La fragmentació de les roques

Les roques a la naturalesa es fragmenten a conseqüència de dos processos geològics: la meteorització, especialment la física i la biològica, i l’erosió.

La meteorització és l’alteració de les roques deguda a la interacció d’aquestes amb la hidrosfera, l’atmosfera i la biosfera. Aquesta alteració pot ser l’esmicolament de les roques o la seva alteració química. La fragmentació de les roques es produeix, per exemple, quan l’aigua es congela a l’interior de fractures prèvies i les amplia.

L’erosió, en canvi, estrictament es defineix com l’arrancament de material de la seva localització inicial. Normalment, la roca que perd el material acostuma a estar prèviament fragmentada, però a vegades el mateix procés erosiu provoca la fragmentació. Quan l’erosió es produeix al mateix temps que la fragmentació a causa de la fricció amb altres materials transportats per un fluid s’anomena abrasió. L’abrasió és un procés que s’inclou dins de la meteorització.

L’objectiu de l’experiment és mostrar que la fragmentació de les roques depèn en gran manera de la roca que es fragmenta. Per mostrar-ho, se simularà l’abrasió posant fragments d’arenisca i de granit en dos pots de plàstic diferents. Una vegada tancats els pots, se sacsegen durant 5 segons i en acabar s’extreu tot el material que hi ha en el pot. El que s’observa és que els 5 fragments de granit quasi no han estat modificats i, en canvi, l’arenisca ha estat molt modificada i s’acompanya amb molt de material mida sorra. Les diferències són degudes a la gènesi de cadascuna de les roques.

L’arenisca és una roca sedimentària que es forma per litificació d’un sediment format per clasts de granulometria mida sorra. En erosionar aquesta roca, el que succeeix és que els fragments tornen a separar-se, ja que la part més dèbil de la roca són les unions entre aquests grans. Això no li passa al granit, que és una roca ígnia plutònica formada per la consolidació lenta d’un magma que dona com a resultat la cristal·lització total de la roca. Durant l’abrasió, els contactes entre els cristalls no representen una superfície de debilitat tan evident com seria la unió entre els grans de l’arenisca. És per aquest motiu que la roca resisteix més a l’abrasió i l’erosió i es fragmenta molt menys.

L’experiment que es mostra en aquesta entrada es troba explicat en un article del projecte Earth Learning Idea (Còctel erosiu, enllaç a l’experiment complet). En aquest cas, l’alumnat de ciències de la Terra de l’institut Manuel de Cabanyes va participar activament en la realització de l’experiment. El vídeo és el producte de la gravació a l’aula de l’experiment.

La geologia és mandrosa

No us heu preguntat mai per què els paviments dels carrers sempre comencen a fer-se malbé pels límits entre llambordes o entre rajola i rajola? El motiu és el mateix que el causant que les coves i avencs de les calcàries tinguin tendència a formar-se al costat de fractures: LA GEOLOGIA ÉS MOLT MANDROSA

En la naturalesa, l’aigua aprofita fractures i plans per circular. Quan aquesta circulació té lloc en roques solubles, com ara l’halita o les calcàries, es formen coves i avencs i altres formes que es coneixen amb el nom de modelat càrstic.

En aquest experiment es fa una analogia entre les roques i els terrossos de sucre on els límits entre aquests representen les fractures de la naturalesa. La dissolució del sucre s’observa que comença als vèrtexs i a les arestes dels terrossos.

L’erosió i transport pel vent

Els agents geològics externs, com ara el vent, són capaços d’erosionar i transportar fragments de roca. La dimensió màxima dels clasts que puguin mobilitzar depèn de l’energia de l’agent. En aquesta experiència es compara la mida de les partícules que es mouen en bufar amb una canyeta amb la mida de les partícules que es mobilitzen quan s’usa un assecador de cabells.

L’energia de l’assecador de cabells és clarament superior a la de la meva bufera. Consegüentment, la granulometria màxima que és erosionada i transportada també és molt més gran.

Erupció volcànica del Cumbre Vieja (La Palma, Islas Canarias)

Ara com ara, 18 de desembre, els científics donen per finalitzada l’erupció del volcà Cumbre Vieja a l’illa de La Palma. Han estat quasi tres mesos seguits d’erupció, fet que l’ha convertit en l’erupció més llarga registrada històricament en l’illa.

La veritat és que a l’inici no vaig pensar que durés tant, però al cap d’un mes em vaig proposar, mig de broma, que si pel Pont de la Puríssima l’erupció encara seguia activa, hi aniria. La veritat és que tenia moltes ganes de veure una erupció volcànica en directe, però el trajecte entre casa meva i La Palma era massa llarg per ser realitzat en poc més de les 48 hores reals que té un cap de setmana. Sense més remei, tocava esperar.

A finals de novembre, em vaig començar a plantejar que havia de prendre una decisió. M’hi va ajudar molt el fet que un exprofessor meu de la universitat hi va anar a recollir mostres i li vaig demanar consell. Un dels consells que em va donar va ser no volar directament a l’illa perquè l’aeroport cancel·lava els vols de tant en tant per culpa de la gran quantitat de cendra. També em va fer una llista dels millors miradors (no habilitats, clar, improvisats).

Us deixo en aquesta entrada, alguns dels vídeos que vaig fer des dels punts d’observació: Iglesia de Tajuya, carretera de San Nicolás, puerto de Tazacorte, montaña de Triana.

 

La tectònica de plaques

La tectònica de plaques és la teoria que permet explicar el moviment entre continents, la localització dels terratrèmols i volcans i la distribució del relleu de la Terra, entre altres fenòmens de la Terra.

Segons aquesta teoria, els 50-200 km més superficials de la geosfera són rígids i s’anomenen litosfera. La litosfera pot ser de dos tipus, la litosfera oceànica i la continental, que es diferencien entre elles per la composició i la potència (la litosfera oceànica és més prima).

La litosfera està dividida en fragments anomenats plaques. Aquestes plaques encaixen com un puzle i ocupen tota la totalitat de la superfície. Segons si aquestes plaques tendeixen a ajuntar-se, a separar-se o a lliscar lateralment, els límits entre elles es classifiquen en convergents, divergents i passius, respectivament.

A més, aquests tres tipus de límits es poden subdividir segons quin tipus de placa es trobi implicada en el límit, ja sigui oceànica com continental. Així, els límits convergents poden ser de tres tipus:

  • Arcs d’illes volcànics, si convergeixen dues plaques oceàniques
  • Arcs volcànics continentals, si convergeixen una oceànica i una continental
  • Serralades de col·lisió, si ho fan dues continentals

De la mateixa manera, els límits divergents poden ser:

  • Rifts continentals, si divergeixen dues plaques continentals
  • Dorsals oceàniques, si ho fan dues oceàniques

Una de les coses que més costen de visualitzar és el fet que el tipus de límit no és fix, sinó que els rifts continentals poden evolucionar a dorsal oceànica si en el trencament de la placa es comença a formar escorça oceànica. Un altre exemple seria com un arc volcànic continental pot acabar formant una serralada de col·lisió quan tota l’escorça oceànica ha subduït.

Puntes de fletxa i el sílex

Els humans cerquem recursos a la natura. En el nostre dia a dia no en som conscients, però és bo recordar-ho de tant en tant. I és que només fa uns quants milers d’anys (un segon comparat amb el temps geològic), els ganivets es construïen a partir de roques, concretament de sílex. Actualment, se’n pot trobar a vegades formant conglomerats.

El cicle de l’aigua

Aquest experiment permet veure els processos d’evaporació, condensació i precipitació, processos propis del cicle de l’aigua.

En aquest petit model del cicle de l’aigua (model parcial perquè no inclou el procés d’infiltració ni d’escolament superficial) també es pot observar que l’aigua de precipitació no és aigua salada, tot el contrari. Això explica per què la salinitat de l’aigua continental és molt més baixa que la de l’aigua dels mars i oceans.

Els aqüífers

Els aqüífers són formacions rocoses poroses i permeables. És en aquestes formacions on s’emmagatzema i circula l’aigua subterrània.

Els aqüífers es poden modelar analògicament amb materials com ara sorres i grava. En l’experiència que us proposo, uso unes esponges que justament compleixen els dos requisits necessaris per ser aqüífers: són poroses (tenen espais buits) i són permeables que vol dir que aquests espais buits es troben connectats entre ells.

Aquest model és útil per eliminar la creença errònia i popular que l’aigua (i també el petroli) es troben en bosses d’aigua.

La meteorització

El concepte de meteorització apareix molt freqüentment quan explico conceptes a classe. Normalment simplement els dic “ja en parlarem més endavant”. En aquest vídeo, improvisat, s’introdueix aquest concepte gràcies a l’exposició d’un exemple de l’efecte de la meteorització sobre un conglomerat

L’Est

S’acostuma a dir que el Sol surt per l’Est i es pon per l’Oest. Això només és una petita simplificació, ja que això només té lloc dos dies a l’any: els dos equinoccis, al voltant del 21 de març i del 21 de setembre. Els altres dies, el Sol surt pel nord-est (durant els mesos d’estiu) o pel sud-est (durant els mesos d’hivern).

Aquesta fotografia està realitzada el dia 21 de setembre del 2021 a Vilanova i la Geltrú. Aquesta fotografia doncs marca on és l’Est