INTRODUCCIÓ A LA GEOLOGIA - xtec.cat · Les aigües salvatges o de torrentera procedeixen de l´aigua de la pluja o del desglaç i discorren sense llit fix. La seva acció és especialment

1

INTRODUCCIÓ A LA GEOLOGIA

CONCEPTES GENERALS

APLICATS A LES TERRES DE L’EBRE

Alvaro Arasa Tuliesa [email protected]

Tortosa

Departament d’Educació. Generalitat de Catalunya. Llicència retribuïda-2004-2005

mailto:[email protected]

2

GEOLOGIA COMARCAL 0.- INTRODUCCIÓ 3 1.- ELS PROCESSOS GEOLÒGICS EXTERNS 3 1.1.- Les etapes del processos geològics externs 3 1.2.- La meteorització 5 1.2.1.- La meteorització mecànica 5 1.2.2.- La meteorització química 6 1.3.- Acció geològica de les aigües continentals 6 1.3.1.- Les aigües salvatges 6 1.3.2.- Els barrancs 7 1.3.3.- Acció geològica dels rius 7 1.3.4.- L'aigua es filtra a través del sòl: el carst 10 1.4.- L'acció geològica del mar 11

2.- LES ROQUES 14 2.2.- Les roques sedimentàries 15 2.2.1.- Les roques detrítiques 16 2.2.2.- Les calcàries 17 2.2.3.- Les roques salines o evaporites 17 2.2.4.- Les roques energètiques 18 3.- ELS ESTRATS 18 4.- ELS FÒSSILS 20 5.- LES DEFORMACIONS DE LES ROQUES 22 5.1.- Les falles i diàclasi 22 5.2.- Els plecs 23


3


GEOLOGIA COMARCAL 0.- INTRODUCCIÓ La ciència de la Geologia tracta de totes les qüestions referents a la Terra. Proporciona descripcions dels materials -les roques- que constitueixen la Terra i discuteix els seus orígens. Analitza els efectes de les diverses forces sobre aquestes roques, forces que deriven la seva energia de la mateixa Terra o del Sol. Estudia el mode en què les roques es disposen en la part accessible de la Terra. Està molt interessada en els tipus de vida de temps pretèrits, trobats en les roques, i en la seva evolució i ambients vitals. S'esforça a determinar els límits de terres fermes i mars durant èpoques passades per , d'aquesta manera, traçar una successió incessant de geografies desaparegudes. Totes les rames d'aquesta extensa ciència estan interconnectades i són interdependents; a més, s'inspiren copiosament en les ciències físiques, químiques i biològiques. 1.- ELS PROCESSOS GEOLÒGICS EXTERNS. La superfície de la Terra, és sotmesa a una contínua i lenta transformació, que hi duen a terme els agents geològics externs. Aquests agents són látmosfera, la hidrosfera i els éssers vius, que, juntament amb la gravetat, afaiçonen el nostre planeta i, per tant, són els que creen el relleu. Lénergia necessària perquè actuïn els agents geològics externs procedeix: -De la calor del Sol. Com a conseqüència de léscalfament i del refredament de látmosfera es generen canvis de pressió que produeixen vents, evaporacions dáigua i precipitacions, que originen torrents, rius, etc. -De la gravetat, que és la força que fa devallar la pluja, els corrents dáigua, el glaç i els materials dels vessants de les muntanyes. 1.1.- Les etapes del processos geològics externs. S´hi distigeixen tres etapes: -A la primera etapa té lloc lálteració de les roques superficials per lácció de látmosfera, procés que sánomena meteorització. -A la segona etapa té lloc el transport dels productes resultants de lérosió de les roques fins a les zones dácumulació. El transport dáquests productes el duen a terme els mateixos agents geològics externs. -A la tercera etapa té lloc la sedimentació dels productes transportats. Lérosió. Els materials meteoritzats no resten gairebé mai al lloc dórigen, ja que són transportats pels agents geològics externs i així provoquen lérosió. També durant el transport es produeix erosió, tant al terreny sobre el qual discorre lágent, com als fragments que són transportats. Els agents de transport, per ells mateixos, fan ben poca acció de desgast de les roques, però quan contenen fragments de les roques meteoritzades es converteixen en poderosos agents erosius. Per exemple, un riu, a més de fer més profunda la vall per on discorre, desgasta els còdols que transporta i fa que es vagin arrodonint. El transport. Els agents geològics que duen a terme lérosió del relleu i que transporten els fragments arrencats són la gravetat, láigua déscolament, el mar, el glaç i el vent. Les partícules poden ser transportades de moltes maneres: -Per flotació. És el transport de materials lleugers a la superfície de láigua. Gràcies a la rigidesa de láigua sòlida, les glaceres poden portar a la superfície fragments molt més pesants. -Per dissolució. Durant la meteorització química láigua dissol les sals que contenen les roques, que són transportades dáquesta manera. -Per suspensió. Consisteix en el desplaçament de partícules no dissoltes al si dún fluid: per exemple, lárgila aláigua o la pols a láire. -Per saltació. És un desplaçament mitjançant salts, produït per petits remolins dáigusa o dáire, que eleven fragments de roca i els dipositen quan en cessa la força. -Per rodament. Desplaçament propi de les partícules que rossolten sobre una superfície. El realitzen les partícules de mida superior a la de la sorra. -Per reptació. Lágent geològic no té la força suficient pere elevar els materials i els arrossega pel fons.

4


Láigua, què és més densa que láire, pot transportar partícules de mida més gran que el vent. Durant el transport, hi ha una ordenació important de les partícules o gradació, així com una erosió, de què ja hem parlat anteriorment. La sedimentació. Sánomena sedimentació el dipòsit de materials detrítics, restes dórganismes morts i substàncies químiques. El transport dels materials es realitza des de les zones elevades fins a les zones enfonsades dels continents i dels oceans, que sánomenen conques sedimentaries. La sedimentació, als continents, es produeix al peu de les muntanyes, al llit dels rius, als llacs, a les planes fluvials, etc. En aquests ambients sedimentaris lácció de dipòsit es fa amb lájuda de láigua. Si lágent que transporta els materials és el vent, la sedimentació té lloc quan minva la velocitat. Les conques continentals solen allotjar els sediments de manera transitòria, ja que aquests poden ser erosionats un altre cop i ser arrossegats cap a les conques oceàniques pels rius, que són els agents principals de transport. Dintre de les conques oceàniques, poden distingir-s´hi diversos ambients sedimentaris. -Litoral. Correspon a la zona compresa entre línies de marea. -Nerític. És situat damunt la plataforma continental. -Pelàgic. Es localitza als grans fons marins.

5


1.2.- La meteorització. Sánomena meteorització el procés per mitjà del qual les roques es parteixen i es descomponen pel fet déstar exposades constantmen als agents atmosfèrics. La carcterística essencial dáquest procés de meteorització és que afecta les roques in situ, és a dir, sense haver sofert transport: quan té lloc això, es parla dérosió. La meteorització transforma les roques compactes en un mantell residual finament fragmentat que pot ser transportat pels agents geològics externs. Hi ha dues formes principals de meteorització: la mecànica i la química. A causa de la meteorització mecànica es produeix només la disgregació de les roques, mentre que a causa de la meteorització química s´hi originen també variacions de la composició química. Que hi actuïn un tipus o un altre de meteorització, o ambdós simultàniament, depèn del clima i de la roca. En general, quan la roca ja és disgregada, sáltera més fàcilment perquè exposa una superfície més gran a látac químic. 1.2.1.- La meteorització mecànica. La meteorització mecànica consisteix en la disgregació de les roques, però sense que en variï la composició química. Es produeix fonamentalment per alguna dáquestes causes: -Efecte de la dilatació per descompressió.Es produeix en roques que, formades a línterior de la Terra, quan arriben a la superfície experimenten una dilatació a causa de la menor pressió a què són sotmeses. Aleshores es formen blocs de mides molt diferents. Trobem exemples dáquest fenomen al rocam dels blocs granítics del Priorat i Serra del Port, etc. -Escalfament i refredament de les roques. Té lloc en indrets dálta muntanya i al desert. El contrast entre les temperatures diürnes i les nocturnes provoca dilatacions i contraccions brusques de les roques. Per repetició dáquest procés, es produeixen petites fractures a la roca que acaben partint-la. -Glaç-desglaç. A les esquerdes de les roques hi entra aigua, que, quan es glaça, augmenta de volum i exerceix un efecte de tascó que, a causa de la pressió, contribueix a partir-les. -Les arrels de les plantes, quan séndinsen, duen a terme un treball de dilatació similar al que acabem désmentar. -Els animals sapadors, com els talps i una multitud dínvertebrats que viuen sota el sòl, contribueixen també a aquest tipus de meteoritzaciómitjançant la construcció de galeries. 1.2.2.- La meteorització química. A causa de la meteorització química es produeix lálteració dels minerals que componen la roca. La destrucció química de les roques és més gran en climes humits amb temperatures elevades i variacions climatològiques diàries o estacionals poc pronunciades (climes equatorials). Lágent principal dáquest tipus de meteorització és láigua. Alguns components se separen de les roques per simple dissolució química. Altres minerals experimenten alteracions químiques per reacció amb láigua o amb els compostos que aquesta transporta en dissolució. Entre aquests diversos processos podem esmentar els següents: -Oxidació. Les roques sálteren per lácció de lóxigen que hi ha dissolt en láigua, que es combina amb els diversos elements que formen els minerals. Això els proporciona un aspecte esponjós i un color més groguenc. Lóxidació és molt espectacular als minerals de ferro, per bé que també té lloc en altres minerals. Per exemple, els colors groguencs dels granits són provocats per lóxidació del ferro de la mica negra (biotita). -Hidròlisi. És la descomposició dels minerals per lácció de láigua. Així, quan un granit es meteoritza en clima humit, la mica i el feldespat sálteren i es transformen en argila, mentre que el quars no alterat queda com arena. -Carbonatació. La calcària és insoluble en aigua, però quan aquesta porta CO2 dissolt es forma bicarbonat de calci, Ca(HCO3)2 , que és soluble en aigua i és arrossegat per ella. La reacció és la següent: CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2 Calcita + anhidrid carbònic + aigua ↔ Bicarbonat de calç -Acció dels éssers vius. Alguns organismes com les bactèries, els fongs, els líquens, etc. produeixen amb la seva activitat diverses substàncies de caràcter àcid que ataquen químicament les roques.

6


1.3.- Acció geològica de les aigües continentals Láigua dels núvols pot caure sobre la superfície terrestre en forma de pluja, de neu, de pedra o de calamarsa, segons les condicions climatològiques. Aproximadament un 5-10 % dáquesta aigua de pluja séscola en forma de corrents superficials. Un altre 5-10% sínfiltra i el 80 - 90 % torna a látmosfera en forma de vapor. Les aigües continentals es poden agrupar així: -Superficials líquides. Poden ser sense curs fix, com les aigües salvatges, o amb curs fix, com els torrents i els rius. -Superficials sòlides. Sòn les glaceres. -Subterrànies. Les emmagatzemades en aqüífers. 1.3.1.- Les aigües salvatges Les aigües salvatges o de torrentera procedeixen de láigua de la pluja o del desglaç i discorren sense llit fix. La seva acció és especialment intensa sobre roques formades per materials solts o que estan molt meteoritzades. Lácció erosiva de les aigües de torrentera depèn del pendent del terreny i de la naturalesa de la roca, i té una importància més gran a les zones àrides, on la vegetació no protegeix els vessants. Láigua de la pluja, quan séscola pels vessants, hi produeix solcs dérosió. Si discorre sobre roques toves, com les argiles, hi provoca solcs profunds i estrets,separats entre ells per pronunciades crestes. Són els anomenats xaragalls. 1.3.2.- Els barrancs Els barrancs o torrents són lleres excavades per láigua en vessants amb un pendent pronunciat, que romanen secs una gran part de lány. Es poden formar amb aigua de la pluja i del desglaç dúna glacera. A les regions mediterrànies láigua forma rambles, que són lleres o llits de riu de fons ample i pla, amb pendent poc pronunciat. Les rambles romanen eixutes gairebé sempre, però transporten una gran quantitat dáigua en èpoques de fortes pluges torrencials. Hom hi distingeix: Són els torrents típics de les latituds mitjanes i s´hi poden distingir tres zones: a.- La conca de recepció és la zona alta del torrent, té forma démbut i és on es recullen les aigües de torrentera. En aquest tram, hi predomina lérosió i lárrancada de materials. b.- El canal de desguàs és la llera excavada al vessant; hi és més important el transport, per bé que lérosió també hi és intensa. Els materials arrossegats per láigua excaven al fons cavitats anomenades olles; si aquestes tenen grans dimensions sánomenen marmites dels gegants. c.- El con de dejecció es forma quan arriba la llera a la plana o vall principal i disminueix de manera brusca el pendent; això produeix la sedimentació dels materials en reduir-se la velocitat de láigua. Els materials que formen el con de dejecció tenen mides i formes diverses i es troben en un desordre total.

1.3.3.- Acció geològica dels rius Els rius són cursos dáigua que tenen llera o llit fix i cabal permanent. El seu cabal, o volum dáigua que transporten (mesurat en metres cúbics per segon), pot variar segons léstació de lány i la pluviositat. El poder erosiu i de transport dún riu depèn del pendent i del cabal. Els rius transporten els còdols de mida més gran per arrossegament. Quan la força de láigua és més gran, per exemple, durant les crescudes, els còdols poden saltar, bo i partint-se. Els sediments que tenen una mida com la sorra poden ser transportats per saltació. Els materials més fins, com lárgila, són transportats en suspensió. Els rius també transporten altres materials per dissolució i per flotació.

7


El riu té el màxim poder dérosió i de transport a la capçalera, situada a les muntanyes, on el pendent és més fort. L a força de láigua i els materials que transporta erosionen el fons i hi escaven un llit profund, la qual cosa produeix una vall en forma de "V". Quan el riu abandona la muntanya i passa per zones de pendent menys pronunciat, porta més cabal i més càrrega de sediments, ja que recull láigua dels afluents. El llit és més ample. A causa del poc pendent, el riu pot divagar i descriure amplies corbes anomenades meandres.

A prop de la desembocadura el pendent és mínmi. El riu hi diposita una gran part de la seva càrrega i corre sobre els seus propis sediments. Es poden produir dos tipus de formacions geològiques: deltes i estuaris. Els deltes: Són dipòsits de sediments fluvials de forma triangular. Normalment es formen en costes arrencades, no gaire profundes, amb marees i corrents poc pronunciats. Els rius deixen gran quantiatat de materials, al.luvions, a la mateixa desembocadura, que poden arribar fins i tot a tancar-la. En aquest cas, el riu es veu obligat a obrir-se pas tot formant un seguit de braços, llacunes, maresmes, aiguamolls, etc. Són exemples de delta el del Nil, el de lÉbre i el del Llobregat. Els estuaris: Tenen forma d’embut i normalment s’originen en costes obertes, amb marees i corrents importants. Una part important dels materials són allunyats de la desembocadura i formen dipòsits de sorra i de fangs submarins; a vegades aquests diòsits produeixen fons elevats o barreres i poden ser un obstacle per a la navegació. Un exemple d’estuari el tenim a la desembocadura del Tajo i la falca marina a la desembocadura del riu Ebre

8


1.3.4.- L'aigua es filtra a través del sòl: el carst L'aigua de la pluja o de qualsevol altra procedència (rius, llacs, glaceres) es pot filtrar a través del sòl

Els factors que influeixen en la quantitat d'aigua que s'infiltra o que s'escola pels pendents són: la

naturalesa de la roca, el pendent del terreny, l'evaporació i la vegetació.

Les roques poden ser permeables o impermeables segons que deixin passar o no l'aigua a través

seu. Les primeres són poroses, amb un gran nombre de buits entre els components de la roca.

Les roques sedimentàries on l'aigua pot produir erosió subterrània s'origina un relleu característic

anomenat carst (de Karst, regió de Iugoslàvia on s'ha definit aquest relleu).

Les roques que originen el carst són sals, guixos, dolomies i sobretot calcàries, en què es produeix el

màxim desenvolupament. El massis del Port evolucionarà amb el temps, tot passant per les següents

etapes:

Primera fase: erosió superficial externa

9


L'aigua de la pluja forma unes superfícies rugoses al terreny, que pren un aspecte esponjós, amb

petits solcs i crestes anomenats lapiaz o rasclers.

Com que les roques calcàries normalment estan fissurades, l'aigua penetra per les esquerdes i les

eixampla i hi forma desguassos. A vegades es transformen en pous profunds anomenats avencs. Quan les

parets del avencs s'enfondre'n, s'hi originen unes cubetes arrodonides que reben el nom de dolines;

aquestes cubetes poden contenir argila vermella (terra rossa), que és molt fèrtil. Ocasionalment aquesta

argila n'obstreuix el desguàs i la dolina s'omple d'aigua

Segona fase: erosió interna L'aigua que circula a l'interior del massís càrstic ho fa a través de les esquerdes i superfícies de

separació dels estrats. La dissolució de la roca calcàries eixampla les esquerdes fins a formar galeries,

passadissos horitzontals o inclinats a favors dels plans, d'estratificació que poden arribar a tenir centenars

de quilòmetres de longitud. Si les galeries s'eixamplen i assoleixen grans dimensions es formen coves.

El procés de dissolució continua en profunditat fins que l'aigua arriba a un nivell de roques

impermeables, per exemple argiles; aleshores s'hi forma un cabal subterrani, que pot sortir a l'exterior en

forma de riu o deu.

A l'interior de les coves de carbonat de calci (CaCO3) precipita i forma estalactites, estructures que

pugen del sostre, i estalagmites, formacions verticals situades al sòl. Quan s'uneix una estalactita i una

estalagmita es forma una columna.

Tercera fase: l'esfondrament del carst Aquest procés conclou amb la disgregació i l'enfonsament de la part superior del carst, quedant al

descobert les coves i les galeries. Un exemple de carst molt evolucionat és la Ciudad Encantada de Conca.

10


1.4.- L'acció geològica del mar L'acció modeladora dels mars i dels oceans sobre les costes és d'una gran importància, tenint en

compte que els oceans ocupen les tres quartes parts de la superfície terrestre.

L'acció geològica que fa el mar prové fonamentalment dels moviments de l'aigua.

a) Ones. Moviments ondulatoris de l'aigua produïts pel vent.

b) Marees. Moviments periòdics d'elevació i de descens del nivell del mar que se solen produir com a

terme mitjà cada dotze hores. Aquests moviments d'ascens plenamar, i de descens, baixamar, són

provocats per l'atracció que exerceixen la Lluna i el Sol sobre la Terra.

c) Corrents marins. Desplaçaments de grans masses d'aigua al si dels oceans, a causa de

diferències de densitat, originades, alhora, per diferències de temperatura o de salinitat.

L'acció erosiva la duen a terme, sobretot, les ones quan topen directament contra la costa. Cal

afegir-hi, a més, la pressió de la massa d'aire comprimida entre l'ona i la costa, que actua a les esquerdes i

ranures de la roca, i els materials transportats, fragmentats de roques, que, en copejar els penya-segats, els

van destruint a poc a poc per la base. D'una manera complementària actuen les marees i els corrents

marins

En la destrucció de la costa, hi intervenen també la meterorització, les fractures, la disposició dels

estrats i les roques. Amb roques calcàries, els penya-segats es destrueixen amb dificultat: en canvi, si els

materials són tous, com les argiles, els penya-segats es destrueixen fàcilment.

Durant el transport i la sedimentació litoral, els materials solts es dipositen seleccionats per mides:

els grossos resten al peu dels penya-segats; uns altres són transportats:

a) Platges. Són acumulacions de sorra i còdols que es formen a les zones costaneres protegides de

l'onatge.

b) Cordons litoral. A les zones de poca profunditat, els materials detrítics es dipositen paral·lels a la

costa i a una certa distància d'aquesta. Formen acumulacions que poden quedar per sobre del nivell del mar

durant la marea baixa. La barra del trabucador.

c) Fletxes. Són cordons litorals que tenen un extrem unit a la costa; a vegades poden arribar a tancar

una badia i formar una albufera o llacuna litoral. Quan els sediments detritis s'estenen entre la costa i un

illot i tots dos resten units es forma un tombolo. Com a exemples de tomboli, es poden esmentar el de

Penyíscola i, com a exemple de bassa litoral, l'Encanyissada.

11


1.5.- L'acció geològica del vent. L'acció erosiva és deguda a la força del vent i a les partícules sòlides que du en suspensió. Si actua

sobre materials solts s'anomena deflació, i si ho fa sobre materials compactats rep el nom de corrosió.

a) La deflacció és l'efecte d'escombratge que afecta les partícules soltes que es troben sobre la

superfície del sòl. Quan el ven assoleix una certa velocitat és capaç d'arrossegar o aixecar partícules

sòlides.

b) La corrosió és l'efecte de desgast que produeix el vent, carregat de sorra, sobre materials

compactes. Si aquesta acció té lloc sobre materials durs hi homogenis, s'hi produeix el poliment de les

seves superfícies. Però en roques més toves i heterogènies hi provoca una erosió diferencial anomenada

alveolar, que té aquest nom a causa de les cavitats que es produeixen a les roques quan hi fan impacte els

grans de sorra.

c) El trasnsport, com que el vent només pot transportar les partícules de sorra fins a una

determinada altura, la corrosió té lloc sobretot a pocs metres del sól. El transport eòlic es realitza de tres

maneres diferents, fonamentalment segons el pes de les partícules transportades i la força del vent;

suspensió, saltació i reptació.

d) La sedimentació, quan disminueix la velocitat del vent, les partícules que transporta es dipositen

en funció de la seva mida, de més grosses a més fines. Els dipòsits produïts pel vent són molt variats:

Arrissaments: Són ondulacions d'arena de pocs centímetres d'amplada, freqüents a les arenes

litorals. S'originen quan el transport es realitza per saltació.

Dunes: La sorra s'acumula quan troba algun obstacle i orgina un primer nucli que creix a mesura que

s'hi produeixen aportaments successius de sorra.

Les dunes presenten un pendent suau en la direcció del vent, anomenat sobrevent, que és per on

ascendeixen els grans de sorra, i un pendent més pronunciat en sentit oposat al vent, anomenat sotaven,

per on llisca la sorra tot formant remolins. Les dunes són estructures inestables que evolucionen segons la

intensitat i la direcció del vent.

12


2.- LES ROQUES

Una roca es pot definir com una associació de minerals que es poden resentar.

- Units, com en el granit.

- Cimentats, com en el gres.

- Solts, com en el caoli.

Les roques estan formades per diversos minerals en distintes proporcions: per exemple, el granit té

quars, feldspats i mica; en canvi, el gres està format majoritàriament per grans de quars.

2.1.- Classificació de les roques Les roques es classifiquen segons el seu origen. Una roca d'una classe es pot convertir en una altra

de diferent segons les condicions a què estigui sotmesa. Els grups principals de roques són aquests:

a) Roques magmàtiques o ígnies. S'han format a partir d'un magma incandescent. Si el magma se

solidifica a l'interior de la Terra origina les roques plutòniques; si se solidifica a l'exterior, les roques

volcàniques.

Les roques volcàniques es formen quan la lava que emeten les erupcions volcàniques se solidifica

ràpidament a la superfície. El basalt és la roca més representantiva. Les roques plutòniques són les que

produeix el magma que s'ha solidificat molt lentament i sota terra. Els minerals queden soldats uns amb els

altres i tota la roca és cristal·lina. El granit és la roca més característica.

b) Roques sedimentàries. S'han format en una conca de sedimentació a partir dels productes

resultants de l'acció dels agents geològics externs sobre les roques de superfície terrestre

Dins l'apartat de les roques sedimentàries s'hi han d'incloure les roques formades per acumulació de

restes d'essers vius, tant animals com vegetals.

c) Roques metamòrfiques. Es formen quan les roques sedimentàries queden colgades a una

profunditat molt gran. A causa de l'augment de la pressió i de la temperatura es modifica la composició

mineralògica i la disposició espacial dels minerals, i així la roca adquireix un aspecte molt diferent. Les

pissarres, el marbre i la quarsita són roques metamòrfiques

13


¿Què és una làmina prima? Una làmina prima és una secció de roca de 35 microns de gruix. Aquest grups permet que la pugui

travessar la llum que procedeix d'un microscopi petrogràfic.

D'aquesta làmina, i gràcies al microscopi, se'n pot observar la composició mineralògica, la forma dels

cristalls i la relació que hi ha entre els minerals, o sigui la textura.

A la secció de gabre vista al microscopi s'hi observa que tots els minerals estant units entre ells. Les

olivines són els de color verd, els piroxens són grogosos i els minerals grisos amb ratlles negres són

plagiòclasis.

Les roques són agregats de minerals en equilibri físico-químic. Poden estar formades per una espècie

mineral o per diverses.

2.2.- Les roques sedimentàries

Les roques que es formen a la superfície terrestre s'anomenen roques sedimentàries. Formen part

d'aquestes roques les calcàries, el gres, l'argila, el guix, etc, que ens són molt familiars perquè abunden

molt i són útils.

Les roques sedimentàries es formen a les conques de sedimentació molt amples, situades gairebé

sempre al mar. Es disposen en capes horitzontals anomenades estrats.

Els sediments les roques que sorgeixen als continents quan es meteoritzen i s'erosionen es descomponen en petits

fragments anomenats sediments.

La meteorització produeix disgregació i alteració química, i per això es poden formar minerals nous i

es poden dissoldre algunes substàncies. Aquests materials són transportats per diversos agents geològics

com ara el vent, el glaç i l'aigua. Posteriorment són dipositats a les conques de sedimentació, que solien

estar situades molt lluny de lloc de procedència dels sediments.

Tipus de sediments Els sediments poden ser:

a) Grans, de diverses mides. Procedeixen de l'erosió de roques superficials. Quan aquestes

partícules s'acumulen es formen les anomenades roques detrítiques.

b) Restes d'éssers vius que han format un esquelet mineralitzat a partir de les substàncies hi ha

dissoltes a l'aigua. Esdevenen roques d'origen biològic que s'anomenen organogèniques.

c) Substàncies dissoltes que poden precipitar i formar partícules sòlides que constitueixen les

roques de precipitació química.

Les conques de sedimentació.

Les conques de sedimentació són extensions molt amples situades als oceans, tot i que també es

poden localitzar als llacs o a la llera dels rius. Si les condicions de sedimentació canvien d'un lloc a l'altre de

la conca o al llarg del temps, es formen unes roques sedimentàries de textura i de composició diferents.

14


La diagènesi

La diagènesi és el conjunt de transformacions que tenen els minerals dipositats a les conques de

sedimentació fins que es transformen en roques sedimentàries.

Les transformacions per les quals passen els sediments són les següents:

a) Primer de tot es produeix una compactació a causa del pes dels materials acumulats. Així va

disminuint progressivament el nombre de porus que hi ha entre els materials i s'elimina l'aigua que tenen.

b) Posteriorment se cimenten els minerals solts quan precipiten algunes substàncies, com ara

carbonats, sílice, etc., dissoltes a l'aigua que contenen els sediments.

c) Finalment, es produeixen diverses reaccions químiques que, juntament amb l'augment de la

pressió i de la temperatura, fan que sigui possible la formació de minerals nous. La diagènesi es produeix

en unes condicions ambientals de 200ºC de temperatura i 2 quilobars de pressió.

Un cop dipositats en capes, els sediments passen per una sèrie de transformacions que els

converteixen en roques.

Tipus de roques sedimentàries Els sediments dipositats a les conques són constituïts per partícules sòlides impregnades d'aigua.

Aquestes partícules tenen una composició química molt diversa, i per això generen diversos tipus de roques

sedimentàries.

2.2.1.- Les roques detrítiques

Les roques detrítiques són constituïdes per fragments que procedeixen de l'erosió d'altres roques.

Aquests fragments, que s'anomenen clasts poden ser de mides molt diverses. Poden estar solts, com ara

l'arena, o units per un ciment, com per exemple el gres

El ciment arriba a la conca de sedimentació després del clats, i la seva composició és molt diversa.

Per exemple, pot ser: carbonat, argilós, silici, ferruginós, etc.

Tipus de roques detrítiques Tenint en compte la mida del gra, les roques detrítiques es classifiquen en tres grans grups:

a) Els conglomerats són formats per còdols d'una mida superior a 2 mm. Són molt freqüents els que

fan uns quants centímetres i més rars els que són molt grans, que s'anomenen blocs. Bretxes, si els clasts

són cantelluts, cosa que indica que han tingut poc transport. ________

b) Les arenes són les roques detrítiques que tenen uns grans la mida dels quals és compresa entre 2

mm i 1/16 de mil·límetre. La roca més abundant d'aquest grup de les arenes és el gres, format per grans de

quars cimentats. ________

c) L'argila és la roca sedimentària més abundant de la superfície terrestre. És formada per

l'acumulació de grans de minerals laminars microscòpics que fan menys d'1/16 de mil·limetre. Químicament

aquest minerals laminars són silicats d'alumini i provenen de l'alteració de roques magmàtiques i

metamòrifques. ________

El fang argilós, que és transportant pels rius se sedimenta al mar, es transforma en una roca pel

procés de compactació. D'aquesta manera, una capa de fang de 10 metres es pot convertir en un estrat

rocós d'un metre de gruix.

15


2.2.2.- Les calcàries

Les calcàries són roques constituïdes essencialment per calcita, carbonat càlcic, i s'identifiquen

fàcilment perquè produeixen efervescència quan se'ls posa àcid clorhídric al damunt.

Tipus de calcàries Segons l'origen, les calcàries es poden classificar en quatre grups:

a) Les calcàries d'origen orgànic, són roques formades per restes d'ésser vius que viuen al mar o

en aigua dolça. Aquests organismes, com les algues, els coralls, els mol·luscos, els equinoderms, els

foraminifers, etc., tenen la conquilla o l'esquelet de carbonat càlcic. Quan moren, l'acumulació de les restes

forma una mena de fang que, per compactació i cementació, es transforma en una roca. ________

b) Les calcaries de precipitació química són roques que es formen per precipitació de la calcita

dissolta en aigua quan es modifiquen les condicions físico.químiques del medi. Pertanyen a aquest grup de

roques:

- Els travertins es formen quan la calcita precipita sobre una superfície rocosa o sobre herbes o

fulles. Aquestes toves tenen un aspecte característic perquè s'hi conserven les formes i les empremtes dels

nervis de les fulles. Quan la calcita es diposita sobre fulles s'hi poden observar uns forats allargats que

corresponen als lloc que ocupava la planta, que s'ha destruït. ________

- Les estalactites i les estalagmites. Són estructures que es formen a dins de les coves de zones

calcàries. ________

c) Les margues, són argiles o materials detrítics molts fins amb un elevat contingut de carbonat

càlcic- ________

2.2.3.- Les roques salines o evaporites

Les roques salines es formen per precipitació química als llacs de la costa o a l'interior. Entre

aquestes roques hi ha els clorurs de sodi, de potassi, de magnesi, i el guix, que és sulfat càlcic hidratat.

Tipus de roques salines

Les roques salines més importants són: Els clorurs que cristal·litzen quan s'evapora l'aigua, en un

llac del litoral o en una badia que és alimentada contínuament pel mar. Destaquen la sal gemma o clorur

sòdic i la silvina o clorur potàssic. El guix, es forma per evaporació de l'aigua dels llacs interior alimentats

per rius que recullen l'aigua que s'escolla pels vessants. ________

2.2.4.- Les roques energètiques

El carbó s'origina per descomposició e vegetals terrestres, fulles, fustes, escorces, espores, etc., que

s'acumulen a les zones pantanoses o marines de poca profunditat. ________

El petroli és un liquid fosc que desprèn una olor forta i que és més lleuger que l'aigua. Es format per

una barreja d'hidrocarburs sòlids, líquids i gasosos. Es forma a les conques marines poc profundes, que és

on proliferen grans quantitats d'éssers microscòpics que formen el plàncton. Quan moren els

microorganismes que formen el plàncton s'acumula una gran quantitat de matèria orgànica, que queda entre

el fang del fons de la conca sedimentària.

16


17


3.- ELS ESTRATS Els agents geològics externs arrosseguen els materials des de les zones on han estat erosionats fins

a les conques de sedimentació. Allà és dipositen en capes paral·leles i horitzontals, d'un gruix desigual,

anomenades estrats.

A mesura que els materials es van acumulant els uns sobre els altres, es forma una successió

d'estrats que constitueix una sèrie estratigràfica.

Un estrat és una capa de roca delimitada per superfícies planes; la part superior s'anomena sostre i

la part inferior mur. La distància entre el sostre i el mur és la potència o el gruix.

Si hi ha unes forces internes que actuen sobre els estrats, aquest deixen de ser horitzontals, i per

determinar-ne la posició s'han de fer servir dos valors; la direcció i el cabussament

a) La direcció és l'angle que forma la línia de l'estrat (intersecció de l'estrat amb el pla horitzontal

imaginari) amb el nord geogràfic.

b) El cabussament és l'angle que forma l'estrat amb el pla horitzontal imaginari.

Principi de la superposició dels estrats. Avui ja és evident que les capes més modernes se situen sobre les més antigues, perquè els primers

sediments que arriben a una conca constitueixen el primer estrat i ocupen la base de la sèrie estratigràfica.

No obstant això, una cosa tant senzilla com aquest fet no es va determinar fins al segle XVII, quan STENO,

després de molts estudis, ho va enunciar com el principi de la superposició dels estrats.

Aquest principi bàsic de l'estratigràfica, la ciència que estudia la successió dels sediments o estrats,

n'implica un altre, el principi de successió faunística, que determina que els fòssils dels estrats superiors

són més moderns que els fòssils dels estrats inferiors.

El principi de la superposició no es pot aplicar sempre. Només serveix per als estrats que mantenen

una posició idèntica a la de la seva formació, però no es compleix si s'ha produït algun procés tectònic a les

roques que n'hagin modificat la posició original.

Principi de l'actualisme

18


De fet, s'ha trobat que algunes de les més antigues roques conegudes es van formar de la mateixa

manera que determinades roques modernes. De manera que el present pot utilitzar-se per interpretar el

passat; el principi de l'actualisme o de l'uniformisme, és la primera doctrina fonamental de la Geologia.

Hom pot observar la formació de còdols en una platja moderna i el coneixement adquirit mitjançant

aquesta observació pot servir per arribar a la conclusió que una roca semblant, però antiga, va poder

formar-se en una platja antiga. Per tant, en l'estudi de les roques tenim que tractar no sols dels seus

caràcters primaris, que són els que indiquen el seu procés de formació, sinó també d'aquells caràcters.

secundaris que els han estat imposats durant la seva història subseqüent.

19


4.- ELS FÒSSILS

Els fòssils són les restes mineralitzades d'éssers vius, animals o vegetals, i també les petjades o les

marques de la seva activitat vital. Són restes d'organismes que han quedat englobats en els estrats de les

roques sedimentàries. Cada estrat o grup d'estrats té un nombre determinat de fòssils que són característics

i únics d'aquella època. El procés mitjançant el qual la matèria orgànica es transforma en inorgànica

conservant l'estructura s'anomena fossilització. La ciència que s'ocupa d'estudiar-la és la Paleontologia

El valor biològic dels fòssils Els fòssils ens permeten conèixer les espècies extingides, i, sobretot, ens permeten saber com han

evolucionat a través del temps. Així ens poden reconstruir les diverses línies evolutives d'animals i de

vegetals i descobrir-ne el parentiu que tenen amb les formes actuals.

Sovint en un mateix jaciment s'hi solen trobar associats diversos gèneres i espècies de fòssils, fet que

ha permès conèixer en general les condicions ecològiques del medi on van viure.

El valor geològic dels fòssils

Des del punt de vista geològic, el valor principal dels fòssils és cronològic. La presència d'un

determinat fòssil indica l'edat aproximada de la roca.

Així, si troben unes calcàries amb ammonits i unes pissarres amb trilobits, sabem que les pissarres

són més antigues que les calcàries perquè els triobits van viure i es van extingir abans que evolucionessin

els ammonits.

Tipus de fòssils Les restes d'animals i de vegetals que es fossilitzen són les parts dures i menys alterables, com ara

els ossos, les petxines, les closques, les dents, etc. Altres vegetals, però l'animal i les seves restes han

desaparegut completament i en queda la figura impresa a la roca, com un motlle, que és el que passa

sovint amb les petxines. També s'han trobat impressions fòssils d'òrgans tous de cucs anèl·lics, de

calamars, de meduses, etc., així com rastres, petjades i tubs o galeries, restes de l'activitat d'alguns éssers

vius.

Normalment no se solen fossilitzar animals sencers si no hi ha unes condicions especials que els

permetin quedar entre materials com l'asfalt, la resina o la toba, que els conserven i no es podreixen. També

pot passar si han mort per congelació.

S'han trobat insectes i aràcnids dins d'ambre, rinoceronts a l'asfalt i mamuts congelats en terres

siberianes

20


21


22


23


5.- LES DEFORMACIONS DE LES ROQUES Les forces que es generen a l'interior de la Terra com a conseqüència dels processos geològics

interns afecten la superfície terrestre i deformen les roques corticals.

El tipus de depén de la intensitat de la força i el temps durant el qual actua. Altres condicions són: la

naturalesa de la roca i el lloc on es produeix la deformació, sigui en superfície o en profunditat.

Les roques poden tenir dues respostes diferents davant de les forces deformadores:

- Partir-se i formar diàclasis i falles. Mostren comportament fràgil.

- Plegar-se i formar plecs. Mostren comportament dúctil.

5.1.- Les falles i diàclasi Si sobre les roques actuen forces d'una intensitat molt gran, l'esforç es va acumulant i arriba un

moment en que es parteixen.

Si els blocs que queden després del trencament es desplacen l'un respecte a l'altre, es produeix una

deformació anomenada falla

Una falla es pot moure en diversos moments al llarg del temps, durant milions d'anys. Cada vegada

que la falla es reactiva ho fa bruscament i a sotragades. Com a conseqüència d'aquest reactivament es

produeix un terratrèmol.

Elements d'una falla. En una falla hi podem veure aquests elements:

a) El pla de falla. És la superfície sobre la qual es produeix el trencament.

b) Els blocs de falla. Són els blocs desplaçats segons el pla de falla.

c) El salt de falla. És el desplaçament entre dos punts que estaven units abans de produir-se la

fractura. A vegades es pot veure en el terreny com un desnivell més o menys brusc anomenat escarpament

de falla. Al pla de falla es produeix una fricció entre els dos blocs i les roques queden triturades, o sigui que

són fàcilment erosionables

Tipus de falles

Podem definir tres tipus de falles segons el sentit del desplaçament dels blocs i el sentit de la força

que les produeix

a) Falles normals. Un dels blocs s'enfonsa en relació amb el pla de falla. Es produeix per moviments

de distensió i es caracteritzen perquè hi ha un augment de la superfície total del terreny.

b) Falles inverses. Un dels blocs puja en relació amb el pla de falla. Es generen per forces de

compressió i per això es produeix una disminució del terreny

c) Falles de direcció. Els blocs es desplacen horitzontalment i el pla de falla és vertical. Es

produeixen per forces que actuen en la mateixa direcció en sentit contrari.

El trencament horitzontal es pot allargar centenars de quilòmetres i el desplaçament lateral es pot

produir durant milers d'anys.

24


Les diàclasis

Les diàclasis són les fractures en que no es produeix cap desplaçament entre els blocs.

Algunes es produeixen al mateix temps que es forma la roca. Per exemple, els basalts es parteixen

en columnes hexagonals que es formen perquè la lava es parteix verticalment quan es va solidificant per

refredament

En el granit les diàclasis estan disposades en tres direccions perpendiculars, i això fa que la roca es

parteixi en blocs més o menys regulars.

Quan la meteorització actua aquests blocs s'arrodoneixen i produeixen les boles, tan característiques

dels paisatges granítics. Aquests sistema de diàclasis el fan servir els picapedrers per separar més

fàcilment uns blocs del altres

També es poden formar diàclasis per esforços tectònics de la mateixa manera que es generen les

falles. Aquest diàclasis s'anomenen tectòclasis.

5.2.- Els plecs Els plecs són ondulacions dels estrats que es produeixen quan hi actuen les forces que deformen

plàsticament les roques sense arribar a partir-les. Les dimensions dels plecs poden anar des de pocs

mil·límetres fins a uns quants quilòmetres.

Origen dels plecs El mecanisme de formació dels plecs és més difícil d'explicar que el de la formació de les falles,

perquè si bé es pot entendre fàcilment que una roca dura es pot partir si actua una força sobre ella, queda

lluny de la nostra lògica que aquesta roca es pugui "doblegar" com si fos plastilina.

Si volem entendre com una roca dura i fràgil es pot flexionar hem de tenir presents les condicions en

què es produeix la deformació:

a) Es produeix a una gran profunditat, on la pressió i la temperatura són molt altes. Aquestes

condicions donen a les roques una plasticitat que n'afavoreix el plegament.

b) El temps durant el qual actua la força deformadora ha de ser d'uns quants milions d'anys perquè

es formi un plec.

c) La presència d'aigua i de gasos entre els sediments afavoreix la deformació, perquè dona més

plasticitat a la roca.

Elements d'un plec Els elements d'un plec són els següents:

a) La xanera és la zona de màxima curvatura de l'estrat.

b) Els flancs són les parts laterals del plec a un costat i a l'altre de la xarnera.

c) El nucli és la zona més interna del plec.

d) El pla axial és el pla imaginari que passa per les xarneres dels estrats que constitueixen el plec.

e) L'eix del plec és la intersecció del pla axial amb la superfície del terreny.

f) La direcció és l'angle que forma l'eix del plec amb el nord geogràfic

Tipus de plecs

25


La posició del plec és determina pel pla axial; tenint en compte això, els plecs poden ser rectes,

inclinats i tombats i ajaguts segons que el valor de l'angle que forma el pla axial amb el pla vertical variï

de 0º a 90º

Quan un plec es contrau cap a baix i els materials més antics estan situats al nucli s'anomena

anticlinal. Si la concavitat és cap a dalt i al nucli hi han quedat els materials més moderns, és un plec

sinclinal. Molt sovint els plecs els trobem associats formant sèries de plets anticlinals i de plecs sinclinals.

Si observem detalladament les capes dels plecs podem veure que en alguns casos es manté el gruix

al llarg de tot l'estrat i que, a més, aquests es disposen en capes concèntriques. Constitueixen els plecs

paral·lels.

En altres casos, si es modifica el gruix de les capes, es parla dels plecs similars

Si les formes de compressió continuen actuant sobre els materials que ja s'han plegat, aquests es

trenquen i, quan llisquen sobre el pla de fractura, es desplacen molts quilòmetres. Són els anomenats

mantells de corriment.

26


BIBLIOGRAFIA

ANGUITA, E (1988). Origen e historia de la Tierra. Ed. Rueda, Madrid. BERRY, L.G. y MASON, B. (1966). Mineralogia. Ed. Aguilar (Madrid). BOWLES, J.E. (1996). Foundation analisys and design. McGraw-Hill CASTELFRANCHI, G. (1951) " Prodigios de la técnica en el mundo de hoy". Ed. Hoepli, Científico Médica. HALLAM, A. (1985). Grandes controversias geológicas. Ed. Labor. MERRITTS, D. et. al (1997). Environmental Geology. Ed. Freeman and Co. (USA). M.O.P.U. (1995). El libro del agua. Madrid. SUÁREZ, L. y REGUIRO, M. (1997). Guía ciudadana de los riesgos geológicos. I.C.O.G ARAÑA, V. y CARRACEDO, J.C (1978). Los volcanes de las Islas Canarias. Ed. Rueda JORDA, J.F. (1998). Tectónica de Placas. Ed. Santillana. ARCHE, A. (1989) Sedimentología, Vols. I y II. Colecció Nuevas Tendencias, v. 11 y 12. Consejo Superior de Investigacions Científicas, Madrid. DAVIS, G.H. y REYNOLDS S.J.(1996) Structural Geology of Rocks and Regions. Ed. J. Wiley IBAÑEZ, S y PORRES, J. A. (eds.) (2001). El Agua Subterránea: Prospecció, captació y repercusions en la obra civil. Univ. de Burgos. MIALL,A.D. (1990).- Principles of sedimentary basin analysis. Springer Verlag. REGUANT,S. (1986).- Geología Histórica. Ed. Ketres READ, H.H., WATSON, J. (1978) Introducción a la geología. Ed. Alhambra

Documents

INTRODUCCIÓ A LA GEOLOGIA - xtec.cat · Les aigües salvatges o de torrentera procedeixen de l´aigua de la pluja o del desglaç i discorren sense llit fix. La seva acció és especialment