Arxiu de la categoria: Roques Sedimentàries

Precipitació química

Publicat el per
Respon

El carbonat de calci dissolt en aigua precipita bàsicament quan el fluid està saturat en carbonat de calci. La saturació pot estar desencadenada per canvis en el pH, la temperatura o l’evaporació de l’aigua. Aquest darrer cas és el més senzill d’entendre i es pot observar en situacions domèstiques. Per exemple, calç precipitada en parts de la rentadora o en gerres que han contingut aigua dura (és a dir, amb molt de carbonat de calci dissolt). El que es veu són línies blanquetes.

A la natura, la precipitació de carbonat de calci resulta en la formació de roques sedimentàries carbonatades (calcàries) en ambients marins, lacustres i càrstics. Les estalactites i les estalagmites són acumulacions de carbonat de calci. Un altre cas és quan la precipitació es produeix envoltant vegetació de riba de llacs o en surgències d’aigua. En aquest cas es forma una roca anomenada travertí on, passat el temps, s’hi poden observar els motlles de la vegetació present en aquell moment. La formació de travertins és un procés que es pot veure actualment com en el vídeo.

A part, en el vídeo es pot veure un altre tipus de material, el gel. Tot i que el concepte de precipitació també es pot relacionar amb l’aigua, no es pot usar en el cas que s’acumuli aigua en estat sòlid. Des d’un punt de vista molt estricte, el gel s’assembla més a una roca ígnia, ja que és la consolidació/cristal·lització d’un fluid perquè la temperatura disminueix. Aquest fluid ha consolidat al voltant de l’estalactita i ens ajuda a determinar una seqüència temporal: primer la branca, després la precipitació del carbonat i després la consolidació de l’aigua.

Les virtuts de la xocolata: el cicle de les roques

Publicat el per
Respon

Si explicar el cicle de les roques és difícil, entendre’l ho és més. A vegades puc percebre l’alumnat patint i tornant-se boig quan veuen tantes fletxes anant amunt i avall. Conceptualment, l’objectiu és plasmar que qualsevol roca es pot transformar en una altra seguint els processos corresponents.

Una opció per endolcir-nos el mal tràngol d’intentar recordar tanta abstracció és usar la xocolata per fer un model anàleg del cicle de les roques. La xocolata es pot esmicolar i acumular en forma de sediments, es pot compactar per crear roques sedimentàries, es pot fondre per obtenir magma i que en refredar representi una roca ígnia i, a mig camí, es pot estovar per tenir una roca metamòrfica.

La subsidència i el col·lapse per dissolució

Publicat el per
Respon

Moltes vegades no som conscients del que tenim sota els peus. Les roques són molt importants perquè són un recurs natural i perquè a través d’algunes d’elles hi circula aigua subterrània, que és una part molt important de l’aigua total del cicle de l’aigua. A vegades, l’aigua dissol les roques per on circula i, justament, hi pot circular perquè són solubles. És un peix que es mossega la cua que pot tenir conseqüències molt rellevants en el relleu de la superfície.

Quan el material eliminat per dissolució és prou gran, les roques suprajacents perden sosteniment i inicien un moviment lent cap a l’interior que es diu subsidència. La subsidència s’evidencia en el paisatge perquè es forma una depressió. Si hi haguessin construccions afectades per la subsidència, s’hi podrien començar a desenvolupar esquerdes. A vegades, la subsidència pot evolucionar a un col·lapse que és un moviment de massa ràpid en caiguda lliure on les roques ocupen l’espai buit deixat per l’acció de l’aigua.

Aquests fenòmens són perillosos si afecten les persones i suposen un risc molt important per aquestes. En l’experiment que es mostra el model analògic d’aquest procés. Es necessita una caixa amb uns forats d’uns 2 mm de diàmetre en una de les seves arestes inferiors, sal de cuina, sorra o grava, aigua i uns elements que simulin cases. L’elecció de la granulometria de la sorra és molt crític, ja que ha de ser més gran que la mida dels forats de la caixa. Si això no és així, la sorra s’escolarà pels forats i no podrem fer l’experiment. En la pràctica consultada per fer aquest experiment, es proposa usar dues granulometries diferents, però a vegades no tenim tants recursos i així podrem recuperar part del material, cosa que no podríem de l’altra manera.

El procediment consisteix posar un gruix de sal d’uns 2 cm en una zona petita de la caixa. La resta de la caixa s’ha d’omplir de sorra, incloent-hi cobrir de sorra la part on hi ha la sal. Perquè sigui fàcil afegir l’aigua es pot deixar sense sorra una zona i així evitar els possibles erosius mentre s’aboca l’aigua. Es col·loca la caixa en un lloc on es pugui mantenir lleugerament inclinada. Finalment, es posicionen unes quantes cases al llarg de la superfície de la sorra. Una vegada preparada la caixa, es va abocant aigua a poc a poc. Cal tenir previst un lloc adient on vagi caient l’aigua que surt pels forats.

A mesura que l’aigua circula, dissoldrà la sal i es podrà observar com en la superfície de la sorra es va formant una depressió i la caseta que s’hi troba damunt es va enfonsant. S’està produint una subsidència a conseqüència d’una dissolució subterrània. Fins i tot, i depenent de la granulometria de la sorra i de la sort, es pot observar un col·lapse.

L’experiment que es mostra en aquesta entrada es troba explicat en un article del projecte Earth Learning Idea (Dolines, 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 fragmentació de les roques

Publicat el per
Respon

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

Publicat el per
Respon

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

Publicat el per
Respon

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.

Puntes de fletxa i el sílex

Publicat el per
Respon

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.

La meteorització

Publicat el per
Respon

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

Una caixa de sediments

Publicat el per
Respon

Una de les millors maneres d’entendre com funcionen les coses, en aquest cas els processos, és fer petits models analògics. Aquests models permeten observar en detall i en un espai petit com tenen lloc aquests processos.

L’erosió, el transport i la sedimentació es poden observar quan es prepara una caixa de sediments, com més gran millor, i una mica de clastos de diferents mides. Jo vaig agafar sorra fina de platja i grava d’un parc infantil. Després només cal inclinar una mica la caixa i anar-hi afegint aigua a diferents velocitats.

L’escorrentia superficial

Publicat el per
Respon

Molts fenòmens geològics només es poden observar a la natura. L’escorrentia superficial, però, és fàcilment observable en un entorn urbà quan plou.

En el següent vídeo s’observa com l’aigua es desplaça pel pati de l’Ins Manuel de Cabanyes. Segons la intensitat de la pluja, aquesta aigua pot arrossegar fulles, partícules de mida argila i fins i tot detritus més grans! La capacitat de transport de l’aigua depèn de la velocitat d’aquesta, que és directament proporcional al cabal d’aquesta i el pendent per on circula.