Magmes (llibre)

Mapa conceptual

Viscositat dels magmes

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. Hi ha quatre factors que influeixen en la viscositat d'un magma:

• Temperatura. Com més elevada, menys viscositat té el magma.
• Pressió. Comprimeix els minerals i fa el magma més dens i viscós.
• Gasos dissolts. Com més abundants, més fan augmentar la pressió interna del magma, i això fa que sigui menys dens.
• Composició química. Com més abundant és el diòxid de silici (SiO₂) o sílice, més viscós és el magma. Això és degut al fet que aquest compost forma minerals amb estructures moleculars molt complexes.

Recorda que el magma més viscós és el menys fluid.

Formació del magma

Hi ha tres processos que poden donar lloc a la formació del magma, tal com es pot veure a la figura:

• Augment de la temperatura. Una massa rocosa descendeix a nivells de 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.
• Presència de fluids. L'aigua s'interposa entre les estructures moleculars dels silicats fent disminuir el punt de fusió (efecte d'hidròlisi), tal com passa amb els materials que es troben impregnats d'aigua marina en les zones de subducció.

Tipus de magmes

En funció de la seva composició química, es diferencien quatre tipus de magmes, segons el contingut decreixent de sílice (SiO₂):
– Magmes àcids. Amb més del 65 % de sílice.
– Magmes intermedis. 65-50 % de sílice.
– Magmes bàsics. 50-40 % de sílice.
– Magmes ultrabàsics. Amb menys del 40 % de sílice.

El baix contingut en sílice d'alguns magmes fa que siguin molt fluids.

Atenent el seu origen, podem parlar de dos tipus de magmes: els primaris i els derivats. Els magmes primaris són aquells que conserven la composició de la roca que els ha originat. Aquests magmes es poden haver format de dues maneres:

• En el procés de formació de la Terra, i són, per tant, residus d'aquest moment.
• Per fusió posterior de materials.

Hi ha dos grups principals de magmes primaris segons la zona de procedència:

• Granítics. Contenen una elevada proporció de sílice (SiO 2 ) i procedeixen de la fusió de roques de l'escorça continental.
• Basàltics. Contenen poca sílice i poden ser de tres tipus:
  • Toleítics. Són produïts a les dorsals oceàniques.
  • Alcalins. Contenen menys sílice que els anteriors i són més rics en sodi i potassi. Són característics del magmatisme intraplaca i dels punts calents.
  • Calcoalcalins. Presenten una proporció més alta de calci i magnesi, i es presenten en les zones de subducció.

Experimentalment s’ha demostrat que els dos primers tipus de magmes basàltics es poden formar a partir de les peridotites (roques que formen el mantell). Si l’ascensió és ràpida i hi ha molta fusió, es formarà un magma toleític; en cas d’ascensió lenta i poca fusió, es formarà magma alcalí. Els
magmes calcoalcalins provenen de la fusió de l'escorça oceànica que s'enfonsa en les zones de subducció.

Els magmes primaris són més aviat rars, ja que amb molta freqüència es produeixen processos de mescla, diferenciació o assimilació en magmes primaris, que donen lloc a magmes derivats o secundaris.

El procés de mescla consisteix en el fet que dos o més magmes primaris diferents es barregen i donen lloc a un magma secundari.

La diferenciació es produeix quan un magma es refreda a poc a poc. Llavors alguns minerals comencen a solidificar-se i la resta del magma canvia la seva composició original en segregar-se aquests minerals de la fase líquida.

Finalment, l'assimilació té lloc quan els magmes reaccionen amb les roques en què estan encaixats. Generalment, aquest procés altera la seva composició química original.

Estructures originades pels magmes

Els components del magma, expecte l'aigua, ocupen més volum quan estan fosos. Per tant, són menys densos que les roques que els envolten i tenen tendència a ascendir cap a la superfície.

Factors que afavoreixen o dificulten l'ascensió dels magmes:

• A més profunditat a la qual es troba el magma, més alta serà la pressió i més dificultats tindrà per a pujar.
• Les fractures entre les roques afavoreixen l'ascensió del magma.
• A més viscositat, més lenta serà l'ascensió del magma.

Durant l'ascensió, quan el magma troba zones més fredes se solidifica i origina roques magmàtiques intrusives que poden formar diverses estructures:

• Dics, sills o filons. Solidificació dins d'esquerdes. A la imatge de sota el número 2 representa un dic petit, el 4 un dic, el 5 un sill.
• Lacòlits. Aprofita els plans d'estratificació de les roques existens i se solidifica en forma de cúpula a la seva part superior. Marca't amb el número 1 a la imatge.
• Lopòlits. La massa del magma té grans dimensions i adopta forma de plat. Solidificació en els plans d'estratificació. Marca't amb el número 7 a la imatge.
• Batòlits. Masses de magma més o menys globulars de grans dimensions. La part superior acostuma a tenir forma de cúpula. Marca't amb el número 3 a la imatge.

Quan la solificació té lloc a l'interior de la Terra es formen roques filonianes o plutòniques. Si el magma arriba a la superfície, es produeix una erupció volcànica, que originarà roques volcàniques a l'exterior.