Geologia de Roques: Magma, Metamorfisme i Processos Sedimentaris

Què és el Magma i Com es Forma?

El magma és un procés que es dóna en ambients magmàtics i és l'origen de les roques magmàtiques o ígnies. És responsable de la formació, evolució i consolidació del magma.

La fusió de les roques i la formació del magma es produeixen per:

• Augment de la temperatura.
• Disminució de la pressió.
• Entrada de fluids que disminueixen la temperatura de fusió.

Evolució, Diferenciació i Assimilació Magmàtica

L'evolució magmàtica es refereix a com, a partir d'un magma homogeni, poden derivar-ne altres de composició diferent.

La diferenciació magmàtica és el procés pel qual els magmes, durant el seu ascens cap a la superfície, es van separant d'altres magmes anteriors i canvien progressivament la seva composició.

Processos de Diferenciació Magmàtica

• Cristal·lització fraccionada: A mesura que el magma es refreda, els minerals assoleixen el seu punt de fusió i van cristal·litzant.
• Diferenciació progressiva: Els minerals formats es van separant de la fase fosa i cauen al fons de la cambra magmàtica. La fase líquida s'empobreix dels elements químics i alhora s'enriqueix d'aquells que no han entrat a les xarxes cristal·lines d'aquests minerals. Si se separessin les dues fraccions, la sòlida i la fluida, a partir de cadascuna es formarien roques magmàtiques totalment diferents entre elles i també diferents del magma inicial.
• Transport de gasos: Els gasos arrosseguen cap al sostre de la cambra els elements lleugers.

Assimilació Magmàtica

L'assimilació magmàtica es produeix quan, durant el seu ascens cap a la superfície, el magma travessa roques de diferents composicions i pot assimilar-les totalment o parcialment, resultant en una contaminació magmàtica.

De vegades, dins d'una roca plutònica, es troben restes de roques que han estat travessades pel magma i que no s'han fos totalment; aquestes restes s'anomenen enclavaments.

Tipus de Magmes i la Tectònica de Plaques

• Magmes bàsics: Amb un contingut de silici inferior al 50%, són magmes fluids que formen gabres a l'interior i basalts a l'exterior.
• Magmes intermedis: Amb un contingut de silici entre el 50% i el 60%, són menys viscosos. Si se solidifiquen a l'interior formen diorites, i a la superfície, andesites.
• Magmes àcids: Amb un contingut de silici entre el 60% i el 77%, són magmes viscosos. A l'escorça formen granits, i a la superfície, riolites.

Relació amb la Tectònica de Plaques

• Bàsics: Es troben magmes toleítics a les dorsals oceàniques (amb poc silici) i magmes alcalins a les zones d'intraplaca (amb menys silici).
• Intermedis: S'originen a les zones de subducció (amb més silici).
• Àcids: Resulten de la fusió parcial de l'escorça continental i s'originen a les zones de subducció.

Tipus de Roques Metamòrfiques i la Sèrie de l'Argila

• Pissarres: Es formen en condicions d'alta pressió i baixa temperatura. Són roques deformades amb minerals molt petits i de color variable.
• Fil·lites: Roca de gra una mica més gruixut amb aspecte sedós per la presència de miques. Presenta foliació i lluentor satinada.
• Esquists: Resultat de metamorfisme de grau mitjà, amb abundància de mica. Presenten làmines irregulars que generen superfícies rugoses.
• Gneissos: Caracteritzats per bandes deformades i irregulars. Contenen cristalls de feldspat i hornblenda, indicant un alt grau de metamorfisme.
• Migmatites: Roques de grau alt de metamorfisme. Presenten bandes clares de quars i feldespat amb aspecte plutònic, i bandes fosques amb aspecte metamòrfic.
• Cornianes: Es formen per metamorfisme de contacte d'argiles.
• Milonites: Roca de dinamometamorfisme que presenta un gra molt fi i és producte d'una bretxificació extrema.
• Quarsites: De colors variats, no reaccionen amb l'àcid. Són molt dures i resistents, formades a partir de gres (arenisca).
• Serpentines: De color verd fosc, gairebé negre, i de tacte suau. Formades per minerals com talc, clorita i del grup de la serpentina, s'originen per metamorfisme regional de baix grau.

Meteorització, Erosió, Transport i Sedimentació

• Meteorització: Procés mitjançant el qual les roques es trenquen o es descomponen a causa de l'acció dels agents atmosfèrics i altres éssers vius. Afecta les roques que no han patit transport.
• Erosió: Desgast i remoció de partícules minerals de la superfície de les roques, prèviament meteoritzades, pel pas de l'aigua, el vent, el gel o per l'impacte dels fragments que hi transporten.
• Sedimentació: Procés d'acumulació de minerals (sediments) procedents de l'erosió en cessar la capacitat de transport de l'agent. Aquesta acumulació té lloc a les zones més enfonsades de continents i oceans, que s'anomenen conques sedimentàries.

Roques Sedimentàries: Processos Diagenètics i Etapes

Processos Diagenètics

• Compactació: Aproximació dels grans que redueix l'espai porós, ja que el pes dels nous materials que s'hi van dipositant comprimeix els sediments. A mesura que es redueix l'espai, es va buidant d'aigua.
• Cimentació: Precipitació en els porus de substàncies químiques dissoltes en l'aigua que circula a través dels fragments que constitueixen el sediment. Aquestes substàncies actuen com un ciment natural.
• Canvis en la composició: Inclou la dissolució de materials inestables a les noves condicions. El metasomatisme és la substitució d'un mineral per un altre de diferent composició i igual volum. També hi ha la recristal·lització de minerals preexistents, prèvia dissolució dels sediments, que pot suposar un canvi en la mida dels grans.

Fàcies i Estructures Sedimentàries Primàries

• Arrugues o ondulacions: Causades pel corrent d'aigua, les crestes i les valls estan alineades i són perpendiculars a la direcció.
• Esquerdes de dessecació: Esquerdes poligonals formades per la dessecació de l'aigua.
• Marques de corrent: Solcs formats per l'erosió d'un corrent sobre un fons argilós.
• Marques de gota de pluja: Impacte de gotes de pluja sobre sòls poc compactes.
• Estratificació laminar: Les partícules es disposen en làmines inclinades en un cert angle respecte al pla de l'estratificació.
• Laminació graduada: Presenta una granulació normal, on la mida decreix del mur al sostre.

Plutons: Tipus Concordants i Discordants

• Plutons massius: Grans masses globoses de roques magmàtiques, com els batòlits, que no tenen una forma definida.
• Plutons tabulars discordants (Dics, filons i venes): Són masses tabulars discordants amb la roca encaixant, de diferents grandàries. S'introdueixen a través de fractures i se solidifiquen en el seu interior.
• Plutons tabulars concordants: Es formen quan el magma s'introdueix en discontinuïtats naturals. Exemples inclouen lacòlits, lopòlits, facòlits i sills.

Roques Magmàtiques: Tipus i Diferències

Roques Plutòniques

• Granit: La més abundant, amb textura granular i color gris clar o rosat. Es troba en batòlits.
• Gabres: De textura granular i color fosc.
• Diorites: Amb textura granular i color gris fosc.
• Sienites: De textura granular, sense quars i de color rosat.

Roques Volcàniques

• Riolites: De textura porfírica, formades per cristalls grans envoltats per una matriu de cristalls diminuts, de color rosa o gris.
• Andesites: De textura porfírica amb fenocristalls de plagiòclasi, biotita, amfíbols i piroxens, envoltats d'una matriu microcristal·lina.
• Basalts: La més abundant, amb textura porfírica, apareix en colades de laves.

Roques Subvolcàniques

• Pegmatites: Amb cristalls molt grans de quars i de feldespat, de colors blanc, rosat o crema.
• Aplites: Compostes de quars i feldespat alcalí, disposats en forma de mosaic, amb cristalls de mida molt petita.
• Pòrfirs: Amb composició mineralògica semblant a la del granit. Presenten una estructura porfírica.
• Diabases: Formades per cristalls de feldespat inclosos en una matriu de petits cristalls de piroxens. Són roques molt dures, resistents i fosques.

Metamorfisme: Què és?

El metamorfisme és el conjunt de transformacions, tant mineralògiques com estructurals, que experimenten les roques sotmeses a un augment de la pressió i/o la temperatura.

Tipus de Metamorfisme i Factors Predominants

• Metamorfisme Dinàmic: El factor predominant és la pressió dirigida. Es produeix en zones de falla per la trituració mecànica de les roques en contacte, resultant en una roca característica denominada bretxa de falla.
• Metamorfisme Estàtic: Es deu a un augment de la pressió i la temperatura causat per l'enfonsament dels materials. S'esdevé en les conques sedimentàries i origina roques laminars com la pissarra i l'esquist.
• Metamorfisme Tèrmic (o de Contacte): És un metamorfisme d'alta temperatura que es produeix en les roques encaixants del magma. Aquestes roques són afectades per les altes temperatures, però sense arribar a fondre's. Hi ha una recristal·lització, però no deformacions importants. Les roques metamòrfiques originades per aquest tipus de metamorfisme reben el nom genèric de cornianes.
• Metamorfisme Hidrotermal: Produït per la circulació de fluids hidrotermals en les proximitats d'un magma. Es produeixen intercanvis d'ions entre la roca i el fluid, generant nous minerals. És un metamorfisme no isoquímic, ja que canvia la composició de la roca.
• Metamorfisme Dinamotèrmic (o Regional): Característic de les zones orogèniques, afecta grans àrees de l'escorça. Es produeix per l'efecte simultani d'un augment de la pressió i la temperatura. Les transformacions i el grau de metamorfisme de les roques és progressiu. En funció que els increments de la temperatura i la pressió siguin de baixa, mitjana o elevada intensitat, distingim un metamorfisme de baix grau, un metamorfisme de grau mitjà i un metamorfisme d'alt grau.