Magmatisme i procesos geològics interns: composició, tipus i formacions

Composició química del magma

La composició química del magma representa aproximadament el 98% del seu volum i està formada per oxigen, silici, alumini, ferro, calci, sodi, potassi i magnesi. El seu òxid més abundant és el SiO₂, la sílice. Quan el magma es refreda es formen minerals amb una estructura de silicats; la majoria incorporen altres ions als tetraedres de sílice, originant una gran diversitat de minerals. Alguns silicats són rics en ferro i magnesi, i per això tenen colors foscos (melanocràtics, com l'olivina i la biotita); altres són més rics en sílice i tenen colors clars (leucocràtics, com el quars, l'ortosa i la moscovita).

Tipus de magmes

• Magma fèlsic: 66-76% de sílice; a les roques que se'n formen predominen els leucocràtics.
• Magma intermedi: 52-66% de sílice; minerals clars i alguns de foscos.
• Magma màfic: 45-52% de sílice; és el més freqüent i predominen els melanocràtics amb alguns de clars.
• Magma ultramàfic: menys del 45% de sílice; melanocràtics.

Formació de diferents tipus de magma

• Composició de la roca font: no tots els magmes es formen a les mateixes zones: alguns es formen al mantell (roca font peridotita), a la còdia oceànica (basalt) i a la còdia continental (diverses roques).
• Fusió parcial: només es fonen els materials amb el punt de fusió més baix, en general els més rics en sílice i menys densos. Això explica que a partir de la fusió de la peridotita del mantell es formi magma basàltic i, de la fusió parcial d'aquest magma, es formi magma andesític a la còdia continental.
• Assimilació: el magma pot incorporar i fondre algunes de les roques que troba en el seu ascens cap a zones més altes.
• Barreja: a la cambra magmàtica poden entrar en contacte magmes extrets de zones diferents i de composició distinta.
• Cristal·lització fraccionada: el magma no cristal·litza de cop; cada mineral ho fa quan arriba al seu punt de solidificació. Primer cristal·litzen els més pobres en sílice.

Vulcanisme intraplaca

• De punt calent: a la capa D'' s'originen plomalls tèrmics de roques a temperatures elevades però encara sòlides, que comencen a fondre's a la base de la litosfera per la menor pressió. Poden travessar la litosfera i sortir a la superfície. Els plomalls són bastant estables i mantenen la seva posició; en desplaçar-se la placa situada damunt, canvia el lloc de la litosfera que és travessat pel magma.
• D'origen tectònic: fractures a la litosfera que redueixen la pressió de les roques del mantell i afavoreixen la formació de magmes. Això explica, per exemple, el vulcanisme d'Olot.

Emplaçaments en profunditat

• Plutó: massa de roques intrusives de grans proporcions; si té centenars o milers de km² s'anomena batòlit.
• Lacòlit: forma lenticular, base plana i sostre abombat per la intrusió de magma entre els plans d'estratificació d'una altra roca, anomenada encaixant.
• Sill: massa tabular disposada paral·lelament a les estructures de la roca encaixant. De poc gruix.
• Dic: massa tabular que talla les estructures de la roca encaixant; es forma per l'ompliment de fractures i sol formar eixams de diocs.

Emplaçaments en superfície

• Con volcànic: l'edifici volcànic per excel·lència, acumulació de materials magmàtics al voltant del cràter. Si es forma amb colades de lava és baix i aplanat (escut); si s'acumulen materials sòlids amb pendent empinada és un con de piroclasts; si alterna colades i piroclasts (de major mida) és un estratovolcà.
• XemeneIa volcànica: conducte de secció circular pel qual el magma arriba a la superfície; l'erosió del seu entorn pot formar una agulla.
• Caldera: depressió circular de gran mida, formada per col·lapse, erosió o una forta explosió.

Processos geològics interns

Els processos geològics interns són els generats directa o indirectament per l'energia tèrmica de l'interior terrestre. Destaquen: la divisió continental, la formació de cordilleres, la creació de plegaments i falles i el metamorfisme.

Divisió continental

Rifting actiu (model tèrmic):

1. Es forma un plomall tèrmic de materials del mantell a elevada temperatura que arriba a la litosfera, l'arqueja i origina un domini tèrmic.
2. La litosfera s'adelgaça, es fractura i la zona central de la volta s'enfonsa; es genera un rift continental i s'injecta magma.
3. La separació dels bords continentals i la injecció continuada de diocs basàltics formen còdia oceànica que, per la menor altitud, acaba ocupada per les aigües marines.
4. Extensió oceànica.

Rifting passiu (model tectònic):

1. Comença amb l'estirament de la litosfera, que causa el seu adelgaçament i la formació de fractures de tensió.
2. S'origina una zona central més deprimida, el rift continental.
3. La descompressió sota el rift afavoreix la fusió de materials del mantell, que s'injecten formant diocs basàltics a mesura que se separen els dos fragments continentals. Comença a generar-se còdia oceànica.
4. Extensió oceànica.

Formació de cordilleres

Tipus andí: als marges d'un continent, la litosfera oceànica subdueix sota la litosfera continental; també s'anomenen orògens de vora continental. Els Andes n'són el millor exemple.

1. Els sediments i les roques sedimentàries marines, sense deformar-se, avancen cap a la zona de subducció.
2. La majoria dels sediments no subdueixen: es plegen, es fracturen i s'acumulen, formant el prisma d'acreció, que s'incorpora al continent.
3. La calor per la fricció de les plaques i la presència d'aigua afavoreixen la fusió parcial de les roques, formant magmes.
4. Part del magma surt a la superfície i origina volcans; una altra part solidifica a l'interior i dona lloc a plutons que engreixen la còdia.
5. Les altes pressions i temperatures causen el metamorfisme d'algunes roques.

Tipus alpí: dues litosferes continentals convergeixen i col·lisionen. Exemples: els Alps, l'Himàlaia, els Urals. Comença de manera semblant a l'andina, però en aquest cas la placa que subdueix té un tram oceànic i un tram continental darrere. El major gruix i la menor densitat de la còdia continental dificulten la seva subducció; després de la col·lisió es produeix la incrustació i el cavalcament d'un continent sobre l'altre, que pot arribar a duplicar la còdia continental.