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Rochas magmáticas
Formação e diversidade
Biologia e Geologia
11.o ano

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Onde está o magma?
Crusta
continental
Crusta
oceânica
Litosfera
Manto
superior
Astenosfera

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Onde está o magma?
Magma riolítico
Placa continental Placa continental

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Onde está o magma?
Placa oceânica Placa continental
Magma andesítico

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Onde está o magma?
Placa oceânica Placa oceânica
Magma basáltico

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Onde está o magma?

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Onde está o magma?

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Onde está o magma?
Dinâmicas do manto
Correntes de convecção

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O que é o magma?

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O que é o magma?
Uma definição de magma - Material de origem profunda,
formado por uma mistura complexa de silicatos em fusão,
entre 800 e 1500 ºC, com uma percentagem variável de gases
dissolvidos, podendo conter ainda cristais em suspensão.

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Em regra, nos limites convergentes e divergentes das placas
litosféricas, em certas condições de pressão e temperatura,
ocorre a fusão das rochas da crusta e do manto superior
originando magmas.
O que é o magma?

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O que é o magma?

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Como se formam as rochas magmáticas?
Sólido
Líquido
O aumento da temperatura
faz vibrar os átomos e pode
romper as ligações
A pressão tende a manter
os átomos juntos na malha
cristalina

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Quais são os tipos de magmas?
SiO2 SiO2
SiO2
Al2O3 FeO + Fe2O3 Na2O + K2O
MgO + CaO Outros
Basáltico Andesítico Riolítico

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Quais são os tipos de magmas?
A fusão das rochas do
manto forma magmas
básicos.
A fusão da crusta
continental forma
magmas andesíticos
ou riolíticos.

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Tipos de magmas
Magma basáltico - Cerca de 50% de sílica (SiO2) e pequena
quantidade de gases dissolvidos. Origina o basalto e o gabro.
Magma andesítico - Cerca de 60% de sílica (SiO2) e bastantes
gases dissolvidos. Origina o andesito e o diorito.
Magma riolítico - Cerca de 70% de sílica (SiO2) e elevada
quantidade de gases dissolvidos. Origina o riólito e o granito.
Quais são os tipos de magmas?

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Como se formam as rochas magmáticas?
A fusão parcial
das rochas do manto
Acumulação de
massas magmáticas
Formação de câmaras
magmáticas
Erupção vulcânica

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Como se formam as rochas magmáticas?
Consolidação de magmas - São geradas rochas intrusivas
ou plutonitos, se o magma consolida em profundidade, ou
rochas extrusivas ou vulcanitos, se o magma consolida à
superfície.

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O que são magmas basálticos?
Câmara magmática
Basalto
Gabro
Magmas
basálticos
Ascensão
de magmas

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O que são magmas basálticos?
Líquido
Sólido
Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
A diminuição da pressão origina a fusão das rochas, formando
os magmas basálticos.

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O que são magmas basálticos?
Gabro
Lava em almofada
Diques basálticos
Astenosfera

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O que são magmas basálticos?
Magmas basálticos - Expelidos ao longo dos riftes e dos
pontos quentes, com origem nas rochas ultrabásicas do manto
(peridotitos).
Se houver acumulação de magma basáltico em câmaras
magmáticas, a sua consolidação origina rochas plutónicas, os
gabros.
Gabro
Basalto

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O que são magmas basálticos?
Se o magma basáltico for expelido em erupções de lava, a sua
consolidação origina rochas vulcânicas, os basaltos (com
texturas pouco cristalinas ou mesmo vítreas, dependendo da
velocidade de arrefecimento).
Gabro
Basalto

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Qual a influência da água no ponto de fusão das rochas?
Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
Húmido

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Qual a influência da água no ponto de fusão das rochas?
A água aquecida circula nos
interstícios da rocha e hidrata os
minerais.
Em profundidade, a água é libertada.

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O que são magmas andesíticos?
Subducção
de materiais
ricos em água
Ascensão
de magmas
ricos em água
Magmas
andesíticos

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O que são magmas andesíticos?
Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
Sólido
Húmido

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O que são magmas andesíticos?
Magmas andesíticos - Formam-se nas zonas de subducção,
altamente vulcânicas.
Composição complexa, dependente da quantidade e qualidade
do material do fundo oceânico subductado (incluindo água e
sedimentos diversos).
Andesito Diorito

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O que são magmas riolíticos?
Os magmas riolíticos, muito viscosos, raramente atingem a superfície.
Fusão parcial da crusta continental.

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O que são magmas rioliticos?
Magmas riolíticos - Formam-se por fusão parcial de rochas da
crusta continental, ricas em água e dióxido de carbono.
Ocorrem em zonas de choque de placas, com deformação,
onde surgem cadeias montanhosas.
Riólito Granito

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Em profundidade, a consolidação de magmas riolíticos origina
rochas plutónicas, os granitos.
Se a consolidação ocorre à superfície ou próximo dela formam-
se rochas vulcânicas, os riólitos.
Riólito Granito
O que são magmas riolíticos?

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Formação de minerais - Numa rocha magmática os minerais
não se formam todos ao mesmo tempo.
A cristalização é condicionada por fatores externos como a
agitação do meio, o tempo, o espaço disponível e a
temperatura.
De que depende a formação de minerais?

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A forma dos cristais também depende de fatores internos como
a estrutura cristalina, que implica uma disposição ordenada de
átomos ou iões (rede tridimensional que segue um modelo
geométrico regular e característico de cada mineral).
De que depende a formação de minerais?

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Deve-se a Bravais (1850) a teoria reticular segundo a qual a
rede cristalina é formada por fiadas de partículas ordenadas
segundo diferentes direções do espaço, tendo a unidade
estrutural dessa rede forma paralelepipédica (malha elementar).
Como se formam os minerais?

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O arranjo interno pode traduzir-se externamente no
aparecimento de uma forma poliédrica com faces, arestas e
vértices. Mas, em grande parte dos cristais, essa forma
poliédrica não é visível devido às condições não ideais de
cristalização.
Como se formam os minerais?

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Cloro
Sódio
Malha elementar
Cloreto de sódio
Como se formam os minerais?

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Formação de minerais - Se as partículas não ocuparem
posições de um arranjo regular não se atinge o estado cristalino,
sendo a textura desordenada (como nos líquidos) – textura
amorfa ou vítrea.
Como se formam os minerais?

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O que são silicatos?
Silicatos – Os silicatos constituem cerca de 95% do peso e do
volume da crusta terrestre.
A estrutura básica mais comum dos silicatos é o tetraedro (SiO4)4-
que, por não ser eletricamente neutro, tende a polimerizar
formando conjuntos complexos.

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O que são silicatos?

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Olivina Piroxena Anfíbola Moscovite Feldspato
Diferentes arranjos
dos tetraedros,
nos silicatos
O que são silicatos?

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O que são minerais isomórficos?
Isomorfismo - Ocorrência de substâncias minerais com
composição química diferente e textura cristalina semelhante.
É o caso de um grupo de feldspatos designados por
plagióclases, que são silicatos em que os iões Na+ e Ca2+ se
podem intersubstituír dado serem muito semelhantes. O mesmo
sucede entre os iões Si4+ e Al3+.
Albite
NaAlSi3O4
Anortite
CaAl2Si2O8

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Plagióclase Composição (%)
Albite Anortite: 0 a 10 + Albite: 100 a 90
Oligóclase Anortite: 10 a 30 + Albite: 90 a 70
Andesite Anortite: 30 a 50 + Albite: 70 a 50
Labradorite Anortite: 50 a 70 + Albite: 50 a 30
Bitaunite Anortite: 70 a 90 + Albite: 30 a 10
Anortite Anortite: 90 a 100 + Albite: 10 a 0
O que são minerais isomórficos?

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O que são minerais polimórficos?
Arranjo dos átomos
de carbono,
no diamante

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Diamante
C
Grafite
C
O que são minerais polimórficos?

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Polimorfismo - Ocorrência de substâncias minerais com a
mesma composição química e redes cristalinas diferentes.
São os casos do carbonato de cálcio (CaCO3) que pode formar
dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite, e do carbono
que pode cristalizar na forma de diamante ou de grafite.
Grafite
C
Diamante
C
O que são minerais polimórficos?

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Um dado magma pode originar diferentes rochas?
Um só tipo de magma pode originar diferentes
tipos de rochas porque:
 o magma é uma mistura complexa de
substâncias minerais;
 a cristalização desses minerais ocorre a
temperaturas diferentes dado serem
diferentes os seus pontos de solidificação;
 com o arrefecimento, do contínuo
processo de cristalização resulta um
magma residual de composição
continuamente alterada.

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O que é a diferenciação magmática?
Câmara
Magmática
A
Câmara
Magmática
B
Câmara
Magmática
B
Câmara
Magmática
A

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O que é a diferenciação magmática?
A génese dos minerais ocorre segundo uma ordem definida da
qual resulta uma diferenciação magmática, por cristalização
fracionada.
Diferenciação magmática - A diferenciação magmática é um
processo que, a partir do mesmo magma, conduz à formação
de magmas com composição diferente.
Magma
basáltico
Magma
andesitico
Magma
riolítico

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O que é a diferenciação magmática?
Olivina
Magma
Com
Composição
A
Magma
Com
Composição
B
Magma
Com
Composição
C
Magma
Com
Composição
D
Plágioclase
Piroxena
Plágioclase Plagióclase
Piroxena
Olivina Olivina Olivina

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O que é a diferenciação magmática?
Magma
Com
Composição
A

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O que é a diferenciação magmática?
Magma
Com
Composição
B

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O que é a diferenciação magmática?
Magma
Com
Composição
C

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O que é a diferenciação magmática?
Séries de Bowen
Biotite
Anfíbolas
Piroxenas
Olivinas
Arrefecimento
1200
oC
500
oC
Anortite
Ca
Albite
Na
Quartzo
Moscovite
Feldspato potássico
Consolidação
Riólito
Granito
Andesito
Diorito
Basalto
Gabro
Peridotito

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O que é a diferenciação magmática?
Série ou Sequência Reacional de Bowen - Norman Bowen
(1887-1956) foi o primeiro petrólogo a estabelecer a sequência
de reações que ocorrem no magma durante a diferenciação.
Segundo Bowen existem duas séries de reações:
 série dos minerais ferromagnesianos ou série descontínua;
 série das plagióclases ou série contínua.

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O que é a diferenciação magmática?
Primeiro cristalizam os minerais de ponto de fusão mais elevado
(olivinas, piroxenas e plagióclases cálcicas) e, seguidamente, os
de ponto de fusão mais baixo (anfíbolas, biotite, plagióclases
sódicas, feldspatos potássicos, moscovite e quartzo).
Os minerais formados a altas temperaturas (olivinas, piroxenas,
...) são mais instáveis quando sujeitos a meteorização à
superfície, ao contrário do quartzo que é mais resistente.

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O que é a diferenciação magmática?
Arrefecimento e diferenciação - As séries refletem fenómenos
que ocorrem simultaneamente, com o arrefecimento do
magma, se não houver separação dos minerais que se vão
formando.
Se os cristais forem separados do líquido remanescente, um
mesmo magma original pode formar rochas diferentes.

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O que é a diferenciação magmática?
Olivina
Piroxenas
Plagiocláses
calcosódicas
Gabro
Esgotamento
de Cálcio, Ferro e
Magnésio
Concentração
de Sílica, Alumínio e
Potássio
Quartzo
Moscovite
Feldspato potássico
Granito
Diferenciação magmática
num magma basáltico
Nota: Apenas 10% de uma magma basáltico pode diferenciar-se num magma
riolítico pelo que não é esta a principal matéria-prima para a formação dos
granitos.

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O que é a diferenciação gravítica?
Diferenciação gravítica - A compressão da câmara magmática e
a diferenciação gravítica (acumulação de cristais por ordem da
sua formação e por ordem das suas densidades) são processos
pelos quais os cristais originados podem ser separados do líquido
residual.

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O que são soluções hidrotermais?
Soluções hidrotermais - As últimas
frações do magma (água, voláteis,
sílica e outros solutos minerais) –
soluções hidrotermais – podem
preencher fendas das rochas e
solidificar, formando filões de um só
mineral ou de vários minerais
associados.

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O que é um cristal?
Um cristal é um sólido homogéneo de matéria mineral que, sob
condições favoráveis de formação, pode apresentar superfícies
planas e lisas, assumindo formas geométricas regulares.

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Que tipos de cristais existem?
Cristal euédrico – Mineral totalmente
limitado por faces bem desenvolvidas.
Cristal subédrico – O mineral apresenta
faces parcialmente bem desenvolvidas
Cristal anédrico – O mineral não
apresenta qualquer tipo de faces.

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Como são classificadas as rochas magmáticas?
Classificação - Os critérios
utilizados na classificação
das rochas magmáticas são a
composição mineralógica e
a textura da rocha.

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Qual a composição das rochas magmáticas?
Composição mineralógica - O composto mais abundante é o
dióxido de silício (SiO2) ou sílica.
Rochas % de Sílica
Ácidas SiO2 > 70
Intermédias 50 < SiO2 < 70
Básicas 45 < SiO2 < 50
Ultrabásicas SiO2 < 45

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Qual a composição das rochas magmáticas?
Minerais essenciais – Minerais que conferem carácter à rocha e
determinam a sua designação (quartzo, feldspato, moscovite,
biotite, piroxena, anfíbola e olivina).
Minerais acessórios – Minerais que não afetam o aspeto
fundamental da rocha, ocorrem em diminutas quantidades e,
geralmente, só são visíveis ao microscópio (magnetite, zircão,
apatite, rútilo, turmalina,...).

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Qual a composição das rochas magmáticas?
Minerais félsicos (feldspato +
sílica) – apresentam cores claras,
como quartzo, feldspatos e
moscovite.
Minerais máficos (magnésio +
ferro) – apresentam cores
escuras, como a biotite,
piroxenas, anfíbolas e olivina.

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Qual a cor das rochas magmáticas?
Rochas leucocratas – Ácidas, com tons claros, ricas em
minerais félsicos.
Rochas mesocratas – Com coloração intermédia, resultado de
idênticas proporções de minerais félsicos e máficos.
Rochas melanocratas – Básicas, com tons escuros, ricas em
minerais máficos.

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Qual a textura das rochas magmáticas?
Textura - Aspeto geral da rocha resultante
das dimensões, forma e arranjo dos minerais
constituintes.
Textura granular – Os minerais distinguem-
se uns dos outros, em cristais relativamente
desenvolvidos. Característica de rochas
plutónicas, com arrefecimento lento do
magma.

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Qual a textura das rochas magmáticas?
Textura agranular – Os minerais não se
distinguem, os cristais são microscópicos.
Característica de rochas vulcânicas, com
rápido arrefecimento do magma.
Rochas com a mesma composição
mineralógica e química podem ter texturas
diferentes, refletindo as condições de
solidificação dos magmas.

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Quais são as famílias de rochas magmáticas?
Feldspatos
potássicos
Quartzo Plagióclases
Piroxena
Olivina
Anfíbola
70 60 50 40
0
100
% de sílica
%
de
minerais
GRANDE
PEQUENO
Famílias de rochas - Tendo em conta a composição
mineralógica, podem formar-se agrupamentos de rochas
chamados famílias.

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Livros
Mader, S. (2009). Concepts of Biology. McGraw-Hill International Editon. EUA.
Salsa, J., Guimarães, O., Cunha, R. (2012). CienTIC7 – Ciências Naturais. Porto Editora.
Salsa, J. (2009). Preparação para os Testes Intermédios de Biologia e Geologia – 10.o ano. Porto Editora.
Créditos
de
imagens