Què fa que les roques es fonguin? Com es forma el magma?

Què fa que les roques es fonguin? Com es forma el magma?

Conxita Márquez, Teresa Pigrau, Neus Sanmartí. 

 

Construcció de coneixements a partir de l'experimentació
Experimentem amb la temperatura

Si els alumnes seleccionen diferents materials com xocolata, mantega, cera, gel, roques, i els sotmetem a diferents temperatures, per exemple: 

  • sobre un fogonet, 
  • dins la mà,
  • dins la butxaca…,

Observarem que es comporten de manera diferent i que necessiten diferent aportació de calor per canviar a estat líquid i fondre’s.

L’observació ens permet evidenciar que per molt que escalfem una roca a l’escola, no es fondrà, i que les roques per canviar necesiten temperatures molt més elevades que les que podem reproduir a l’aula, temperatures que sí existeixen a l’interior de la Terra. 

L’experiència i els dibuixos són de:  Onida M., Segalini L (2006) Investigación didáctica en la escuela primaria: una experiència sobre los fenómenos volcánicos. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 14 (3), 247-258.

D'on prové la calor del magma?

Es tracta de repensar la idea de que l'origen del magma prové completament d'allò que existia a l'inici de la formació del Planeta. Pot ser interessant reconèixer que quan ens freguem les mans notem que la temperatura augmenta. Relacionada amb aquesta darrera idea, una altra que cal transformar és que la fusió d'un material no només depèn de la temperatura ja que aquesta depèn també de la pressió.

Com podem simular la formació i moviment del magma?, per què sorgeix a la superficie de la Terra? o què provoca les erupcions?

Materials necessaris

A fi de saber més sobre el magma i les roques de l’interior de la Terra, us proposem una simulació en la que tindrem en compte el factor temperatura de la formació i moviment del magma dins la Terra. El material necessari és: 

Una capa de cera al fons d’un vas de precipitats, coberta per una capa de sorra i una d’aigua. 

  • S’escalfa el vas de precitpitats en un fogonet.
  • Llavors es veu com una part de la cera es fon i puja líquida a través de la sorra i de l’aigua i després solidifica. 

Exploració d’idees prèvies

Serà necessari passar de la idea simple de que existeixen depòsits permanents de magma al centre de la Terra i que per ells només és necessari trobar un camí de sortida, a conèixer que en determinats llocs de la litosfera, les roques es van fonent i alguns dels components s’evaporen, de manera que quan hi ha molts gasos, la pressió és molt alta, i és lavors quan el magma surt a l’exterior per diferents punts de l’escorça (és com quan una crispeta explota a l’escalfar-la).

Una experiència a 2n de primària

Cliqueu sobre la imatge per veure aquest experiment aplicat a 2n de primària per Cristina Montserrat del CEIP Ses Rotes Velles (Calvià, Mallorca).

Construcció de nous aprenentatges

Per tal de facilitar l’observació de l’experiència, podem demanar als alumnes que observin i descriguin allò que veuen. Que ho dibuixin en tres moments: inicial, intermig i final, i que ho relacionin amb el volcà. 

L’arena i l’aigua simulen capes de l’escorça terrestre. L’ús d’aigua per representar capes de roques pot suposar alguna dificultat  per alguns alumnes perquè en la realitat el magma atravessa materials sòlids, però és una forma senzilla de fer visibles els processos. 

La cera  representa el mantell superior, normalment sòlid, però que pot estar parcialment fos en alguns llocs. De la mateixa forma que la cera puja a causa de la seva densitat més baixa que la rodeja, el magma pot ascendir fins introduir-se en l’escorça o arribar a la superfície i formar una colada de lava. 

Aquesta simulació permet discutir que el magma o la lava no existeix a priori, sinó que es forma l’interior de la Terra, i observar que la cera fosa puja cap amunt. La dificultat principal pot estar en interpretar la causa del moviment de la cera, ja que aplicar el concepte de densitat pot ser difícil. Els resulta més facil parlar en termes de pesat o lleuger. I una possible explicació seria: “la cera s’ha fos, és més lleugera que l’aigua i ha pujat cap amunt”.

En aquest enllaç hi podeu trobar el material imprimible per a l’alumnat, que complementa aquesta simulació. 

Catalogat per CESIRE. Autora: Ana Rodríguez Poveda de l’escola  El Morsell,  d’Olivella. 

Com es forma el magma?

Convé passar de la idea de que el magma és un material que està en un depòsit central localitzat en el centre de la Terra i que es va omplint degut a una combustió interna de materials diversos -idea que expressen habitualment els alumnes-, a la idea científica que explica que el magma es forma en blocs concrets no lluny de la superfície de la Terra, on hi ha unes condicions que promouen canvis en la temperatura i la pressió, i que són els que provoquen que les roques es fonguin. En aquest sentit, cal que l'alumnat posi en dubte la idea de que un material dins de la Terra es pugui cremar, atès que és molt difícil que existeixi l'oxigen necessari perquè es pugui produir aquesta combustió. Aquesta idea, que també va ser compartida per científics abans del segle XIX, es va començar a posar en dubte quan en el camp de la química es va comprovar que perquè hi hagi una combustió es necessita oxigen.

Estructurem allò que hem après. Idees clau.