1 8 8

A la costa nord de l’illa de Tenerife es troba situatel poblet de Garachico. Té una economia en plenaexpansió pel nombrós turisme i el seu port, que dó-na sortida al vi, als tomàquets, als plàtans i a d’al-tres productes agrícoles de la zona.

El poble i el port, però, són nous. Antigamenthi havia un altre poble i un altre port en el mateixindret, també molt actius, que el 1706 van ésserarrasats i colgats per les laves procedents d’unaerupció del Teide. Actualment està situat just alpeu dels vessants del gran volcà canari, ara ador-mit, damunt la lava solidificada d’aquella erupció.

Te n’hi aniries a viure, a Garachico? I a treba-llar-hi una temporada? Quines investigacions cien-tífiques es poden fer en l’àrea del vulcanisme quepuguin ajudar-te a prendre aquestes decisions?

Volcans i terratrèmols1010unita

t

Com reconeixeries, de lluny i de prop, si una muntanya oun turó forma part d’un volcà?Recordes alguna erupció volcànica recent? De quin volcàes tracta? En quin pais es troba?Què és una erupció volcànica?Recordes algun terratrèmol recent a la península Ibèrica?I a la zona mediterrània? Quan i on van tenir lloc?Pot haver-hi terratrèmols que no notem? Per què?

Feu grups de tres persones i poseu-vos al voltant d’una taula.

Una ha d’aguantar un bolígraf ben vertical amb la punta damunt d’un full de paper re-colzat en la taula (cal situar el bolígraf al centre d’un marge del full).

L’altra ha de moure, lentament i sense interrupció, el full de paper arran de la taula,mantenint sempre la mateixa direcció.

I la tercera persona ha de donar de tant en tant un cop, amb diferent força, a la taula.

Repetiu el procés diverses vegades, fins a perfeccionar i dominar la tècnica.

Observeu els gargots que han quedat dibuixats al full i intenteu deduir-ne idees relacionades amb l’estudi dels terratrèmols.

1 8 9

a c t i v i t a t s

Si comparem el nostre planeta amb d’altres del siste-ma solar, podem tenir la sensació que la Terra és unlloc molt tranquil. Tampoc no podria ser d’altra mane-ra en un planeta caracteritzat per l’enorme quantitat idiversitat de formes de vida que s’hi han desenvolupat.

També sabem, però, que, de vegades, l’estabilitatde la litosfera s’interromp de manera sorprenent. Potser una esquerda que comença a treure fum i desprésil·lumina la nit amb riades de foc i guspires ardents. Obé un seguit de moviments rapidíssims, que esquerdeni deformen el terreny i ho capgiren tot abans que nin-gú pugui reaccionar.

I és que la Terra no és tan tranquil·la com sembla.En la unitat anterior hem vist com es produeixen enl’astenosfera desplaçaments de materials molt calents(els corrents de convecció). Aquests moviments apor-ten des de sota, en forma de calor i moviment, energiasuficient per fondre roques i provocar grans tensionsen la litosfera. De la relació entre l’astenosfera i la li-tosfera resulten, doncs, els espectaculars –i massa sovint tràgics– episodis sísmics i volcànics que estu-diarem a continuació.

1 9 0

10.1. No tan tranquil·la com sembla

Els terratrèmols són manifestacions de la gran quantitat d’energia quela Terra conserva en el seu interior.

1. Què caldria fer per aturar l’activitat sísmica i volcànica de la Terra? Això és possible a curt termini? Per què?

Els corrents de convecció de l’astenosferaaporten a la litosfera energia en forma de ca-lor i de forces de fregament.

Lit

osf

era

Ast

eno

sfer

a

Força

Correntde

convecció

Força

Calor

Correntde

convecció

Anomenem erupció volcànica l’expulsió de materialssòlids, líquids i gasosos a grans temperatures proce-dents de l’interior de la Terra.

Les erupcions volcàniques són les mostres més es-pectaculars de l’activitat interna de la Terra. La bellesa ila força imparable, l’origen profund i els temibles efec-tes de les erupcions han impressionat des d’antic la ima-ginació dels humans.

En el decurs del temps, aquests fenòmens han ad-quirit, a més, un gran interès en les investigacions cien-tífiques, ja que proporcionen molta informació respec-te dels processos que tenen lloc a les inaccessibleszones de l’interior del planeta.

Bona part d’aquesta informació l’aporta l’estudi delsmagmes que surten durant les erupcions. Un magmaés qualsevol matèria mineral fosa, a elevada tempera-

tura (més de 600 ºC), que es troba dins o per sota de la litosfera i que en refredar-seorigina una massa rocosa.

El més corrent és que els magmes es refredin i es transformin en roca de maneralenta i a alguns quilòmetres de fondària, i així queden integrats directament en la li-tosfera. Però de vegades, els magmes troben una via de comunicació directa amb l’ex-terior. Quan succeeix això es desencadena l’erupció: els magmes surten a la superfí-cie, es refreden i, en bona part, se solidifiquen.

La formació dels magmes

Ens podem preguntar per què la litosfera, si és sòlida, contédins seu materials fosos. O, dit d’altra manera, per què es fo-nen les roques?

Per entendre’n les causes cal recordar que la temperatu-ra de la Terra augmenta progressivament des de la superfí-cie cap a l’interior. A partir de certa profunditat, doncs, elmanteniment de l’estat sòlid dels materials rocosos sols éspossible gràcies a la pressió regnant (pressió de confina-ment), que també augmenta, i molt, amb la profunditat. Ésper això que qualsevol procés que desequilibri aquesta re-lació entre la temperatura i la pressió podrà ser causa d’unafusió de roques; és a dir, de la formació d’una massamagmàtica.

1 9 1

10.2. Què són els magmes?

A l’antiguitat es creia que el cràterdel Vulcano, un important volcà si-tuat a les illes Eòlies, prop de Sicília,era l’entrada del regne de Plutó. Allàhi havia la forja de Vulcà, que treiaguspires fabuloses mentre forjava elsraigs de Júpiter.

En refredar-se, els magmes originen masses rocoses.L’espectacular columnata rocosa de Castellfollit de la Roca esva formar a partir de les laves que van emetre els volcans dela Garrotxa.

Erupció del volcà Etna (Sicília)

De vegades, el desequilibri és provocat per l’ascens–a remolc dels corrents de convecció de l’astenosfera–d’una massa material profunda i, per tant, molt més calenta (el que s’anomena ploma en llenguatge vulca-nològic). Aquesta calor pot arribar a ser suficient perfondre les roques litosfèriques suprajacents, malgrat lapressió a què es troben. Les zones de la litosfera quereben i acumulen calor per sota són els coneguts puntscalents (hot spot). L’arxipèlag volcànic de les Hawain’és un cas ben destacat.

En altres ocasions és una disminució de la pressióde confinament el que provoca el desequilibri. En la li-tosfera es poden produir situacions que facin disminuirlocalment la pressió –per exemple, les forces tectòni-ques de distensió dels rifts– i, per tant, que facilitin la fusió de les roques, sense que hi hagi hagut ne-cessàriament una variació de la temperatura.

Tipus de magmes i localitzacióPodem considerar que hi ha tres tipus de magmes segons la quantitat de sílice (SiO2)que continguin: els àcids, els intermedis i els bàsics. Però cal tenir en compte queaquesta classificació és molt simple; en realitat, no existeixen dos magmes que siguinexactament idèntics.

• Magmes bàsics: contenen poc sílice (menys d’un 50 %). Són magmes poc visco-sos i de coloració molt fosca. Se solidifiquen a temperatures força elevades(1100 ºC-1350 ºC) i donen lloc als basalts.

• Es poden formar tant sota els continents, a certa fondària (uns 40 km), com so-ta els oceans, a poca fondària (uns 10 km). Al llarg del rift de les dorsals oceàni-ques afloren en quantitats immenses.

• Magmes intermedis: contenen entre un 50 % i un 70 % de sílice. Són més visco-sos que els bàsics i tenen un color menys fosc. Se solidifiquen a temperatures ele-vades i originen andesita.

• Es formen en amplis sectors del planeta, a profunditat variable, associats a les zo-nes de subducció i els arcs insulars, en particular de l’oceà Pacífic.

• Magmes àcids: tenen un elevat contingut en sílice (més del 70%). Són magmesforça viscosos i de coloració clara. Se solidifiquen a temperatures relativamentpoc elevades i originen roques volcàniques com la riolita i la traquita. Solen for-mar-se sota els continents, a fondàries d’entre 20 i 30 quilòmetres.

1 9 2

L’arxipèlag de les Hawai s’ha format en un punt calent que ha creatvolcans tan grans com el que veiem a la fotografia en plena activitat,l’anomenat Manua Loa.

El basalt es forma quan se solidifi-quen magmes bàsics.

L’andesita es forma quan se solidifi-quen magmes intermedis.

La traquita es forma quan se solidifi-quen magmes àcids.

a c t i v i t a t s

a c t i v i t a t s

Quan parlem col·loquialment utilitzem el terme volcà per referir-nos a una muntanyacònica amb una concavitat en forma d’embut al cim. Però aquesta idea no és gaire co-rrecta; en realitat, un volcà és un conjunt d’estructures que inclou una fissura de la li-tosfera, per on surten els magmes cap a l’exterior.

La part fonamental d’un volcà és la cambra magmàtica,una massa interna de magma sotmès a altes temperatures i amolta pressió. Alguns volcans complexos en poden tenir mésd’una. Si les cambres magmàtiques no tenen cap fissura de co-municació amb la superfície, aleshores els magmes es refre-den i se solidifiquen sense que s’arribi a originar cap erupció.

També pot passar, però, que la massa rocosa que envolta lacambra magmàtica presenti fissures, i que alguna arribi fins a la superfície. Llavors la fissura actua com una xemeneiavolcànica; és a dir, com un conducte que permet la sortidadels magmes propulsats des de la cambra. El forat de sortida al’exterior s’anomena boca eruptiva.

Sovint una part del magma se solidifica i s’acumula al vol-tant de la boca eruptiva i crea un edifici volcànic. Si l’edificité una forma més o menys cònica rep el nom de con, tot i queno sempre és així. En el cim de l’edifici, o a prop, les explo-sions que es produeixen durant l’erupció obren una depressióen forma d’embut que es coneix com a cràter i que conté la boca eruptiva. En els volcans que mantenen activitat des demolt antic poden formar-se edificis descomunals. De vegadesalguna ramificació lateral de la xemeneia també pot expulsarmagmes a l’exterior i formar cons adventicis.

1 9 3

2. A què és degut el manteniment de l’estat sòlid de lesmasses rocoses en les elevades temperatures reg-nants de l’interior de la litosfera?

3. Imagina’t que hi ha dues erupcions volcàniques enun mateix continent, i que en una surten magmes bà-sics i en l’altra, magmes àcids. Quina de les dueserupcions treu materials d’origen més profund?

10.3. Què és un volcà?

Gasos icendres

Xemeneia

Colada

Cambramagmàtica

Cràter

Piroclastos

ConCon

adventici

Bocaeruptiva

Esquema d’un volcà

4. És el mateix una cambra magmàtica que un volcà? I un con volcànic? Raona les teves respostes.

1 9 4

Gasos

Els magmes experimenten una forta davallada de pressió quan pu-gen per les xemeneies. Això provoca que els seus components mésvolàtils se’n separin ràpidament. L’erupció comença, doncs, amb lasortida de gasos volcànics, que es mantindrà fins al final.

Entre aquests gasos predomina l’aigua (H2O), i també hi ha àcidclorhídric (HCl), diòxid de carboni (CO2), diòxid de sofre (SO2),àcid sulfhídric (H2S), sofre (S), nitrogen (N2) i altres.

Emissió de gasos volcànics (volcà Etna)

Laves

Al cap d’un temps d’iniciar-se la sortida de gasos apareixen els materials ro-cosos fosos, que es coneixen amb el nom de laves. És freqüent, durant leserupcions, que les laves que emet el volcà adoptin forma de rius incandescentsanomenats colades. Les característiques d’aquestes colades depenen forçadels magmes que les originen.

Així, si el magma és bàsic, les colades són molt fluïdes i poden allunyar-se molt del cràter. Aquest tipus de colades es coneix amb el nom hawaià depahoehoe. En solidificar-se superficialment durant el recorregut, poden recar-golar-se i adoptar formes cordades molt característiques. En cas que el mag-ma sigui una mica menys bàsic, les colades són més viscoses i es van trencanta mesura que es refreden: són les colades aa, d’aspecte rugós i fragmentari.

La resta de magmes (intermedis i àcids) ja té un grau de viscositat que di-ficulta la fluïdesa. Per aquest motiu, les colades sempre es trenquen en soli-dificar-se mentre avancen lentament, i donen lloc a grans acumulacions de la-ves en blocs.

10.4. Gasos, laves i piroclastos

Laves cordades en una colada pahoehoe (LaRestinga, El Hierro)

Colada de lava en blocs (Tenerife)

És freqüent observar com la retracció que esprodueix en les masses de lava que es refredenen repòs origina disjuncions columnarsprismàtiques, de vegades sorprenents per la se-va perfecció i espectacularitat.

Disjunció columnar hexagonal en la colada basàl-tica anomenada Giant’s Causeway, a Irlanda.

PiroclastosLa sortida simultània de gasos i lava fa que es produeixin explosions de diversa inten-sitat durant les erupcions. Poc o molt, aquestes explosions projecten materials rocosospels voltants de la boca eruptiva, que poden ser bocins de lava que s’ha refredat abansde caure al terra, o bé fragments de roques ja solidificades. Aquests materials es co-neixen amb el nom conjunt de piroclastos i podem establir-ne tres tipus segons la se-va mida:

• Les cendres són els piroclastos més petits (menys de 2 mm de diàmetre). Es formenen grans quantitats a partir de la lava polvoritzada i són les responsables de l’apari-ció de columnes de fum fosc durant les erupcions. Les cendres més fines també s’a-nomenen pols volcànica; sovint poden enlairar-se molts quilòmetres en l’atmosfera,flotar-hi molt de temps i caure força lluny del lloc d’emissió.

• El lapil·li està constituït pels piroclastos de mida compresa entre 2 i 25 mm.S’acumula en grans quantitats al voltant de les boques eruptives i contribueix de ma-nera destacada en la formació dels edificis volcànics.

Acumulació de cendres volcàniques (Auvèrnia). Explotació de lapil·li, ara aturada, en el con del Croscat, a laGarrotxa.

1 9 5

• Les bombes i els blocs són els fragments més grans. Si se solidifiquen en l’aire so-len tenir forma de fus o bé d’esfera i s’anomenen bombes. En canvi, si ja surten solidificats tenen formes diferents i aleshores s’anomenen blocs. Les bombes mésgrans solen caure a terra solidificades només per fora, i quan hi topen es deformen is’esquerden. Així adquireixen un aspecte de crosta de pa força típic.

Amb el pas del temps, les acumulacions de piroclastos experimenten processos dediagènesi, talment com si fossin sediments, de manera que originen masses de roquesvolcàniques d’aspecte sedimentari: són les bretxes i toves volcàniques.

Els tipus d’erupcions

No tots els volcans presenten edificis similars ni desenvolu-pen les erupcions de la mateixa manera. De fet podem dir queno hi ha dues erupcions idèntiques, ni, fins i tot, en un mateixvolcà: és freqüent que les primeres erupcions d’un volcà si-guin de tipus àcid, les posteriors de tipus intermedi i, per fi,es presentin etapes eruptives bàsiques.

Les causes d’aquesta diversitat són complexes, i tenen aveure principalment amb les característiques de les cambresmagmàtiques (dimensió, fondària, estructura), amb el tipusde magma que contenen i amb la manera com, al llarg deltemps, evolucionen químicament i físicament aquests mag-mes.

Tanmateix podem considerar dos models eruptius extrems:

• Erupcions hawaianes: es produeixen a partir de magmesbàsics que, com hem vist, originen laves molt fluïdes. Lescolades prenen molta velocitat (fins a 20 km/h) i es podenallunyar molt del cràter. Si les erupcions sols provenen d’u-na boca eruptiva arrodonida (erupcions puntuals), les ex-tenses capes de lava se superposen i edifiquen cons volcà-nics molt amples i de pendent suau anomenats escuts.

1 9 6

Bomba volcànica amb una superfície típicaen crosta de pa (Tenerife)

Tova volcànica (cap de Gata, Almeria)

Erupció hawaina (Manua Loa, Hawai)

Capesde lava

Sovint, però, aquestes erupcions se situen damunt llargues esquerdes de la litos-fera (els rifts), de manera que presenten diverses boques eruptives arrenglerades(erupcions fissurals). Aleshores les colades se superposen en grans extensions icreen enormes plataformes volcàniques.

Les erupcions hawaianes produeixen pocs piroclastos i de petites dimensions, jaque la poca viscositat dels magmes bàsics afavoreix una fuita de gasos sense gransexplosions.

• Erupcions peleanes: tenen lloc a partir magmes àcids, que produeixen laves moltviscoses que surten amb molta dificultat per les xemeneies. Damunt la boca erup-tiva, més que no pas un con, es forma un amuntegament compacte de lava, de for-ma arrodonida, que es coneix com a dom.

Sovint l’edifici arriba a obstruir la boca eruptiva i provoca un gran augment depressió sota terra. Quan això succeeix, el volcà pot obrir una nova boca eruptivasobtadament i deixar anar un núvol ardent de gasos i cendres, que sepulta i crematot allò que troba al seu camí. Altres vegades, pot passar que l’augment de pressiósigui de tanta magnitud que provoqui una enorme explosió, amb forts terratrèmols i, si té lloc a prop del mar, que origini tsunamis (‘onades gegants’) as-sociats.

Entre aquests dos models eruptius, però, podem trobar moltes variacions intermè-dies. Això és degut, entre altres factors, al fet que hi ha moltes variables influents enla dinàmica de les erupcions.

• Així, els volcans estrombolians alternen erupcions de laves molt fluïdes amberupcions de laves una mica més viscoses, que originen explosions moderades iamb força piroclastos. Per això, aquests volcans edifiquen cons de bastant alçadai relativament poc amples, que estan fets de capes de piroclastos superposadesamb intercalacions de colades.

1 9 7

Dom és una paraula originària del’alemany, que significa ‘cúpula’.Com que és evident la semblançaentre aquesta part d’una esglèsia i els edificis peleans, la paraula haestat adoptada per designar-los.

Les erupcions peleanes poden eme-tre núvols ardents molt perillosos. El8 de maig de 1902, un núvol ardentprocedent del volcà Mont Pelé, a l’illacaribenya de la Martinica, va arrasarla ciutat de St. Pierre. Dels 26 000habitants només va sobreviure L. A.Ciparis, un perillós delinqüent queen aquell moment estava tancat enun calabós subterrani.

Cúmulde lava

Núvolardent

Erupció peleana i dom d’un antic volcà peleà (Auvèrnia) Erupció estromboliana (illes Lipari, Itàlia)

Capesde lavaPiroclastos

• També són mixtos, quant als tipus d’erupcions que experi-menten al llarg del temps, els anomenats estratovolcans.Aquests volcans, a diferència dels estrombolians, inclouenen la seva dinàmica erupcions de laves viscoses, fins i tot tanviscoses com les de les erupcions peleanes. La diversitat deles erupcions dels estratovolcans afavoreix el creixement de cons força drets i de grans dimensions, a base de capesgruixudes de lava i piroclastos superposades. Bona part delscons volcànics més grans i bonics s’han format així (l’Etna,el Vesuvi, el Teide, el Shishaldin...).

Val a dir, però, que els estratovolcans comporten tambéuna elevada perillositat, ja que les xemeneies dels seus granscons s’obturen amb certa facilitat, cosa que afavoreix l’esca-pament de núvols ardents o, fins i tot, les explosions de granintensitat.

La muntanya sagrada del Japó és el bellíssim con d’un estra-tovolcà que s’enlaira 3 776 m per damunt del nivell del mar: elFuji-Yama.

Les calderes volcàniquesLes calderes volcàniques són grans depressions més omenys circulars limitades per escarps força notablesque poden aparèixer associades als volcans, en espe-cial si es tracta d’estratovolcans. Usualment es formena causa del buidament d’una cambra magmàtica situa-da a prop de la superfície, el sostre de la qual no ha po-gut suportar el pes de l’edifici que la seva pròpia lavahi ha format al damunt. En aquest procés també inter-venen les violentes explosions de les erupcions, queesquerden cada vegada més el sostre de la cambra, finsa tornar-lo del tot inestable.

Les illes Canàries, com moltres altres regions volcà-niques de la Terra, compten amb dos magnífics exem-ples de calderes volcàniques: la caldera de Taburiente, al’illa de La Palma, i Las Cañadas del Teide, a Tenerife.

Capes de lavai piroclasts

La caldera volcànica de Las Cañadas, amb prop de 17 km de diàmetre major, és una de les més impressionants que es coneixen.L’actual Teide n’ocupa bona part del flanc septentrional.

1 9 8

0 1 2 3 4 5 km

perfil actual

Teide(3718 m)

perfil edifici Cañadas caldera d’enfonsament zona erosionada

N S

Els volcans tenen una vida limitada en la història de la Terra.N’hi ha que fa tants anys que no entren en erupció que fins itot es fa difícil d’identificar-ne l’edifici.

Podem imaginar fàcilment que després de diverses erup-cions la cambra magmàtica d’un volcà es pot quedar sensepressió suficient per fer sortir magmes. Quan això succeeixels magmes van perdent temperatura, fins que se solidifiqueni s’integren com a roques en la litosfera. En altres casos, el re-fredament de la lava en la xemeneia crea un tap prou consis-tent i, malgrat la seva pressió, el magma no pot sortir. El resultat és el mateix: la cambra es refreda i se solidifica.

Com podem saber, però, que un volcà no tornarà a entraren erupció mai més? Com que no tenim recursos tècnics queens permetin endinsar-nos en una cambra magmàtica, cal ac-ceptar com a criteri un fet comprovat científicament: en unmateix volcà, mai no hi ha hagut dues erupcions consecutivesque hagin estat separades per més de 10 000 anys. Així doncs,hom considera un volcà extingit quan fa més de 10 000 anysque no entra en erupció. Per sota d’aquest interval de temps,cal considerar que el volcà encara està actiu.

El vulcanisme atenuatEn les zones amb volcans, tant actius com extingits, a mésdels edificis eruptius hi abunden altres fenòmens relacionatsamb les cambres magmàtiques, per bé que de forma indirec-ta. Aquests fenòmens es coneixen com a formes de vulca-nisme atenuat, i els més corrents són els següents:

• Fonts termals: són brolladors d’aigua calenta. L’aigua quesurt d’aquestes fonts ha passat, durant el recorregut sub-terrani que fa, per zones on les roques són escalfades per alguna cambra magmàtica que encara no s’ha refredat deltot. De fet, les fonts termals poden perdurar molt de tempsdesprés de l’extinció dels volcans. En la toponímia deCatalunya emprem sovint la paraula Caldes per referir-nosals llocs on hi ha aquests brolladors.

Font termal (Islàndia)

1 9 9

Es parla de volcans adormits per referir-se a volcans queno han fet erupció en temps recents en la nostra memòria.Pot tractar-se, però, de volcans ben actius; el Saint Helens,als Estats Units, el 1980 va fer una de les erupcions mésviolentes que es coneixen, després d’haver estat sense ac-tivitat durant 123 anys.

Com la resta de volcans de la Garrotxa, el volcà de SantaMargarida està extingit.

10.5. L’extinció d’un volcà

a c t i v i t a t s5. És probable que hi hagi erupcions peleanes a

Islàndia? Per què?6. Busca en un atles una illa italiana que hagi donat

nom a un dels tipus d’erupció que hem estudiat.

a c t i v i t a t s

2 0 0

D’algunes fonts, siguin termals o no, pot rajaraigua amb gasos sulfurosos incorporats, demanera que l’aigua fa olor d’ous podrits.Aquestes fonts sovint es coneixen a casanostra com a pudes. A Sant Joan de lesAbadesses i a Olesa de Montserrat hi hadues pudes ben conegudes.

Camp de fumaroles (Islàndia)

7. Fes una llista de noms de poblacions catalanes formats per la paraula Caldes. Si cal, ajuda’t d’una enciclopèdia.

• Guèisers: són surgències explosives i intermi-tents d’aigua calenta i vapor. Sempre es trobenen zones volcàniques actives, de manera quel’aigua passa més a prop dels magmes que enel cas de les fonts termals, i s’escalfa fins a bullir. A més, la via subterrània que segueixl’aigua té forma de sifó, cosa que provoca laformació de bombolles de vapor d’aigua apressió en la part corba del sifó. Quan unabombolla es fa prou gran, s’escapa sobtada-ment del sifó i provoca la sortida explosiva detota l’aigua que hi havia per damunt.

• Fumaroles: són emanacions de gasos, més omenys calents, que surten per petites fissuresdel sòl o de les roques. Poden ser de vapord’aigua subterrània que s’ha escalfat fins a bu-llir en apropar-se a magmes poc profunds, obé de gasos escapats directament de magmes.En aquest darrer cas, si els gasos són sulfuro-sos, s’anomenen solfatares i, a més de fer unaolor pudent característica, poden cristal·litzarsofre al voltant de les boques d’emissió.

Emanacions sulfuroses procedents del volcàKawa Idjen, illa de Java (Indonèsia)

Guèiser (Islàndia)

a c t i v i t a t s

Els terratrèmols, també anomenats sismes o moviments sísmics, són vibracions sob-tades de la superfície terrestre que es transmeten a gran velocitat. La majoria dels terratrèmols són imperceptibles pels sentits humans, però alguns poden ésser tan vio-lents que, a més de destrossar habitatges i tota mena d’infraestructures, arriben a de-formar el terreny i a obrir-hi llargues esquerdes.

Què provoca els terratrèmols?Com succeeix en els volcans, cal buscar les causes principals dels terratrèmols en l’energia que aporten cap a la litosfera els corrents de convecció. Ara, però, no ésenergia calorífica, sinó l’energia mecànica que aquests corrents transmeten quanfreguen la litosfera per sota.

Les forces de fregament comprimeixen o estiren les masses rocoses, de manera im-perceptible i continuada, durant dècades o segles. Quan les roques no resisteixen més,es fracturen bruscament per un punt dèbil i alliberen tota l’energia acumulada. Les vi-bracions originades pel trencament es propaguen en totes direccions en forma d’onessísmiques i causen el terratrèmol en arribar a la superfície. Anomenem hipocentre ofocus sísmic, el punt profund on s’ha produït el trencament, mentre que l’àrea epi-central o epicentre, és la zona de la superfície situada en vertical damunt l’hipocen-tre; el lloc, per tant, on es noten més els efectes del terratrèmol.

Els terratrèmols solen venir precedits d’un seguitde fenòmens premonitoris que, amb desigual accep-tació científica, poden resultar més o menys útils enla difícil tasca de predir-los. El més usual d’aquestssímptomes és la producció d’un eixam de petits mo-viments precursors, associats a una microfractura-ció de les roques i a una lleu elevació del sòl en lazona inestable. De vegades també es pot observarun ascens del nivell de les aigües subterrànies i unaemissió de gas radó superior a la normal en els pousde la mateixa zona. També s’ha detectat un incre-ment de comportaments anòmals en alguns animalsabans dels terratrèmols (vegeu l’activitat final de launitat).

D’altra banda, la vibració principal d’un terratrè-mol sol anar seguida de centenars de rèpliques, unes vibracions menys in-tenses (tot i que no sempre menystenibles) que poden detectar-se, fins i tot,durant alguns mesos, i que suposen el restabliment de l’equilibri litosfèric.

2 0 1

10.6. La litosfera es trenca: terratrèmols

Hipocentre

Epicentre

Onessísmiques

Falla

Esquerda superficial

Parts i moviments implicats en un terratrèmol

8. Explica què tenen en comú i en què es diferencien els terratrèmols i els volcans pel que fa a l’energia que els origina.

En els estudis dels terratrèmols és fonamental poder avaluarla manera com s’han produït i obtenir-ne dades que permetinfer comparacions. Es per això que s’han dissenyat diversosmètodes per mesurar-los i per enregistrar-los.

MesuraEls dos criteris de mesura més difosos són l’escala oberta deRichter i l’escala de Mercalli.

• L’escala oberta de Richter es va idear l’any 1935 i serveixper establir la magnitud dels terratrèmols; és a dir, l’ener-gia que s’allibera mentre dura el fenomen. Es diu que ésoberta perquè no té uns valors mínims ni màxims preesta-blerts, i es fonamenta en càlculs objectius força complexos.Ens en podem fer una idea si considerem que la bomba atò-mica d’Hiroshima va alliberar l’energia que dóna un valorde 5,7 graus en aquesta escala, i que el terratrèmol més fortque s’ha pogut estudiar mai –Anchorage (Alaska), 1964– vadonar un valor de 8,9 graus.

• L’escala de Mercalli és més subjectiva, ja que mesura la in-tensitat dels terratrèmols; és a dir, els efectes que produeixsobre la població. Data del 1902 i té dotze graus, com veiema la taula. L’any 1964 es va concretar una modificació del’escala de Mercalli coneguda com a sistema MSK, que haestat adoptada oficialment per molts estats europeus.

EnregistramentEls terratrèmols s’enregistren amb uns aparells anomenatssismògrafs, els quals dibuixen unes línies, anomenades sis-mogrames, a partir dels moviments que les ones sísmiquesprovoquen en arribar a la superfície.

Els sismògrafs són, evidentment, aparells de gran precisió. N’hi ha molts models,però tots funcionen de manera similar: es tracta de penjar d’un suport, mitjançant unamolla, una massa metàl·lica de molt pes. Aquesta massa té una agulla amb tinta o unemissor de llum. El mateix suport aguanta un rodet giratori amb paper d’escriure ofotogràfic que contacta amb l’agulla. Quan es produeix un terratrèmol el suport i el rodet vibren conjuntament, excepte la massa, a causa del seu pes. Això fa que es dibuixi una línia en ziga-zaga en el paper que, en definitiva, serà l’enregistrament osismograma.

Els sismogrames de vegades són difícils d’interpretar, a causa dels desviamentsque les ones sísmiques pateixen en el seu recorregut per l’interior de la Terra, en tro-bar-se amb les diverses discontinuïtats. Quan l’enregistrament es produeix a unadistància favorable, el sismograma presenta tres trens d’ones (vegeu figura): les onesprimàries de compressió (ones P), les ones secundàries de distorsió (ones S) i les ones superficials, (ones R i L). Aquestes darreres, que es propaguen més o menys

2 0 2

10.7. Mesura i enregistrament

Escala de Mercalli

Grau Qualificació Efectes en poblacions

I Instrumental Només els detecten els sismògrafs.

II Molt dèbil Algunes persones poden notar elmoviment en els pisos més alts deles cases.

III Lleuger Es percep lleument dins les cases.Vibren lleument objectes penjats.

IV Moderat Vibra la vaixella i cruixen els sos-tres, les finestres i les portes.

V Poc fort Cruixit de mobles. Les portes i fi-nestres s’obren i es tanquen totessoles. Dringadissa de les campanes.

VI Fort Cau el guix de les parets. La gentque dorm es desperta. Es trenquenvidres.

VII Molt fort Pànic general. Cauen xemeneiesen mal estat. Es fa difícil mante-nir-se dret.

VIII Destructiu Cauen totes les xemeneies i s’es-querden les cases. Es trenquenbranques d’arbres.

IX Ruïnós S’esfondren totalment o parcial-ment algunes cases.

X Desastrós Esquerdes als carrers. Trencadissade canonades subterrànies.

XI Molt desastrós Destrucció de totes les construc-cions de pedra. Es torcen molt elsrails.

XII Catastròfic Destrucció total de totes les obreshumanes. Alteració del relleu.

Dibuix esquemàtic d’un sismògraf

L’escala de Mercalli mesura els efectes dels terratrèmols en lespoblacions

2 0 3

juntes, són les causants del efectes més perceptibles dels terratrèmols en l’àrea epi-central: les ones R (Rayleigh) fan descriure òrbites el·líptiques a les partícules roco-ses, mentre que les ones L (Love) les mouen en un vaivé horitzontal.

Actualment hi ha una extensa xarxa de sismògrafs per tota la Terra. L’estudi com-paratiu de tots els sismogrames obtinguts d’un mateix terratrèmol permet ubicar-ne l’hipocentre i avaluar-ne la magnitud. A més, l’anàlisi dels sismogrames ha permèsdeduir aspectes importantíssims de les zones internes del nostre planeta, tal com hemvist en la unitat anterior, i ha esdevingut un recurs de gran vàlua en la predicció delsterratrèmols.

a c t i v i t a t s9. Digues quins graus de l’escala de Mercalli tindrien els terratrèmols que produïssin, com a efectes màxims, els efectes

següents:a) Un escapament de gas incendia una casa nova. c) Un petit quadre es despenja de la paret.b) Tota la gent surt cridant, espaordida, al carrer. d) Ningú no nota res de particular.

ones superficials (L + R)

ones Sones P

Sismograma

Es calcula que a la Terra hi ha 1342 volcans actius, dels quals uns 47 fan erupció apro-ximadament un cop l’any. La major part són submarins. A les Filipines n’hi ha més de90, als Andes 42, al Japó 33 i a Islàndia 30. Tots aquests volcans, i també els ja extin-gits, estan distribuïts per àmplies regions del planeta que es coneixen amb el nom decinturons de foc.

En realitat, tal com hem vist en la unitat anterior, aquesta distribució dels volcans,i també la dels terratrèmols, no és casual: es correspon majoritàriament amb la dispo-sició de les dorsals oceàniques, les fosses submarines i les grans serralades continen-tals; és a dir, amb els límits entre les plaques litosfèriques.

Així, el cinturó de foc que passa entre Àfrica i Europa i que, a través del marMediterrani, s’endinsa per Àsia fins arribar al Pacífic, correspon als límits entre les pla-ques africana, euroasiàtica, iraniana, aràbiga i indoaustraliana. Aquí trobem, entremolts altres, els grans volcans actius d’Itàlia, i també les notables zones volcàniquesextingides de Ciudad Real, el cap de Gata i Girona.

A la comarca gironina de la Garrotxa tingué lloc el darrer episodi volcànic de lapenínsula Ibèrica. Es va iniciar fa uns 300 000 anys i va acabar fa prop d’11500 anys,quan possiblement la zona ja era habitada pels éssers humans.

10.8. Els volcans i terratrèmols al món i a Catalunya

Divisió de la península Ibèrica en treszones atenent a la freqüència en quès’hi produeixen els terratrèmols. La zo-na 1 és la de major freqüència, la zona 2 té una freqüència intermèdia ila zona 3 és la de menor freqüència.

2

3

1

a c t i v i t a t s

2 0 4

La major part de les erupcions de la Garrotxa va seguir el mo-del estrombolià i ens han deixat més de 40 edificis volcànics i al-gunes colades de lava força extenses. El volcà de Santa Margarida,el Croscat i el Roca Negra, entre d’altres, conserven prou bé elsseus cons, ara coberts per frondosos boscos. Un altre bosc moltconegut, la Fageda de Jordà, ha ocupat la darrera colada delCroscat.

Les zones del planeta més propenses a patir terratrèmols es dis-tribueixen clarament relacionades amb els cinturons de foc. És peraixò que la península Ibèrica no està lliure del risc sísmic i, de fet,hi ha tres zones on els terratrèmols no són un fet rar i que, fins itot, alguna vegada els han patit de valent (vegeu la figura a la pà-gina anterior).

La més important la formen Andalusia, Múrcia i Alacant, ambgairebé la meitat dels enregistraments obtinguts des que es dispo-sa de sismògrafs. Després ve el vessant sud dels Pirineus i lesSerralades Catalanes i, en tercer lloc, les regions centrals dePortugal. Els terratrèmols que es van produir a Guevéjar (Granada,1884), a Lisboa (Portugal, 1755) i a la zona d’Olot (Girona, 1427-1428), tots molt destructius, il·lustren prou bé la història i la situa-ció sísmica de la península Ibèrica.

10. Hi ha cap relació entre la localització dels volcans extingits catalans i els volcans actius italians? Si n’hi ha, explica-la.I amb els volcans d’Islàndia?

Girona

Menys de 2,5 Ritcher

Entre 2,5 i 3,5 Ritcher

Entre 3,5 i 4,5 Ritcher

Lleida

Tarragona

Barcelona

Epicentres dels principals terratrèmols enregistrats aCatalunya els darrers 13 anys

Zones sísmiques i volcàniques (cinturons de foc) de la Terra, amb els principals volcans actius indicats

una micade tot

2 0 5

Plini el Vell no ho va poder explicarGaius Plinius Secundus (Como, ~24dC-Stabia, 79 dC), conegut amb el nomde Plini el Vell, va ser un escriptor natu-ralista romà. D’ell ens ha arribat unaNaturalis historia, en la qual aportavaimportants dades científiques als conei-xements de l’època.

L’any 79, assabentat que el Vesuvihavia iniciat una erupció, anà a la zonaper prendre notes sobre el fenomen.Però no ho va poder explicar. Una enor-me explosió el va sepultar sota les cen-dres, juntament amb els 25000 habitantsde Pompeia, Herculà, Stabia i Oplontis,les ciutats properes al volcà.

Al mateix temps, Plini el Jove, nebotde Plini el Vell, s’aproximava en vaixella Stabia per trobar el seu oncle. El relatque en va fer és impressionant:

«El núvol s’enlairava, no se sabiaben bé d’on, vist de lluny, però despréses va saber que era el Vesuvi. Semblavamés un pi que cap altre arbre [...]. A es-tones lluïa d’un blanc immaculat, a estones semblava brut i ple de taques[...]. Les cendres queien cada cop méscalentes i espesses a mesura que ensapropàvem; queien també trossos de pe-dra tosca, i pedres ennegrides [...].Freqüents i violents terratrèmols sacse-javen les cases, fent-les anar d’un lloc al’altre [...].»

En memòria de l’esperit investigadori la precisió científica dels Plinis, ano-menem plinianes les erupcions explosi-ves d’extrema violència. El Vesuvi non’ha fet cap més d’aquest tipus, peròcontinua ben actiu.

La darrera gran erupció del Vesuvi tingué lloc l’any 1944. A la fotografia veiem la granerupció d’aquest volcà l’any 1872.

Motlle en guix d’una de les víctimes de l’erupció del Vesuvi que va sepultar Pompeia.

memòriafes

2 0 6

Amb l’ajut del mapa conceptual respon les qüestions següents:

L’interiorde la Terra

energia

litosfera

calor

activitat volcànica

cinturonsde foc

informació

l’estructura, composició i dinàmica internes de la Terra

forces

aporta

a la

en forma de

que provoca

1. A més de les erupcions volcàniques, quins altresfenòmens ens mostren que a l’interior de la litosfe-ra hi pot haver força calor?

2. Què tenen en comú i en què es diferencien les esca-les de Richter i de Mercalli?

3. Creus que l’estudi de l’activitat sísmica i del vulca-nisme pot tenir cap interès científic? Per què?

4. Hi ha cap mena de relació, en la superfície ter-restre, entre volcans i terratrèmols? Si n’hi ha, expo-sa-la.

que provoquen

es manifesta en

es distribueix pels es distribueix pels

es manifesta en

fonts termals

guèisers

fumaroles aporten

referent a

s’enregistren mitjançant

es mesurenamb dues

Richter Mercalli

sismògrafs

d’energiaalliberada

d’efectesen la

població

activitatsísmica

formes de vulcanismeatenuat

altres

peleanes

hawaianes

erupcions

terratrèmols

escales

posa'ten marxa!

2 0 7

1. Cita dues causes que afavoreixin la transformació deles masses rocoses en magmes.

2. Digues dues diferències entre els magmes àcids i elsmagmes bàsics.

3. Quin tipus d’erupció volcànica no sol formar edificisde forma cònica? Per què?

4. A la Garrotxa, els cons volcànics estan formats bàsi-cament per capes de gredes i bombes volcàniques, ipresenten uns cràters força amples. També hi abundencolades de laves bàsiques. Dóna una possible explica-ció a aquests fets.

5. Com expliques el fet que molts blocs volcànics tin-guin espais buits en forma de bombolla?

6. El volcà Krakatau va fer la seva darrera gran erupcióel 1883. És possible una nova erupció després de mésde cent anys? Per què?

7. Què és un estratovolcà? Digues el nom de cinc vol-cans d’aquesta mena.

8. Quin nom reben, en conjunt, els materials que queiendamunt el vaixell en què viatjava Plini el Jove?

9. Com explicaries els canvis de color en el núvol delVesuvi que ens relata Plini el Jove?

10. Per què a Catalunya no hi ha guèisers ni fumaroles ien canvi sí que hi ha fonts termals?

11. Digues en quins dels estats següents és més probableque s’hi produeixin erupcions volcàniques i en quinsho és menys. Raona la teva resposta.Paraguai, Itàlia, Kenya, Estats Units, Austràlia,Espanya, Suècia, Senegal, Xile.

12. Explica què és l’àrea epicentral d’un terratrèmol. Quèhi succeeix?

13. Defineix de manera breu i concreta els termes se-güents: rèplica, sismograma, sismògraf i cinturósísmic.

14. Què són les falles? A quins fenòmens naturals van as-sociades?

15. Què és la magnitud d’un terratrèmol? Com es me-sura?

16. Què són els terratrèmols instrumentals? Són gaire fre-qüents a Catalunya?

17. Per què els observatoris sismològics no s’instal·lenmai al bell mig de les grans ciutats?

18. Quina relació tenen els corrents de convecció de l’as-tenosfera amb els volcans i els terratrèmols?

Els animals i la predicció dels terratrèmolsArreu del món hi ha hagut des d’antic notícies més o menys ben enregistrades d’ano-malies en el comportament dels animals abans d’un moviment sísmic, de manera que aquest fet ha esdevingut un camp seriós d’investigació, principalment a la Xina ial Japó, pel que fa a la predicció dels terratrèmols.

La taula següent recull la distribució en el temps i en l’espai de comportamentsanòmals en animals enregistrats abans, i a distàncies diverses, de 36 terratrèmols moltviolents que han tingut lloc a Europa, Àsia, Nord-amèrica i Sud-amèrica.

A r a e t t o c a a t u

2 0 8

Els nombres encerclats indiquen el nombre de comportaments anòmals enregistrats

1

2

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

11

1

1

1

11

11

1 1

1

1

2

2

1

1

2

11

1

1

3

2

1

1

3

1

1

1

1

1

1

1

11

3

1

2

1

1

1

1

4

11

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

3

3

1

1

1

1

1

2

1

peixos gat

altres peixos

anguiles serps

tortugues

granotes

altres ocells

pollastres

ocells marins rates

ratolins

gossos

gats

vaques

cavalls

cèrvols

àrea del’epicentre

dis

tàn

cia

a l’e

pic

entr

e

temps d’antelació al terratrèmol

1-2 minuts 10-30 minuts 1-4 hores 6-12 hores 1 dia alguns dies algunessetmanes

20-50 km

70-100 km

150-200 km

> 250 km

Evidentment, pot semblar difícil d’interpretar com a anòmal el comportament d’unanimal, encara més quan no sempre tothom coneix el comportament normal de l’a-nimal en qüestió. Però, en aquest sentit, és ben significatiu el que va succeir a la ciu-tat de Tianjin, al sud-est de Pequin (la Xina), el matí del dia 18 de juliol de 1969,al zoològic del Parc del Poble: els cignes defugien la proximitat de l’aigua, els iacsno menjaven res, les serps no volien entrar dins dels seus caus i els tranquils i apa-cibles pandes no paraven de cridar. Uns comportaments ben estranys, que van sercomunicats pels cuidadors del zoo al servei de predicció de terratrèmols. Cap almigdia, un terratrèmol de magnitud 7,4 va sacsejar la regió.

ProcedimentAnalitza la taula i extreu-ne freqüències o percentatges de comportaments anòmals decavalls, pollastres, gossos, peixos gat i altres peixos pel que fa a la distància a l’epi-centre i al temps d’antelació.

Amb les teves dades completa aquesta altra taula i, després, redacta respostes a lespreguntes següents:

1. Quins dels animals et sembla que podrien ser un bon indicador de la posicióexacta de l’àrea epicentral d’un futur terratrèmol? Per què?

2. Quins animals indicarien posicions de l’àrea epicentral a un radi d’entre 20 i 50 km del lloc on tenen el comportament estrany? Aquests mateixos animals tin-drien alguna utilitat respecte del temps d’antelació? Per què?

3. Quina utilitat podrien tenir els cavalls? I els pollastres? Argumenta-ho.

4. Dels altres peixos (els que no són peixos gat), què en diries? Raona-ho.

5. Feu grups de tres i completeu la taula de càlculs amb altres dels animals obser-vats. Contrasteu amb els altres grups de treball i amb el professor o la professo-ra les noves conclusions.

6. Redacta un informe final sobre la utilitat que pot tenir l’estudi i l’observació delcomportament dels animals en la predicció dels terratrèmols.

2 0 9

Animal

Nombre d’observacions

en totalimme- minuts-

dies setmanesa l’àrea de 20 de 70 a gran

diates hores epicentral a 50 km a 100 km distància

cavalls

pollastres

gossos

peixos gat

altres peixos