MAGMATISME SUMARI. Contingut

UNITAT

4

SUMARI ▶ Contingut

Roques líquides Viscositat dels magmes

Localització dels magmes a les capes de la Terra Formació del magma

Tipus de magmes

Estructures originades pels magmes Muntanyes de foc

Anatomia d’un volcà Productes volcànics Estructures volcàniques Fases de l’erupció d’un volcà Tipus d’activitat volcànica Altres fenòmens volcànics Vulcanisme atenuat

Els volcans i la tectònica de plaques ▶ Activitats

La Terra és un veritable «planeta calent», no pas per

les temperatures que es registren a la superfície,

sinó per l’elevada calor interna que posseeix, que

en algunes zones del seu interior arriba a fondre

les roques i generar magmes.

En aquesta unitat veurem en quins llocs es formen

aquestes masses de roques foses, quins factors

determinen les seves característiques, com es

clas-sifi quen, el seu procés de solidifi cació i les

estruc-tures que originen.

barrejades amb gasos que en condiciona la dinàmica i originar i originar

una erupció volcànica diferents estructures

que expulsa que pot tenir diferents

lava piroclasts gasos batòlits lacòlits lopòlits fi lons i dics

hawaiana estromboliana peleana

tipus d’activitat com ara formant un volcà ultrapeleana vulcaniana de

composició l’exterior de la Terra l’interior de la Terra

1. Roques líquides

La temperatura és un factor important en la geodinàmica in-terna. En parlar de l’estructura de la Terra, hem vist que diver-sos procesdiver-sos (calor residual de la seva formació, minerals radioactius i fregament de plaques) generen energia calorífi -ca que provo-ca importants augments de la temperatura en determinades zones de l’interior del planeta.

El procés de fusió de les roques no és instantani. En un pri-mer moment, coexisteixen minerals fosos amb d’altres de sòlids, que tenen un punt de fusió més elevat. Finalment, es forma una massa fosa que anomenem magma, que podem

defi nir com una barreja de minerals en estat líquid, bàsica-ment silicats, amb una proporció elevada de gasos dissolts (vapor d’aigua, diòxid de carboni, fl uor, clor, etc.).

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 erup-ció volcànica, els gasos se separen del magma. És el mateix que es produeix amb una ampolla de cava. Mentre està tan-cada, el gas està dissolt en el cava i no el veiem. En obrir-la, la pressió disminueix de cop i el gas s’escapa del líquid i forma bombolles.

Els magmes es troben a temperatures que poden oscil·lar entre 700 i 1.500 °C. La presència dels compostos volàtils fa disminuir notablement la temperatura de fusió de la mescla. El quars, per exemple, que és un dels minerals més abun-dants en els magmes, es fon a 1.713 °C quan es troba en estat pur. Dins del magma es pot mantenir en estat líquid per sota de 1.000 °C.

Quan un magma es refreda dóna lloc a roques ígnies, tam-bé anomenades magmàtiques, que poden ser de diversos tipus en funció del procés de solidifi cació que han seguit.

Les erupcions volcàniques són les manifestacions més espectaculars del magmatisme.

1.1 Viscositat dels magmes

La viscositat és una propietat important dels magmes, ja que està estretament relacionada amb el seu procés de solidifi ca-ció i amb la dinàmica de les erupcions volcàniques. Hi ha quatre factors que infl ueixen en la viscositat d’un magma:

Andesita (roca ígnia). Les roques ígnies tenen característiques molt diferents en funció de la composició del magma i de les condicions en què s’ha solidi-fi cat.

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 es-tructures moleculars molt complexes.

1.2 Localització dels magmes a les

capes de la Terra

Tal com recordaràs de la unitat 3, a la Terra hi ha dues capes en les quals es poden localitzar roques en estat fos, és a dir, magma.

A la part més interna, el nucli extern està format per materials me tàl·lics en estat líquid. Curiosament, el nucli intern, encara a una temperatura més elevada, és sòlid a causa de l’altíssima pressió que hi ha.

A les zones més profundes de l’escorça terrestre també es poden formar magmes.

El baix contingut en sílice d’alguns magmes fa que siguin molt fl uids.

1.3 Formació del magma

Hi ha tres processos que poden donar lloc a la formació del magma, tal com es pot veure a la fi g. 1:

Augment de la temperatura. Una massa rocosa des-cendeix a nivells de temperatura més elevada. Aquest pro-cés es produeix a les zones de subducció.

R Rx Ry R1 R2 R3 Rn Rz

corba de fusió de les roques en absència d’aigua corba de fusió de les roques en presència d’aigua

roques roques + magma 1

2 3

pressió

temperatura punt de fusió de cada roca R1...Rn

Fig. 1. Un magma es pot fondre de dues maneres: augmentant la tempera-tura sense variar la pressió (1) o disminuint la pressió sense variar la tempe-ratura (2). Si hi ha aigua a la roca, la línia que marca les condicions de fusió es desplaça a zones de temperatures més baixes (3).

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 superfi cials, 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 fl uids. 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.

1.4 Tipus de magmes

En funció de la seva composició química, es diferencien qua-tre 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. Atenent el seu origen, podem parlar de dos tipus de mag-mes: 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 diòxid de silici o sílice (SiO₂) 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 magma-tisme intraplaca i dels punts calents.

Experimentalment s’ha demostrat que els dos primers tipus de magmes basàltics es poden formar a partir de les perido-tites (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 oceà-nica 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 mag-mes 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 solidifi car-se i la resta del magma canvia la seva composició original en segregar-se aquests minerals de la fase líquida (fi g. 3). Finalment, l’assimilació té lloc quan els magmes reaccio-nen amb les roques en què estan encaixats. Generalment, aquest procés altera la seva composició química original.

tetraedres aïllats (olivina, granats)

dos tetraedres units per un vèrtex (epidota)

tetraedres formant anells (turmalina, beril·le)

tetraedres formant cadenes senzilles o dobles (piroxens, amfíbols) Oxigen

Silici

Fig. 2. a) Dibuix que representa un magma àcid en què abunden els cristalls. En el detall a nivell molecular, nombrosos tetraedres de sílice formen estruc-tures moleculars complexes. A causa de tot això, la viscositat del magma és molt gran. b) Magma bàsic: gairebé sense cristalls i amb pocs tetraedres de sílice que no formen estructures moleculars complexes; pot fl uir amb facilitat.

Els magmes basàltics fl ueixen formant grans colades. El refredament gradual permet la formació de curioses estructures, anomenades calçades de ge-gants, com aquestes d’un parc nacional d’Irlanda del Nord.

1.5 Estructures originades pels

magmes

A excepció de l’aigua, la resta de components del magma ocupen més volum quan estan fosos. Aquesta característica fa que siguin menys densos que les roques que els envol-ten i, per tant, que tinguin envol-tendència a ascendir.

Diversos factors afavoreixen o difi culten l’ascensió dels mag-mes:

Com més gran sigui la fondària a la qual es troba, més alta serà la pressió i més li costarà pujar.

La presència de fractures afavoreix l’ascensió, a vegades força ràpida, dels magmes.

L’elevada viscositat d’alguns magmes fa que la seva ascen-sió sigui més lenta.

cambra magmàtica minerals poc densos

minerals densos diferenciació diferenciació assimilació assimilació barreja de magmes roca encaixant magma

Fig. 3. A les cambres magmàtiques s’acostuma a produir la diferenciació del magma per la solidifi cació diferencial dels minerals. Durant l’ascensió, sovint els magmes reaccionen amb les roques encaixants i es produeix el procés d’assimilació.

a b

E

En diverses zones dels Pirineus i de les serralades Litoral i Prelitoral afl oren batòlits granítics.

Els fi lons es formen quan el magma se solidifi ca dins d’una esquerda.

En qualsevol cas, quan el magma troba zones més fredes, a la superfície o a l’interior, se solidifi ca i origina roques mag-màtiques, també anomenades intrusives, perquè s’in-tercalen entre les roques preexistents. Segons les condicions en què té lloc aquest procés, es poden formar estructures i tipus de roques molt diferents.

Si la zona té fractures que no arriben a la superfície, el mag-ma hi penetra, se solidifi ca en el seu interior i origina diverses estructures (fi g. 4) en funció de la seva forma i extensió:

Dics, sills o fi lons: quan se solidifi ca dins d’esquerdes. Lacòlits: si aprofi ta els plans d’estratifi cació de les roques

existents, i se solidifi ca formant una estructura amb formes de cúpula a la part superior.

Lopòlits: la solidifi cació també té lloc en els plans d’es-tratifi cació, però en aquest cas la massa de magma té grans dimensions i adopta forma de plat.

Batòlits: són masses de magma més o menys globulars de grans dimensions. La part superior acostuma a tenir una forma semblant a una cúpula.

En tots aquests casos la solidifi cació té lloc a l’interior de la Terra i es formen roques fi lonianes o roques plutòni-ques, depenent de les seves característiques.

Una segona possibilitat és que el magma arribi a la superfície. En aquest cas, es produeix una erupció volcànica, que pot

donar lloc a diversos tipus d’estructures formades per roques volcàniques, tal com s’explicarà posteriorment.

dics anulars i caldera caldera

flux piroclàstic _{dom i colada} dics radials pitó de lava

con d’escòries plataforma de lava

estratovolcà a) Vulcanisme actiu a) Refredament i erosió lava dic dom lopòlit magma lacòlit sill batòlit

2. Muntanyes de foc

Les erupcions volcàniques són una manifestació de

l’ac-tivitat 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 fon-dre. En aquest estat formen el magma que, pel fet de tenir

menys densitat que la roca que l’envolta, tendeix a pujar.

Si el magma troba una esquerda o una falla, el seva ascen-sió serà ràpida, i si la fractura arriba a la superfície terrestre, s’originarà un fenomen volcànic. Si no troba cap fi ssura, el magma anirà fonent el sostre de la cambra magmàtica i s’obrirà camí cap amunt a velocitats de l’ordre d’un metre l’any. Amb el pas del temps s’anirà solidifi cant i formarà, sota ter ra, un batòlit o altres formes semblants, com ja hem vist en parlar del magmatisme. En aquest cas, parlem d’un fenomen plutònic.

Els fenòmens plutònics no ocasionen cap risc mediambien-tal, però sí que ho fan els volcànics.

Les erupcions no són fenòmens rars. Cada any uns 50 vol-cans entren en erupció en algun lloc del món. Diem que un volcà està actiu quan emet lava, gasos o mostra activitat sísmica. Un volcà apagat o dorment és aquell que està in-actiu des de fa temps, però que encara pot entrar en erupció, mentre que un volcà extingit és el que ja no pot produir una erupció mai més.

Els dominis del déu Vulcà

Els volcans són probablement els fenòmens geològics que més s’han relacionat amb divinitats de tot tipus. La paraula

volcà procedeix del llatí. Els romans creien que el déu Vulcà hi tenia una forja on fabricava eines per a altres divinitats. Aquest taller es trobava sota algunes muntanyes que expul-saven foc i fum, i per això les van anomenar volcans. Cada any, el dia 23 d’agost els romans celebraven una festi-vitat anomenada Vulcanàlia, en la qual es feien ofrenes al déu Vulcà. Altres cultures tenen divinitats semblants, com el déu Mafuie de Samoa o la deessa Pele de Hawaii.

De la mateixa manera, els volcans també s’han relacionat so-vint amb éssers malignes. Dante, en la Divina comèdia, ens presenta Llucifer en un tron situat en el centre d’un gran cràter volcànic.

2.1 Anatomia d’un volcà

Quan el magma arriba a la superfície terrestre, se solidifi ca i allibera els productes volàtils que portava dissolts. Les es-tructures i els productes volcànics que formarà dependran principalment de la seva viscositat. En general, tingues pre-sent que els magmes més viscosos donen lloc a erupcions més explosives. En qualsevol cas, l’estructura bàsica del que anomenem edifi cis volcànics respon a l’esquema se-güent:

Fig. 5. Estructura bàsica d’un edifi ci volcànic. cambra magmàtica: espai on estan les roques foses i els gasos suportant una pressió i una tempe-ratura elevades.

xemeneia central: escletxa per on pugen el mag-ma i els gasos dissolts.

xemeneies laterals o adventícies: escletxes late-rals per on pugen magma i gasos.

cràter: obertura per on surten els productes volcà-nics.

con lateral o adventici: estructura secundària for-mada per materials volcànics sòlids.

con volcànic: estructura formada per la deposició de capes de materials volcànics sòlids.

VOCABULARI

2.2 Productes volcànics

Lava. Els magmes són mescles de roques foses amb una important quantitat de gasos dissolts. Quan un magma arriba a la superfície ter restre, es troba sotmès, de sobte, a menys pressió. Aquest canvi volatilitza els gasos que conté i dóna lloc a la lava, una massa formada per roques en estat líquid juntament amb alguns minerals sòlids, però ja sense gasos en solució. La temperatura de la lava acabada de sortir del volcà oscil·la entre 900 °C i 1.200 °C depenent de la seva composició i del contingut en gasos que tenia.

Els volcans poden expulsar tres tipus de productes: lava, gasos i piroclasts.

La mobilitat de la lava també depèn de la seva composició. Les laves bàsiques, com les basàltiques, tendeixen a fl uir lliu-rement i a formar extenses colades. Donen lloc a volcans en escut, és a dir, amb poc pendent i amb una base molt ampla. En contraposició, les laves àcides, riques en sílice, són molt espesses, fl ueixen amb molta difi cultat i se solidifi quen a prop del con volcànic, fet que provoca volcans alts i de fort pendent.

Gasos. El magma conté grans quantitats de gasos volcà-nics en solució. Aquests s’escapen tot just quan el magma arriba a la superfície, i formen grans columnes de gas que poden arribar al límit superior de la troposfera. El gas volcànic més abundant és el vapor d’aigua, que constitueix entre el 60 % i el 90 % del total gasós. El vapor d’aigua alliberat durant una erupció té dos orígens: una part ve incorporada en el magma i l’altra és aigua superfi -cial o subterrània que s’ha vaporitzat per l’ascensió de la massa de roques foses. L’aigua no magmàtica es pot trobar formant llacs en els cràters, aigües subterrànies o ser aigua marina, en el cas de les erupcions sota el mar. La resta de gasos són, per ordre d’abundància, CO₂, H₂S, SO₂, SO₃ i HCl, entre d’altres.

Piroclasts. Són fragments de lava llançats a l’aire per la inèrcia del magma que ascendeix i per les explosions pro-vocades pels gasos, que arriben a solidifi car-se totalment o parcialment en ple vol. Poden ser materials nous o restes d’antics materials arrencats de les parets de la xemeneia o d’altres roques corticals preexistents. La quantitat de piro-clasts expulsats per un volcà és més gran si el magma és viscós. Segons les seves dimensions, es classifi quen en: – Cendres. Són els piroclasts més fi ns i tenen diàmetres de

menys de 2 mm. El seu pes escàs fa que puguin ser trans-portades pels vents fi ns a grans distàncies enfosquint el cel d’àmplies zones. Les partícules més diminutes, de menys de 0,6 mm de diàmetre, constitueixen la pols volcànica, que es pot mantenir a l’atmosfera durant anys i endinsar-se a l’estratosfera impulsada per alguna forta explosió. L’abundància de cendres en un dipòsit volcànic és un indi-cador d’un episodi piroclàstic en fase fi nal.

Quan es produeix l’erupció es genera un fort corrent d’aire calent que arrossega cendres i pols volcànica a molta altura. Aquesta massa d’aire ascendent, amb un elevat contingut de materials volcànics fi ns, s’anomena columna eruptiva. En algunes ocasions, dins de les columnes eruptives es generen llamps i llampecs. VOCABULARI

– Lapil·li. Representa aquella fracció de materials incan-descents expulsats que fan entre 2 i 50 mm de diàme-tre i que s’acumulen en el con volcànic. A la Garrotxa reben el nom de gredes i van ser explotades fi ns al fi nal de la dècada dels vuitanta, quan la zona va ser declarada espai protegit.

– Bombes volcàniques. Són les partícules més grans que agafen formes fusiformes a causa de la seva trajec-tòria. Per la seva dimensió més gran, el refredament és més lent i poden arribar al terra encara parcialment fo-ses i solidifi car-se més tard. Llavors formen el que es coneix com a escòria volcànica. La presència de bom-bes en dipòsits volcànics indica un episodi piroclàsic bastant violent.

Un fenomen no gaire freqüent, propi dels volcans amb la lava més viscosa, són els anomenats núvols roents o cola-des piroclàstiques. En aquests casos, les bombolles de gas s’acumulen a causa de l’elevada viscositat que els impedeix sortir. Quan la pressió dels gasos supera la viscositat, el gas surt de cop barrejat amb materials piroclàstics incandescents, que cauen pels vessants dels volcans i destrueixen tot allò que troben al seu pas. Aquests núvols es donen com a fenò-mens individuals o bé en les darreres etapes d’una altra erupció més violenta. En els dipòsits, aquestes colades es detecten per l’abundància de cendres i restes de troncs cre-mats.

col·lapse del dom núvol acompanyant

colada piroclàstica

Fig. 6. Formació d’un núvol roent o colada piroclàstica.

Un cas especial són els lahars, grans esllavissades o colades

de fang que es produeixen en els vessants d’un volcà. Són fruit de la barreja de materials piroclàstics amb grans quanti-tats d’aigua procedent de la pluja, de la fusió de neu o de llacs. En el seu desplaçament enterren i engloben la vegeta-ció i constitueixen una greu amenaça per a la poblavegeta-ció.

Un núvol roent, de prop de 4 km d’al çària, es precipita pel vessant del mont Pelée, a la Martinica, el 16 de desembre de 1902. En poca estona va devastar Saint-Pierre, on va causar més de 29.000 víctimes.

2.3 Estructures volcàniques

L’edifi ci volcànic que es forma quan té lloc una erupció de-pèn en gran mesura de la viscositat del magma:

Les laves més fl uides formen volcans en escut, que són edifi cis molt més amples que no pas alts formats per l’acumulació successiva de colades de lava.

Si el magma té una viscositat mitjana, el volcà allibera lava i materials piroclàstics que s’acumulen formant un edifi ci integrat per capes alternades d’aquests dos tipus de pro-ductes. En aquest cas, parlem d’un volcà compost o es-tratovolcà.

Quan la viscositat és elevada, no es formen colades de la-va perquè aquesta no pot fl uir. El volcà només allibera pi-roclasts en les freqüents explosions que experimenta quan està en erupció. En aquest cas, l’edifi ci volcànic és un con d’escòries.

Els volcans amb el magma més viscós formen doms vol-cànics, que són estructures abruptes situades sobre el cràter. El magma és tan viscós que se solidifi ca dins de la part superior de la xemeneia, de manera que l’estructura resultant s’eleva de manera progressiva sobre aquest con-ducte. Ocasionalment aquest tipus de volcans poden origi-nar colades piroclàstiques.

Fig. 7. a) volcà en escut, b) estratovolcà, c) con d’escòries, d) dom i e) caldera.

2.4 Fases de l’erupció d’un volcà

El magma és com l’aigua mineral amb gas o el cava dins d’una ampolla sense obrir. Conté molts gasos, però no els veiem perquè estan dissolts en les roques foses. En el mo-ment en què el magma està a prop de la superfície, li passa el mateix que a l’ampolla d’aigua amb gas o el cava quan l’obrim: el gas deixa d’estar dissolt a causa de la sobtada baixada de pressió i forma multitud de bombolles que inten-ten sortir del líquid i expandir-se.

Si el magma és fl uid, les bombolles de gas s’escapen sense problemes i l’erupció és tranquil·la. Si és viscós, els gasos tenen difi cultats per sortir, s’acumulen, provoquen explosions que a vegades són molt violentes i expulsen materials sòlids a molts quilòmetres de distància, o enderroquen part de l’edifi ci volcànic.

En funció de totes aquestes característiques, es poden defi nir cinc tipus d’activitat volcànica, com veurem en l’apartat se-güent. Malgrat aquestes diferències en la dinàmica eruptiva, en termes generals, l’erupció d’un volcà es pot dividir en di-verses fases:

1 Fase inicial. Comença amb l’expulsió de gasos pel cràter que, de vegades, van acompanyats de petits tremolors de terra.

Erupció volcànica en fase inicial.

Erupció volcànica en fase paroxismal. a

b d

2 Fase paroxismal. Els gasos surten, cada cop en quanti-tats més grans i de forma més violenta com més viscós sigui el magma. En aquest cas, és ara quan comencen les explosions, amb l’expulsió de cendres i escòries, que es van acumulant al voltant del cràter i donen lloc al con vol-cànic.

El sòl s’esquerda i, fi nalment, surt la lava, que llisca per les parets del con i forma colades de lava que seran més ex-tenses com més fl uid sigui el magma.

3 Fase terminal. Les explosions i emissions disminueixen i es van fent menys freqüents fi ns que el volcà entra en repòs. En aquesta fase es poden produir emissions gasoses en fumaroles o altres fenòmens de vulcanisme atenuat.

Erupció volcànica en fase terminal.

2.5 Tipus d’activitat volcànica

Hi ha diversos tipus d’activitat volcànica, en funció de la vis-cositat del magma.

Com més viscós és un magma, més lentament fl ueix i més difi cultats tenen els gasos per sortir, fet que provoca explo-sions freqüents i més abundància de materials piroclàstics. Com que la lava és més densa, avança més a poc a poc i se solidifi ca abans, i forma un con volcànic alt i amb un fort pendent.

Tenint en compte aquestes característiques, es poden dife-renciar cinc tipus principals d’activitat volcànica. Tal com es pot veure a la taula inferior, s’utilitza un índex, anomenat d’explosivitat volcànica (IEV), que es calcula a partir de diversos paràmetres, com el volum de material emès o l’altura de la columna eruptiva. Aquest valor és de gran uti-litat per a la previsió d’erupcions i dels riscos que generen els volcans.

Antigament, els geòlegs classifi caven els volcans segons el tipus d’erupció, però ara se sap que hi ha diversos volcans que fan erupcions amb característiques intermèdies entre dues d’aquestes tipologies d’activitat, o bé que canvien les seves característiques al llarg d’una mateixa erupció. Per tot això, actualment és parla més aviat de tipus d’activitat volcà-nica que de tipus de volcans:

Tipus hawaiana. La lava és molt fl uida, es diposita en capes i produeix colades força extenses. Això forma un con ample i baix. Els edifi cis volcànics d’aquest tipus s’anomenen volcans en escut. L’expulsió dels gasos és molt tranquil·la, i per això l’IEV és baix. Neixen en el fons oceànic o al costat d’un antic volcà submarí. El Mauna-Loa i el Kilauea, tots dos a Hawaii, són exemples de volcans amb aquest tipus d’activitat.

El volcà Kilauea (Hawaii) expulsa grans colades de lava fl uida, característica principal de l’activitat hawaiana.

tipus d’activitat volcànica

denominació IEV % de piroclasts o colades piroclàstiques

respecte al total de materials emesos predomini emissió edifi ci construït hawaiana 0-1 0-3 colades de lava volcà en escut estromboliana 1-2 40 colades i piroclasts volcà compost

El volcà de Dionisio Pulido

La nit del 20 de febrer de 1943, la família de Dionisio Pulido, un camperol de l’estat de Michoacán (Mèxic), es va despertar sobresaltada per un sisme. Poc temps després, una estranya resplendor vermella procedent del seu camp de blat de moro els va cridar l’atenció. Un bombament del terreny amb una gran esquerda al mig començava a expulsar lava.

Acabava de néixer el volcà Paricutín, que és conegut pel fet de ser el primer con volcànic que els científi cs van poder estudiar des del seu inici fi ns a la seva extinció, en un indret on abans no hi havia hagut mai cap fenomen d’aquest tipus. Malauradament, la seva erupció va destruir dos pobles que hi havia a la rodalia i 4.500 persones van perdre la casa, tot i que no hi va haver víctimes mortals. En l’esquema de sota pots veure el creixement del Paricutín, que va ser molt ràpid al principi i més lent després, durant els 9 anys i 12 dies que va estar actiu. En total va expulsar uns 3.600 milions de tones de lava i piroclasts.

L’Etna (Itàlia) és un estratovolcà format per colades de lava i piroclasts.

Tipus estrombolià. La lava emesa és menys fl uida que en el cas anterior. Això comporta que les colades siguin menys extenses i els gasos es desprenguin en explosions moderades que poden ser rítmiques o quasi contínues. L’edifi ci volcànic té forma de con alt, amb la base ampla. Com el següent, és un estratovolcà, ja que l’edifi ci està format per capes de lava i piroclasts que s’han anat diposi-tant. L’Stromboli, a Itàlia, i l’Ekla, a Islàndia, són dos volcans amb aquest tipus d’activitat.

Tipus vulcaniana. Les erupcions vulcanianes generen co-lades de lava espesses i lentes que s’allunyen molt poc del cràter, que s’endureix ràpidament. Sota aquesta escorça sòlida els gasos se n’acumulen i exploten amb més violèn-cia i a intervals més llargs. Hi ha, en canvi, una abundant expulsió de materials piroclàstics, principalment cendres que provoquen immenses columnes eruptives. Els edifi cis que formen són cons d’escòries, més aviat petits i alts. El Cerro Negro, a Nicaragua, és un volcà amb aquest tipus d’activitat. En l’anomenat vulcanisme plinià s’alternen les erupcions estrombolianes i vulcanianes.

Tipus peleana. Les erupcions peleanes són extremament destructives. La lava que emeten aquests tipus de volcans és molt viscosa i no forma colades. Per sobre la xemeneia es forma un banyó que tapa la sortida del cràter a l’exterior. Sovint es formen núvols roents carregats de gasos i cendra volcànica, que baixen pels vessants del con i que poden arribar a velocitats de més de 100 km/h. El mont Pelée, a la Martinica, és l’exemple més conegut d’aquest tipus d’activitat volcànica.

Tipus ultrapeleana. Les erupcions ultrapeleanes són també de magma extremament viscós, però que no forma colades de lava; en canvi, origina colades piro clàstiques molt grans i gairebé sempre grans calderes per esfondra-ment de la cambra magmàtica. Aquest tipus d’activitat vol-cànica és la més violenta i arriba a emetre una quantitat de materials que supera els 100 km3_.

424 393 293 242 200 130 94 0

metres sobre el nivell del terreny orig

inal

metres sobre el nivell del mar

N

poblat de Paricutín casa de Dionisio Pulido

Un cas especial són les erupcions freatomàgnetiques, que es produeixen quan hi ha una entrada d’aigua a la cam-bra magmàtica. Aquesta aigua es vaporitza ràpidament i s’afegeix als compostos volàtils que ja porta el magma, de manera que fa augmentar notablement la violència de l’erupció. N’és un bon exemple l’erupció del Krakatoa de l’any 1883.

Colada piroclàstica durant l’erupció del volcà Mayón (Filipines) en una fase d’activitat peleana.

2.6 Altres fenòmens volcànics

Les colades fi ssurals es generen en la part més superfi cial del mantell superior. Aquestes colades es produeixen quan un magma extremament fl uid puja cap a la superfície terres-tre (fi g. 8a). Com a resposta a la pressió que produeix, s’obren centenars de fi ssures per les quals s’allibera la lava. Aquestes fi ssures poden arribar a fer 25 quilòmetres de longitud i 15 metres d’amplada.

Tanmateix, aquestes colades són un dels fenòmens volcànics que la tec tònica de plaques no ha pogut explicar totalment. Un dels motius és que mai no s’han vist en directe. Les cola-des fi ssurals de basalts continentals poden donar lloc a grans altiplans, com el del Deccan, a l’Índia, o el Karoo, al sud-est d’Àfrica, que són el resultat de llargs períodes d’erupcions i ocupen unes extensions superiors a 500.000 km2_{, amb}

gruixos de basalt de fi ns a 1.500 m.

Un altre fenomen volcànic és l’alliberament d’onades piro-clàstiques (fi g. 8b). Es produeix quan el magma silícic acumu-lat en una cambra magmàtica s’allibera i surt a l’exterior mit-jançant una forta explosió que crea grans fractures. Els gasos en expansió arrosseguen a través de les fractures una mescla seca i turbulenta de pedra tosca i cendra que acaba arrasant tot el paisatge. Després, el sostre de la cambra magmàtica s’esfondra i dóna lloc a una caldera.

2.7 Vulcanisme atenuat

En zones volcàniques actives, o bé en aquelles on els vol-cans estan a prop de l’extinció o es troben inactius des de fa temps, es poden trobar emissions d’aigua calenta, de gas o de fang. Aquest conjunt de fenòmens s’anomena vulcanis-me atenuat.

Fonts termals. Moltes zones volcàniques, o amb gradient geo tèrmic elevat, posseeixen fonts de les quals brollen ai-gües a temperatures elevades. Les masses de magma si-tuades en profunditat escalfen les aigües subterrànies i generen aquest tipus de fonts. Hi ha fonts termals molt famoses, com són les d’Islàndia, les de les illes del nord de Nova Zelanda o les del parc nacional de Yellowstone, però també n’hi ha a Catalunya, a Caldes de Malavella (Selva), Caldes de Montbui (Vallès Oriental) i Caldes d’Estrac (Ma-resme), entre d’altres.

fissures vapor d’aigua i piroclasts antigues colades de lava antics dics

Fumaroles submarines. Són fonts termals submarines situades generalment a prop de dorsals oceàniques o punts calents. Aquestes aigües brollen a 350 °C i contenen com-postos rics en sofre, que són la base de curiosos ecosiste-mes organitzats al voltant de bacteris quimiosintètics. Les primeres fumaroles submarines es van descobrir a prop de les Galápagos, però després s’han descrit en moltes altres zones.

Guèisers. Són fonts periòdiques de vapor d’aigua i aigua calenta que poden arribar a diferents altures sobre el sòl. El vapor s’acumula a una pressió elevada dins d’un cam-bra, fi ns que surt pel petit forat de comunicació amb l’exterior, acompanyat per l’aigua. Es coneixen famosos guèisers a Islàndia i al Parc Nacional de Yellowstone (Es-tats Units).

Volcans de fang. Són fonts per on brolla fang molt fl uid i calent. Són força freqüents en zones volcàniques. Fumaroles. Són petites obertures que emeten gasos, com

ara vapor d’aigua i òxids de sofre. A vegades, en sortir a l’exterior, els gasos passen a fase sòlida i dipositen en su-perfície cristalls de sofre o altres substàncies. Són freqüents a la majoria de volcans inactius.

Els guèisers i les fumaroles són dues manifestacions típiques del vulcanisme atenuat.

2.8 Els volcans i la tectònica

de plaques

La situació dels volcans a la Terra no és aleatòria, sinó que està relacionada amb la tectònica de plaques. Els

fenò-mens de col·lisió, fricció i separació de plaques són els res-ponsables de gran part de l’activitat volcànica. Per això la ma-joria de volcans es troben a prop de límits entre plaques.

Els volcans, doncs, es concentren principalment en dos d’aquests tipus de límits: les zones de rift i les zones de subducció.

En les zones de distensió entre plaques, els volcans omplen les fi ssures de les plaques divergents amb colades de lava i generen, d’aquesta manera, nova escorça oceànica en les dorsals oceàniques. Aquests volcans són coneguts com volcans de rift. Els exemples més coneguts es troben a Is-làndia i al Rift-Valley de l’Àfrica oriental, com el Nyiaragongo (Congo), que va patir una forta erupció l’any 2002. En les zones de rift hi ha uns 250 volcans actius. És molt probable que en els últims 10.000 anys molts volcans desconeguts hagin entrat en erupció silenciosament en el fons marí, al llarg de les dorsals oceàniques.

En les zones de convergència de plaques, es poden donar zones de subducció, on una placa oceànica s’enfonsa sota una placa continental que és més gruixuda. La placa que s’enfonsa es fon, i d’aquesta manera es forma una serralada costanera on abunden els volcans, com, per exemple, els Andes.

També hi ha zones de subducció quan col·lideixen dues pla-ques oceànipla-ques. En apla-quest cas es forma un arc d’illes volcà-niques.

Tots els volcans de l’anell de foc de l’oceà Pacífi c i del cinturó volcànic mediterranoindonesi pertanyen al conjunt de volcans de subducció. Hi ha al voltant de mil volcans de subducció al llarg de les vores convergents, i cada any uns quaranta poden entrar en alguna fase d’activitat eruptiva.

Els volcans del centre del Pacífi c també es relacionen amb la tectònica de plaques mitjançant la teoria dels punts calents. Segons aquesta teoria, hi ha zones de l’astenosfera en què les temperatures són més elevades. Això genera extenses acumulacions de magma, que puja seguint corrents convec-tius procedents possiblement de prop del nucli terrestre, que poden travessar la placa litosfèrica que hi ha al damunt per alguna fi ssura. Al llarg del temps geològic, cada cop que una placa s’ha mogut sobre un punt calent, han nascut nous vol-cans, mentre que els més antics i els que s’han apagat s’allunyaven en la direcció del moviment de la placa, trans-portats per aquesta.

Les Hawaii són un bon exemple d’illes volcàniques formades a partir de punts calents.

Només hi ha cinquanta volcans actius de zones de punt ca-lent distribuïts pel món, però molts es caracteritzen per la freqüència de les seves activitats eruptives, amb una mitjana

d’unes cinc erupcions anuals. Volcà Tolimán, als Andes.

escorça continental

Magma i zones de fusió

Sediments dins les fosses oceàniques escorça oceànica

mantell litosfèric part del mantell superior

litosfera (rígida i sòlida)

astenosfera (capaç de fluir) Capes de la Terra

segons la composició

Capes de la Terra segons les propietats mecàniques

Moviment de les plaques de la litosfera Corrents convectius a l’astenosfera Forces de distensió entre plaques Forces de compressió entre plaques 1

3

2

4

3

fossa serralada fossa

rift de la dorsal

oceànica rift continental

corrents convectius corrents convectius corrent local ascendent discontinuïtat de Mohorovicic arc d’illes volcàniques subducció _subducció

Les muntanyes més grans del sistema solar

L’erupció d’un volcà provoca la formació d’una muntanya. Tot i que l’Everest, la muntanya més alta de la Terra, no és un volcà, no és tampoc la més gran en volum i amplada. La muntanya més gran de la Ter ra és el volcà Mauna Kea, de Hawaii, que s’eleva des de 6.000 m de fondària sota l’oceà Pacífi c fi ns a 4.205 m d’altitud. És un extens volcà en escut amb una base de 150 km d’amplada. Però el Mauna Kea no és, ni de bon tros, el volcà més gran del sistema solar. El Mont Olympus, de Mart, amb els seus 24.000 m d’alçària, és el volcà més gran i alhora la muntanya més alta del sistema solar.

Volcà Mauna Kea (Hawaii). Mont Olympus (Mart).

altitud (m) altitud (m) km 5.000 –5.000 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 km 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 10.000 –10.000 5.000 0 0 10.000 15.000 20.000 25.000 Mart la Terra Everest (8.848 m) Mauna Kea (4.205 m)

nivell de màxima profunditat de l’oceà (–8.000 m)

volcà Mont Olympus (25.000 m)

Montseny (1.714 m) 60 km

activitats

1 Un embolic d’estructures

El magma pot donar lloc a estructures molt diverses depe-nent de les condicions en què se solidifi ca. A continuació trobaràs un text explicant els diferents tipus d’estructures magmàtiques, però sembla que el traductor i el seu ordina-dor no s’han posat gaire d’acord i hi ha diverses incor-reccions. Llegeix-lo atentament i troba-hi els errors. Des-prés, indica on són i com s’haurien de redactar les frases perquè siguin correctes.

Els magmes es poden solidifi car a l’interior de la Terra i origi-nar roques plutòniques, a l’exterior, i formar roques volcàni-ques. Les roques plutòniques formen estructures concordants quan s’adapten a les roques encaixants i discordants quan són de composició diferent d’aquestes. Els batòlits són grans masses de magma solidifi cat a l’interior de la Terra. Els lopòlits i els lacòlits són estructures primes disposades obliquament als estrats. Els dics, en canvi, són capes planes que tallen les roques encaixants.

Quan el magma surt a l’exterior, forma edifi cis volcànics que poden ser de diferents tipus en funció de la temperatura a la

qual afl ora. Pri mer, el magma s’acumula en una cambra

magmàtica per ascendir posteriorment per la xemeneia fi ns a sortir a l’exterior a través de la caldera. Quan el magma perd els gasos forma la lava que fl uirà fi ns a solidifi car-se formant colades.

Els volcans compostos o estratovolcans estan formats exclusiva-ment per capes successives de lava solidifi cada. Si la lava surt juntament amb fragments semisòlids, anomenats piroclasts, es forma un volcà en escut.

A vegades la lava és molt viscosa i només s’expulsen piro-clasts que formen un dom volcànic. Si la viscositat és tan gran que no surten ni piroclasts, l’estructura resultant serà un con d’escòries.

2 _{Localització geogràfi ca de magmes}

L’esquema de la pàgina 89 ens mostra diversos fenòmens magmàtics localitzats en tres plaques litosfèriques. Fixa-t’hi i després respon les preguntes.

a) Observa els punts on hi ha fenòmens magmàtics indi-cats i completa:

: magmatisme de dorsal oceànica : magmatisme d’arc d’illes

: magmatisme de subducció oceà-continent : magmatisme intraplaca

b) Indica en quines d’aquestes zones el magma serà:

– toleític

– calcoalcalí

– alcalí

c) Quins d’aquests magmes són primaris? Què vol dir que siguin primaris?

d) Quins d’aquests magmes són secundaris? Què vol dir que siguin secundaris?

e) Explica quins processos poden donar lloc a la formació d’un magma secundari.

3 _{Magmes i roques, roques i magmes}

La fi gura 11 representa l’interval de fusió d’una roca. Observa’l i contesta les preguntes següents.

a) Què indica la línia anomenada solidus?

b) Què indica la línia anomenada liquidus?

c) Per què existeix aquesta franja, en què coexisteix part de la roca sòlida i part de magma?

d) La temperatura a la qual es troba cadascuna d’aquestes línies serà la mateixa per a totes les roques? Per què?

e) Imagina que aquests límits de temperatura per a una determinada roca són de 800 o_{C i 1.150} o_{C. Què passarà}

amb aquests límits si:

– augmenta la pressió a la qual està la roca

– disminueix el grau d’hidratació

f ) La viscositat del magma és una de les característiques més importants perquè en condiciona la mobilitat i l’evolució. Explica com afecta a la viscositat del magma:

– la seva composició mineralògica

– la pressió a la qual està sotmès

– la quantitat de gasos dissolts que conté

– la temperatura a la qual es troba

4 _{Vulcanologia a la xarxa}

Viure en la societat de la informació és un veritable luxe. Amb un ordinador connectat a Internet podem, en qüestió de pocs minuts, disposar d’una quantitat d’informació i d’imatges que un vulcanòleg professional de fa uns quants anys reunia al cap de molt de temps.

Ara t’oferim una petita relació de webs on pots trobar infor-mació i imatges de volcans. Ja saps, però, que la xarxa és àmplia i complexa, i pots trobar més informació a partir dels nombrosos enllaços que t’ofereixen molts webs.

Adjuntem alguns comentaris dels webs, i també et propo-sem fer uns mots encreuats amb els noms de volcans de diversos països, que podràs trobar en aquestes pàgines.

http://www.xtec.cat/centres/a8019411/volcans És una pàgina web dissenyada per alumnes de l’IES de Bell-vitge que va guanyar el primer concurs de webs de ciència. Conté informació sobre els aspectes més importants de la vulcanologia i connexions amb altres llocs web que hi estan relacionats.

http://www.mediambient.gencat.net/cat/el_medi/ parcs_de_catalunya/garrotxa/

És la pàgina del Parc Natural de la Zona Volcànica de la Gar-rotxa, on hi ha els volcans més propers, encara que estiguin extingits. Hi pots trobar diverses informacions sobre el parc, els itineraris i els equipaments. També hi ha enllaços amb altres pàgines relacionades amb el vulcanisme. Recorda que a Catalunya també hi ha vulcanisme a la comarques de la Selva, l’Empordà i el Gironès.

http://volcanoes.usgs.gov/

És un web del Servei Geològic dels Estats Units dedicat al Programa de Prevenció de Riscos Volcànics. Conté molta in-formació sobre erupcions, plans d’emergència i volcans, i un ampli arxiu de fotografi es i imatges de vídeo. Edita un but-lletí setmanal de l’activitat volcànica a escala mundial. Per-met connectar amb diversos observatoris vulcanològics, al-guns dels quals tenen càmeres web.

http://volcanolive.com

És un web del vulcanòleg australià John Seach. Conté un ampli arxiu de dades sobre volcans, ordenats per àrees geogràfi ques. De cada volcà hi ha una fi txa amb dades geogeogràfi -ques (altura, situació, etc.), una relació d’erupcions recents i diverses imatges.

http://www.volcano.si.edu/gvp http://www.nmnh.si.edu/gvp

Tots dos webs condueixen al mateix lloc. És el Programa de Vulcanisme Global, que depèn del Museu d’Història Natu-ral de la Smithsonian Institution de Washington. Té un arxiu de dades de volcans del món i dades d’activitat volcànica a escala mundial, entre moltes altres coses. Són especialment interessants els nombrosos enllaços que ofereix.

http://volcano.und.edu/

És una pàgina d’una universitat americana (Dakota del Nord), on hi ha molta informació actualitzada sobre volcans: erup-cions recents, estat del mont Saint Helens, llista de tots els volcans del món, etc. També té una adreça de consulta atesa per vulcànolegs i nombrosos enllaços a altres pàgines. Mots encreuats volcànics. Els noms estan posats en horit-zontal ( °), vertical ( °) o diagonal ( °), però les lletres sempre segueixen l’ordre normal d’escriptura: d’esquerra a dreta o de dalt a baix. Les fl etxes indiquen la casella on has de començar. ° 1 ° 6 °2 °5 °9 °8 ° 3 ° 4 ° 7 ° 10

1. Volcà d’Uganda que comença per K.

2. Volcà de Tanzània que comença també per K i que és la muntanya més alta d’Àfrica.

4. Volcà de la regió de Honshu (Japó) que comença per Z.

5. Volcà del Congo que comença per N i que va fer una important erupció al principi del 2002.

6. Volcà de Guatemala que comença per A i que té nom d’una substància molt abundant a la Terra i bàsica per a la vida.

7. Volcà de l’estat de Washington (Estats Units) que té el mateix nom que una famosa i terrorífi ca família.

8. Volcà d’Itàlia que comença per V i que no és ni el Vesuvi ni el Vulcano.

9. Volcà de Costa Rica famós per la seva activitat conti-nuada. El seu nom comença per la lletra A.

10. Nom d’una família de volcans submarins de Nova Ze-landa que comença per R. Són cinc germans que reben el mateix nom i per això es numeren de l’I al V.

5 _{Rànquing de països volcànics}

Només 56 països reuneixen el 98% del volcans actius en temps històrics. Els eixos del gràfi c de sota reuneixen diver-ses dades relacionades amb la distribució de l’activitat vol-cànica per països.

L’am plada dels cercles que representen cada país és propor-cional al nombre d’anys en què hi ha hagut alguna erupció durant el segle XX.

A partir de la fi gura 12 i dels dos mapes següents, contesta les preguntes i completa la taula de la pàgina 95.

180 anys 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80

volcans actius en temps històric

volcans actius els últims 1

0.000 anys

0 500 1.000

Indicador del vulcanisme per països. (El diàmetre de cada cercle representa, en anys, el temps d’activitat total de tots

els volcans del país indicat.)

anys 0 400 25 20 15 10 5 5 10 detall del requadre Rússia Estats Units Indònesia Japó Xile Etiòpia

Filipines Papua Nova Guinea

Equador

Mèxic Islàndia

Itàlia

Austràlia (i Corea del Nord) Grècia

Congo

Tanzània Costa Rica Itàlia

Vanuatu Colòmbia França

el Salvador

Guatemala _{Nova Zelanda}

b) Els Estats Units tenen àrees volcàniques en dues zones ben diferents. D’una banda, hi ha nombrosos volcans al llarg de les muntanyes Rocalloses des d’Alaska fi ns a Califòrnia. De l’altra, hi ha de molts volcans en illes com ara Hawaii, en ple oceà Pacífi c. Tenint en compte el que coneixes dels volcans, quina d’aquestes zones té volcans amb laves més fl uides? Per què? Quina relació té això amb la seva perillositat?

c) Hi ha molts països que no tenen cap tipus de vulca-nisme. Posa’n cinc exemples. Què diries respecte a les plaques litosfèriques i la situació d’aquests països?

6 Unes illes «itinerants»

La fi gura 13 representa les illes Hawaii. Al costat de cada illa hi ha el seu nom i una xifra que n’indica l’edat en milions d’anys. Observa-ho i contesta:

a) Veus alguna regularitat en l’edat de les illes? Quina?

b) Observa la situació d’aquestes illes en el mapa de pla-ques litosfèripla-ques de l’activitat anterior. Quin tipus de vulcanisme hi ha a Hawaii? Per què?

c) Descriu com deuen ser els volcans de Hawaii i les seves erupcions.

d) Tenint en compte la situació de Hawaii en relació amb la placa Pacífi ca i la tectònica de plaques en general, com es pot explicar la regularitat que hi ha en l’edat de les diferents illes?

7 _{Perfi ls de zones volcàniques}

La fi gura 14 representa els perfi ls topogràfi cs de diverses zones volcàniques de la Terra. L’escala vertical s’ha exagerat 40 vegades per destacar més els accidents geogràfi cs.

a) Quins d’aquests quatre perfi ls inclouen algun tipus de límit entre plaques? Quin tipus de contacte hi ha en cada cas?

a) Compara el mapa de països amb el de límits entre plaques i indica amb una creu l’origen del vulcanisme de cada país: nombre de volcans actius

en els últims 10.000 anys

nombre de volcans actius en temps històrics

b) Els volcans del primer perfi l són submarins. Quins altres dels representats van néixer com a volcans submarins? Per què?

c) En alguns d’aquests perfi ls s’observa la pre sència de fosses oceàniques. Sabries explicar en quins i per què? Quina relació tenen amb el vul canisme?

d) Quin tipus de magma hi haurà en els volcans de cada perfi l?

e) Quin tipus d’activitat volcànica hi haurà en cada cas?

8 El perfi l dels volcans

a) Copia en un full el perfi l dels tres volcans de la fi g. 15 i posa els noms següents on correspongui (vigila, no tots els volcans tenen totes les parts!): cràter, con volcà-nic, dom, caldera.

b) Quins són estratovolcans? Per què?

c) Quins són volcans en escut? Per què?

d) Malgrat que tots tres són volcans, per què tenen una estructura tan diferent? Quin és el principal factor que condiciona aquestes diferències?

e) Descriu el tipus d’activitat que deuen presentar quan entren en erupció.

f) Quin d’aquests volcans té més probabilitats de produir una colada piroclàstica? Per què?

g) Quin d’aquests volcans deu tenir l’índex d’explosivitat volcànica més elevat? Per què?

h) Quin d’aquests volcans produeix colades de lava més extenses? Per què?

i) Generalment, els volcans no es troben aïllats, i moltes vegades n’hi ha diversos en una mateixa zona volcànica. Creus que seria lògic que aquests tres volcans es trobes-sin l’un al costat de l’altre? Per què?

Fig. 15. a) Vesuvi (Itàlia), b) La Soufrière (Guadalupe) i c) Mau na Loa (Hawaii).

9 La catastròfi ca erupció del Krakatau

Llegeix el text següent i respon les preguntes que trobaràs a continuació:

L’any 1883 es va produir una de les erupcions volcàniques més grans que es coneixen. El volcà Krakatau, situat a l’estret de Son-da (Indonèsia), estava format per tres cons situats un al costat de l’altre: Perboewatan, Rakata i Danan. Des del mes de maig l’activitat volcànica era constant i va assolir el seu màxim a fi nal d’agost. A la una del migdia del dia 26 es va produir la primera gran explosió. A les 5 de la tarda del mateix dia es produïa l’esfondrament de la caldera i un tsunami gegantí. Durant tota aquella nit, el Krakatau va expulsar lava mentre les explosions eren constants. Finalment, a les 10 del matí de l’endemà es va produir l’explosió més gran, audible des de l’Índia fi ns a Aus-tràlia. Un nou tsunami gegantí, amb ones de 35 m, va devastar les costes d’àmplies zones. Dues terceres parts de l’illa van desa-parèixer sota el mar, i la caldera submarina que es va formar

tenia 8 km de diàmetre. En total el Krakatau va expulsar 3 · 1013 _kg

de material i els núvols de cendres van arribar fi ns a 25.000 m d’altura. 0 4 8 km 0 4 8 km 0 4 8 km 0 500 km 0 500 km 0 500 1.000 km 0 30 60 km

serralada submarina de l’Atlàntic Nord

Rakata Rakata Rakata Rakata Danan Danan Perbuwatan Perbuwatan Rakata Kecil Rakata Kecil Sertung Sertung 50 km

nivell del mar sedimentació

Fig. 16. a) Perfi l del Krakatau abans de l’erupció del 1883. b) Perfi l del Krakatau després de l’erupció del 1883. c) Blocs diagrama de l’arxipèlag del Krakatau abans i després de l’erupció del 1883.

a) A continuació hi ha una sèrie de frases sobre aquesta erupció. Digues quines són vertaderes i quines són fal-ses, explicant, en aquest segon cas, el perquè.

– El Krakatau és un volcà en escut.

– El Krakatau va expulsar lava amb molt poc sílice en aquesta erupció.

– Aquesta erupció és fruit de vulcanisme intraplaca. – Aquesta erupció es va produir en una zona de

subduc-ció.

– L’activitat del Krakatau durant l’erupció del 1883 va ser de tipus peleà.

– La lava del Krakatau és molt fl uida.

b) Quines característiques d’aquesta erupció són excepcio-nals?

c) Tenint en compte que l’illa on hi havia aquest volcà es-tava deshabitada i que l’erupció va causar 36.417 morts, quines creus que van ser les causes d’aquest nombre de víctimes tan elevat?

Fig. 17. Límits geogràfi cs dels efectes de l’erupció del 1883 del Krakatau.

a b

10 _{Història d’un volcà}

En un hipotètic volcà, s’ha fet un sondatge vertical i se n’ha descrit la columna estratigràfi ca. Ara esbrinarem quin ha es-tat el seu passat.

Per poder llegir i interpretar la informació que conté aques-ta columna estratigràfi ca, abans hem de saber relacionar els materials que hi trobem amb l’ambient geològic correspo-nent.

traquites cendres amb troncs cremats bretxa volcànica lapil·li i bombes cendres basalts a) Relaciona:

bretxa volcànica A 1 colada piroclàstica cendra B 2 episodi piroclàstic violent basalt C 3 episodi piroclàstic tranquil traquita D 4 emissió de lava fl uida

piroclasts i bombes E 5 emissió de lava espessa cendres amb troncs cremats F 6 episodi explosiu

b) Divideix la sèrie volcànica en tres fases, segons els ti-pus dominants d’activitat. Digues quin titi-pus domina en cada fase.

c) Com ha evolucionat el vulcanisme, des del punt de vista de l’IEV i de la seva perillositat?

d) Suposant que les darreres capes de la sèrie són subactuals, què pots dir respecte al risc que hi ha ara mateix per a les poblacions pròximes?

11 _{Pluja de preguntes}

a) Explica detalladament la composició del magma.

b) Quins processos poden originar la formació d’un mag-ma?

c) Quines diferències hi ha entre les roques volcàniques i els altres tipus de roques magmàtiques?

d) Fes un esquema que representi els diferents tipus de productes que pot emetre un volcà.

e) Quins tipus d’edificis volcànics coneixes? Explica’n les característiques.

f ) Explica la relació entre l’IEV i la viscositat del magma.

g) Per què es parla de tipus d’activitat volcànica i no de tipus de volcans?

h) Quines diferències hi ha entre un volcà actiu, un de dor-ment i un d’extingit?

i ) Què és el vulcanisme atenuat? Posa’n tres exemples di-ferents.