La història del Puig de La Banya del Boc (Vulcanologia mediterrània, 6/2022)

Dins de la Zona Volcànica de la Garrotxa, trobem al sud el complex del Puig de la Banya del Boc, un volcà monogenètic caracteritzat per fases freatomagmàtiques i estrombolianes/hawaianes. En el número de març del Journal of Volcanology and Geothermal Research apareix una monografia dedicada a aquest volcà, amb Dario Pedrazzi, del CSIC, com a primer autor. Es descriu l’estratigrafia i la història eruptiva d’aquest complex. El dur basament del complex hauria controlat la forma amb la qual interactuaven el magma i l’aigua, i de la que deriva un comportament impredictible. La Zona Volcànica de la Garrotxa fa part del Sistema de Rift Cenozoic Europeu. El basament del Puig de la Banya del Boc consisteix en roques metamòrfiques paleozoiques. El volcà del Puig de la Banya del Boc es formà en la mateixa època que el de la Clot de l’Omera, que es troba en una falla conjugada. Com a exemple d’hidrovulcanisme, la caracterització del Puig de la Banya del Boc pot ajudar en una valoració més precisa dels riscos en zones actives.

Fotografies d’algunes unitats geològiques del Puig de la Banya del Boc

L’amenaça volcànica

Dario Pedrazzi és científic contractat de Geosciences Barcelona, del CSIC. Daniela Cerda és membre del Departament de Mineralogia, Petrologia i Geologia Aplicada de la Universitat de Barcelona. Adelina Geyer Traver i Joan Martí Molist són investigadors permanents de Geosciences Barcelona. Meritxell Aulinas és professora agregada de petrologia i geoquímica de la Universitat de Barcelona. Llorenç Planagumà treballa a l’empresa de serveis ambientals Tosca, amb seu a Olot.

La investigació s’ha finançat amb els projectes Beatriu de Pinós (2016BP 00086) i Juan de la Cierva (IJCI-2016-30482) de Pedrazzi. Els autors agraeix el suport rebut del personal del Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa. El text va rebre la correcció lingüística de Grant George Buffett de Terranova Scientific. Fou tramès al Journal of Volcanology and Geothermal Research el 26 de març del 2021. S’inicià un procés d’edició, sota la direcció de José Luis Macías, i amb Pierre-Simon Ross com un dels revisors. El text revisat fou tramès el 21 de desembre, i fou aprovat el 24, publicat l’1 de gener, amb versió definitiva del 21 de gener per ésser inclòs en el número de març de la revista.

Durant la revisió de l’article tingué lloc l’erupció de Cumbre Vieja, a l’illa canària de La Palma, desenvolupada entre el 19 de setembre i el 25 de desembre. Una vegada més s’evidenciava la magnitud de l’amenaça volcànica, agreujada pel creixement de la població i de l’ocupació de terra en àrees volcànicament actives, on hi viu el 10% de la població mundial. Els volcans són obertures en la crosta terrestre, per on surten matèries en ignició, vapors, etc. A diferència dels volcans poligenètics, els volcans monogenètics entre en erupció tan sols una vegada. Els volcans monogenètics s’agrupen en camps volcànics, cadascun dels quals respon a condicions geodinàmiques i ambients geotectònics peculiars. En un camp de volcans monogenètics les erupcions són principalment estrombolianes. Algunes d’aquestes erupcions estrombolianes poden assolir un caràcter violent, amb fase freatomagmàtiques. En termes general, hom considera més perillosos els estratovolcans o volcans compostos.

La Zona Volcànica de la Garrotxa, que ha romàs inactiva durant un llarg període de temps (vora 10.000 anys), convida també a una sensació de seguretat que podria ser falsa. La part meridional d’aquesta zona és la menys estudiada, però també on es localitzen els volcans més grans i explosius. Pedrazzi et al. hi assenyalen la població que hi viu, particularment en referència a la ciutat de Girona, de 100.000 habitants, o a infrastructures com l’Aeroport Internacional Girona-Costa Brava.

El Rift Cenozoic Europeu (a) inclou la Zona Volcànica Catalana (b), dins de la qual destaca el Camp Volcànic de la Garrotxa (c).

El context geològic del Puig de la Banya del Boc

El Puig de la Banya del Boc (PBB) és un dels volcans més representatiu del sector meridional del Camp Volcànic de la Garrotxa (GVF). La Zona Volcànica Catalana és una de les províncies volcàniques alcalines quaternàries associades amb el Sistema del Rift Cenozoic Europeu. El GVF ocupa una superfície de 600 km2, estesa entre Olot i Girona, que inclou més de 50 edificis volcàniques (cons d’escòria, maars, cons de tuf i anells de tuf). El producte d’aquestes erupcions són principalment basalts i basanites alcalines. L’alternança de fases estrombolianes i freatomagmàtiques es manifesta en una diversitat de dipòsits piroclàstics.

El PBB és un con d’escòria situat a la Vall de Llémena, a uns 10 km al nord-oest de la ciutat de Girona. L’altitud del con és de 150 metres, i el diàmetre basal mitjà de 1,5 km. El cràter té una forma el·líptica amb unes dimensions de 850 a 620 metres. Els dipòsits cobreixen un àrea de 10 km2, que s’estén en direcció sud-est fins a 2 quilòmetres. El PBB reposa damunt de la falla de Llorà, on contacten sediments terciaris amb roques metamòrfiques paloeozoiques.

A un quilòmetre del punt central del PBB hi ha el Clot de l’Omera (CO), que és un maar amb un cràter el·líptic de 550 metres per 450, amb una fondària de 20 metres, i que es troba excavat completament en el basament paleozoic.

Tant el PBB com el CO tindrien una antiguitat de 121.000 anys.

Eines per reconstruir l’estratigrafia del PBB

Pedrazzi et al. han elaborat onze columnes estratigràfiques al llarg dels 10 km2 que envolten el PBB. Com a base cartogràfica utilitzen el model d’elevació digitial (DEM) obtingut per làser (LiDAR) per l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC) durant el període 2008-2011, juntament amb el mapa geològic de Catalunya (MGC25M) de l’ICGC.

Les unitats estratigràfiques es defineixen d’acord amb criteris de gruix, gradació, color, distribució, composició i contactes. Se cercaren els nivells més representatius de cada unitat estratigràfica per seleccionar un total de 24 mostres. Mitjançant tècniques de sedàs s’analitzà la mida de gra. Les principals característiques petrogràfiques i texturals dels components juvenils foren determinades amb un microscopi Leica DM4500P. Les partícules juvenils de 0,125 a 0,5 mm eren analitzades amb un microscopi electrònic d’escaneig per saber-ne la morfologia de gra.

Successió estratigràfica

Pedrazzi et al. identifiquen cinc unitats litostratigràfiques a PBB i una a CO:
– la unitat 1 té un gruix màxim de 150 cm en la part nord del PBB. Es correspon a una bretxa lítica irregularment distribuïda i pobrament estratificada. És integrada per clasts lítics de fins a 10 cm amb lapil·lis juvenils irregulars de 1-2 cm. Representaria l’inici de l’erupció i es concentraria doncs en l’àrea més pròxima al centre del volcà.
– la unitat 2 té un gruix màxim de 230 cm en la part oriental del PBB. Els seus dipòsits es reconeixement principalment en els sectors nord i oriental de l’edifici volcànica. Consisteix en una alternança de llits lítics (esquists, gres, quars) i de llits de fragments.
– la unitat 3 s’observa principalment en la part sud-oriental del PBB, on entra en contacte directa amb la unitat 5. En la zona més fonda té un gruix màxim de 20 metres. Té una composició semblant a la unitat 2.
– la unitat 4 es troba en tota la zona estudiada i assoleix un gruix màxim de 17 m. Consisteix en una successió de llits d’escòries i bombes de lapil·lis.
– la unitat 5 és un flux de lava massiu amb fenocrists d’olivina. Es troba en contacte directe amb les unitats 3 i 4. El gruix màxim observable és de 10 metres.
– la unitat 1CO es correspon al maar situat al sud de PBB. Té un gruix de 15 metres. És integrada per llits de fragments lítics d’esquists, gres i quars paleozoics.

La majoria dels dipòsits de PBB consisteixen en una barreja, en diferents proporcions, de clasts lítics juvenils i accidentals. Els fragments juvenils es corresponen a clasts, més o menys arrodonits i més o menys densos, de composició màfica. Els fragments lítics són esquists i gres del basament paleozoic, així com margues, xenòlits, cristalls d’olivina i nòduls peridotítics.

Els clasts juvenils de les unitats 1, 2 i 3 són força alterats, particularment en la fracció més fina. Els fragments juvenils de la unitat 4 són típicament vitris.

Els cinc estadis de l’evolució del PBB

La unitat 1 es correspon a la primera fase explosiva. Hi seguiren després una sèrie d’explosions freatomagmàtiques que donarien lloc a la unitat 2. L’activitat estromboliana posterior formà el con d’escòria, i dona pas a la fase final d’emissió d’un flux de lava.

A l’erupció de PBB hi hagué, doncs, una combinació de fases freatomagmàtiqus i magmàtiques. No obstant, l’erupció tingué un caràcter continu. L’activitat magmàtica depenia de la taxa eruptiva i de factors físico-químics (composició del magma, contingut d’espècies volàtils, densitat, viscositat, etc.). L’activitat freatomagmàtica depenia d’aquests condicions internes i del context ambiental (situació geològica, fractures de roca, permeabilitat, hidrogeologia, estratigrafia del substrat, etc.).

El basament del PBB és format per esquists i gres paleozoic. L’erupció, doncs, no es devia produir a través de la falla de Llorà (que posa en contacte roques paleozoiques i sediments terciaris), sinó a través d’una falla secundària que creuava exclusivament roques paleozoiques. Les fases freatomagmàtiques de l’erupció foren provocades per la interacció entre el magma i les aigües d’un aqüífer localitzat en el basament paleozoic. L’activitat freatomagmàtica s’hauria concentrat en les primeres fases de l’erupció. La transició cap a una activitat més seca fou afavorida per les diferències entre els nivells de l’aqüífer, alhora condicionades pels patrons de fractura del basament paleozoic.

Pedrazzi et al. són del parer que el maar CO es formà en la mateixa erupció que PBB. Hauria resultat d’una única fase explosiva, prèvia a l’estromboliana que donà lloc a la unitat 5 de PBB. PBB i CO, doncs, representarien dos volcans d’una mateixa erupció, amb una alimentació comuna.

Els riscos del Camp Volcànic de la Garrotxa

La darrera erupció del Camp Volcànic de la Garrotxa fou la del Croscat, fa 11-13 mil·lennis. En termes geològics això és prou recent com perquè se la consideri un àrea volcànica activa, i així sigui contemplada en el Pla Estatal de Protecció Civil davant del Risc Volcànic. Es tracta d’un camp de volcans monogènics, però l’exemple de PBB-CO demostra com una sola erupció volcànica pot afectar un àrea total de 15 km2, sobretot com a conseqüència de fenòmens freatomagmàtics.

Pedrazzi et al. consideren, doncs, que caldria incloure en la valoració del risc volcànic una avaluació de la geologia del substrat i la hidrogeologia.

Lligams:

Stratigraphy and eruptive history of the complex Puig de La Banya del Boc monogenetic volcano, Garrotxa Volcanic Field. Dario Pedrazzi, Daniela Cerda, Adelina Geyer, Joan Martí, Meritxell Aulinas, Llorenç Planagumà. Journal of Volcanology and Geothermal Research 107460 (2022).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
A %d bloguers els agrada això: