Magma i volcans: erupcions, tipus i estructura

Magma i volcans

1. Què és el magma?

Barreja de minerals i gasos en estat líquid.

2. Diferència entre magma i lava

El magma és la roca fosa a l'interior de la Terra; la lava és el mateix material quan surt a la superfície.

3. Viscositat del magma

Factors que influeixen:

• Temperatura: més temperatura → menys viscositat.
• Pressió: més pressió → tendeix a augmentar la viscositat.
• Gasos dissolts: més gasos → menys viscositat.
• Composició química: més diòxid de silici (SiO2) → més viscós.

4. Factors que influeixen en la generació del magma

• Augment de la temperatura.
• Descens de la pressió (descompressió).
• Presència de fluids (aigua i altres components que abaixen el punt de fusió).

5. Tipus de magma

• Magmes àcids
• Magmes intermedis
• Magmes bàsics
• Magmes ultrabàsics

6. Anatomia d’un volcà (com succeeix una erupció volcànica)

• Cràter
• Con volcànic
• Con lateral
• Xemeneies laterals
• Xemeneia central
• Cambra magmàtica

7. Diferència entre volcà actiu, dorment i extingit

• Volcà actiu: emet lava, gasos o té activitat sísmica.
• Volcà dorment: inactiu des de fa temps, però pot entrar en erupció.
• Volcà extingit: no entrarà mai més en erupció (segons les evidències disponibles).

8. Materials expulsats durant una erupció

• Gassos
• Magma (lava quan surt a la superfície)
• Piroclasts (cendra, lapil·li, blocs)

9. Estructures volcàniques

• Volcà en escut: edifici ample amb pendents suaus.
• Estratovolcà: edifici format per capes alternes de lava i piroclasts.
• Con d'escòries: allibera piroclasts durant l'erupció.
• Doms volcànics: estructures abruptes sobre el cràter.
• Caldera: depressió circular a l'edifici volcànic.

10. Tipus d’activitat volcànica

• Hawaià
• Estrombolià
• Vulcanià
• Peleà
• Ultraplènia (variants plinianes)

11. Altres fenòmens volcànics (vulcanisme secundari)

• Colades fissurals: el magma fluid puja a la superfície per fractures allargades.
• Onades piroclàstiques: els gasos arrosseguen pedres i cendra per les pendents; sovint estan relacionades amb l'enfonsament de la cambra magmàtica.

12. On trobem volcans

Volcans a les zones de rift, a les dorsals oceàniques, en marges de subducció i altres límits tectònics.

Tipus de roques i deformacions

1. Quin tipus de roques existeixen

• Rocs ígnies (magmàtiques)
• Rocs metamòrfiques
• Rocs sedimentàries

2. Tipus d'esforços i deformacions

• Compressió – forces que empenyen des de dos costats.
• Distensió – estirament per forces en direccions oposades.
• Cisalla – dues masses que freguen i desplacen lateralment.

3. Què és un plec

Deformació plàstica del terreny deguda a una força; els estrats es dobleguen sense trencar-se.

4. Parts d'un plec

• Eix del plec
• Xarnera (doblegadura)
• Flanc
• Pla vertical
• Pla axial
• Pla horitzontal
• Direcció del pla axial
• Angle de cabussament
• Angle de vergència
• Nucli

5. Materials i on apareixen els plecs

Els plecs poden aparèixer en qualsevol tipus de roca, però són més comuns en roques sedimentàries amb estrats, o bé en roques metamòrfiques amb filiació o esquistositat.

6. Diferència entre falla i diàclasi

Falla: fractura en què hi ha desplaçament relatiu entre els blocs; el terreny es trenca superant el límit de plasticitat.

Diàclasi / esquerda: fractura sense desplaçament apreciable després del trencament.

7. Tipus de falla

• Bloc sense falles: terreny sense trencament.
• Falla de direcció (transformant): trencament amb desplaçament lateral.
• Falla normal o directa: un bloc baixa respecte a l'altre, creant extensió.
• Falla obliqua: combinació de desplaçament vertical i lateral.
• Falla inversa: un dels costats puja respecte a l'altre.
• Falla de tisores: un costat descendeix i l'altre puja (moviments complexos).

8. Què és el metamorfisme

Conjunt de canvis que es produeixen a les roques com a conseqüència de l'augment de la pressió i la temperatura; també hi poden intervenir sismes o erupcions volcàniques.

9. Factors que generen metamorfisme

Temperatura: les temperatures de l'interior de la Terra es deuen a diverses fonts:

• Calor residual
• Desintegració de materials radioactius
• Fricció entre plaques tectòniques

Pressió: augmenta amb la fondària; és la suma del pes de totes les roques i els sediments sobrejacents.

• Pressió litoestàtica
• Pressió de fluids

10. Tipus de metamorfisme

• Regional: a grans zones de l'escorça sotmeses a pressions i temperatures elevades; hi poden formar-se serralades i preval la foliació.
• Epizona: grau suau de metamorfisme (per exemple, pissarres).
• Mesozona: grau mitjà de metamorfisme (esquistos, amfibolites).
• Catazona: grau alt de metamorfisme (gneis, migmatites).
• Tèrmic o de contacte: roques alterades per la calor d'un cos magmàtic; normalment sense foliació.
• Enterrament: roques soterrades sota dipòsits més moderns; amb el temps i la pressió es transformen.
• Dinàmic: metamorfisme associat al fregament i trituració durant la formació de falles; els materials resultants són brexes de falla.

11. Orogènesi alpina (exemples regionals)

Montserrat:

• Serralada catalana.
• Inici fa aproximadament 65 milions d'anys.
• Muntanya encara considerada 'viva' en processos geològics; formació al llarg de milions d'anys.
• Actuació de la placa ibèrica i la placa euroasiàtica.
• L'acumulació de sediments ha contribuït a la formació del relleu regional.

Composició de roques:

• Roques conglomerades (pinyols units per ciment).
• Agulles: formes rocoses cilíndriques i punxegudes.

Alps:

• Formació amb processos que es remunten fa centenars de milions d'anys.
• Interacció entre placa euroasiàtica i placa africana.
• Molassa com a conseqüència dels sediments marins acumulats.
• Rocs sedimentàries i metamòrfiques per plegament i roques plutòniques també presents.

Pirineus:

• Abans hi havia mar; encara es conserven conques marines i sediments.
• Interacció entre la placa ibèrica i la placa euroasiàtica.
• Acumulació de sediments a la conca marina i posterior plegament.
• Rocs paleozoiques i plegaments interns.

Pirineu axial (uns 60 milions d'anys):

• Roques ígnies: granit.
• Roques metamòrfiques: pissarres i esquists.
• Roques sedimentàries: calcàries.

Pre-pirineu (uns 22 milions d'anys):

• Roques sedimentàries: margues i gresos.
• Roques ígnies: toscs.

Tipus de roques en la regió:

• Metamòrfiques
• Magmàtiques
• Calcàries (pre-pirineu)
• Gresos i conglomerats

Andes:

• Interacció entre la placa de Nazca i la placa sud-americana.
• Processos de subducció i orogènesi.
• Presència de granit i esquists, molts volcans actius, fonts termals i dipòsits minerals.

Processos geològics externs

1. Què són els processos geològics externs?

Tenen lloc a la superfície terrestre i, per tant, poden ser estudiats i mesurats. L'energia que mou els processos externs és principalment l'energia solar.

2. Tipus de processos

Mira't el tema 5 per a processos relacionats amb estructura i tectònica interior.

3. Agents dels processos externs

Aigua, gel i vent.

4. Què és la meteorització?

És el procés de descomposició de les roques i dels minerals a causa del seu contacte amb l'atmosfera i amb l'aigua. Es produeix in situ (al mateix lloc).

5. Tipus i factors de meteorització

Meteorització mecànica:

1. Descompressió: les roques arriben a la superfície a mesura que s'erosionen els materials que hi havia al damunt.
2. Gelifracció: el gel és un agent molt eficaç de meteorització mecànica; l'aigua congela i expandeix fissures.
3. Canvis de temperatura dia-nit: en zones amb amplitud tèrmica elevada (deserts) l'amplitud pot arribar a 50 °C, provocant fissuració.
4. Arrels: en penetrar en les fissures buscant humitat, les arrels eixamplen-les i contribueixen al trencament de les roques.

Meteorització química: transformacions químiques que alteren la composició mineral i generen minerals més estables en les noves condicions.

6. Hidròlisi: els ions H+ i OH– presents en l'aigua poden hidrolitzar i descompondre les xarxes cristal·lines de molts silicats.
7. Descarbonatació: l'aigua de pluja, amb CO2 dissolt de l'atmosfera, pot provocar reaccions de descarbonatació. Aquest procés dona lloc a relleus càrstics.
8. Hidratació: absorció d'aigua per les xarxes cristal·lines sense canvi d'ions que origini un nou mineral.
9. Oxidació: l'oxigen dissolt en l'aigua reacciona amb ions bivalents (ferro, manganès), canviant la composició dels materials.

10. Erosió

Consisteix en la fragmentació, dissolució i desgast de les roques a la superfície, transport dels materials i deposició en altres indrets.