Les roques Introducció 1. Concepte de roca roca substància natural inerta constituïda per dos o més tipus de minerals o de mineraloides mineraloides

Transcripción

1 Les roques Introducció. Quan anem a la muntanya el que veiem no són minerals sinó roques. Això és perquè els minerals més abundants de l'escorça no son els metàl lics sinó els silicats i els carbonats, i aquests generalment no es troben aïllats sinó formant roques. Per això és tan important conèixer els diferents tipus de roques. A més, cal conèixer els principal tipus de roques perquè les roques ens són molt necessàries per la construcció de cases, carreters, ponts i per obtenir energia, com passa amb el carbó i el petroli. En aquest capítol es comenten els diferent tipus de roques, com s'han format i per a què les utilitzem. 1. Concepte de roca. Una roca és una substància natural inerta, és a dir, no viva, que està constituïda per dos o més tipus de minerals o de mineraloides. Per exemple, la roca anomenada granit, està composta per tres tipus de minerals anomenats quars, feldspat i mica. En moltes roques, les partícules de cada mineral són tan petites que no es distingeixen les unes de les altres a simple vista, per la qual cosa sembla que estiguin constituïdes per un sol tipus de mineral. Això no obstant, quan se'n fa una anàlisi o una observació amb el microscopi es pot comprovar que hi ha diversos tipus de minerals. És el cas, per exemple, de la calcària, una roca que està constituïda pel mineral calcita i per una petita proporció dels minerals que formen les argiles. Algunes roques estan formades per mineraloides, és el cas per exemple dels carbons i del petroli, que són dues roques formades per matèria orgànica, i del vidre volcànic anomenat obsidiana, ja que els seus components no tenen estructura cristal lina (no són doncs minerals). 2. La classificació de les roques. Les roques es classifiquen d'acord amb el procés de formació que han seguit. Es distingeixen tres grans grups de roques: sedimentàries, magmàtiques i metamòrfiques. 3. Les roques sedimentàries. Són les roques formades per la unió de partícules soltes, anomenades sediments, que s'acumulen als fons de les valls, dels mars i dels oceans. Tenint en compte l'origen d'aquestes partícules, se'n distingeixen quatre tipus de roques sedimentàries anomenats: detrítiques, químiques, bioquímiques i orgàniques. Detrítiques. Són les roques formades per la compactació de partícules procedents de l'erosió de les muntanyes, deguda a l'aire, la pluja, els rius, les glaceres, etc. Aquests agents desgasten el relleu, transporten les partícules arrencades i, a l'últim, les dipositen en forma de capes horitzontals o estrats, en llocs més o menys allunyats dels seus punts

2 d'origen. Un cop dipositades allí, i mitjançant un procés que dura milions d'anys, anomenat diagènesi, les partícules s'uneixen entre si i originen les roques sedimentàries detrítiques. La diagènesi es produeix per compactació (deguda al pes que els sediments superiors exerceixen sobre els inferiors) i per cimentació (precipitació d'una substància que uneix les partícules). Si les partícules tenen la mateixa grandària que la sorra, les roques s'anomenen gresos, si són més gruixudes, conglomerats, i si són com una pols impalpable, argiles. Conglomerat Gres Argiles Químiques. Són les roques formades per la unió de partícules aparegudes dins l'aigua com a resultat d'una reacció química. Així es formen la calcària de precipitació química i el guix. L'evaporació d'una part de l'aigua en facilita la precipitació de les

3 substàncies que formen aquestes roques. Altres roques, com la sal gemma o la silvina, necessiten l'evaporació gairebé total de l'aigua; és per això que aquestes roques s'anomenen evaporítiques. Com s'ha explicat en el tema anterior, el guix, la sal gema i la silvina són tres minerals, però normalment es presenten associats a altres minerals constituint unes roques que reben el mateix nom. Calcària de precipitació química Roca de sal gema Bioquímiques. Són les roques formades per la compactació i cimentació de restes inorgànics (esquelets) d'éssers vius, com són per exemple les petxines de mol luscs, els fragments de corall i les closques d'organismes microscòpics. Tots aquests organismes han fabricat els seus esquelets a partir de les sals dissoltes i mitjançant reaccions químiques produïdes dins l'organisme. Exemples d'aquestes roques són la calcària coral lina (procedeix dels coralls), la calcària nummulítica (procedeix d'uns fòssils anomenats nummulits) i la lumaquel la (procedeix de petxines).

4 Calcària coral lina Orgàniques. Són les roques formades a partir de l'acumulació de restes orgàniques d'éssers vius. Exemples d'aquestes restes orgàniques són els troncs i les fulles d'espècies vegetals que van viure fa milions d'anys i que quedaren colgades sota terra, la qual cosa en va impedir la seva descomposició i amb el temps han donat lloc als anomenats carbons minerals. Segons el major o menor percentatge de carboni, s'anomenen antracita, hulla, lignit i torba, respectivament. El petroli i el gas natural s'han format a partir de grans masses d'organismes microscòpics marins (plàncton) que també quedaren enterrats fa milions d'anys. 4. Les roques magmàtiques. Les roques magmàtiques són les que s'han originat a partir d'un magma que, en refredar-se, s'ha solidificat. Tenint en compte les condicions en què es produeix aquesta solidificació, es distingeixen tres tipus de roques magmàtiques: Les roques plutòniques. Son les que es formen quan el refredament té lloc a una gran profunditat. El procés és lent i tots els minerals cristal litzats tenen una grandària semblant. Per exemple, el granit blanc, el granit rosa i la sienita (es diferencia del granit rosa en no tenir quars). Granit blanc

5 Granit rosa Sienita Les roques filonianes o porfíriques. Són les que es formen quan el magma es refreda a l'interior d'esquerdes. El refredament és més ràpid que en el cas anterior i solen presentar un minerals que han cristal litzat en cristalls grans envoltats de minerals que han cristal litzat donant cristalls petits. Podem assenyalar-ne el pòrfir granític i el pòrfir sienític. Pòrfir granític Les roques volcàniques. Són les que es formen quan el magma que ha sortit pels volcans es refreda a l'exterior. El refredament és molt ràpid i normalment els seus components no tenen prou temps per cristal litzar i formar minerals, per la qual cosa o resten com una massa amorfa (com passa en els vidres volcànics com l'obsidiana en les

6 laves), o bé només en cristal litzen uns quants formant minerals i els altres components queden com una massa sense forma determinada (com passa en la roca anomenada basalt). Cal comentar que els vidres que nosaltres fabriquem, per exemple, per posar en les finestres, no són cristalls ja que no són de matèria cristal lina sinó de matèria amorfa. Basalt Lava basàltica Obsidiana 5. Les roques metamòrfiques. Són les roques formades a partir d'altres roques ja existents, quan aquestes són sotmeses a un gran augment de pressió o de temperatura, o d'ambdues alhora, a conseqüència del qual els seus minerals, sense arribar a fondre's, es transformen en altres minerals, capaços de suportar les noves condicions. Per tant, la nova roca presenta una aparença i unes propietats diferents de les

7 de la roca inicial. Segons quina sigui la roca inicial, apareixen diferents tipus de roques metamòrfiques. Les més conegudes són les següents: ROCA INICIAL ROCA METAMÒRFICA Argila > Pissarra Gres > Quarsita Calcària > Marbre Granit > Gneis Pissarra (esquist argilós) amb fòssils Gneis 6. El cicle de les roques. S'anomena el "cicle de les roques" el conjunt de processos naturals que provoquen que les roques d'un tipus es transformin en roques d'un altre tipus. En el següent esquema es pot observar els noms de tots aquests tipus de processos.

8 7. Les utilitats de les roques. Les roques es fan servir, sobretot, en la construcció d'edificis, de carreteres i de ponts (argiles, sorres, graves, guix, etc.) i algunes d'elles com a font d'energia (carbons, petroli i gas). Argiles. Les argiles estan constituïdes per partícules molt petites. Si s'hi afegeix aigua, s'amaren i es converteixen en fang; llavors impedeixen que l'aigua penetri el terreny, per la qual cosa s'hi formen bassals. Humides, s'hi poden modelar fàcilment i fer gerros, maons i teules. Per evitar que es desfacin en el cas que es tomin a mullar, s'han de coure en forns especials a altes temperatures. D'aquesta manera s'aconsegueix que les seves minúscules partícules quedin soldades. Sorres i graves. Aquests dos materials només difereixen en la grandària de les seves partícules. S'utilitzen en la construcció de carreteres, per fer superfícies planes abans d'afegir-hi l'asfalt, per barrejar-les amb ciment o amb cal i fabricar així el morter que utilitzen els paletes per unir els maons. Les sorres de quars, mitjançant la seva fusió i el seu posterior refredament, serveixen per fabricar el vidre. De sorres i graves, se'n troben a les platges i als rius. També poden ser obtingudes per mitjà de la trituració d'altres roques. Materials aglomerants. Són els materials utilitzats en la construcció que, en afegir-hi aigua, posteriorment es consoliden (s'endureixen). Són el guix i el ciment.

9 El guix. S'utilitza per a l'acabat de sostres i parets. Com que és un material fi, permet un bon acabat; i com que també és tou, s'hi poden encastar canonades, cables i endolls. S'obté del guix natural, després d'escalfar-lo prèviament en un forn fins que perd una part de l'aigua. En acabat s'hi afegeix aigua, i al cap d'una mitja hora se solidifica (s'endureix). El ciment. És l'aglomerant bàsic de la construcció. És una pols grisa a la qual s'afegeix sorra i aigua per fer el morter dels paletes. Si també s'afegeix grava s'obté el formigó. Aquest material, quan s'endureix, esdevé molt consistent. Si a més s'hi inclouen barres d'acer i una xarxa de filferros, se'n diu formigó armat. El ciment s'obté a partir de la calcinació d'una mescla d'argila i calcària, a la qual després s'afegeix guix. Pedres per a la construcció. Són les roques que s'utilitzen per fer les superfícies de treball de les cuines, els terres dels vestíbuls i el revestiment de les façanes d'alguns edificis sumptuosos. Les roques més emprades amb aquesta finalitat són el marbre, el granit (granit blanc i granit rosa), la calcària, el gres i la pissarra. Aquesta última, atesa la facilitat que té de trencar-se en làmines, es fa servir molt per recobrir les teulades inclinades de les cases situades en llocs on el clima és plujós. La sal. La sal comuna o clorur sòdic s'empra en l'alimentació com a condiment i com a conservant. S'obté a partir de la sal gemma natural, que es troba amb un cert grau d'impureses entre els estrats sedimentaris. Els carbons, el petroli i el gas natural. Totes aquestes substàncies es fan servir per obtenir energia mitjançant la seva combustió amb l'oxigen de l'aire. Aquesta energia és la que fa moure els cotxes, els camions i els vaixells; la que manté la calefacció, i la que, a les centrals termoelèctriques, es transforma en l'electricitat que arriba a les indústries i a les ciutats. Es distingeixen quatre tipus de carbons: la torba, el lignit, l'hulla i l'antracita. A Espanya no hi ha gaires jaciments de torba, material que també s'utilitza com a adob orgànic; això no obstant, hi ha nombrosos jaciments de lignit (Terol), i d'hulla i antracita (Astúries i Lleó). Es tracta de carbons de molt bona qualitat però difícils d'extreure. Això fa que solament siguin rendibles quan el preu del petroli és molt alt. A Espanya gairebé no hi ha producció de petroli; només es pot esmentar el jaciment d'amposta (Tarragona). A més d'energia del petroli, també se n'obtenen els plàstics. Actualment s'està estenent arreu de tota Espanya un gasoducte que distribueix a les cases gas natural procedent d'algèria.