INTRODUCCIÓ ROQUES ÍGNIES O MAGMÀTIQUES

Les roques ígnies o magmàtiques són les que s’originen per refredament i solidificació de magmes. El magmatisme és el procés geològic mitjançant el qual els magmes es generen, es desplacen, es refreden, solidifiquen i donen lloc a les roques magmàtiques. Es tracta del principal procés petrogenètic perquè aproximadament el 80 % de les roques de l’escorça terrestre són ígnies. El basalt és el principal component de l’escorça oceànica i les roques granítiques ho són de l’escorça continental.

Els magmes són masses de matèria fosa que s’originen a l’interior de la Terra, a l’escorça o al mantell superior, quan les condicions de pressió i temperatura existents fan possible la fusió de les roques. Avui dia se sap que la majoria dels magmes es generen a les vores actives de les plaques, com les dorsals oceàniques i zones de subducció. A certes zones d’intraplaca també es generen magmes, com per exemple als rifts continentals i a algunes illes oceàniques.

Un magma està format per tres fases o fraccions: la fosa, els gasos magmàtics i la fracció sòlida.

La fosa és un material fluid viscós procedent de la fusió de roques i format pels elements més abundants en aquestes: silici, oxigen, alumini, potassi, calci, sodi, ferro, titani, i magnesi, entre d’altres. Com en qualsevol fluid, aquests components no ocupen posicions fixes, són mòbils.

La fracció gasosa és el conjunt de gasos dissolts a la fosa. El més abundant és el vapor d’aigua (0,5-5% en pes), seguit de CO2, N2, CO, SO2, H2S i HCl, entre d’altres.

La fase sòlida és la formada per restes de roques sense fondre o per minerals que ja han cristal·litzat.

A causa de les diferències de densitat i de viscositat amb les roques que l’envolten, els magmes tenen tendència a escapar-se del lloc d’origen, a ascendir cap a zones més superficials i a refredar-se, la qual cosa conduirà a la seva consolidació i a la formació de les roques ígnies. En refredar-se un magma, els seus components comencen a ordenar-se mitjançant l’establiment d’enllaços químics i a formar les estructures cristal·lines pròpies dels minerals. El silici i l’oxigen són els primers components que s’enllacen per formar els tetraedres SiO4, l’estructura bàsica dels silicats, els minerals més abundants a les roques ígnies. Si el refredament d’un magma és molt ràpid, l’ordenació dels components no es produeix i es forma vidre volcànic sense estructura cristal·lina.

La consolidació d’un magma depèn de nombrosos factors com ara la composició química, la temperatura a què es troba, el contingut en gasos, la pressió i les relacions amb el medi que l’envolta. Uns magmes poden cristal·litzar a l’interior de l’escorça terrestre, ja sigui a gran profunditat dins d’amples cambres magmàtiques o a profunditats menors dins d’esquerdes o fractures. S’originen així les roques ígnies intrusives , que inclouen el grup de les roques plutòniques i el de les roques hipabissals. En alguns casos, els magmes poden arribar a la superfície terrestre i donar lloc als fenòmens volcànics i a les roques extrusives o volcàniques.

LES ROQUES PLUTÒNIQUES

Grup de roques magmàtiques intrusives que s’originen per refredament i cristal·lització del magma en profunditat, a l’interior de l’escorça terrestre. En aquestes condicions tots els minerals cristal·litzen i les roques que es formen presenten textura granular, caracteritzada per ser holocristal·lina (amb tots els minerals ben desenvolupats), fanerítica (cristalls observables a simple vista) i equigranular (tots els grans minerals de mida semblant). Aquesta textura indica que les condicions de cristal·lització del magma han estat contínues i en unes condicions termodinàmiques similars.

Les roques plutòniques es presenten en masses irregulars, generalment de grans dimensions, anomenades plutons. La major part de les roques plutòniques són de composició granítica i es troben emplaçades en zones orogèniques. A més del granit altres roques plutòniques són la granodiorita, la tonalita, la diorita, la sienita, el gabre i la peridotita.

LES ROQUES VOLCÀNIQUES

Les roques volcàniques s’originen per refredament i solidificació de magmes a la superfície terrestre o molt a prop. Les roques volcàniques es poden emplaçar com a colades de lava, com a dipòsits piroclàstics produïts per fragmentació del magma i de les roques encaixants durant les erupcions explosives, o com a cossos intrussius quan el magma es solidifica dins els conductes volcànics.

Els minerals constituents de les roques volcàniques apareixen, en general, mal cristal·litzats. La textura més comuna d’aquestes roques és la porfírica, textura heterogranular caracteritzada per la presència d’alguns cristalls grans i ben formats, anomenats fenocristalls, envoltats per una matriu afanítica de gra fi, o vítria. Aquesta textura indica que el magma s’ha refredat en dues etapes una de lenta que dóna lloc als fenocristalls, i una altra de més ràpida que origina la matriu. En la textura microlítica els grans minerals són molt petits, únicament visibles amb el microscopi. Indica un refredament ràpid del magma. La textura vítria, sense minerals cristal·litzats, és pròpia de les roques volcàniques, com l’obsidiana, que s’originen per un refredament sobtat del magma.

Nombroses roques volcàniques presenten petites cavitats, anomenades vesícules, que corresponen als espais buits que resten quan s’escapen les bombolles de gas contingudes als magmes.

Segons el tipus d’erupcions que les origina i la forma d’emplaçament es distingeixen dos tipus de roques volcàniques:

Les roques volcàniques efusives, originades a partir de laves o magmes parcialment desgasats que flueixen per la superfície a partir dels volcans formant colades (en especial les laves bàsiques que són les més fluides). En aquest grup s’inclouen el basalt, la dacita, l’andesita, la traquita i la riolita.

Les roques vulcanoclàstiques, o volcàniques fragmentàries, s’originen per fragmentació del magma i de la roca encaixant durant les erupcions explosives. Els fragments de magma s’anomenen piroclastos i es classifiquen segons la mida dels fragments. Les ignimbrites són dipòsits volcànics, amb diferents graus de compactació, originats per la deposició de les cendres i lapil·lis duts per un núvol roent.

PIROCLASTOS I ROQUES PIROCLÀSTIQUES

Un piroclast és un fragment de material magmàtic expel·lit a l’atmosfera durant una erupció volcànica. Sovint es solidifiquen durant el recorregut aeri i s’acumulen per gravetat als voltants de la boca volcànica. Nombrosos cons volcànics, com els de la Garrotxa, estan formats per acumulació de piroclastos. El terme piroclast significa ‘fragment incandescent’.

Els piroclastos són de forma i mida molt variada i presenten una textura vesicular. Les roques piroclàstiques són les acumulacions de piroclastos solts o soldats. Els piroclastos no consolidats es designen amb el nom genèric de tefra.

Segons la mida, els piroclastos es classifiquen en

Cendres volcàniques, formades per partícules de mida inferior a 2 mm. La fracció formada per les partícules de mida inferior a 1/16 mm constitueix la pols volcànica.

Lapil·li o greda, format per partícules de mida compresa entre 2 i 64 mm.

Bombes i blocs, de mida superior a 64 mm. Les bombes solen tenir forma esferoïdal o globosa, a causa del moviment de rotació a què han estat sotmeses, i una capa exterior o escorça, sovint amb esquerdes, de color diferenciat.

En les grans erupcions explosives, la pols volcànica pot arribar a les capes altes de l’atmosfera, on pot romandre durant força temps, alterant l’albedo terrestre i el clima mundial, amb refredaments notables.

Les cinerites són dipòsits piroclàstics de caiguda, de gra fi (però amb partícules de mides més grosses), més o menys consolidats, estratificats i que es formen per acumulació de cendres volcàniques al voltant d’aparells volcànics en medis continentals o marins.

Les ignimbrites són dipòsits piroclàstics de flux, soldats en calent, originats per la precipitació de cendres i lapil·lis duts per núvols roents formats en erupcions explosives i que es desplacen arran de terra.

LES ROQUES HIPABISSALS

Grup de roques magmàtiques intrusives que es formen per solidificació del magma dins d’esquerdes o fractures d’altres roques, generalment en el nivells superior de l’escorça terrestre. Aquesta forma d’emplaçament s’anomena dic i correspon a cossos intrusius tabulars, discordants, és a dir, que tallen l’estructura de la roca encaixant, generalment de poca amplitud en relació amb la seva extensió i que es disposen més o menys verticalment.

La textura més freqüent de les roques filonianes és la porfírica, textura heterogranular amb cristalls grans ben formats, (fenocristalls), envoltats per una matriu de cristalls més petits, però ben visibles a simple vista.

S’inclouen en el grup de les roques filonianes les pegmatites, les aplites, els pòrfirs i els lampròfirs.