El cicle de Wilson

Què és el cicle de Wilson? Indica amb quin procés geològic comença i amb quin esdeveniment acaba.

La mar Roja i l'oceà Atlàntic representen etapes diferents del cicle de Wilson. Indica quin dels dos està en una etapa més inicial i justifica la teva resposta.

Què és un rift continental i en quin tipus de límit entre plaques s'origina?

Què és una dorsal oceànica i en quines etapes del cicle de Wilson apareix? Quin tipus de roca s'hi genera?

L'Atlàntic es considera un oceà «madur». Cita dues característiques que justifiquen aquesta consideració, com ara la seva amplada o el tipus de marges que el voregen.

Què és un marge continental passiu i en què es diferencia d'un marge actiu? Relaciona cada tipus amb una etapa del cicle de Wilson.

La vall del Rift de l'Àfrica oriental mostra vulcanisme, fosses tectòniques i llacs allargats. Explica quina etapa del cicle de Wilson representa i què podria arribar a passar si la distensió continua durant milions d'anys.

Quins dos tipus de límits entre plaques intervenen, respectivament, en l'obertura i en el tancament d'un oceà dins del cicle de Wilson? Justifica la teva resposta.

Quina edat màxima tenen les roques del fons oceànic actual i per què no existeixen fons oceànics tan antics com els nuclis més vells dels continents?

Les cinc vinyetes de l'esquema (a–e) mostren, desordenades, cinc etapes del cicle de Wilson. Ordena-les cronològicament, des de l'obertura d'un rift fins a la formació d'una serralada, i cita un exemple actual de cada etapa.

L'oceà Pacífic és el més extens del planeta i, tanmateix, se'l considera un oceà «en regressió» dins del cicle de Wilson. Explica què passa als seus marges que justifica aquesta afirmació.

Quan la subducció consumeix del tot el fons oceànic que separa dos continents, quin esdeveniment posa fi al cicle i quin tipus de relleu es genera? Posa'n un exemple actual.

Les ofiolites són talls d'escorça i mantell oceànics incorporats a les serralades. Explica què són, com van arribar a terra ferma (obducció) i què demostren sobre l'existència d'oceans desapareguts.

Un oceà s'obre a raó de $3\ \text{cm/any}$ per cada flanc durant $60\ \text{Ma}$. Calcula l'amplada assolida al final d'aquest període, expressada en quilòmetres, i comenta a quin oceà actual s'aproximaria.

A les sutures d'antigues col·lisions es descriuen melanges, ofiolites i roques metamòrfiques d'alta pressió. Explica què és una zona de sutura i per què aquests tres elements delaten un oceà tancat.

El Mediterrani conserva subducció activa a Calàbria i a l'arc hel·lènic. Situa aquest mar dins del cicle de Wilson i explica quines evidències permeten assignar-li aquesta etapa.

Un equip de prospecció geològica cartografia a l'interior d'una massa cratònica continental una franja lineal d'uns quants centenars de quilòmetres on coexisteixen:

1. Una alineació de peridotites serpentinitzades, gabres bandats i laves en coixí encaixades entre sediments pelàgics deformats.

2. Esquistos blaus i eclogites amb granat que marquen metamorfisme d'alta pressió i baixa temperatura ($P > 1,5\ \text{GPa}$, $T < 450\ ^\circ\text{C}$).

3. A banda i banda d'aquesta banda, roques sedimentàries de plataforma continental soma amb fòssils marins paleozoics que pertanyen a províncies biològiques completament diferents i sense connexió entre si.

1. a) Demostra, raonant a partir de cadascuna d'aquestes tres evidències, per què aquesta alineació representa una zona de sutura fòssil corresponent al tancament complet d'un cicle de Wilson (com als Urals o als Apalatxes) i no pas una simple fractura intraplaca o rift continental incipient.
2. b) Reconstrueix la cronologia relativa dels processos tectònics que van tenir lloc en aquesta regió, explicant quines dades addicionals (per exemple, la posició de restes d'un arc magmàtic o d'un prisma d'acreció respecte a la sutura) permetrien establir la polaritat inicial de la subducció i analitzant el paper de la flotabilitat de la litosfera en la culminació de l'orogen.

El mar Mediterrani se sol classificar en el cicle de Wilson com una conca en etapa de senescència o recés terminal. Tanmateix, les dades geodinàmiques actuals mostren una aparent contradicció:

1. Al Mediterrani oriental persisteixen relictes de litosfera oceànica mesozoica consumint-se a la fossa Hel·lènica.

2. Al Mediterrani occidental (mar Tirrè i conca Balear) hi ha petites conques amb escorça oceànica molt jove (menor de $10\ \text{Ma}$) i aprimament litosfèric actiu.

3. La convergència entre l'Àfrica i Euràsia és molt lenta (tot just $4-5\ \text{mm/any}$ cap al NO).

1. a) Resol l'aparent paradoxa: com pot coexistir l'obertura de conques oceàniques de retroarc amb un context global de tancament i convergència continental?
2. b) Prediu l'evolució geodinàmica del Mediterrani en els pròxims $50\ \text{Ma}$: detalla què passarà amb els relictes oceànics, amb les conques marginals i quin tipus d'orogen resultarà de la col·lisió final entre el nord d'Àfrica i el sud d'Europa.
3. c) Quins tipus de roques i quines estructures tectòniques esperes trobar en el futur orogen com a testimonis de l'antic fons oceànic i de l'arc volcànic eòlic actual?

En una transversal dels Alps Centrals i Occidentals s'identifiquen tres grans conjunts tectònics superposats en forma de mantells de corriment:

1. A la base, làmines d'escorça continental europea deformada amb metamorfisme de pressió intermèdia.

2. Cavalcant sobre l'escorça europea, un complex d'esquistos verds, esquistos blaus i eclogites amb peridotites serpentinitzades i metaradiolarites.

3. A la cúspide, encavalcaments amb roques continentals procedents del microcontinent d'Apúlia (promontori africà).

1. a) Interpreta l'origen del conjunt intermedi: per què coexisteixen roques de fàcies eclogítica (alta pressió i baixa temperatura) amb seqüències d'afinitat oceànica, i quina etapa del cicle de Wilson documenten?
2. b) Justifica per què a la serralada alpina no hi ha en l'actualitat vulcanisme actiu de subducció (a diferència dels Andes), deduint en quin moment exacte del cicle de Wilson es troben avui els Alps.
3. c) Atès que la litosfera oceànica és densa i tendeix a enfonsar-se al mantell, explica mitjançant quin mecanisme físic van aconseguir fragments de l'antic fons marí de Tetis ascendir a més de $3\,000\ \text{m}$ d'altitud a la serralada en lloc de ser subduïts per complet.