Zeolites del volcà de la Crosa de Sant Dalmai

Zeolites del volcà de la Crosa de Sant Dalmai

Joan Rosell RIBA

El volcà de la Crosa, també anomenat de la Crosa de Sant Dalmai, comparteix l’espai entre el municipi selvatà de Vilobí d’Onyar (en terres de Sant Dalmai) i els de Bescanó i Aiguaviva, al Gironès.

Es tracta d’un maar o crater volcànic ample (de més de 1200 m, un dels més grans d’Europa) i de baixa altitud (156 m.s.n.m.) format per una erupció freatomagmàtica, produïda per una explosió causada per les aigües subterrànies en contacte amb una bossada de magma ascendent. Les violentes explosions han format un anell de projeccions piroclàstiques, formades  tant  per  materials  juvenils  (de composició  basàltica, gredes i algunes bombes volcàniques) com  per  fragments de roques del subsol (fragments ignis i metamòrfics). L’origen freatomagmàtic de la Crosa el diferencia de la resta de volcans de la zona, en els quals predominen les erupcions de tipus estrombolià. Cal dir però que dins aquest volcà freatomagmàtic trobem un con més petit de tipus estrombolià.

El període eruptiu de la Crosa es troba entre els 7,9 i 1,7 milions d’anys (Ma), característic dels processos volcànics de la depressió de la Selva. Els de la zona de l’Empordà, més antics, daten de 12 a 8 Ma i els més recents, els de la Garrotxa, d’entre 500.000 i 10.000 anys.

Figura 1. Vista del volcà de la Crosa de Sant Dalmai, des del mirador de Can Guilloteres.

Aquest volcà ha estat molt ben estudiat (Bolós et al., 2012; Pedrazzi et al., 2014). Els autors indiquen un procés en sis fases:

I. Estadi inicial. La depressió de la Selva presenta diverses falles alineades NO-SE, amb diversos aqüífers.

Figura 2. Estadi inicial.

II. Fase freatomagmàtica-1 El magma ascendent aprofita les falles per a ascendir i contacta amb les aigües d’un nivell freàtic superficial. L’escalfament sobtat i la vaporització de l’aigua genera violentes explosions, que obren un cràter de tipus maar freatomagmàtic. Roques del subsol, gredes, bombes volcàniques i onades piroclàstiques de cendres molt calentes arrasen la zona.

Figura 3. Fase freatomagmàtica-1.

III. Fase estromboliana-1. Quan l’aigua superficial ha estat vaporitzada totalment es dona un període de vulcanisme magmàtic, menys violent, amb cons de gredes de tipus estrombolià.

Figura 4. Fase estromboliana-1.

IV. Fase freatomagmàtica-2. La baixada de pressió del magma permet que l’aigua d’aqüífers profunds penetri i es doni un conjunt de violentes explosions freatomagmàtiques que destrueixen el con de gredes estrombolià.

Figura 5. Fase freatomagmàtica-2.

V. Fase estromboliana-2. Altra cop, en desaparèixer l’aigua del medi, el vulcanisme torna a ser magmàtic i edifica el con d’escòries estrombolià que actualment podem veure dins de l’anell del maar actual.

Figura 6. Fase estromboliana-2.

VI. Fase efusiva final. La caldera s’omple amb colades de lava i omple l’interior de l’anell del maar, trencant part del cràter estrombolià petit.

Figura 7. Fase efusiva final.

Ja passada l’etapa eruptiva, el volcà es va anar omplint d’aigua i es va crear un gran llac i aiguamolls. A finals del s. xviii i principis del s. xix es va construir una galeria d’uns 800 m per al drenatge de les aigües interiors (avui dia encara visitable) i poder aprofitar les riques terres volcàniques per al conreu.

Figura 8. El volcà fa uns pocs segles.

Actualment s’hi conreen cereals, farratge i avellaners. L’anell del maar es troba poblat per frondosos boscos d’alzinars i roures, amb replantacions de pinedes i eucaliptus.

També s’hi han realitzat extraccions mineres relacionades amb la greda, com la de Can Guilloteres (on actualment hi ha un aparcament, mirador i panells explicatius) o la de Can Costa.

Figura 9. Antigues grederes de Can Guilloteres.
Figura 10. Nivells de materials piroclàstics de Can Guilloteres.
Figura 11. Gredera de Can Costa.
Figura 12. Nivells de piroclasts i cendres a Can Costa.

Prop d’un camp de conreu al costat de Can Costa, vam recollir uns fragments de materials escoriacis amb nombrosos vacúols. Aquests materials negres porosos porten inclosos fragments lítics com: albita, quars, granits, gneis, olivina i vidres volcànics.

Figura13. Fragment d’escòria volcànica.
Figura 14. Escòria volcànica amb un fragment inclòs de tipus gneis.
Figura 15. Escòria volcànica amb olivina i fragments de quars, gneis i feldespats.

En algun d’ells vam observar, dins els vacúols, la presència de petits agregats globulars de cristalls incolors a blanquinosos, transparents a opalins i molt brillants.

Figura 16. Vacúol amb zeolites.
Figura 17. Agregats opalins de cristalls prismàtics i agregats transparents de cristalls lenticulars. C.V.: 1,5 mm.

Les imatges del microscopi electrònic de rastreig van mostrar dos tipus d’agregats cristal·lins en els cristalls brillants: uns formats per prismes allargats maclats en “creu” i uns altres formats per cristalls d’aspecte lenticular, també maclats.

Figura 18. Imatge SEM on observem dos tipologies de zeolites: prismàtica i lenticular.
Figura 19. Aquesta macla en “creu” es coneix com a macla de Bowling. Es tracta d’un tipus de macla poc habitual de la phillipsita i l’harmotoma. Mostra RM3154.
Figura 20. Cristalls d’aspecte lenticular (RM3153).
Figura 21. Agregats esfèrics de cristalls radials (RM3131). C.V.: 1.5 mm.
Figura 22. Agregats globulars esfèrics (RM3131).

Els primers estudis de caracterització es van portar a terme per espectroscòpia SEM-EDS.
L’anàlisi elemental de les tres tipologies d’agregats ens mostrà que tenien una composició molt similar. En tots ells predomina lleugerament el potassi sobre el calci.

Element% atòmic
RM3154RM3131RM3153
BowlingGlobularLenticular
O72.5668.7569.31
Si15.5718.4916.19
Al7.927.288.23
K1.812.423.78
Ca1.251.921.99
Na0.430.580.23
Mg0.230.500.27
Fe0.23
Taula 1. Comparativa composicional.

Aquestes composicions són molt comunes en les zeolites. Amb aquests resultats, ja vam poder confirmar, pel seu hàbit cristal·lí, la phillipsita-K en el cas dels cristalls prismàtics maclats en “creu” (RM3154). Tanmateix, ho vam confirmar mitjançant l’espectre Raman.

Figura 23. Espectre Raman dels prismes maclats en “creu” (RM3154).

En el cas dels agregats globulars (RM3131) vam obtenir un espectre coherent amb la phillipsita. Es va enregistrar tant la zona de baixa freqüència com la d’alta, on trobem els modes vibracionals de les molècules d’aigua.

Figures 24-25. Espectres Raman de baixa i alta freqüència dels agregats globulars (RM3131).

Pel que fa als cristalls lenticulars (RM3153), l’espectre Raman obtingut és molt semblant al de la phillipsita però amb la desaparició d’una banda a 420 cm-1 i el desdoblament múltiple de la banda de la phillipsita que es troba a 475 cm-1, en bandes a 460 i 477 cm-1 i l’aparició d’una ampla banda a 332 cm-1. Aquests resultats són coherents amb la cabazita, en aquest cas, cabazita-K.

Figura 26. Espectre Raman de la cabazita-K (RM3153).

Figura 27. Agregats incolors de cabazita-K, amb glòbuls de phillipsita-K opalins.

En altres vacúols hem identificat també phillipsita-K en feixos divergents.

Figura 28. Agregats divergents de phillipsita-K. C.V.: 1,3 mm.

Algunes mostres encara es troben en procés d’estudi i pot ser que es trobin d’altres zeolites o minerals característics d’aquestes escòries volcàniques

AGRAÏMENTS
Al Dr. Joan Martínez Bofill, gerent de GEOMAR Enginyeria del Terreny, a Joana Lluch i Enrique Rossell, tècnics de l’equip, per la seva amable acollida i facilitar-nos l’estudi de diferents exemplars mitjançant SEM-EDS. Al Dr. Tariq Jawhari, del servei d’espectroscòpia Raman, dels Centres Científics i Tecnològics de la Universitat de Barcelona (CCiTUB). Al Dr. Joan Carles Melgarejo, pel seu suport continuat en la determinació de minerals del nostre país.


Versió en castellà:
https://bit.ly/3xCfIX5

NOTES BIBLIOGRÀFIQUES

Pedrazzi, D., Bolós, X., Martí, J. (2014): “Phreatomagmatic volcanism in complex hydrogeological environments: La Crosa de Sant Dalmai maar (Catalan Volcanic Zone, NE Spain)”. Geosphere, vol. 10, núm. 1, pp. 170-184 https://www.researchgate.net/publication/259821063 [online, abril 2021].


Bolós, X., Barde-Cabusson, S., Pedrazzi, D., Martí, J., Casas, A., Himi, M., Lovera, R. (2012): “Investigation of the inner structure of La Crosa de Sant Dalmai maar (Catalan Volcanic Zone, Spain)”. Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 247-248, pp. 37-48.

Ferrer, M.C., Riesco, M.: “Geòtop 356. La Crosa de Sant Dalmai”. Generalitat de Catalunya. Departament de Medi Ambient i Habitatge Direcció General del Medi Natural. https://mineratlas.com/img/4/7/3/473.pdf [online, abril 2021].

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s