U3. U3. MAGMATISME

1. INTRODUCCIÓ. ROQUES LÍQUIDESl’activitat dels volcans i la formació del magma/lava va associada al moviment plaques

tectòniques.

els límits de placa són zones amb gran activitat volcànica, i a més són zones altamentpoblades ja que els volcans proporcionen:

terres fèrtils

recursos minerals

energia geotèrmica

alhora suposa un risc per les poblacions que viuen enaquestes zones.

el fet que generi tanta activitat humana, ja sabem que en la zo na de l’astenosfera hi ha partdel material rocós fos , el qual es troba a elevades condicions de Pressió i temperatura .

MAGMA : barreja de minerals (silicats) en estat líquid amb una proporció elevada degasos dissolts (vapor H2O, CO2, F2, Cl2).

Pressions elevades

Gasos dissolts ( ↑ P)

Temperatures de 700-1500ºC

al refredar-se formen les ROQUES MAGMÀTIQUES oÍGNIES

1.1. VISCOSITAT DELS MAGMES

MAGMATISME : és el procés geològic mitjançant el qual els magmes es generen, es

desplacen, es refreden i originen, d'aquesta manera, les roques magmàtiques o ígnies (més

del 80% de les roques de l'escorça terrestre són d'origen mag màtic). .

La viscositat és una propietat molt important dels magmes ja que està relacionada :

procés de solidificació

dinàmica de les erupcions volcàniques

Hi ha 4 factors que influeixen en la viscositat del magma:

Temperatura : inversament proporcional a la viscositat

Pressió : comprimeix el minerals i el fa més viscosos

Gasos dissolts : la seva presència fa augmentar la pressió interna del magma i fa quedisminueixi la viscositat

Composició química : la presència del SiO2 (sílice) fa més viscós el magma

1.2. LOCALITZACIÓ DEL MAGMA

Les zones on es produeixen aquest fenòmens reben el nom de Ambients Geotectònics , entre els

quals tenim:

Zones de Subducció : una placa s’enfonsa sota l’altra (Filipines, Japó (4), Saint Helens (1))

Dorsal Oceànica : separació de plaques a nivell de l’oceà (Islàndia (3))

Rift Continental : separació de plaques a nivell de continent (Kilimanjaro (5))

Punts Calents o hot-spots : zones d’ascensió de magma de forma puntual (Garrotxa, Hawaii (2)

1.3. FORMACIÓ DEL MAGMA

per la formació dels magmes hi ha 3 mecanismes o processos pos sibles :

Augment de la temperatura : descens de masses rocoses cap a zones més profundes,

com per exemple, les zones subducció

Descens de la Pressió : l’ascens cap a zones més superficial del mantell on hi ha cor rents

de convecció ascendents, es produeix el fenomen de la fusió. Exemple: dorsals, rifts, hot-

spots, falles profundes.

Presència de fluids : la presència d’aigua entre mig dels silicats provoca la disminució delPresència de fluids : la presència d’aigua entre mig dels silicats provoca la disminució del

punts de fusió. Zones de subducció amb presencia d’aigua mar ina .

1.4. TIPUS DE MAGMA

El magma es forma a diferents profunditats, en l’escorça o al mantell , i la seva composicióvaria en funció de la temperatura i pressió a la qual han estat sotmès.

De forma general el magma es classifica segons el grau de sílice (element més abundant enl’escorça i mantell) present en la seva composició:

MAGMA ÀCID : ric en sílice > 65%

generat a poca profunditat

laves viscoses i espesses que generen un vulcanisme explosiu

MAGMA INTERMEDI: 50-65% de sílice

MAGMA BÀSIC: 40-50% de sílice

MAGMA ULTRABÀSIC: pobre en sílice < 40%

originat a grans profunditats

laves fluides i poc viscoses que generen un vulcanisme efusiu

Lava viscosa

Lava fluida

Per una altra banda, podem classificar el magma en funció del seu Origen

MAGMA PRIMARI: conserven la composició de la roca original (poc freqüents)

s’ha format durant el procès de formació de la Terra

format per fusió posterior de materials terrestres

Els magmes primaris es divideixen segons la seva zona de procedència en:

MAGMA PRIMARI SÍLICE COMPOSICIÓ ZONA PROCEDÈNCIA

GRANÍTICS ElevadaFusió roques escorça continental

BASÀLTICS

TOLEÍTICS (~30 Km)(ascens ràpidmolta fusió)

BaixaDorsals oceàniques i punts calentsVulcanisme tranquil

ALCALINS (~60 Km)ascens lentpoca fusió

Baixa Na / KIntraplaca i hot-spotsVulcanisme explosiu

CALCOALCALINS (+100 Km)Fusió escorça oceànica

Baixa Ca / MgZones subduccióVulcanisme molt explosiu

MAGMES DERIVATS / SECUNDARIS: magma generat per la mescla, diferenciació o

assimilació entre magmes primaris.

MESCLA: barreja de dos o més magmes primaris

DIFERENCIACIÓ: refredament lent del magma i canvi de compos ició

ASSIMILACIÓ: reacció del magma amb altres roques i canvi de l a composició

original

1.5. ESTRUCTURES ORIGINADES PEL MAGMA

la majoria de components del magma al estar fosos són MENYS DENSOS, fet que provocaque tinguin la capacitat d’ASCENDIR .

Malgrat això hi ha factors que faciliten o dificulten aquests ascens :

PROFUNDITAT i PRESSIÓ: ascensió lenta

PRESÈNCIA DE FRACTURES: ascensió ràpida

VISCOSITAT DEL MAGMA: ascensió lenta

A l’ascendir el magma aquest es pot refredar i solidificar-s e donant lloc a les ROQUESMAGMÀTIQUES O INTRUSIVES.

En cas que no arribin a la superfície, el magma queda solidifi cat entremig i genera diversesestructures:

DICS /SILLS / FILONS: solidificat dins de les esquerdes

LACÒLITS: aprofita els estrats i es solidifica en forma de cúpula

LOPÒLITS: aprofita els estrats i es solidifica en horitzontal

BATÒLITS: masses grans de magma de forma globular

Dics o filons

2. ELS VOLCANS

Un VOLCÀ és una obertura en l'escorça terrestre a través de la qual el m agma pot arribar a la

superfície. Aquesta obertura pot ser:

PUNTUAL (ex: Teide): tenen una obertura més o menys circular

FISSURAL (dorsal oceànica). obertura en forma d’esquerda de gran longitud

Des d'un volcà són expulsats a l'exterior materials sòlids, líquids i gasosos , en proporcions

diferents segons els tipus d'erupció i que formaran l’edifici volcànic .

Un volcà pot presentar 3 possibles estats:

ACTIUS: aquells que mostren activitat sísmica emeten gasos, lava

APAGAT O DORMIT: aquells que fa temps que estant inactius però encara poden e ntrar

en erupció

EXTINGIT: ja no entrarà en erupció mai més

VOLCÀ PUNTUAL

VOLCÀ FISSURAL

2.1. ELEMENTS o PARTS D’UN VOLCÀ

2.2. PRODUCTES VOLCÀNICS1. PRODUCTES SÒLIDS. Són fragments de lava llançats a l’aire que es solidifiquen total o

parcialment en vol i que són conegudes en general com PIROCLASTS.

Els piroclasts es divideixen en funció del seu tamany :

CENDRES (< 2mm): de poc pes poden quedar-se molt de temps a l’atmosfera impedi nt

l’entrada de radiació solar. Produeixen terres fèrtils. So n part responsables de generar les

COLUMNES ERUPTIVES.

LAPIL·LI o GREDES (entre 2 i 64 mm): material de mitjà tamany que s’acumula en elLAPIL·LI o GREDES (entre 2 i 64 mm): material de mitjà tamany que s’acumula en el

con volcànic.

BLOCS / BOMBES (> 64 mm) : fragments grans de forma ovalada, rodona o fusiforme.

Algunes d’aquestes bombes s’acaben de solidificar un cop ha n caigut, llavors prenen el

nom d’ESCÒRIA .

VOLCÀ CENTRAL AMB CENDRES

FORMANT LA COLUMNA ERUPTIVA

LAPIL·LI O GREDES.

BOMBES VOLCÀNIQUESBOMBES VOLCÀNIQUES

ACUMULACIÓ DE CENDRES

DEL VOLCÀ PINATUBO

2. PRODUCTES LÍQUIDS. Són les LAVES, magma que ha perdut la gran part dels gasos dissolts .

La lava presenta diferents maneres de fluir en funció de la qu antitat del seu contingut en

silici (SiO 2):

quant major és el seu contingut, més espesses són les laves, s olidificant ràpidament.

les COLADES DE LAVA es desplacen des del cràter volcànic cap a la base de l’edific i

volcànic, arrasant tot el que troba pel camí .

Algunes laves

3. PRODUCTES GASOSOS. Són els GASOS expulsats a velocitats de centenars de km/h, i que3. PRODUCTES GASOSOS. Són els GASOS expulsats a velocitats de centenars de km/h, i que

arriben fins a l'estratosfera .

Els principals gas és el H 2O(v), però també cal destacar:

CO2 / H2S

HCl / SOx

• La acumulació de gasos pot ser que generin fractures en el con volcànic i surtin a l’exterior

formant les FUMAROLES

LAVA FLUIDA DEL VOLCÀ MANUA LOA

(ILLES HAWAII)

FUMAROLES

4. ALTRES PRODUCTES-FENÒMENS MENYS HABITUALS .

NÚVOLS ROENTS o COLADES PIROCLÀSTIQUES : són mescles de gasos i cendres

incandescents que cauen a les vessants del con a grans velocitats .

CORRENTS DE FANG o LAHAR : són esllavissades de fang i material piroclàstic mesclat

amb aigua (pluja o neu) que es produeixen en els vessants dels volcans

COLADES PIROCLÀSTIQUES DEL VOLCÀ

PINATUBO

2.3. ESTRUCTURES VOLCÀNIQUES

VOLCANS D’ESCUT : laves fluïdes, colades de gran extensió, cons són extensos i

de poca alçada. Els gasos es desprenen amb facilitat i s’originen poques cendres.

VOLCANS COMPOST O ESTRATOVOLCÀ : viscositat mitjana, allibera lava i

material piroclàstic. Edifici integrat per capes alternades dels 2 productes.

CONS D'ESCÒRIES: lava molt viscosa que es solidifica en part, donant una costra,

que és posteriorment destruïda per noves emissions de lava, que donen colades de

molt curt recorregut. Els gasos trenquen aquesta lava pastosa, originant violentes

explosions abundància de piroclasts i grans núvols de cendres. (Vulcano, Vesubio,explosions abundància de piroclasts i grans núvols de cendres. (Vulcano, Vesubio,

Etna).

DOM VOLCÀNIC : són de lava tan viscosa que es solidifica en la xemeneia del volcà

formant un tap que, en ser empès pels gasos, forma una cúpula o dom que de

vegades agafa forma d’agulla (“pitón”), fins que els gasos produeixen una enorme

explosió.

VOLCÀ AMB CALDERA : es tracta de d’una depressió central en forma circular (2-20

Km de diàmetre) que es forma en la part superior del volcà, degut a l’enfonsament de

la cambra magmàtica després d’una gran erupció

MONT FUJI

MAUNA KEA,

HAWAII

MONT FUJI

JAPÓ

VESUBI

ITÀLIA

MONT

SANT HELENS

ANIAKCHAK

ALASKA

For

mac

ió d

’una

cal

dera

For

mac

ió d

’una

cal

dera

2.4. FASES D’UNA ERUPCIÓ VOLCÀNICAMalgrat hi ha diferents tipus de volcans, tots presenten une s fases comunes en la seva

activitat.

Cal tenir present que l’activitat d’un volcà depèn de la viscositat del magma , així com

dels gasos que porta dissolts.

Fases de la dinàmica eruptiva:

FASE INICIAL : emissió de gasos amb algun petit terratrèmol magmàtic

FASE PAROXISMAL : gasos amb més violència, inici de les explosions i sortida de laFASE PAROXISMAL : gasos amb més violència, inici de les explosions i sortida de la

lava (segons viscositat)

FASE TERMINAL : les emissions i explosions són cada cop més petites, solen

aparèixer les fumaroles .

El tipus d’erupció depèn de dos factors:

la viscositat del magma a les proximitats de la sup erfície

el contingut de productes volàtils.

Les erupcions de magmes bàsics són:

poc violentes,

els materials són fluids, la lava flueix lliurement

els gasos s'escapen amb facilitat, per la qual cosa no es produeixen explosions .

2.5. TIPUS D’ERUPCIONS VOLCÀNIQUES

els gasos s'escapen amb facilitat, per la qual cosa no es produeixen explosions .

Les erupcions de magmes àcids :

els magmes àcids posseeixen una gran viscositat, so len taponar el cràter o

dificultar la sortida de la lava

els gasos que contenen provoquen erupcions explosiv es.

L’abundància de gasos és qui determina l’explosivit at de les erupcions àcides i de

composició intermèdia.

Les erupcions volcàniques es poden classificar en q uatre grups principals:

EFUSIVES, O DE TIPUS HAWAIÀ . S'emeten elevades quantitats de lava, de maneracontinuada, sense explosions. Típic de magmes que tenen poc volàtils i poca sílice.

EXPLOSIVES: es caracteritza per expulsió de forma violenta de magma.

EXPLOSIVA MAGMÀTICA: magmes amb un gran contingut de volàti ls (gasos) imés quantitat de sílice.

TIPUS ESTROMBOLIÀ : Emissions de lava i explosions poc violentes.

TIPUS VULCANIÀ : S’aboca lava espessa que dificulta la sortida de la lava i esprodueixen fortes explosions. La columna eruptiva és infer ior a 20 km.

TIPUS PLINIÀ: La lava s'acumula a la sortida, a causa de la seva viscositat, iTIPUS PLINIÀ: La lava s'acumula a la sortida, a causa de la seva viscositat, ihi forma un tap. La pressió que exerceix la lava que puja provo ca granexplosivitat i la formació de núvols ardents. La força de pro jecció es tan fortaque la columna de gasos i piroclasts té forma de xampinyó i pot superar els30 km.

EXPLOSIVA HIDROMAGMÀTICA: es dona quan hi ha una interacció entre elmagma i l’aigua. L’aigua pot ser superficial o subterrània.

Activitat freàtica: l’alta temperatura del magma escalfa l ’aigua d’un aqüífer iprodueix l’explosió.

Activitat freatomagmàtica: es dóna quan el magma té contact e directe ambl’aqüífer.

ESTROMBOLIANAHAWAIIANA

STROMBOLI

ITÀLIA

MANUA LOA

HAWAII

VULCANIANAPLINIÀ

CERRO NEGRO

NICARAGUA

MONT PELEE

ILLA MARTINICA

MONT MAYON

FILIPINES

ULTRAPLINIÀ

KRAKATOA

INDONÈSIA

Altres manifestacions relacionades amb I'activitat volcà nica es donen durant els

períodes intermedis entre les erupcions , i en zones en que antigament s'havien

produït erupcions i on encara existeix activitat geotèrmica . Algunes d'aquestes

manifestacions són:

FONTS TERMALS: Emissions d'aigua calenta a la superfície.

GUÈISERS: Surgències d'aigua calenta i de vapor d'aigua que s'emeten a mb força.

FUMAROLES: Sortides de gasos a través de fissures del sol .

2.6. MANIFESTACIONS DEL VULCANISME ATENUAT

FUMAROLES: Sortides de gasos a través de fissures del sol .

VOLCANS DE FANG: brollament de fang fluid i calent

A Catalunya va haver-hi una intensa activitat volcànica dur ant el període Quaternari,

però en I'actualitat no hi ha zones actives. Tanmateix, hi tr obem manifestacions de

vulcanisme atenuat, com les fonts termals localitzades en zon es en que I'activitat

geotèrmica és encara important; és el cas, per exemple, de les fonts de Caldes de

Malavella (Selva), Caldes de Boí (Alta Ribagorça) i Caldes d e Montbui (Vallès

Oriental).

FONTS TERMALS

FUMAROLES

GUÈISER

FANG BULLINT

L’activitat volcànica es produeix principalment als límit s de les plaques

divergents i convergents, i en un grau molt més petit a l’inte rior d’algunes

plaques oceàniques i continentals.

2.7 VULCANISME I TECTÒNICA DE PLAQUES.

animacions