Cicle de les roques, magmatisme i tipus de roques ígnies

El Cicle de les Roques

El cicle de les roques descriu la transformació contínua dels materials geològics. Les roques magmàtiques, a causa de l'erosió, el transport i la sedimentació, esdevenen sediments. Aquests sediments, per diagènesi, es transformen en roques sedimentàries. Les roques sedimentàries, sota l'efecte del metamorfisme, passen a ser roques metamòrfiques. Finalment, les roques metamòrfiques, per anatèxia, es converteixen en magma, que per solidificació torna a formar roques magmàtiques.

Aquest cicle presenta diverses interconnexions:

• Els sediments poden patir erosió i transport.
• Les roques sedimentàries poden experimentar erosió, transport i anatèxia.
• Les roques metamòrfiques poden ser sotmeses a metamorfisme, erosió i transport.
• Les roques magmàtiques poden patir metamorfisme i anatèxia.

El Magma: Definició i Estats

El magma és un material rocós fos. Les roques a partir de les quals es genera estan formades majoritàriament per silicats, per la qual cosa el magma és una fusió de silicats.

Els Tres Estats del Magma

• Fase sòlida: Està constituïda per minerals ja solidificats o que no s'han fos.
• Fase líquida: Resulta de la fusió dels diferents minerals.
• Fase gasosa: Està constituïda per gasos dissolts a la massa fosa.

Factors que Influeixen en la Fusió de les Roques

Les roques es fonen a causa de la temperatura, la pressió i l'absència d'aigua.

• Temperatura: Influeix directament en la fusió de les roques. Cadascun dels minerals que constitueixen una roca té unes condicions de pressió i temperatura en què es fon.
• Pressió: Influeix de forma inversa a la temperatura. Com més pressió, més calor necessita per fondre's, ja que requereix més temperatura per agitar els seus àtoms.
• Aigua: Rebaixa el punt de fusió dels minerals. Per una pressió determinada, l'aigua facilita la fusió de les roques.

Hi ha magmes àcids, intermedis, bàsics i ultrabàsics.

Propietats Físiques dels Magmes

Les principals propietats físiques dels magmes són la temperatura i la viscositat.

• Els magmes àcids es generen a temperatures entre 900 i 1200 ºC.
• Els magmes bàsics tenen temperatures superiors a 1200 ºC.

Els magmes àcids són més viscosos que els bàsics, perquè a partir d'ells es formen tectosilicats. Els magmes bàsics són més fluids perquè els primers silicats que es formen són del tipus nesosilicats.

Etapes de Consolidació d'un Magma

La consolidació d'un magma es produeix en diverses fases:

• Fase ortomagmàtica: És l'etapa que es produeix entre la temperatura a la qual es troba el magma a l'inici de la cristal·lització i els 500 ºC.
• Fase pegmatítica-pneumatolítica: És l'etapa que té lloc entre 500 i 250 ºC. Aquí, el magma és un líquid residual ric en gasos. Els gasos augmenten la pressió del magma i fan que penetri a les roques encaixants, formant dics i filons.
• Fase hidrotermal: És l'etapa amb temperatures del magma inferiors a 250 ºC. Aquí, el líquid residual està format per aigua i elements volàtils.

Magmatisme i Tectònica de Plaques

L'origen dels magmes és la fusió parcial de les roques de l'escorça i del mantell superior, a una profunditat d'entre 70 i 200 km. La gènesi dels magmes està relacionada amb la teoria de la tectònica de plaques. Els grans contextos geològics de la formació dels magmes són els límits de les plaques litosfèriques i alguns punts allunyats d'aquests límits.

Magmatisme a les Vores de Plaques

El magmatisme de les vores de plaques es genera, sobretot, als límits constructius (associat a les dorsals) i als límits destructius (associat a zones de subducció).

• Dorsals oceàniques: Es genera el 80% dels magmes que arriben a la superfície. La separació de dues plaques litosfèriques produeix una descompressió que afavoreix la fusió del material del mantell. A les dorsals es genera magma primari d'origen bàsic.
• Zones de subducció: Es generen magmes primaris de composició intermèdia o àcida. La litosfera oceànica arrossega sediments marins hidratats.

Magmatisme Intraplaca

El magmatisme intraplaca es genera a l'interior d'una placa litosfèrica, ja sigui oceànica o continental.

• Exemples d'intraplaca oceànica: Illes Canàries, Hawaii.
• Exemples d'intraplaca continental: Parc Nacional de Yellowstone, Camp Volcànic de la Garrotxa (Girona).

Activitat Volcànica i Productes Eruptius

L'activitat volcànica es manifesta a través d'un conjunt de fenòmens geològics associats a la sortida o ascens de magma. Una activitat eruptiva o erupció és el conjunt de processos relacionats amb la sortida de productes magmàtics d'un centre emissor.

Els Productes de l'Activitat Eruptiva

• Gasos: Els magmes contenen gasos que, degut a l'enorme pressió existent a les profunditats on es formen, romanen dissolts a la massa líquida. En apropar-se a la superfície i disminuir la pressió, els gasos es desprenen i faciliten l'ascens del magma.
  • Els magmes àcids, en ser més viscosos, alliberen els gasos d'una manera explosiva i provoquen erupcions explosives.
  • Els magmes bàsics, en ser menys viscosos, es desprenen suaument i provoquen erupcions efusives.
• Colades de lava: La lava és el magma que flueix per la superfície de la Terra. Es tracta d'un magma empobrit en volàtils. La seva temperatura oscil·la entre 900 i 1200 ºC. Les laves s'estenen sobre el terreny i formen capes o colades.
  • Els magmes àcids, en ser més viscosos, les colades no assoleixen grans velocitats i se solidifiquen ràpidament.
  • Els magmes bàsics, en ser més fluids, les colades poden assolir grans velocitats.

  Segons la morfologia, hi ha laves pahoehoe, rugoses i de coixí.

• Piroclasts: Són fragments de material magmàtic que han estat projectats a l'aire en una erupció explosiva d'un volcà.

Tipus de Roques Magmàtiques

Les roques volcàniques o ígnees són les que es formen a partir de la solidificació del magma. Segons on es formen, es classifiquen en:

• Roques plutòniques: Són les roques que es formen per solidificació d'un magma lluny de la superfície de la Terra. El refredament és lent.
• Roques volcàniques: Es formen a partir de laves i piroclasts que es produeixen en una erupció, quan el magma surt i se solidifica a la superfície de la Terra. El refredament és ràpid.
• Roques filonianes, hipoabissals o subvolcàniques: Són aquelles que es formen per la solidificació d'un magma en esquerdes o fractures.

Textures de les Roques Magmàtiques

• Plutòniques: Tenen textura granular o granuda, ja que es refreden lentament a l'interior de la Terra.
• Volcàniques: La textura és vítria i també hi podem trobar textura porfírica.
• Filonianes: Presenten textura porfírica (amb alguns microcristalls).

Principals Roques Magmàtiques per Tipus

• Roques plutòniques: Granits (intrusius i d'anatèxia), sienites, gabres i peridotites.
• Roques volcàniques: Riolites (pedra tosca, pumicita és un vidre riolític), andesites, basalts.
• Roques filonianes: Pegmatites (filonianes àcides).