores va elaborar la hipòtesi que en una època remotíssima, posem fa uns 200 milions d’anys, aquestes vores en realitat devien estar unides i devia existir un sol continent immens (que va anomenar Pangea). Aquest continent després es va anar fragmentant en blocs, els quals posteriorment es devien allunyar els uns dels altres fins a adoptar la posició actual. Aquesta teoria és coneguda com la deriva dels continents.

Per provar la seva teoria, Wegener va recollir una gran quantitat de dades geològiques, paleontològiques, geofísiques. Va intentar explicar per què els continents estan dotats d’aquesta insospitada capacitat de moviment, i va arribar a suposar que les masses continentals flotaven sobre l’escorça oceànica, més densa però prou fluida per a permetre moviments de matèria a la superfície. Hi ha estudis posteriors que demostren que les característiques físiques de l’escorça oceànica mai no haurien pogut permetre semblants moviments; però ja en temps de Wegener la gran majoria dels científics no van acceptar —amb diversos arguments, no tots justificats— la seva teoria revolucionària. Wegener, gran estudiós i observador, havia elaborat una teoria vàlida i havia tret conclusions encertades, però, per desgràcia, les explicacions eren equivocades. A partir del 1912, any del primer escrit de Wegener sobre la "deriva", "mobilistes" i "immobilistes" es van confrontar durant una cinquantena d’anys sense arribar a resoldre la qüestió.

Els fons oceànics, grans cintes transportadores

Al principi dels anys seixanta una hipòtesi del geòleg Harry Hess va comportar un canvi de rumb a la disciplina. Basant-se en part en una teoria elaborada pel geòleg anglès Arthur Holmes al final dels anys vint, va proposar que en el mantell terrestre hi ha lents moviments de matèria, semblants als moviments de convecció que es donen a l’aigua posada a escalfar en una olla. Aquests moviments generen a l’interior del mantell superior uns corrents que provoquen el moviment de les masses continentals. D’aquesta manera es podria entendre quin és el "motor" de la deriva dels continents. Però Hess va ser més precís: segons ell, el material ascendent puja seguint la línia de les dorsals centreoceàniques i es desplaça lateralment com una cinta transportadora molt llarga, que fa desplaçar al seu torn el segment d’escorça de sobre, que s’allunya de la dorsal ("expansió" dels fons oceànics; vegeu també més endavant "El mosaic dels fons oceànics"). Però com que aquesta mena de moviment, amb el temps, duria a un augment de l’extensió de la superfície terrestre, cosa que de fet no passa, aquesta producció ha de ser compensada en alguna altra banda per una disminució anàloga. Segons Hess, aquest fet es verifica en les fosses oceàniques, on se situa la part descendent del moviment de convecció i on l’escorça oceànica és empesa cap avall i "reabsorbida" en el mantell. Notem que en aquesta teoria no s’ha parlat d’escorça continental: en efecte, aquesta és arrossegada passivament i no fa cap paper en la dinàmica dels moviments de convecció. Hi ha molts fenòmens físics i geològics importants que semblaven provar la validesa de la teoria de Hess, i va servir de base per a una nova teoria fonamental que havia de revolucionar tota idea anterior sobre l’estructura i la dinàmica de l’escorça terrestre.

Un gran mosaic: les plaques litosfèriques

Dibuix que representa deu moments diferents de l’evolució de la Terra, des de fa 540 milions d’anys fins a l’actualitat. El coneixement de les plaques litosfèriques terrestres i del seu funcionament ha permès esquematitzar la dinàmica dels continents, alhora que ha confirmat la teoria de Wegener.

ECSA

Ara entrem de ple en una branca moderna de les ciències de la Terra, la tectònica, que s’ocupa d’estudiar amb precisió l’estructura, les deformacions, els moviments dinàmics que afecten l’escorça terrestre. Parlarem de la tectònica de plaques de l’escorça. L’escorça terrestre és considerada no com una subdivisió de continents i oceans, sinó, i d’una manera més correcta, com un conjunt de plaques gegantines, que es mouen lentament però contínuament l’una respecte a l’altra gràcies als moviments de convecció ja estudiats i descrits per Holmes i Hess.

El dibuix esquematitza els moviments ascendents que generen la separació dels continents i els descendents (subducció) que es donen en la confluència de les plaques litosfèriques en els seus desplaçaments.

ECSA

La major part d’aquestes plaques comprenen parts tant dels continents com de les conques oceàniques. Les plaques tenen uns 100 km de gruix com a mínim, i recolzen (hi ha qui diu que "floten", com si fossin bots enormes) en un nivell més fluid però molt dens, situat al mantell superior. Els límits entre una placa i una altra, és a dir, els seus marges, són de tres tipus: a) les dorsals centreoceàniques, on es forma l’escorça terrestre "nova"; b) les fosses oceàniques, on l’escorça més vella és empesa cap al fons i reabsorbida —són les àrees en les quals es verifica la subducció, on una placa es empesa sota l’altra—; i c) les anomenades falles transformants, que són fissures molt profundes formades als límits entre dues plaques en moviment. En aquest lliscament lateral no es forma ni es destrueix escorça terrestre.

Segons el model més acceptat, les principals plaques que formen la "closca" de la Terra són 12: 6 de grans dimensions i 6 de petites. Cal sumar-hi, també, un nombre encara imprecís d’altres microplaques.

A les àrees en què entren en contacte les diverses plaques, sia amb formació d’escorça, sia amb la seva destrucció o amb el simple lliscament, es produeixen moltes pertorbacions. Aquests moviments comporten un gran nombre de terratrèmols (que es concentren en determinades àrees del planeta: vegeu "Les característiques dels fenòmens sísmics") i manifestacions volcàniques.

Si observem en un planisferi la distribució de tots els llocs d’origen dels terratrèmols principals (hipocentres) i dels fenòmens volcànics, podrem reconstruir de manera força aproximada els marges de les plaques tectòniques o litosfèriques principals.

L’orogènesi o la formació de les cadenes muntanyoses

La formació de les muntanyes és el més espectacular dels efectes de la tectònica terrestre, però no és l’únic. Els intents d’explicació de l’orogènia, que esquematitza el dibuix en les seves fases principals, van portar Wegener a formular la seva teoria de la deriva dels continents. L’orogènia alpina és la que explica les serralades actuals més grans i més altes com la del Karakoram a l’Himàlaia.

ECSA

Val la pena entretenir-se una mica més en els marges entre les plaques ja que és aquí on es dóna la reabsorció o destrucció de l’escorça terrestre. Com que cada placa inclou àrees continentals i àrees oceàniques, els marges convergents poden entrar en contacte amb segments d’escorça continental o d’escorça oceànica, o amb un segment de cada tipus.

Així, si tots dos marges de dues plaques convergents són constituïts d’escorça oceànica, un dels dos s’"immergeix" sota l’altre en les fosses oceàniques. Tot seguit, en baixar a les profunditats, s’escalfa, es fon parcialment i forma magma (és a dir, masses rocalloses a alta temperatura, de més de 1 000°C, en estat fos) que torna a pujar a la superfície i origina fenòmens volcànics. Es formen, aleshores, els anomenats arcs insulars, arxipèlags dels quals hem parlat a "Els oceans" d’aquest article.

Si tots dos marges de les plaques convergents estan formats per escorça continental, cap dels dos no pot immergir-se sota l’altre perquè l’escorça continental, que és més lleugera, no pot penetrar al mantell, més dens (com passa quan s’intenta empènyer un tronc de fusta sota l’aigua). Per tant, l’acostament de les plaques comporta una compressió fortíssima de les parts d’escorça situades als marges. Les roques són esclafades, plegades, elevades, comprimides i desplaçades lentament, però de manera inexorable. És així com es produeixen les orogènies, és a dir, la formació dels relleus i de les cadenes muntanyoses. D’aquesta manera es va formar, per exemple, l’Himàlaia, quan la placa que "transportava" l’Índia va xocar amb la placa eurasiàtica. Així també es van formar els Pirineus, aixecats a l’àrea de contacte entre la placa ibèrica i l’eurasiàtica, a conseqüència de les pressions de la placa africana.

També es pot donar el cas que, dels dos marges de placa convergents, l’un estigui format per escorça oceànica i l’altre per escorça continental. L’escorça oceànica, més pesant, s’introdueix sota la continental i dóna origen als magmes, com hem vist en el primer cas; però al mateix temps l’escorça continental és comprimida i esclafada i origina una altra cadena muntanyosa. D’aquesta manera es van formar, per exemple, els Alps i els Andes.

Així, doncs, hem retrobat molts dels elements estructurals del nostre planeta: les dorsals centreoceàniques, les fosses, els arcs insulars, les franges orogèniques i les cadenes muntanyoses, i comencem a entendre el paper que fan en el conjunt dels fenòmens evolutius de la Terra. A més, ara podem precisar que les vastíssimes regions que hem anomenat escuts continentals són les àrees situades a l’interior de les plaques litosfèriques, lluny dels seus marges. Són zones pràcticament mancades de falles i fractures i per tant força tranquil·les perquè des de fa molt de temps no pateixen terratrèmols ni fenòmens volcànics.

Cadenes muntanyoses "joves" i "velles"

La paraula orogènesi deriva del grec antic i vol dir formació de les muntanyes. Aquest element del paisatge, tan espectacular i familiar, les cadenes muntanyoses, és el resultat visible de canvis llargs i complexos esdevinguts a l’escorça terrestre en temps que, segons els "rellotges" geològics, no ens queden tan lluny.

Els Alps, el Caucas, l’Himàlaia i els Pirineus es van originar fa una mica més d’un centenar de milions d’anys i es van alçar i van anar creixent fa unes poques desenes de milions d’anys. Les muntanyes més antigues, com per exemple els Urals a Rússia, els Apalatxes als Estats Units, el Massís Central francès, els relleus d’Alemanya, de les illes Britàniques i de Noruega, tenen una edat de 300-400 milions d’anys. Però no oblidem que el nostre planeta Terra té més de 4 500 milions d’anys!

El naixement d’una cadena muntanyosa no és, doncs, un esdeveniment sobtat, violent i catastròfic. Les muntanyes no es formen en períodes de temps comparables a la vida humana (tret dels volcans, que poden sorgir i créixer fins i tot en pocs dies o setmanes: vegeu més endavant "Els volcans"), sinó que triguen desenes de milions d’anys a fer-ho. Cap home no podrà dir mai que hagi vist un fenomen d’orogènesi, però, amb tot, segurament en algun lloc de la Terra s’està formant una cadena de muntanyes, i probablement els únics indicis d’aquest esdeveniment són els terratrèmols i les erupcions volcàniques.

Una cadena muntanyosa neix i s’eleva per fenòmens físics coneguts com a "aixecaments isostàtics". També està subjecta a processos d’envelliment: les formes elevades se suavitzen, el relleu es redueix, les valls s’eixamplen.

Tot això és degut a l’erosió (vegeu "Les formes d’erosió"), és a dir, a l’obra incessant de desgast i destrucció provocada pel vent, les pluges, l’alternança de calor i fred, el glaç i el desglaç, i de l’acció excavadora de rius i glaceres, del martelleig continu de les onades a la costa... Les muntanyes tampoc no són eternes, i estan destinades a desaparèixer. Només cal observar les diferències d’aspecte, molt evidents, entre les cadenes muntanyoses joves (els Alps, els Pirineus, les Muntanyes Bètiques, els Andes, l’Himàlaia, les Muntanyes Rocalloses) i les cadenes velles (els Apalatxes, els Urals, el Massís Central, la Serralada Ibèrica, les Serralades Costaneres Catalanes, etc.), que fa molt més temps que es veuen obligades a patir l’obra de tots els agents erosius.

Wegener tenia raó?

Després d’aquesta exposició sumària dels descobriments i els estudis més recents podem tornar a considerar les teories de Wegener i reconèixer que la va encertar en línies generals. Ja sabem explicar els motius de la lenta marxa dels continents per la superfície terrestre. En realitat no són els continents sinó les plaques litosfèriques sobre les quals recolzen els continents les que es mouen sense parar, empeses pels corrents de material fluid existents a la part superior del mantell. Per tant, és veritat que en un passat remot tots els continents eren units i formaven un bloc continental, la Pangea. A partir d’un cert moment (fa uns 180-200 milions d’anys) es van començar a crear enormes fractures que van originar els diversos continents tal com els coneixem avui. I encara hi ha més: avui dia encara no s’ha arribat a una situació d’estabilitat, perquè de fet les plaques litosfèriques encara es mouen. Si un ésser humà tingués la sort de trobar-se en una nau espacial en òrbita al voltant de la Terra d’aquí a 50 milions d’anys, probablement veuria Itàlia enganxada a Iugoslàvia, una cadena de muntanyes en comptes de la mar Egea, Austràlia gairebé enganxada al sud-est asiàtic, Aràbia unida a l’Iran, i els oceans Atlàntic i Índic molt més grans que els actuals en detriment de l’oceà Pacífic, que s’hauria empetitit. Això si, com tot fa preveure, continuen els moviments de les plaques tal com s’han desenvolupat els últims 200 milions d’anys.

El magnetisme terrestre

No se sap exactament quan es va inventar la brúixola, instrument de gran importància per a totes les activitats que requereixen la capacitat d’orientació. El seu principi de funcionament és molt conegut: es tracta d’una agulla imantada que, deixada lliure perquè rodi en un pla horitzontal, es disposa sempre en sentit nord-sud i indica el nord amb la punta.

Utilitzada pels xinesos potser ja des dels segles I-II dC, la brúixola va aparèixer a Occident amb les naus amalfitanes i, després, de les altres repúbliques marineres, pels volts del 1200. Però van haver de passar 400 anys perquè un científic anglès, William Gilbert, aconseguís explicar-ne teòricament el funcionament: va afirmar que la Terra es veu afectada de magnetisme (magnetisme terrestre, o geomagnetisme) i la seva superfície és envoltada d’un camp magnètic que determina l’orientació de tots els objectes imantats (i per tant també de l’agulla de la brúixola).

S’ha dit que l’agulla d’una brúixola indica el nord, però convé precisar que s’orienta cap al pol Nord magnètic, i no cap al pol Nord geogràfic o astronòmic definit en "La Terra com a cos celeste".

En resum, descobrim que hi ha dos "pols Nord" (i per tant també dos "pols Sud") que no coincideixen, per bé que no estan allunyats. El pol Nord i el pol Sud geogràfics són indicats a tots els mapamundis; el pol Nord magnètic es localitza en una illa de l’Àrtic pertanyent al Canadà i el pol Sud magnètic a la badia del Commonwealth, a l’Antàrtida. Aquesta distància entre els pols no té, almenys per a nosaltres que vivim en latituds mitjanes, gaires implicacions en la pràctica: podem continuar usant la brúixola sabent que indica el nord, sense preocupar-nos de quin nord es tracta.

El camp magnètic que ha provocat la magnetització de la Terra és per als científics un fenomen encara força misteriós: potser és originat per la presència de "corrents" a la zona fluida situada a l’interior del planeta per determinats moviments de convecció (vegeu "Els fons oceànics, grans cintes transportadores"). Amb tot, sabem que el camp magnètic no és uniforme a tot arreu, és a dir que no sempre té el mateix valor. En efecte, s’observen moltes anomalies, és a dir, variacions a cada localitat concreta respecte al valor teòric que tindria el camp magnètic si la Terra fos perfectament homogènia (fins i tot als pols la seva intensitat és gairebé el doble respecte a la de l’equador).

A més de variacions en l’espai (que acabem de descriure), el camp magnètic terrestre mostra variacions en el temps: es parla aleshores de variacions seculars, anuals i estacionals, diürnes, accidentals i transitòries. Per tant, el pol Nord magnètic no sempre es troba al mateix lloc sinó que es desplaça amb el pas del temps. Els científics han descobert que el camp magnètic, al llarg de les eres geològiques, s’ha invertit repetidament. Desenes de vegades el pol Nord (magnètic) s’ha trobat aproximadament al lloc del pol Sud (magnètic) i viceversa; això significa que una brúixola, en un període del passat en què la polaritat era invertida respecte a la d’ara, hauria indicat el sud actual.

Les inversions del camp magnètic terrestre, a més de ser un fenomen curiós, ajuden els geòlegs a comprendre l’evolució dinàmica del nostre planeta. En efecte, amb instruments especials és possible identificar amb una certa fiabilitat la direcció del camp magnètic terrestre a l’època de formació d’una roca sedimentària o volcànica. Els cristalls i en general totes les partícules magnetitzades contingudes en els materials dipositats (per a les roques sedimentàries) i en les laves en procés de refredament (per a les roques volcàniques) s’orienten espontàniament amb l’eix magnètic paral·lel a la direcció del camp magnètic terrestre. Si aquestes roques no són desplaçades del seu lloc de formació (a causa de les fortes empentes tectòniques produïdes per les forces internes de la Terra, que també mouen les plaques litosfèriques i provoquen la deriva dels continents), aleshores es "fixa" —els geòlegs diuen que es "fossilitza"— la direcció del camp magnètic terrestre en el moment del naixement d’aquestes roques. És com si dins les roques s’hagués quedat "congelada" una agulla de brúixola, que naturalment indicava la direcció del nord de l’època de la... congelació.

Els terratrèmols

Els terratrèmols i els fenòmens volcànics són exemples impressionants de la dinàmica terrestre. La dificultat de preveure els sismes i les erupcions, la violència i espectacularitat de les seves manifestacions i les conseqüències desastroses sobre la població els fan objecte d’estudi privilegiat. El planisferi mostra com la localització dels epicentres dels sismes més importants i dels volcans actius ha servit per a delimitar les plaques litosfèriques, amb les quals estan directament relacionats.

ECSA

Com ja hem vist en els capítols anteriors d’aquest article, el nostre planeta mai no reposa definitivament. A l’interior de la Terra els canvis són continus i s’esdevenen arreu, però nosaltres no els podem notar perquè es produeixen en un lapse de temps extremament llarg i la nostra vida és massa breu.

Solament a vegades, en circumstàncies sovint dramàtiques, percebem aquests moviments interns de la Terra, és a dir els que es manifesten en forma de terratrèmols i d’erupcions volcàniques.

Les característiques dels fenòmens sísmics

Les falles són la resposta dels materials poc plàstics a les forces tectòniques durant un terratrèmol. Segons la duresa dels materials i la direcció i força de les ones sísmiques i tectòniques, se n’originen diversos tipus. Els dibuixos esquematitzen les parts d’una falla, alguns tipus (falla vertical, normal, obliqua, inversa i de direcció) i les formes tectòniques que en resulten (horsts o fosses).

ECSA

Els terratrèmols o sismes (de la paraula grega seismós que significa "sotrac") formen part, desgraciadament, de la història de la Terra. Són un testimoni important de la seva evolució contínua, del fet que el nostre planeta no és solament una pilota inerta, errant per l’espai.

És una cosa que molta gent ha experimentat: quan hi ha un terratrèmol la superfície terrestre "tremola".

Com hem vist a "L’estructura interna de la Terra", l’interior de la Terra i, més precisament, la litosfera i la part superior de l’astenosfera són la seu de continus moviments de masses de magma. Aquestes masses són fluides però molt viscoses perquè s’hi uneixen condicions d’altes temperatures i altes pressions. Aquests moviments són, almenys en part, observables en superfície, naturalment a llarg termini, reflectits en la deriva dels continents, és a dir, en els continus desplaçaments de les plaques de l’escorça, en la creació d’escorça terrestre nova en correspondència amb les dorsals centreoceàniques, en la destrucció d’escorça vella a les zones de subducció. Aquests mateixos fenòmens —que podem definir a escala planetària— provoquen terratrèmols, però les vibracions de major o menor intensitat de la superfície del planeta són causades per les tensions que s’acumulen lentament a l’escorça terrestre i després, de sobte, es descarreguen i generen una ruptura (o "esquinçament") de les roques.

Quan dues masses rocalloses es mouen, l’una respecte a l’altra, la superfície de fractura al llarg de la qual s’esdevé aquest moviment adopta el nom de falla. A l’escorça terrestre hi ha falles de totes les dimensions, moltes encara actives, d’altres ja "segellades" (són aquelles al llarg de les quals ja no hi ha moviment de cap mena) i moltes en procés de formació. Bona part dels límits entre les plaques de l’escorça són falles a tots els efectes, de la mateixa manera que totes les dorsals centreoceàniques són travessades per falles transformants, transversals respecte al seu sentit. Aquestes superfícies representen els llocs on predominantment es produeixen els moviments de masses rocalloses i on amb freqüència es generen fenòmens sísmics. Quan en una zona on ja no hi ha falles es dóna una acumulació gradual de tensió elàstica a les roques, aquestes es trenquen i alliberen de cop una quantitat d’energia que es propaga per les proximitats en forma d’ones sísmiques, com es dirà més endavant. Al llarg de la fissura es crea una nova falla, i l’energia acumulada i després alliberada provoca el terratrèmol. Les ones sísmiques es propaguen fins a la superfície terrestre i fan perceptible el fenomen.

Ja hem al·ludit a la teoria més acceptada sobre les causes dels terratrèmols. Potser podem explicar millor aquest mecanisme, simplificant-lo, imaginant que doblem progressivament una branca de fusta. La branca, abans de trencar-se, es corba i acumula certa quantitat de tensió elàstica (és a dir, d’energia, de moment en estat potencial). Quan es trenca, allibera l’energia fins aleshores continguda. Si fem aquesta operació en un fluid (per exemple una banyera plena d’aigua), notarem al seu interior una agitació i a la superfície la formació d’onades.

Ara s’entén per què es diu que els terratrèmols són una de les expressions de la "dinàmica interna de la Terra". És una demostració de com a l’interior del nostre planeta es desenvolupen encara intensos moviments de matèria, que a vegades es fan evidents també a la superfície.

Però hem de remarcar un fet sorprenent. El nombre de terratrèmols és del tot inesperat, ja que cada dia els sismògrafs n’enregistren alguns milers. Afortunadament, gairebé tots aquests fenòmens són tan lleus que no poden ser percebuts directament per l’home (són els anomenats microsismes).

Per què, doncs, hi ha terratrèmols catastròfics i d’altres, en canvi, quasi irrellevants? Això depèn de la quantitat d’energia que s’acumula a les diverses àrees de l’interior de la Terra, del tipus de roques a través de les quals es propaguen les ones sísmiques i, sobretot, de la profunditat a què es genera el terratrèmol. Per al coneixement dels terratrèmols són importants dos elements de referència: l’epicentre, o punt de la superfície terrestre en què el terratrèmol assoleix la màxima intensitat, i l’hipocentre, el punt subterrani on s’ha originat el sisme. Habitualment es distingeixen terratrèmols superficials (l’hipocentre dels quals es troba fins a uns 70 km), intermedis (amb l’hipocentre a profunditats que oscil·len entre els 70 i els 300 km) i profunds (amb l’hipocentre més avall dels 700 km aproximadament).

És força lògic que, a igualtat d’energia alliberada, sigui més perjudicial o com a mínim més perceptible un terratrèmol superficial que un de profund, el qual descarrega la major part de la seva energia a l’interior de la Terra.

A vegades els terratrèmols que tenen l’epicentre als fons marins o a les àrees costaneres poden causar sismes submarins. Són moviments del mar que es manifesten en superfície amb onades gegantines o tsunami (de fins a 30-35 m d’alçada) causades per la propagació de les ones sísmiques a través de l’aigua.

Les regions de risc Els terratrèmols no succeeixen per casualitat, i els llocs on s’originen tampoc no són casuals ja que la gran majoria tenen lloc entre plegaments. En concret, al voltant de l’oceà Pacífic té lloc el 80% dels moviments sísmics, però també al llarg de totes les dorsals centreoceàniques el sòl (seria millor dir els fons oceànics) tremola amb una freqüència notable. Entre les àrees sísmiques més perilloses s’inclouen estats densament poblats, com les Filipines, el Japó, Califòrnia, Mèxic, el Perú, Xile, Iugoslàvia, Grècia, etc. L’ocurrència de terratrèmols als Països Catalans es concentra sobretot a l’extrem meridional, a les Muntanyes Bètiques i a la meitat occidental de la regió pirinenca. També es produeixen nombrosos sismes a les Serralades Costaneres Catalanes i a la Serralada Transversal. La cubeta d’Olot és una de les àrees més afectades, històricament, per importants terratrèmols. Destaca el que es produí el 2 de febrer de 1428, que destruí bona part dels nuclis d’Olot, Puigcerdà i Queralbs.

Les ones sísmiques

El dibuix representa mitja esfera terrestre per a mostrar els diferents recorreguts de les ones sísmiques a través de les diverses capes internes de la Terra. Un terratrèmol originat al punt A, transmet totes les ones (P i S) als observatoris sismològics B1 i C1 i B2 i C2, però als observatoris D1 i D2 només hi arriben les P, ja que les ones S no poden travessar el nucli. L’estudi de la transmissió de les ones sísmiques ha estat un dels elements que han permès el coneixement de l’interior del nostre planeta.

ECSA

Aprofundim una mica ara el tema de les ones sísmiques, és a dir, les vibracions que emeten els terratrèmols en el moment en què es desencadenen. Hem dit abans que quan una massa de roques és progressivament comprimida, desplaçada i deformada, acumula una gran quantitat d’energia elàstica. Si aquests "maltractaments" duren gaire, la roca es deforma fins que es trenca i allibera instantàniament i en totes direccions l’energia acumulada. Es desencadena, aleshores, el terratrèmol. Aquesta energia es propaga a través de les roques del voltant en forma d’ones elàstiques. Les ones viatgen a velocitats diferents segons el tipus de roques que troben pel camí i tendeixen a extingir-se a mesura que s’allunyen del punt en què han estat generades.

Així, la sacsejada sísmica és la manera en què es percep a la superfície de la Terra el pas de les ones procedents de l’hipocentre. Això és, però a escala molt més gran, el que passa quan colpim violentament una roca amb un martell i sentim les vibracions dels cops repercutint en el terreny.

Les ones que viatgen per les roques, però més en general per qualsevol mena de cos sòlid, no són totes de la mateixa mena. Algunes ones, en passar a través de les roques, provoquen un moviment altern rapidíssim de compressió i expansió de les partícules que les componen. Altres ones, en canvi, comporten minúscules deformacions en cada partícula i, per tant, en tot el medi travessat, al qual provoquen un canvi de forma. Les ones del primer grup es coneixen amb el nom de longitudinals, mentre que les del segon són les transversals.

Quadre 5.2 Terratrèmols més greus en nombre de víctimes esdevinguts en època moderna i contemporània en el món.

ECSA

Quan es dóna un terratrèmol, no totes les ones sísmiques arriben als observatoris (on hi ha instal·lats els sismògrafs) al mateix moment. Les primeres d’arribar-hi són les longitudinals, que els científics han decidit rebatejar amb el nom d’ones primeres (o ones P); al cap d’uns minuts (el retard depèn de la distància entre sismògrafs i hipocentre del terratrèmol) arriben les transversals, o ones més lentes, o ones segones (o ones S). Quan se senten més intensament les ones P, les sacsejades són espasmòdiques; si prevalen les ones S, les sacsejades són ondulatòries.

El pas de les ones a l’observatori sismològic és registrat en forma d’un complicat gargot, del qual els científics obtenen una quantitat insospitada d’informacions. Per exemple, s’ha observat que, a més de les ones P i S, hi ha un altre grup d’ones que contribueix a formar les sacsejades dels terratrèmols: són les anomenades ones de superfície o ones llargues (o ones L), anomenades així perquè es desplacen a prop de la superfície de la Terra. Aquestes ones són les més lentes i per això arriben sempre les últimes als sismògrafs.

Temudes pel seu potencial devastador, les ones sísmiques constitueixen també una font d’informació preciosa per als sismòlegs (és a dir, els estudiosos dels fenòmens sísmics), fins al punt que, no tenint-ne prou amb els terratrèmols naturals, sovint en provoquen d’altres mitjançant violentes explosions subterrànies per estudiar-les. L’estudi de les ones sísmiques és fonamental —juntament amb els estudis de la gravetat i les seves variacions, sobre el magnetisme terrestre i la temperatura del planeta— per a comprendre com és la Terra per dins, quina estructura té, de què és composta. Aquí ens limitarem a recordar que la velocitat a què les ones sísmiques es mouen varia segons el tipus d’ona i també segons el tipus de roques travessades, la seva densitat, composició química, profunditat a l’interior de la Terra i estat físic (sòlid, viscós, fluid...), etc.

Els fenòmens sísmics secundaris

A més dels terratrèmols hi ha altres fenòmens que ens fan entendre la continuïtat dels canvis que s’esdevenen a la superfície terrestre. Amb processos lentíssims, algunes parts de la Terra s’eleven mentre que d’altres baixen. Aquest fet és més evident a les costes, perquè el descens progressiu del sòl provoca la penetració del mar terra endins, mentre que una elevació del sòl origina la retirada de les aigües.

Sovint, aquests moviments s’indiquen amb el terme de bradisismes, per bé que és més correcte parlar d’epirogènesi. Aquest terme designa el conjunt dels moviments d’ascens o enfonsament sense ruptura ni plegament apreciable de les roques que pateixen les àrees més estables de l’escorça terrestre, i que també inclou els bradisismes.

Les causes dels fenòmens d’epirogènesi, com també dels bradisismes, poden ser molt diverses. En primer lloc, al subsòl s’esdevenen fenòmens químics continus i importants, moltes substàncies es transformen i disminueixen de volum, i els buits són ocupats pel material de sobre. Passa al contrari quan els materials subterranis es modifiquen expandint-se o quan, per efecte de fenòmens químics o físics, la temperatura d’una zona determinada augmenta i produeix un increment de volum que repercuteix des de les profunditats a la superfície de la Terra.

Avui dia, moltes regions de la Terra pateixen aquesta mena de deformacions. A Europa, per exemple, tot Escandinàvia s’està elevant (per efecte de la dissolució progressiva del gel que la cobria íntegrament fins a l’última època glacial), igual que la França occidental, Itàlia i Espanya, mentre que les costes holandeses i belgues i la França meridional són en fase de descens.

Els volcans

El vulcanisme constitueix una manifestació complexa del dinamisme i l’energia de l’interior de la Terra. Aquest dibuix esquemàtic idealitzat vol representar la diversitat de fenòmens relacionats amb el vulcanisme, des de la sortida del magma, i totes les parts d’un volcà.

ECSA

El vulcanisme és un fenomen fonamental en l’existència del nostre planeta. Constitueix un factor de transformació poderós de la superfície i de l’escorça terrestres, la qual cosa demostra com és de viva la Terra i que el seu interior està molt lluny d’haver assolit un equilibri estable.

Què són els volcans?

Els volcans són obertures de l’escorça terrestre per les quals surten a la superfície materials de diversa mena (fluids i sòlids) a temperatura elevada, procedents de dipòsits magmàtics situats generalment a poca profunditat. El terme "volcà" s’empra per a designar també el que s’anomena amb més propietat monts volcànics, és a dir, l’estructura externa dels volcans, constituïda per materials expulsats durant les erupcions.

Si no ens limitem a l’aspecte exterior, descobrim que la forma més o menys cònica de la majoria dels monts volcànics amaga un conducte central (o xemeneia volcànica), a vegades ramificat en diversos conductes secundaris, que uneix el cim de la muntanya (obert en un cràter) amb una cavitat, o més d’una, situada a una certa profunditat de l’escorça terrestre (les calderes magmàtiques). Aquestes calderes es consideren dipòsits de roca en estat fos (magma), que es troben en fase de repòs, en "espera" de rebre l’impuls i vessar a través de la xemeneia. S’originen, així, les erupcions volcàniques i les colades de lava, que potser són el fenomen més conegut de les erupcions.

Hi ha diversos tipus d’erupcions volcàniques, segons el tipus de magmes que hi participen, la manera com aquestes evolucionen i el tipus de volcans afectats. De tota manera, totes les erupcions tenen lloc quan el magma, present en abundància sota l’escorça terrestre, troba un punt dèbil en aquesta i l’aprofita per sortir a la superfície. A més, les erupcions "importants" són precedides, acompanyades i seguides per altres fenòmens com l’emissió de vapors, gasos, cendres i altres materials sòlids, detonacions i sacsejades de terratrèmol.

No tots els volcans són iguals. La forma i l’estructura de cada volcà depenen estretament del tipus d’erupció i, més en general, dels fenòmens volcànics que es donen, del tipus de magma que els provoca i per tant de la posició en l’escorça terrestre.

Però tots els volcans tenen una característica comuna, que és l’edifici volcànic, és a dir, el que es pot anomenar la "muntanya" veritable. Aquest edifici és format per l’acumulació i l’evaporació de moltes colades de lava successives, potser milers, que es dipositen progressivament al voltant del conducte central per on han vessat.

Les colades de lava són perillosos rius de roca en estat fos i incandescent. Les colades poden baixar per les faldes dels volcans i arribar més o menys lluny segons la quantitat de magma, segons la seva viscositat (és a dir, el grau de fregament intern) i segons el pendent i el tipus de terrenys que troben al seu pas.

Tipus de volcans

Comparant diversos volcans i estudiant-ne la forma i l’estructura, analitzant paral·lelament les característiques químiques dels magmes i de les laves produïdes, els científics n’han pogut distingir dos tipus fonamentals: els volcans de tipus central i els volcans de tipus lineal.

Els primers són sens dubte els més coneguts perquè constitueixen la gran majoria dels volcans de les terres emergides (subaeris), però representen a penes una cinquena part de l’activitat volcànica global. Es caracteritzen pel fet que el magma puja cap a la superfície terrestre en punts delimitats o bé en àrees de poca extensió. D’aquesta manera s’han format, per exemple, tots els volcans de la Garrotxa, tots els italians, els de l’Amèrica Central i del Sud, els japonesos, etc.

Els volcans de tipus lineal són molt menys coneguts perquè gairebé en tots els casos es troben al fons dels oceans. Les dorsals centreoceàniques, en efecte, no són sinó volcans lineals, que es defineixen així perquè els magmes vessen a la superfície a través de llargues fractures de l’escorça terrestre i es dipositen més enllà de les dues vores de la fractura. Així, aquest tipus de vulcanisme no produeix els típics cons que estem acostumats a veure, sinó cadenes muntanyoses molt allargades.

Entrant en més detalls, en l’àmbit dels volcans de tipus central és important introduir una altra distinció. Existeixen cons volcànics escarpats, de forma molt turmentada, alts en comparació de la superfície ocupada per la base (són així el Teide, l’Etna i el Vesuvi), i cons de poc pendent, que s’estenen a vegades al llarg de desenes o centenars de quilòmetres quadrats (per exemple, els volcans que formen les illes Hawaii).

Naturalment, aquestes diferències no són casuals, sinó degudes al tipus de magmes que alimenten els fenòmens volcànics. Un magma de composició química àcida és poc fluid, fins i tot a la temperatura considerable a què vessa de les profunditats de la Terra. Per tant, una colada de lava d’aquesta mena no llisca fàcilment pel terreny i s’atura relativament a prop de la xemeneia del volcà. En resulten muntanyes volcàniques no gaire extenses, però altes i accidentades. Un magma de composició semblant al basalt (vegeu "Les roques ígnies") és de naturalesa més fluida, i de fet les colades de lava que origina surten abundants i es mantenen força temps en estat de fusió. D’aquesta manera poden cobrir distàncies notables i dipositar-se en superfícies més àmplies. Per exemple, el Mauna Loa, un dels volcans hawaians més importants, assoleix un diàmetre d’uns 400 km de base i una alçada de més de 4 000 m, i té un cràter, omplert per un llac de lava, la superfície del qual supera els 20 km2.

L’activitat volcànica i els seus productes

Moltes competicions esportives acaben amb una ruixada de xampany. En agitar violentament l’ampolla, una part del gas contingut en el líquid s’allibera i expulsa el tap; quan aquest salta, la pressió del gas ja no troba cap resistència i les bombolles que es creen fan sortir violentament a l’exterior també el líquid.

Per diverses raons relacionades amb problemes de naturalesa tectònica, el magma en estat fos contingut en abundància a l’interior de la Terra pot trobar-se en les mateixes condicions que el xampany. En el magma hi ha dissoltes notables quantitats de gasos i també hi ha present vapor d’aigua. Si la pressió que el magma exerceix a les parets de les cavitats que l’allotgen augmenta i supera la resistència oposada pel material que l’envolta, aquesta massa fluida en ebullició pot fer un forat a la litosfera i sortir a la superfície. Això és així perquè les bombolles de vapors que es desenvolupen a l’interior la transformen en una escuma lleugera molt mòbil. Les colades de lava emeses en el decurs de l’activitat eruptiva dels volcans no són altra cosa que la part de magma que ha aconseguit obrir-se pas des de les profunditats de la Terra i sortir a la superfície.

L’erupció volcànica no s’exhaureix amb la sortida de lava, per bé que aquesta potser n’és el producte més conegut perquè és més abundant o, més ben dit, més fàcilment observable... un cop refredat. Els volcans, en efecte, produeixen materials d’altres tipus, tant sòlids com gasosos, que tenen en comú el fet de ser tots ells fills del magma en ebullició procedent de desenes de quilòmetres de profunditat.

Això s’esdevé amb particular vehemència —i amb efectes a vegades desastrosos— quan els magmes són del tipus més viscós. En efecte, en aquests casos la sortida dels gasos i els vapors, que és responsable del moviment ascendent del magma, es veu obstaculitzada. La lava es pot solidificar fàcilment i formar pel camí o bé al cràter del volcà uns "taps", que bloquen temporalment el pas del magma i provoquen forts augments de pressió. Quan aquesta supera la resistència del tap es donen una o més explosions o fins i tot sacsejades de terratrèmol. El tap és esmicolat i el volcà escup fragments de lava viscosa, fragments i blocs de roca solidificada arrencada de les parets de la xemeneia volcànica, grànuls i roques incandescents que cauen en forma de pluja de lapil·li, i pols i cendres que poden formar núvols extensíssims i densos, a vegades incandescents (núvols ardents). En el seu conjunt aquests són productes piroclàstics; cadascun té un nom concret segons la forma i la dimensió i les característiques físiques i químiques.

Els punts més "calents" de la Terra

Els fenòmens volcànics no són gaire abundants a les terres catalanes. L’àrea central de la Garrotxa, que apareix cartografiada és un dels exemples més importants, relacionada amb la formació de la Serralada Transversal. Ultra els abundants cons volcànics extingits, que han format grederes importants intensament explotades, destaquen també els torrents basàltics.

ECSA

Els volcans actius de la Terra són alguns milers, i sens dubte són molts més els que es troben en estat de repòs, perenne o temporal. Amb tot, convé considerar que per als volcans l’estat de repòs "temporal" pot voler dir dècades o segles, i que un volcà "inactiu" és aquell del qual —almenys en època històrica— no es té notícies d’erupcions (però ningú no ha dit que tard o d’hora no pugui despertar-se). Com passa amb els terratrèmols, la distribució dels volcans a la superfície terrestre no és casual. Tots els científics tenen clar que en línies generals aquesta distribució depèn (tret d’alguna excepció) de la situació dels marges de les plaques de l’escorça (vegeu "Un gran mosaic: les plaques litosfèriques").

Les principals zones volcàniques de la Terra són quatre:

1) l’anomenat "cinturó de foc" del Pacífic, que envolta tot l’oceà Pacífic amb uns 300 volcans actius. El "cinturó" va des de Nova Zelanda fins a l’Antàrtida (mont Erebus) passant per les Filipines, el Japó, la península de Kamtxatka, les Aleutianes, Alaska, Califòrnia, Mèxic i els països de l’Amèrica Central i del Sud (Guatemala, Colòmbia, l’Equador, Xile). També a les illes del Pacífic hi ha nombrosos volcans (com els de les Hawaii);

2) el grup atlàntic, que comprèn els volcans d’Islàndia, les Açores, les Canàries, les illes del Cap Verd i en general de la dorsal atlàntica;

3) el grup africà, amb Madagascar, les illes Comores i Mascarenyes, l’Àfrica centreoriental (el Kilimanjaro, el cim més alt de l’Àfrica, és un volcà en estat de repòs), Etiòpia, Aràbia;

4) l’alineament mediterrani, que des dels volcans de l’Europa meridional (Itàlia i Grècia) arriba a Indonèsia passant per Turquia, l’Iran i l’Índia. En aquesta quarta regió s’inclouen els volcans dels Països Catalans.

El vulcanisme als Països Catalans es localitza essencialment en tres àrees: al nord-est del Principat (a les comarques de l’alt i el Baix Empordà, la Selva i la Garrotxa), a les illes dels Columbrets i a les poblacions valencianes de Cofrents i Picassent.

Aquestes manifestacions volcàniques es produïren durant el neogen-quaternari, en un període de temps que va començar fa 10 milions d’anys i va acabar fa 110 000 anys, si bé s’ha constatat l’existència d’episodis eruptius més recents (11 000 anys), com es el cas del volcà del Croscat a la comarca de la Garrotxa.

És precisament a la Garrotxa on es troba la màxima concentració d’aparells volcànics dels Països Catalans ben conservats, formats per cons d’acumulació de piroclasts basàltics. També és freqüent a la comarca la presència de colades de lava, com les de Castellfollit de la Roca i Sant Joan les Fonts. Precisament, la vila de Castellfollit de la Roca és situada ran d’una espectacular cinglera basàltica de 50 m d’alçària per 500 m de llargada, que ha estat excavada per les aigües del Turonell (afluent del Fluvià). La cinglera mostra l’estructura de cristal·lització columnar del basalt en diverses colades de lava sobreposades.

Pel que fa a les manifestacions de vulcanisme dels Columbrets i de l’àrea valenciana, presenten una estructura, composició de materials i antiguitat similars a les de la regió d’Olot. L’arxipèlag dels Columbrets, en concret, té una edat aproximada de 300 000 anys, i és un conjunt d’illots d’origen volcànic situats sobre la vora de la plataforma continental, uns 60 km a l’est de Castelló de la Plana.

El mecanisme eruptiu dels volcans dels Països Catalans és, generalment, del tipus estrombolià, típic del vulcanisme basàltic. Això vol dir que l’erupció és de poca explosivitat i que s’originen cons de gredes amb alguna colada de lava associada.

Amb tot, però, també s’han identificat volcans que han experimentat una activitat més violenta, de tipus hidromagmàtic, en la qual la presència d’aigua subterrània fa augmentar la capacitat explosiva del magma.

Els fenòmens volcànics menors

L’activitat volcànica no s’acaba amb les erupcions de lava, cendres, lapil·li i tot el que hem descrit fins ara. La Terra també demostra la seva vitalitat a través de fenòmens designats pels científics amb l’expressió "vulcanisme secundari". Tenen lloc amb força freqüència, però sempre en l’última fase d’activitat dels volcans o en tot cas en zones volcàniques.

Així, s’esdevé que del terreny sobresurten substàncies fluides i vapors, normalment a altes temperatures, de manera continuada o a intervals força regulars. A vegades l’home ha aconseguit aprofitar aquests líquids i vapors com a fonts d’energia.

De les fissures del terreny, dels cràters, de les colades de lava després d’una violenta erupció volcànica s’eleven rebufades i plomalls de fum. Es tracta de les fumaroles, és a dir, vapor d’aigua i anhídrid carbònic que es condensen a temperatures compreses en general entre els 100 i els 200°C. La "Vall dels 10 000 rius" a Alaska era famosa per aquest fenomen particular; milers de fluxos de vapor de totes les dimensions, tots producte d’una erupció del volcà Katmai, s’elevaven del terreny i assolien temperatures que en algun cas superaven els 600°C. Les anomenades "estufes" són menys espectaculars, però hi estan emparentades; són visibles a Pozzuoli, San Germano d’Agnano i a Lacco Ameno, a la Campània italiana.

Allà on les temperatures no assoleixen els 100°C, o els superen de poc, es creen fonts calentes (o termals) i guèisers. Famosos i espectaculars, aquests darrers es poden observar sobretot a Islàndia, al parc nacional de Yellowstone (Estats Units) i a l’illa del nord de Nova Zelanda. Els guèisers són fonts d’aigua en ebullició i vapor, caracteritzades per raigs intermitents violentíssims, d’efecte molt espectacular perquè poden elevar-se fins a 50 m.

Interpretar l’estrany comportament dels guèisers sempre ha estat problemàtic. Versemblantment, són deguts a les particulars condicions de temperatura i de pressió en què es troba l’aigua del subsòl. Com que a mesura que es guanya profunditat la pressió augmenta, la temperatura que va assolint la columna d’aigua, per bé que és superior als 100°C, no és prou calenta per a fer-la bullir. Però a les profunditats, sobretot pels volts dels 13 m, és fàcil que els vapors de sota puguin fer augmentar momentàniament la temperatura de la columna d’aigua fins a un nivell suficient per a transformar-la en vapor (basten 2°C d’augment) i provocar la violenta expulsió de tota l’aigua de sobre. Aquesta, de sobte s’enlaira i origina el ben conegut raig calent.

Entre els fenòmens secundaris del vulcanisme destaquen les mofetes. A Agnano (Nàpols) hi ha la famosa Grotta del Cane. En aquesta gruta no poden entrar gossos tret que hi vulguin morir asfixiats; l’home, en canvi, caminant normal en posició erecta, en surt indemne. Què hi passa? La causa s’ha de buscar en les emissions d’anhídrid carbònic (les mofetes), gas verinós que, com que és més pesant que l’aire, s’acumula ran del sòl; així, els gossos respiren l’anhídrid carbònic però els homes no. Les mofetes són molt perilloses, i d’això donen fe també els noms d’algunes localitats on n’hi ha, com per exemple la Vall de la Mort a Java, el Barranc de la Mort a Arizona, i d’altres.

Als volcans propers a l’estat de repòs és freqüent la sortida de gasos i vapors, sobretot de vapor d’aigua sobreescalfada (130-160°C aproximadament) amb modestes quantitats d’anhídrid carbònic i hidrogen sulfurat. Són les solfatares, ben conegudes pels habitants de la ciutat de Pozzuoli, a l’illa del Vulcano, a Itàlia, com també pels de l’illa de Milos, a Grècia, i de moltes altres localitats d’Islàndia, Califòrnia, Mèxic, Xile i el Japó. Sovint originen discretes quantitats de sofre, antigament aprofitat per la indústria minera i avui dia buscat sobretot pels col·leccionistes de minerals pels bonics cristalls de color groc.