Formació de Magma, Roques Ígnies i Activitat Volcànica

Roques Líquides: Formació del Magma i Roques Ígnies

Procés de fusió: Coexisteixen minerals fosos amb altres sòlids, es forma una massa anomenada magma (barreja de minerals en estat líquid, bàsicament silicats). Els magmes tenen temperatures entre 700 i 1.500 °C. El quars, un dels minerals més abundants en els magmes, fon a 1.713 °C. Quan un magma es refreda, dóna lloc a roques ígnies (magmàtiques).

1.1 Viscositat dels Magmes

La viscositat està relacionada amb el seu procés de solidificació.

Factors que influeixen en la viscositat d'un magma:

• Temperatura: Com més elevada és, menys viscositat té el magma.
• Pressió: Comprimeix els minerals i fa el magma més dens i viscós.
• Gasos dissolts: Com més abundants són, més augmenta la pressió interna del magma.
• Composició química: Com més abundant és el diòxid de silici, més viscós és el magma.

1.3 Formació del Magma

Processos:

1. Augment de la temperatura: Una massa rocosa descendeix a nivells de temperatura més elevada.
2. Descens de la pressió: Quan una massa rocosa molt calenta es veu sotmesa a un descens de la pressió, per la formació d'una fractura o perquè ascendeix a zones més superficials (fusió).
3. Presència de fluids: L'aigua s'interposa entre les estructures moleculars dels silicats, fent disminuir el punt de fusió.

1.4 Tipus de Magmes

Hi ha 4 tipus principals segons el contingut de sílice:

• Magmes àcids: Més del 65% de sílice.
• Magmes intermedis: Entre el 65% i el 50% de sílice.
• Magmes bàsics: Entre el 50% i el 40% de sílice.
• Magmes ultrabàsics: Menys del 40% de sílice.

Segons l'origen:

• Magmes Primaris: Conserven la composició de la roca que els ha originat. Formats de dues maneres:
  1. Durant el procés de formació de la Terra.
  2. Per fusió de materials preexistents.

  Dos grups de magmes primaris segons la zona de procedència:

  • Granítics: Contenen una elevada proporció de diòxid de sílice i procedeixen de la fusió de roques de l'escorça continental.
  • Basàltics: Poca sílice. Poden ser:
    • Toleítics: Produïts a dorsals oceàniques.
    • Alcalins: Menys sílice que els anteriors.
    • Calcoalcalins: Proporció més alta de calci i magnesi.
• Magmes Derivats: Originats per:
  1. Procés de mescla: És el fet que dos o més magmes primaris es barregen i donen lloc a un magma secundari.
  2. Diferenciació: Un magma es refreda poc a poc, i els minerals cristal·litzen en diferents moments.
  3. Assimilació: Té lloc quan els magmes reaccionen amb les roques encaixants.

1.5 Estructures Originades pels Magmes

Factors que afavoreixen o dificulten l'ascensió dels magmes:

• Com més gran sigui la fondària, més alta serà la pressió i més li costarà pujar.
• La presència de fractures afavoreix l'ascensió.
• Una elevada viscositat fa que la seva ascensió sigui més lenta.

Quan el magma es refreda en profunditat, es solidifica i origina roques intrusives (o plutòniques), que s'intercalen entre roques ja preexistents.

Forma del magma solidificat i extensió:

• Dics, Sills o Filons: El magma se solidifica dins d'esquerdes o fractures.
• Lacòlits: El magma es solidifica formant una estructura amb forma de cúpula a la part superior.
• Lopòlits: El magma se solidifica en plans d'estratificació i la massa té grans dimensions i forma de cubeta.
• Batòlits: Masses de magma solidificat més o menys globulars i de grans dimensions.

Muntanyes de Foc: Volcans i Erupcions

Les erupcions volcàniques són una manifestació de l'activitat interna de la Terra. L'interior del planeta es troba a temperatures molt elevades, i en aquest estat les roques formen el magma, que té menys densitat que la roca que l'envolta i tendeix a pujar cap a la superfície.

Tipus de Volcans segons activitat:

• Actiu: Emet lava o altres productes volcànics actualment o recentment.
• Adormit (o apagat): Inactiu però amb potencial per entrar en erupció.
• Extingit: No es considera probable que torni a produir una erupció.

2.2 Productes Volcànics

1. Lava: Quan el magma arriba a la superfície terrestre, perd gasos, se sotmet a menys pressió i temperatura, i passa a anomenar-se lava.
2. Gasos: El magma conté molts gasos volcànics (vapor d'aigua, diòxid de carboni, diòxid de sofre, etc.) que s'escapen quan el magma arriba a la superfície, formant columnes de gas i aerosols.
3. Piroclasts: Fragments de roca i lava solidificada llençats a l'aire per la inèrcia del magma ascendent i per les explosions provocades pels gasos. Segons les dimensions es classifiquen en:
   • Cendres: Piroclasts fins (< 2 mm), són la pols volcànica.
   • Lapil·li: Mida intermèdia (2-64 mm).
   • Bombes volcàniques i Blocs: Partícules més grans (> 64 mm). Les bombes tenen formes aerodinàmiques per haver estat expulsades en estat fluid, mentre que els blocs són fragments sòlids. Formen l'escòria volcànica quan són vesiculats.

Lahars: Colades de fang i derrubis volcànics que es produeixen en els vessants d'un volcà, sovint desencadenades per la fusió de neu/glaç o pluges intenses durant una erupció.

2.3 Estructures Volcàniques

L'edifici volcànic format en una erupció depèn principalment de la viscositat del magma i del tipus d'erupció:

• Laves més fluides (basàltiques) formen volcans en escut: edificis molt amples i de pendent suau, formats per l'acumulació successiva de colades de lava extenses.
• L'alternança de capes de materials piroclàstics i colades de lava més viscosa forma un estratovolcà o volcà compost: edifici cònic i de pendents més pronunciats.
• Volcans amb magma molt viscós (àcid) poden formar doms volcànics: estructures abruptes i arrodonides situades sobre el cràter o conducte emissor.

Caldera: Gran depressió circular formada per l'esfondrament del cim d'un volcà o de la cambra magmàtica després d'una gran erupció explosiva o per buidatge ràpid.

Fases de l'Erupció d'un Volcà

1. Fase inicial: Comença amb l'expulsió de gasos i, de vegades, cendres pel cràter. Pot anar acompanyada de terratrèmols.
2. Fase paroxismal: És la fase principal, on surten gasos de forma progressiva i més violenta, comencen les explosions (si n'hi ha) i l'emissió de lava i piroclasts és màxima.
3. Fase terminal: Les explosions i emissions disminueixen en intensitat i freqüència, fins que el volcà entra en un període de repòs.

2.5 Tipus d'Activitat Volcànica

Com més viscós és un magma, més lentament flueix i més dificultats tenen els gasos per escapar-se, resultant en erupcions més explosives.

Tipus principals:

• Tipus hawaià: Lava molt fluida (basàltica). Erupcions tranquil·les, formació de colades extenses i volcans en escut. Poca explosivitat.
• Tipus estrombolià: Lava una mica més viscosa. Explosions moderades i rítmiques que llancen piroclasts (escòria, lapil·li, bombes). Colades de lava menys extenses.
• Tipus vulcanià: Magma viscós (intermedi a àcid). Erupcions explosives que generen grans columnes de cendra i gas. Colades de lava espesses i lentes, o formació de doms.
• Tipus peleà / plinià: Magma molt viscós i ric en gasos (àcid). Erupcions extremadament destructives i explosives, amb grans columnes eruptives (plinianes) que poden col·lapsar formant fluxos piroclàstics (peleanes). La lava és tan viscosa que sovint no forma colades.
• Tipus ultrapeleà / ultraplinià: Erupcions de magnitud excepcionalment gran.

Erupcions freatomagmàtiques: Tenen lloc quan hi ha interacció entre el magma ascendent i aigua (subterrània, de llacs, de mar). Són molt explosives a causa de la vaporització sobtada de l'aigua.

2.6 Altres Fenòmens Volcànics

• Colades fissurals (Vulcanisme fissural): Erupcions on el magma (generalment basàltic molt fluid) surt a través de llargues fissures en lloc d'un conducte central. Poden cobrir enormes extensions de terreny (trapps basàltics).

2.7 Vulcanisme Atenuat

Manifestacions secundàries de l'activitat volcànica, sovint presents després que l'activitat principal hagi cessat o en zones amb calor geotèrmica residual.

Fenòmens que el formen:

• Fonts termals: Moltes zones volcàniques o geotèrmicament actives posseeixen fonts d'on brollen aigües a temperatures elevades, sovint riques en minerals dissolts.
• Fumaroles submarines (Escapaments hidrotermals): Fonts termals situades al fons marí, sovint a prop de dorsals oceàniques o punts calents, que emeten aigua calenta rica en minerals.
• Guèisers: Fonts intermitents que expulsen aigua calenta i vapor d'aigua a intervals regulars o irregulars.
• Volcans de fang: Obertures d'on brolla fang molt fluid i calent, generalment barreja d'aigua, gasos i partícules fines d'argila o sediments.
• Fumaroles: Petites obertures a la superfície terrestre que emeten gasos volcànics (principalment vapor d'aigua, diòxid de carboni, diòxid de sofre).