UNITAT 2_ MINERALS I ROQUES PART 2

UNITAT 2: MINERALS I ROQUES PART 2

Geologia i Ciències Ambientals 1r Batxillerat INS Torrent dels Alous, Rubí

Sabers del Decret 171/2022

Roques ígnies, sedimentàries i metamòrfiques

• Aplicació del concepte de roca per diferenciar les roques dels minerals.
• Classificació de les roques en funció de l’origen (ígnies, sedimentàries i metamòrfiques) relacionant-ho amb les seves característiques observables.
• Identificació usant diferents eines (guies, claus, instruments, recursos tecnològics, etc.) de roques rellevants i de l’entorn a partir de les seves característiques.
• Interpretació de la composició i l’evolució dels diferents tipus de magmes, així com la relació amb les roques resultants, les característiques de les erupcions volcàniques i els relleus originats.
• Anàlisi del procés de diagènesi i relació amb la formació dels diferents tipus de roques sedimentàries segons material d’origen i ambient sedimentari.
• Relació entre els tipus de roques metamòrfiques i els factors que influeixen en la seva formació.
• Anàlisi dels processos de formació, destrucció i transformació dels diferents tipus de roques al cicle litològic i la seva relació amb la tectònica de plaques i els processos geològics externs.
• Discussió i exemplificació de la importància de les roques amb relació als seus usos quotidians.

ÍNDEX

1. Les roques i minerals són el mateix?
2. Els tipus de roques

2.1 Les roques ígnies o magmàtiques 2.2 Les roques metamòrfiques 2.3 Les roques sedimentàries

1. El cicle de les roques
2. Les roques a la vida quotidiana
3. Què és un tall geològic?

5.1 Quina simbologia es fa servir? 5.2 Els elements del tall geològic 5.3 Contactes entre unitats litològiques 5.4 La història geològica en un tall

1. Les roques i minerals són el mateix?

Les paraules roca, pedra i mineral es fan servir sovint com a sinònims per referir-se als materials sòlids de la Terra o d’altres planetes o satèl·lits, però no designen pas el mateix.

• Pedra és una paraula que s’utilitza en el llenguatge corrent però que no és recomanable usar en entorns científics, atès que és poc precisa. Tot i així, podem parlar de pedres ornamentals i pedres precioses per referir-nos, respectivament, a aquelles roques o minerals que es fan servir amb finalitats estètiques en edificacions i en joieria.

• Les roques són agregats d’un o més minerals en unes proporcions determinades.

• Cada roca té uns minerals fixos que la defineixen, anomenats minerals essencials, i uns minerals accessoris, que poden ser-hi presents o no, però que no en modifiquen ni les característiques essencials ni la tipologia de la roca.
• Atenent a la quantitat de minerals que contenen les roques, se’n poden diferenciar dues classes:

- Monomineràliques, formades per diverses unitats d’un únic mineral. - Polimineràliques, integrades per unitats de dos o més minerals diferents.

2. Els tipus de roques

• La composició mineral i la textura (mida, forma i disposició dels minerals) d’una roca són el reflex dels processos geològics que l’han creada.

• Segons el seu origen, hi ha tres classes de roques:

- Roques ígnies o magmàtiques - Roques metamòrfiques - Roques sedimentàries

• Totes estan relacionades entre si perquè, en variar les condicions en què es troben sotmeses, es transformen i es reciclen.

2.1 Les roques ígnies o magmàtiques

• Són el resultat del refredament i la solidificació del magma, que es forma entre les capes superiors del mantell i les capes inferiors de l’escorça.
• Distingim tres classes de roques ígnies segons les condicions del procés de refredament i cristal·lització dels magmes:
• Roques plutòniques: roques ígnies formades pel refredament lent del magma, a gran profunditat i en grans masses de magma. Aquesta pèrdua gradual de calor permet la formació de cristalls relativament grans abans que tota la massa se solidifiqui del tot. Exemple: GRANIT
• Roques volcàniques: roques ígnies formades pel refredament ràpid de lava en la superficie terrestre o de magma a poca profunditat. La roca se solidifica de manera que no dona temps a que apareguin els cristalls. Exemple: BASALT
• Roques filonianes: quan el magma es refreda dins d’una esquerda sense aflorar a l’exterior.
• Segons la composició química del magma:
• Roques àcides: Molta o força quantitat de quars. Exemple: GRANIT
• Roques bàsiques: Poca quantitat de quars o nula. Exemple: BASALT

2.2 Les roques metamòrfiques

• Les roques metamòrfiques es formen a partir de roques ígnies, sedimentàries o fins i tot d’altres metamòrfiques.
• Són roques que han patit un metamorfisme o transformació estructural i mineralògic com a conseqüència de canvis en les condicions de temperatura i de pressió, o bé a esforços tectònics.
• Els processos metamòrfics provoquen canvis en la mineralogia i en la textura de les roques, i , en alguns casos, també en la composició química. Poden ser canvis lleugers (metamorfisme de grau baix) o substancials (metamorfisme de grau alt). Les reaccions metamòrfiques tenen lloc a l’escorça terrestre, a unes temperatures que van des dels 200ºC dins als 650ºC o els 1000ºC. En augmentar la pressió i la temperatura es formen minerals estables en aquestes condicions ambientals.

• El grau de metamorfisme es reflecteix en la textura de la roca i en la composició mineralògica. A causa de la pressió, els minerals de les roques metamòrfiques poden orientar-se i donar lloc a la foliació (textura que provoca que la roca es pugui trencar en superfícies planes).
• Distingim dues classes de roques metamòrfiques:
• Foliades: els minerals es disposen formant làmines planes i paral·leles. Exemple: PISSARRA.
• No foliades: s’organitzen en noves estructures cristal·lines. Exemple: MARBRE.

Les pissarres i la foliació

2.3 Les roques sedimentàries

• Els sediments, la base de les roques sedimentàries, s’acumulen en capes a la superfície de la Terra. Són materials que s’originen a partir de l’alteració i destrucció de les roques preexistent mitjançant els processos de meterització, que poden ser:

- Meteorització física: la roca es fragmenta en bocins més petits sense que se’n modifiqui la composició. - Meteorització química: els minerals es modifiquen químicament i se’n generen altres de nous, o bé algunes substàncies que contenen es dissolen en aigua.

• Les roques sedimentàries estan formades per tres classes de components o partícules que varien en mida i composició:
• Clasts
• Cristalls
• Fòssils

• S’originen a la superfície terrestre per mitjà de processos geològics externs (aigua, gel i vent).
• Les roques sedimentàries es classifiquen segons el procés que les ha originades i per la seva composició. Els principals grups són les roques detrítiques, les carbonàtiques i les evaporítiques.
• Les roques detrítiques es formen pel transport, l'acumulació i la cimentació de partícules sòlides derivades de la disgregació i la meteorització de roques preexistents. Es classifiquen per la mida i la morfologia dels grans. Les més comunes són, de major a menor mida de gra: els conglomerats i les bretxes, els gresos, les limolites i les argil·lites; les lutites són formades per argiles i llims.

• Les roques formades per creixement d'organismes són majoritàriament carbonàtiques. Cal diferenciar les bioconstruccions esculloses d'aquelles roques en què el carbonat és en forma de fang, de grans i partícules o conquilles d'organismes.
• Les roques formades per precipitació química són el resultat de la cristal·lització d'elements químics que es troben dissolts en l'aigua de la mar o dels llacs. Es classifiquen per la seva composició mineralògica. Els grups més rellevants són les evaporites, les sals i els guixos, i els carbonats.

Les roques sedimentàries més comunes:

3. El cicle de les roques

• Com que l’escorça terrestre és dinàmica i està en evolució contínua, tant en superfície com en profunditat, les roques també es van transformant al llarg dels temps geològics.

• Els paisatges són alterats constantment per l’acció dels processos físics i químics. Aquesta alteració o meteorització, juntament amb l’acció de la gravetat i el transport, acaba dipositant els sediments en les conques de sedimentació, on formen capes que, al cap de molt de temps, es converteixen de nou en roques. Això és la litificació, que té lloc per mitjà d’alguns d’aquests processos:

- Compactació: té lloc a mesura que el pes dels materials superiors, en dipositar-se, comprimeix els sediments de sota en masses més denses.

- Cimentació: es produeix a mesura que l’aigua, que conté substàncies dissoltes, es filtra a través dels espais intergranulars dels sediments; amb el temps el materials dissolt en aigua precipita entre els grans i els cimenta formant una massa sòlida. Així es formen les roques sedimentàries. - Metamorfisme: si les roques, com a conseqüència de canvis en les condicions de temperatura i de pressió, o a esforços tectònics, pateixen una transformació estructural i mineralògica important, significa que han sofert un metamorfisme. Parlem llavors de roques metamòrfiques. - Solidificació: en cas que, durant el metamorfisme, la roca deixi ser essencialment sìlida i es fongui, entrem en l’àmbit de les roques ígnies que provenen de l’ascens i el refredament del magma.

4. Les roques a la vida quotidiana

• Les roques constitueixen una font de recursos molt important que permet als humans gaudir de nombrosos productes i serveis per a la vida quotidiana.

• Es tracta, habitualment, de recursos no renovables, és a dir, que es regeneren a un ritme tan lent a escala humana que cal considerar-los limitats.

• Depenent de l’ús que se’n fa, podem definir diverses tipologies de roques:

5. Què és un tall geològic?

• Caminant per un territori es poden anar trobant diferents tipus de roques que afloren a la superfície. Aquestes roques es poden representar en un mapa geològic, que és una representació sobre un mapa topogràfic (mapa del relleu de la zona) dels diferents tipus de roques que afloren a la superfície terrestre.

• A més, un mapa geològic incorpora altres informacions, com ara el tipus de contacte entre aquestes roques, les estructures geològiques (plecs, falles…), les fonts, etc.

• A vegades pot interessar anar més enllà de la superfície i veure què hi ha en profunditat en una zona en concret. Per això es fa servir el tall geològic, que dona una representació vertical de la disposició dels materials que apareixen en el mapa.

5.1 Quina simbologia es fa servir?

• Per tal d’evitar confusions a l’hora de representar un mapa geològic o d’explicar la història d’un tall, cal que hi hagi claredat en la simbologia utilitzada. Per això, es fan llegendes que indiquen els diferents tipus de roques i els símbols que les acompanyen, i que informen de la inclinació respecte de l’horitzontalitat de les capes de roques (cabussament), la presència de falles, etc.

• Una formació d’estrats ve determinada per un paquet d’estrats de la mateixa litologia, i està representada amb una trama o un color: calcàries, conglomerats, etc. Es tracta de símbols estàndard, però amb colors que poden canviar. Les formacions poden estar inclinades o en posició horitzontal.

• El símbol de cabussament indica la direcció d’inclinació dels estrats respecte el nord, com també els graus d’inclinació respecte l’horitzontal. En geologia de camp, el cabussament es mesura amb una brúixola amb clinòmetre.

Si hi ha diverses formacions concordants, és a dir, amb el mateix cabussament, no cal indicar-lo de cadascun d’aquests, ja que se sobreentén que presenten el mateix.

• Les falles es representen mitjançant línies amb ratlles en un costat o en l’altre. Si tenen ratlles a l’esquerra o a la dreta, vol dir que el pla de falla s’inclina cap a la direcció de les ratlles. Si sobre el mapa les falles es veuen rectes, vol dir que el pla de falla és vertical.

Els triangles negres o els petits segments indiquen si la falla és normal o inversa i, per tant, quin és el bloc encavalcant.

5.2 Els elements del tall geològic

5.3 Contactes entre unitats litològiques

• Els contactes entre formacions poden ser concordants o discordants:

- Concordants: els límits dels estrats d’una formació i els de les formacions adjacents són paral·lels. - Discordants: els contactes no són completament paral·lels.

• Alguns casos que ens podem trobar són els següents:

5.4 La història geològica en un tall

• La història geològica és la interpretació cronològica dels diferents esdeveniments que han tingut lloc en un punt concret del territori i que es poden observar en un tall geològic. Per poder fer aquesta interpretació cal recordar i tenir en compte els principis que vam veure durant el primer trimestre:

- Principi de l’horitzontalitat original - Principi de superposició dels estrats - Superposició dels fenòmens geològics