Magmatisme i roques magmàtiques Ciències de la Terra. 1r Batxillerat

1. EL MAGMA I LES ROQUES MAGMÀTIQUES

2. EL MAGMA
Les erupcions volcàniques són una
manifestació de l’activitat interna de
la Terra. Són la prova més espectacular
que l’interior del planeta es troba a
temperatures tan elevades que les
roques corticals o del mantell es poden
arribar a fondre.

3. EL MAGMA
Aquestes masses de roques fosses les anomenem magma.
El conjunt de processos relacionats amb la formació del magma, els
seus moviments i la consolidació, per refredament, en una roca ígnia
rep el nom de magmatisme.

4. EL MAGMA
El procés de fusió de les roques no és instantani. En un primer moment,
coexisteixen minerals fosos amb d’altres de sòlids, que tenen un punt de
fusió més elevat.
Finalment, es forma el magma. Un magma és una barreja complexa de
material rocós total o parcialment fos. A més de la fase líquida, que és
la característica, contenen gasos (H2
O, CO2
, F2
, Cl2
) i minerals sòlids
dispersos.
Els minerals més abundants en la
seva composició són els silicats.

5. EL MAGMA
Quan el magma es troba a
pressions elevades (a
l’interior de la Terra), els
gasos es troben dissolts a la
massa fosa.
Només quan la pressió
disminueix, com passa en
el cas d’una erupció
volcànica, els gasos se
separen del magma.

6. ON ES FORMA EL MAGMA?
El magma s'origina en les zones profundes de l'interior de la terra, entre
el mantell superior i l'escorça:
●
entre 30 i 200 km de profunditat
●
a temperatures entre 700-1200 ºC i a altíssimes pressions.

7. ON ES FORMA EL MAGMA?
El magmatisme està íntimament relacionat amb els processos tectònics:
Vores constructives de plaques: La major quantitat de
magma es produeix en les dorsals oceàniques degut a la
disminució de la pressió a les roques com a conseqüència
del seu ascens pels moviments convectius.
Zones de subducció: la fusió es produeix per l'augment de
la temperatura per la compressió i la fricció de la litosfera
que subdueix sota les roques del mantell.
Magmatisme intraplaca: és a causa de l'acció de punts
calents, tant des escorça continental com oceànica.

8. ON ES FORMA EL MAGMA?
El magmatisme està íntimament relacionat
amb els processos tectònics:
Vores constructives (dorsals)
Zones de subducció
Magmatisme intraplaca

9. ON ES FORMA EL MAGMA?
El magmatisme està íntimament relacionat
amb els processos tectònics:
Vores constructives (dorsals)
Zones de subducció
Magmatisme intraplaca

10. ON ES FORMA EL MAGMA?
Els factors que determinen l'existència de magmes són la pressió i
temperatura, que influeixen de manera diferent segons la composició
de la roca originària, segons els minerals que la formen i la proporció en
què es trobin.
El magma s'origina en les zones profundes de l'interior de la terra, entre
el mantell superior i l'escorça:
●
entre 30 i 200 km de profunditat
●
a temperatures entre 700-1200 ºC i a altíssimes pressions.

11. ON ES TROBA EL MAGMA?
El magma s'acumula formant bosses anomenades cambres magmàtiques.
CAMBRA MAGMÀTICA

12. COM ES FORMA EL MAGMA?
Els factors físics que condicionen la fusió d'un magma són la pressió i la
temperatura. L'augment de pressió dificulta la fusió, mentre que
l'augment de temperatura la facilita. Tant una com l'altra augmenten
amb la profunditat.
Augment de la temperatura. Una massa rocosa descendeix a
nivells on la temperatura més elevada. Aquest procés es produeix
a les zones de subducció.
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, es
produeix la fusió. Aquest procés es localitza a la part superior
del mantell, en zones on els corrents de convecció del mantell
són ascendents, com ara dorsals, rifts continentals i punts
calents (hot spots), així com en els plans de falles profundes.

13. COM ES FORMA EL MAGMA?
Les condicions (Tª, P) de l'escorça profunda o del mantell no són adequades
per a la formació de magmes.
El factor que fa possible la fusió de les masses rocoses és la presència
d'aigua, encara que sigui en petita quantitat, que rebaixa en gran mesura
el punt de fusió dels silicats.

14. COM ES FORMA EL MAGMA?

15. COM ES FORMA EL MAGMA?
Les roques són conjunts de
minerals cadascun dels quals
presenta el seu punt de fusió.
Les roques no tindran, per tant,
un punt de fusió sinó un interval
de fusió que s'inicia quan es fon
el mineral de punt de fusió més
baix (punt de solidus) i acaba
quan tots els minerals es troben
fosos (punt de liquidus), en
l'interval la roca està parcialment
fosa.

16. COM ES FORMA EL MAGMA?
Tant la presència d'aigua com una disminució de la pressió poden baixar
els punts de solidus i liquidus d'una roca, facilitant la formació de magmes
sense augmentar la temperatura.

17. VISCOSITAT DEL MAGMA
La viscositat és una propietat important dels magmes, ja que està
estretament relacionada amb el seu procés de solidificació i amb la
dinàmica de les erupcions volcàniques.
La viscositat (η) és la resistència que tenen els cossos fluids a fluir.
La fluïdesa (ƒ) és la inversa de la viscositat.

18. VISCOSITAT DEL MAGMA

19. TIPUS DE MAGMA
Segons l'origen:
Magmes primaris. Són els magmes formats directament per fusió
de les roques de l'escorça o del mantell.
Magmes secundaris o derivats. Són els que resulten de l'evolució
(canvis) dels magmes primaris.

20. TIPUS DE MAGMA PRIMARI
Podem classificar els magmes primaris atenent a la quantitat de sílice
(SiO2
) en:
●
Magma àcid o fèlsic. És un magma que presenta un alt contingut
en sílice (entre un 60 i 77%). És ric en ions de sodi i potassi. És un
magma viscós que sol consolidar a l'interior de l'escorça formant
granit i riolita. Està associat a les zones de subducció.
●
Magma intermedi. És un magma que posseeix entre el 50 i 60% de
sílice. És menys viscós que el magma fèlsic. Les seves laves
originen roques com l'andesita. Si cristal·litza a l'interior de la
litosfera forma diorita.
●
Magma bàsic o màfic. És el magma que posseeix menor proporció
de sílice (menys del 50%). Són rics en ions de calci i magnesi. És
un magma fluid que es localitza a les zones de dorsal i forma
roques com el basalt i el gabre.

21. TIPUS DE MAGMA

22. TIPUS DE MAGMA
Propietats físiques

23. TIPUS DE MAGMA SECUNDARI
Els magmes que han evolucionat, és a dir els magmes secundaris es poden
classificar en:
●
Magma toleític. Es genera en les dorsals oceàniques a poca
profunditat com a conseqüència de la fusió parcial de les peridotites
del mantell. Forma basalts toleítics i gabres. El percentatge en sílice
en aquest tipus de magma és del 50%.
●
Magma alcalí. És un magma ric en metalls alcalins (Na, K) que es
genera a partir de la fusió parcial de peridotites en zones profundes.
Sol aparèixer en ambients de rift continental i punts calents a una
profunditat d'entre 30 i 70 km. Origina basalts alcalins, traquites,
riolites entre d'altres roques. El seu percentatge en sílice és menor
del 45%.
●
Magma calcoalcalí. Es forma per fusió a gran profunditat (100 a 150
km) de l'escorça oceànica subduïda. Aquest magma origina andesites,
riolites, diorites i granits. La seva composició en sílice és del 60%.

24. ROQUES MAGMÀTIQUES O ÍGNIES
Quan un magma es refreda, es solidifica i dóna lloc a una roca ígnia o
magmàtica.
La diabasa o dolerita, comunament coneguda com «granit negre» és una roca ígnia.
En la composició mineral de les roques ígnies dominen els silicats, la resta
de minerals estan en quantitats molt reduïdes.
La major part de les roques ígnies estan compostes de diversos minerals
(3 o 4 normalment, rarament més) però hi ha algunes roques d'un sol
mineral.

25. TEXTURA DE LES ROQUES MAGMÀTIQUES O ÍGNIES
Depenent de la composició del magma (quantitat de sílice, gasos dissolts,
etc.) i del procés de cristal·lització (ràpid o lent) s'originaran diferents
roques ígnies que es diferenciaran per la seva textura, és a dir, la mida,
forma i distribució dels minerals que formen la roca.
1) Granítica: Tots els minerals que formen la roca estan cristal·litzats i
es presenten com a grans cristal·lins visibles, aproximadament de la
mateixa mida i units íntimament, sense que en ells s'aprecien porus
(forats) ni ciment d'unió. Exemple: granit.
2) Pegmatítica: amb cristalls molt gruixuts, de l'ordre de diversos
centímetres i fins i tot de diversos metres. Ex: pegmatita.
3) Porfírica: amb cristalls més o menys grans, englobats en una pasta
(amorfa o de cristalls microscòpics) d'aspecte homogeni. Ex: basalt.
4) Vítria: tota la roca està constituïda per una massa amorfa en què, de
vegades, pot haver petits cristalls i fins i tot buits a causa de les
bombolles dels gasos. Exemple: pedra tosca (piedra pómez).

26. TEXTURA DE LES ROQUES MAGMÀTIQUES O ÍGNIES

27. TIPUS DE ROQUES MAGMÀTIQUES
Segons com i on es refreda el magma es distingeixen dos grans tipus de
roques ígnies:
●
Roques intrusives: es formen a partir de magma solidificat a
l'interior de la Terra.
●
Roques extrusives: es formen a partir de magma que ha solidificat
en la superfície de la terra, generalment després d'una erupció
volcànica.

28. LES ROQUES INTRUSIVES
Les roques intrusives poden ser de dos tipus:
Plutòniques: consolidades en grans profunditats (més de 500 m), s'han
refredat molt lentament, de manera que tots els seus components tenen
temps per cristal·litzar. Es troben només en les zones continentals. La
seva textura típica és la granítica. Exemples: granit, sienita, diorita,
gabre i peridotita.
Filonianes: consolidades a l'interior de l'escorça però a poca profunditat,
generalment en esquerdes. La seva textura sol ser porfírica o pegmatítica.
Exemples: pòrfirs i pegmatites.
El granit, la
roca plutònica
més comuna.

29. ROQUES PLUTÒNIQUES (INTRUSIVES)
Granit Sienita

30. ROQUES PLUTÒNIQUES (INTRUSIVES)
Diorita
Gabre
Peridotita

31. ROQUES FILONIANES (INTRUSIVES)
Pegmatita Pòrfir

32. ROQUES VOLCÀNIQUES (INTRUSIVES)
Les roques extrusives, també dites volcàniques, es formen a la
superfície quan es produeixen les erupcions volcàniques, per la qual
cosa el refredament és molt ràpid.
Quan la consolidació s'inicia a l'interior i finalitza a l'exterior, la
textura serà porfírica; si es realitza completament en l'exterior, serà
vítria. Ex: basalts, obsidiana, pedra tosca, andesita
Basalt Andesita

33. ROQUES VOLCÀNIQUES (INTRUSIVES)
Riolita
Obsidiana
Pedra tosca