Origen de la Vida, Volcans, Sismes i Falles

Origen de la Vida: Teories i Evidències

La vida es va originar fa més de 3.500 milions d'anys, segons els fòssils més antics trobats. Dos científics, Aleksandr Oparin (1890-1980) i John B. Haldane (1892-1964), van proposar una teoria sobre la creació de la vida. Segons aquesta teoria, la Terra primitiva tenia una intensa activitat volcànica que alliberava gasos. Aquests gasos, sotmesos a les radiacions ultraviolades del sol i a les descàrregues elèctriques, van provocar la formació de compostos orgànics, subministrant energia a les molècules.

El 1953, el químic Stanley Miller va aconseguir originar vida in vitro a partir d'elements presents a l'atmosfera primitiva i energia. Posteriorment, la Terra es va refredar, provocant la condensació dels gasos i la formació de núvols. Les pluges intenses van arrossegar els compostos orgànics a llacs i mars, formant el que es coneix com a "brou orgànic" o "primitiu".

Les molècules del brou es van agrupar formant estructures com les membranes cel·lulars. Així va sorgir la primera cèl·lula, molt senzilla (procariota, heteròtrofa i amb matèria orgànica). Altres científics creuen que la vida va arribar a la Terra en forma de bacteris continguts en asteroides, teoria coneguda com a "panspèrmia".

La competència per l'aliment va afavorir l'aparició de cèl·lules capaces de crear matèria orgànica a partir de matèria inorgànica. L'oxigen desprès es va acumular a l'atmosfera, formant la capa d'ozó, que va permetre retenir gran part dels raigs ultraviolats del sol. Gràcies a la capa d'ozó, va ser possible la colonització del medi aeri. Els primers organismes fotosintètics van ser els cianobacteris.

La cèl·lula eucariota es va originar a partir de cèl·lules procariotes grans que van capturar altres de més petites i les van englobar per formar una simbiosi. A partir d'aquestes cèl·lules es van originar els organismes unicel·lulars, i posteriorment, els pluricel·lulars.

Volcans: Formació i Tipus d'Erupcions

Els volcans són estructures geològiques formades al voltant d'obertures de l'escorça per on surt el magma. El magma és una massa fluïda constituïda per material fos a altes temperatures (entre 1.000 i 1.200 graus Celsius) i gasos. Quan el magma surt a l'exterior, perd els gasos i es converteix en lava, que es va solidificant. Això és una erupció volcànica.

Tipus d'Erupcions Volcàniques

Hi ha dos tipus principals d'erupcions:

• Fisurals: Tenen lloc quan l'emissió de magma es produeix a través d'una llarga fissura o esquerda. S'alliberen grans quantitats de lava que cobreixen grans superfícies, donant lloc a una deformació geològica anomenada rift.
• Puntuals: El magma surt per un orifici de l'escorça, originant volcans de forma cònica a causa de l'acumulació de partícules sòlides i colades de lava.

Components d'una Erupció Volcànica

• Piroclasts: Materials sòlids expulsats durant l'erupció a causa del refredament del magma. Es classifiquen segons la mida: cendres (les més petites i sòlides), lapil·li (2-50 mm) i bombes volcàniques (més de 50 mm).
• Gasos: Alliberats durant l'explosió volcànica, com ara CO2, vapor d'aigua, òxid de sofre i àcid sulfúric.
• Lava: Líquid pastós que s'origina quan el magma perd els gasos i els piroclasts.

Classificació dels Volcans segons el Tipus d'Erupció

La classificació depèn de la viscositat del magma i del contingut de gasos:

1. Hawaià: Magma bàsic (menys del 50% de SiO2). Erupcions tranquil·les, magma fluid, pobre en gasos, sense explosions ni piroclasts. Cons en forma d'escut, amb un diàmetre ample i un pendent suau. S'emeten colades de lava.
2. Estrombolià: Magma intermedi (entre el 50% i el 65% de SiO2). Laves fluides, alt contingut de gasos. Presència de piroclasts. Erupció explosiva de poca violència. Volcans de forma cònica i de poca altura. Cons formats per materials sòlids i colades de lava.
3. Vulcanià: Magma intermedi (entre el 50% i el 65% de SiO2). Ric en gasos, erupció violenta. Volcans alts amb pendents molt pronunciades. Emeten molta cendra.
4. Peleà: Magma àcid (més del 65% de SiO2). Lava viscosa que es solidifica al cràter formant una agulla de roca. Amb el temps, la pressió dels gasos trenca l'agulla i es produeix una erupció molt violenta. Emet núvols ardents formats per gasos i cendres incandescents.

Sismes: Terratrèmols i Tsunamis

Els sismes són sacsejades brusques de l'escorça terrestre. Es produeixen quan una placa tectònica o un fragment (bloc) s'atura a causa del fregament amb una altra placa o bloc. Això genera una gran acumulació d'energia. Quan aquesta energia supera la resistència que impedeix l'avanç, es produeix un desplaçament brusc d'un bloc respecte a l'altre, alliberant tota l'energia acumulada en forma d'ones sísmiques que es propaguen en totes direccions.

El punt on s'origina el sisme s'anomena hipocentre o focus. El punt de la superfície on arriben primer les ones sísmiques és l'epicentre. Si l'epicentre es troba en una zona continental, es produeix un terratrèmol. Si es troba sota l'aigua, es produeix un sisme submarí, que pot originar grans ones que travessen els oceans fins a la costa, anomenades tsunamis.

Tipus de Sismes segons la Profunditat de l'Hipocentre

• Superficials: Fins a 70 km de profunditat.
• Intermedis: Entre 70 i 300 km de profunditat.
• Profunds: Més de 300 km de profunditat.

Ones Sísmiques: Tipus i Característiques

Les ones sísmiques són conseqüència de l'energia alliberada durant un sisme. Es poden classificar segons:

• El moviment vibratori que provoquen.
• El lloc on es manifesten.

Tipus d'Ones Sísmiques

• Ones P (Primàries): S'originen a l'hipocentre. Es desplacen per l'interior de la Terra. Són les més ràpides i travessen tots els materials. Provoquen moviments de contracció i distensió a les roques, propagant-se en la mateixa direcció de l'ona.
• Ones S (Secundàries): Es produeixen a l'hipocentre. Es desplacen per l'interior de la Terra, però són més lentes que les ones P. Només travessen materials sòlids. Fan vibrar la roca perpendicularment a la direcció de l'ona.
• Ones Superficials: S'originen a l'epicentre. Són les més lentes i les més destructives. N'hi ha de dos tipus: unes que es mouen d'esquerra a dreta i unes altres que es mouen de dalt a baix.

Sismògrafs i Escales de Mesura

El sismògraf és un instrument que detecta i registra les ones sísmiques. Està format per una massa pesant suspesa per un fil, amb una ploma que dibuixa una gràfica sobre un rotlle de paper que gira a una velocitat determinada. Aquesta gràfica, anomenada sismograma, permet conèixer les característiques i la intensitat del sisme.

Escales de Mesura de Terratrèmols

Hi ha dues escales principals per valorar els terratrèmols:

• Escala de Richter: Mesura l'amplitud de les ones registrades al sismograma i depèn de l'energia alliberada durant el terratrèmol.
• Escala de Mercalli: Valora la intensitat del terratrèmol segons els danys causats.

Falles i Plecs: Deformacions de l'Escorça Terrestre

Les falles són fractures en les quals hi ha un desplaçament relatiu entre els dos blocs. El desplaçament pot ser petit (microfalla) o de fins a centenars de quilòmetres (macrofalla). Normalment, les falles es produeixen en conjunts o associacions, donant lloc a:

• Elevacions (horsts) o massissos tectònics.
• Fosses tectòniques (graben).

Una diaclasa és una ruptura sense desplaçament.

Un mantell de corriment és un plec que es trenca i origina una falla inversa, de manera que el flanc o costat del plec actua com un bloc elevat, es desplaça horitzontalment i es col·loca per damunt del bloc enfonsat. Són típics de zones on hi ha xoc de plaques tectòniques i grans acumulacions de materials sedimentaris.