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ROCHAS MAGMÁTICAS

    Margarida Barbosa Teixeira
Magma
2



    Material com origem na fusão de rochas:
     do manto;
     da crosta, nos limites convergentes de placas;
    Formado por uma mistura de silicatos;
    Em fusão – 650 0C a 1200 0C;
    Com uma percentagem variável de gases dissolvidos;
    Pode conter cristais, em suspensão; estes são formados por materiais com
    ponto de fusão mais elevado do que a temperatura a que se encontra o
    magma.
    A lava corresponde ao magma depois de, no momento da erupção, sofrer
    desgaseificação.
Consolidação de magma
3




                                       Se o magma consolida em profundidade
                                       formam-se rochas plutónicas ou
                                       intrusivas;
                                       Se o magma consolida à superfície
                                       formam-se rochas vulcânicas ou
                                       extrusivas.



    Se ocorrer acumulação de magma em câmaras magmáticas, a sua
    consolidação origina rochas plutónicas, com textura cristalina
    (quanto mais lento é o arrefecimento e mais espaço disponível existe,
    maiores e mais perfeitos serão os cristais formados).
Consolidação de magma
4


                                        Quando a velocidade de ascensão é
                                        superior à de arrefecimento
                                        ocorrem erupções de lava; a
                                        consolidação da lava origina rochas
                                        vulcânicas.



    Formam-se rochas vulcânicas com diferentes texturas, dependendo da
    velocidade de arrefecimento.
    Na ascensão o arrefecimento pode permitir a formação de cristais, mas a
    rápida velocidade de arrefecimento à superfície não permite a
    cristalização.

                   Rochas vulcânicas com textura pouco cristalina
Consolidação de magma
5
Formação de magmas e condições ambientais
6
Formação de magmas e condições ambientais
7




                   Movimento divergente         A ascensão
                   de placas, nos               das
                   Riftes                       Plumas térmicas



                           Diminuição de pressão


                             Fusão das rochas


                           Formação de magmas
Formação de magmas e condições ambientais
8




                       A placa subductada contém
                       sedimentos ricos em água.
                       A presença de água diminui o ponto
                       de fusão


                         A presença de água favorece a
                            formação de magmas.
Formação de magmas e condições ambientais
9




    Zonas de rifte e pontos quentes   Zonas de subducção
Formação de magmas e condições ambientais
10




                                       Ascensão dos materiais mantélicos,
                                       ao nível das correntes de convecção


                                           Descompressão das rochas


                                       Fusão parcial de materiais do manto


                                            Formação de magmas
     Zonas de rifte e pontos quentes
Formação de magmas e condições ambientais
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                          A água contida nos sedimentos


                            faz baixar o ponto de fusão dos
                                 materiais do manto


                          fusão parcial de materiais do manto


                                 Formação de magmas




     Zonas de subducção
Formação de magmas e condições ambientais
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     Fatores que contribuem para a formação de magmas


     Temperatura    O aumento de temperatura resultante da
                    proximidade de magmas e/ou da colisão (compressão)
                    entre placas tectónicas gera a fusão das rochas.


       Pressão      A diminuição de pressão litostática (descompressão)
                    reduz a temperatura de fusão das rochas.


        Água        A presença de água e/ou de outros voláteis diminui a
                    temperatura de fusão das rochas.
Tipos de magmas
13




                                       Tipos de magma
                           Básico       Intermédio           Ácido
          % de Sílica        50%        Cerca de 60%           +70%
         Temperatura       + 1000 0C   800 0C - 1000 0C   650 0C – 800 0C
          Viscosidade       Fluido       Intermédia          Viscoso
        Origina erupções   Efusivas                         Explosivas
Tipos de magmas
14




     A viscosidade do magma depende:
     • da temperatura (menor temperatura  maior viscosidade)
     • da quantidade de sílica (mais sílica  maior viscosidade)
     • da quantidade de fluídos (menos fluídos  mais viscosidade).


     A natureza da lava emitida por um vulcão determina o tipo de
     atividade vulcânica – explosiva ou efusiva.
Tipos de magmas
15




     Cerca de 50% de sílica;      Cerca de 60% de      Mais de 70% de sílica;
     rico em óxidos de ferro,     sílica;              rico em óxidos de sódio e
     magnésio e cálcio;           bastantes gases      potássio;
     pobre em óxidos de sódio e   dissolvidos.         pobre em óxidos de ferro ,
     potássio;                                         magnésio e cálcio;
     poucos gases dissolvidos.                         grande quantidade de gases
     Origina o basalto e o        Origina o andesito   dissolvidos.
     gabro.                       e o diorito.         Origina o riolito e o granito.
Tipos de magmas
16




     Os 3 tipos de magmas formam-se em diferente quantidade.



     Dos magmas emitidos pelos vulcões:


      80% é basáltico              10% é riolítico

                10% é andesítico
Magma Basáltico
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     Com origem em de rochas do manto – peridotitos, que ascendem e
     fundem na base da litosfera devido à diminuição de pressão.

     Expelidos ao longo dos riftes e nos pontos quentes.

     Se ocorrer acumulação de magma em câmaras magmáticas, a sua
     consolidação origina rochas plutónicas – gabros.

     Quando a velocidade de ascensão é superior à de arrefecimento
     ocorrem erupções de lava; a consolidação da lava origina rochas
     vulcânicas – basaltos.
Magma Basáltico
18




              Formação de magmas basálticos
Magma Andesítico
19




     Formam-se nas zonas de subducção resultantes da colisão de duas
     placas oceânicas (arcos insulares, como os do anel de fogo do
     Pacífico) ou de uma placa continental com uma oceânica (formação
     de cordilheiras, como os Andes)

     Magma de composição complexa, dependente da quantidade e
     qualidade do material fundido - material das crostas oceânica e
     continental e do manto incluindo água e sedimentos.
Magma Andesítico
20


                        Os sedimentos dos fundos
                        oceânicos contêm água retida nos
                        poros

                        a presença de água faz baixar o
                        ponto de fusão dos minerais

                            formação de magma.



                        A consolidação do magma:
                        • em profundidade origina os
                          dioritos;
                        • à superfície origina os andesitos.
Magma Riolítico
21

     Forma-se na em zonas de colisão de placas continentais, com
     consequente formação de montanhas (como os Himalaias).

     O choque entre duas placas continentais provoca metamorfismo e fusão
     parcial das rochas constituintes da crosta, formando-se magmas ricos em
     sílica

                resulta da fusão de rochas da crusta continental
                ricas em água e CO2

                                           magma rico em gases

     A consolidação do magma:
     • em profundidade origina os granitos;
     • à superfície origina os riolitos.
Tectónica de placas e tipos de magmas
22




      A – Zona de afastamento de placas – rift.
      B – Zona de colisão de uma placa continental com uma placa oceânica.
      C – Zona de colisão entre duas placas continentais.
      D – Zona de colisão entre duas placas oceânicas.
      E – Zona intraplaca – Pluma térmica/ponto quente.
Tipos de magmas
23


                                                Tipos de magmas
                                 Basáltico          Andesítico           Riolítico
         % de Sílica               50%             Cerca de 60%            >70%
           Acidez                 Básico            Intermédio             Ácido
        Temperatura              +10000C                               600 0C – 800
                                                                             0C

       Viscosidade                  Fluido                                Viscoso
 Origem do magma – fusão        ...do manto            ... da crosta   …da crosta
      de rochas ...           (peridotitos a)        (nas zonas de      continental c
                                                      subducção b)
         Associado a          ... de rifte (A) e   ... de subducção        ... de
        vulcanismo ...             intraplaca              (D e B)      subducção
                                  oceânica (E)                            ( B d)
       Tipo de erupção               Efusiva          Explosiva         Explosiva
     Originam    Vulcânicas          Basalto          Andesito            Riolito
      rochas     Plutónicas           Gabro            Diorito           Granito
Tipos de magmas
24

     NOTAS (relativas á tabela anterior):

       a Os peridotitos que ascendem por convecção térmica fundem na base
       da litosfera, fundamentalmente por descompressão.
       b A água existente nos sedimentos subductados tem um papel
       preponderante no desencadear do processo magmático, pois baixa o
       ponto de fusão dos materiais.
       c O choque entre duas placas continentais provoca a fusão das rochas
       da crosta originando magmas riolíticos, no interior das cinturas
       orogénicas.
       d O magma formado na subducção ao ascender provoca a fusão das
       rochas da crosta continental que atravessa.

       Os pontos quentes continentais (Yellowstone) apesar de serem
       alimentados por magma basáltico (proveniente da fusão de peridotitos
       do manto), este ao ascender incorpora material de origem continental,
       que o torna mais ácido.
Diferenciação magmática
25



     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,


                durante o processo de cristalização formam-se diferentes
                associações de cristais;

        Com o arrefecimento, do contínuo processo de cristalização resulta
        um magma residual de composição continuamente alterada.
Diferenciação magmática
26

     À medida que o magma arrefece vai ocorrendo a formação de diferentes
     minerais, deixando um magma residual diferente do magma inicial.
                   formação de sucessivas frações magmáticas residuais
                               com diferente composição.


                              Diferenciação magmática
                      (a partir do mesmo magma, ocorre a formação de
                             magmas com composição diferente)

     A génese dos minerais ocorre segundo uma ordem definida

               1º cristalizam os minerais de mais alto ponto de fusão
               seguidos dos restantes por ordem decrescente dos respetivos pontos de
               fusão

                              cristalização fracionada
       A diferenciação magmática ocorre por cristalização fracionada
Série de Bowen
27


                                                    Norman Bowen (1887-1956) foi o 1º
                                                    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.

     A série dos minerais ferromagnesianos é descontínua porque um mineral origina outro
     com composição química e estrutura interna diferente.
     A série das plagioclases é contínua porque a substituição gradual de iões nas
     plagioclases não altera a sua estrutura interna (as plagioclases constituem uma série
     de minerais isomorfos).
Série de Bowen
28

                                        Com o arrefecimento do magma, os minerais
                                        não cristalizam todos ao mesmo tempo, mas
                                        segundo os seus pontos de fusão:
                                           1º cristalizam os minerais de ponto de fusão mais
                                           elevado (os mais ricos em ferro, magnésio e cálcio,
                                           como as olivinas, piroxenas e plagioclases cálcicas),
                                           seguidamente cristalizam os de ponto de fusão
                                           mais baixo (os mais ricos em silício, potássio e
                                           sódio, como as plagioclases sódicas, feldspatos
                                           potássicos, moscovite e quartzo).

     As duas séries refletem fenómenos que ocorrem simultaneamente à medida que a
     temperatura do magma vai baixando.

       Rochas ricas em olivina têm               Rochas ricas em quartzo têm
       frequentemente piroxenas e plagioclases   normalmente plagioclases sódicas e/ou
       cálcicas e, geralmente, não possuem       feldspatos potássicos.
       quartzo.
Série de Bowen
29

      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.
      Se não houver separação dos minerais que se vão formando, estes podem
      reagir com o magma produzindo outros minerais (ex. olivina transforma-se em
      piroxena).
      Se os cristais forem separados do líquido remanescente, um mesmo magma
      original pode formar rochas diferentes.
      Os cristais originados podem ser separados do líquido residual por:
         compressão da câmara magmática
         diferenciação gravítica (acumulação de cristais por ordem da sua
         formação e de acordo com as suas densidades).
Formação de filões
30




                          As últimas frações do magma (água,
                          voláteis, sílica e outros solutos minerais)
                          constituem as soluções hidrotermais que
                          podem preencher fendas das rochas e
                          solidificar, formando filões (de um só
                          mineral ou de ou de vários minerais
                          associados).
Série de Bowen
31




     Atualmente pensa-se que a alteração da composição dos magmas é um
     processo complexo que pode ter várias causas, nomeadamente a:
       diferenciação gravítica / cristalização fracionada,
       assimilação magmática (o magma pode fundir rochas encaixantes
       incorporando o seu produto),
       mistura de magmas.
Série de Bowen
32


      Segundo a série de Bowen é possível que um magma possa produzir
      magmas diversificados, nomeadamente magmas riolíticos.
      No entanto, somente 10% de um magma com a composição do magma
      basáltico podem diferenciar-se em magma riolítico.
         Alguns dados apoiam esta última ideia:
              os maciços graníticos atingem enormes volumes na crosta
              continental e câmaras magmáticas basálticas não poderiam
              originar tão grandes quantidades de granitos;
              os granitos ocorrem sempre na crosta continental, portanto, se a
              sua génese se relacionasse apenas com magmas basálticos, seria
              lícito esperar encontrá-los na crosta oceânica onde os basaltos
              são mais comuns.
      Parece ser pois de aceitar para a génese dos granitos a ideia de que a
      maior parte resulta de magma riolítico proveniente da fusão parcial das
      rochas da crosta continental.
Exercício
33


                                      Condições de menor profundidade e de
                                      menor temperatura em que é possível
                                      encontrar rochas em fusão parcial:
                                       nas dorsais oceânicas – 20Km e 1250 C;
                                       nos pontos quentes – 100 Km e 1600 C.
                                      De acordo com os dados do gráfico, não é
                                      possível a formação de magmas
                                      basálticos nas zonas de subducção, pois a
                                      curva (azul) relativa à P e T na zona de
                                      subducção não interceta a curva de fusão
                                      das rochas.

     A formação de magmas na zona de subducção poderia ser explicada pela
     presença de água , pois a água faz baixar o ponto de fusão.
     Magmas totalmente líquidos só podem chegar à superfície da Terra a
     temperaturas superiores a 1750 C.
Classificação das rochas magmáticas
34




     A classificação das rochas magmáticas baseia-se na:
       cor
       textura
       composição química e mineralógica.
Classificação das rochas magmáticas
35


  Composição química
      O composto químico mais abundante é a sílica (SiO2).
      As rochas magmáticas classificam-se em função da percentagem de sílica
      e do teor em diferentes óxidos.
         Rochas      % de Sílica                     Óxidos

     Ácidas         superior a 70 Maior teor de Al2O3, K2O, Na2O


     Intermédias 50 - 70           Teor intermédio


     Básicas        45 - 50        Maior teor de CaO, Fe2O3, FeO e MgO


     Ultrabásicas inferior a 45    Elevado teor de CaO, Fe2O3, FeO, MgO
Classificação das rochas magmáticas
36


  Cor
     A cor da rocha depende dos minerais que a constituem.
     Os minerais ricos em sílica e alumínio são claros – minerais félsicos
     ex. quartzo, feldapatos potássicos e moscovite.
     Os minerais ricos em ferro e magnésio são escuros – minerais máficos
     ex. olivinas, piroxenas, anfíbolas e biotite.
     Classificação da Cor da rocha           Composição mineralógica
          rocha
     Leucocrata          Clara             Rica em minerais félsicos
     Mesocrata           Cor intermédia Minerais félsicos e máficos em
                                        proporções semelhantes
     Melanocrata         Escura            Rica em minerais máficos
                                           (ferromagnesianos)
     Holomelanocrata Muito escura          Só possui minerais máficos
Classificação das rochas magmáticas
37


  Textura
     É o aspeto geral da rocha resultante:
       das dimensões,
       da forma,
       do arranjo,
       do grau de cristalização,
       dos minerais que a constituem.
     Rochas com a mesma composição mineralógica podem ter texturas
     diferentes, refletindo as condições de solidificação do magma.
      A textura da rocha depende fundamentalmente da velocidade de
     arrefecimento do magma.
Classificação das rochas magmáticas
38

  Textura
      Consolidação do magma em profundidade

          Arrefecimento lento do magma

          A matéria organiza-se formando cristais
          relativamente desenvolvidos e visíveis a olho nu
                                Textura granular ou fanerítica

      Consolidação do magma à superfície

          Arrefecimento rápido do magma

          A matéria organiza-se formando cristais microscópicos
          (podendo parte da matéria não se organizar em minerais
          individualizados e formar uma espécie de vidro).
                                Textura agranular ou afanítica
Classificação das rochas magmáticas
39


      Textura

         Como se formam as rochas com textura agranular e cristais visíveis
         a olho nu?

         A cristalização ocorre em dois tempos:
            primeiro, no interior da geosfera, formam-se os cristais mais
            desenvolvidos,
            depois, o magma ascende, arrefece rapidamente, e cristaliza sob a
            forma de microcristais.
Classificação das rochas magmáticas
40


      Famílias de rochas
         Atendendo à composição mineralógica podem formar-se agrupamentos
         de rochas, chamados famílias;
         As famílias de rochas magmáticas designam-se de acordo com a forma
         intrusiva:
           família dos granitos
           família dos dioritos
           família dos gabros
Classificação das rochas magmáticas
41


      Famílias de rochas
Classificação das rochas magmáticas
42
Classificação das rochas magmáticas
43


      Família do granito
Classificação das rochas magmáticas
44


      Família do diorito
Classificação das rochas magmáticas
45


      Família do gabro
Classificação das rochas magmáticas
46


      Família do peridotito
Classificação das rochas magmáticas
47


     Família    Rochas   Textura           Cor                Composição                Origem do
                                                              Mineralógica               magma

 Do            Granito   Granular    Menos de 25% de • Cerca de 30% de quartzo;      Fusão de rochas da
 granito                             minerais máficos • Predominância de             crosta
                                                        feldspatos potássicos e de   (na colisão de duas
               Riolito   Agranular   Leucocrata         plagioclases sódicas;        placas continentais).
                                                      • Moscovite e biotite.


                                     35% a 55% de       • Com (até 10%) ou sem       Fusão de rochas da
 Do            Diorito   Granular    minerais máficos     quartzo;                   crosta
 diorito                                                • 50% de feldspatos          (na colisão de uma
                                     Mesocrata            (fundamentalmente          placa continental
                                                          plagioclases calco-        com uma oceânica).
               Andesito Agranular                         sódicas);
                                                        • Anfíbolas e piroxenas.


 Do            Gabro     Granular    50% a 85% de       • Sem quartzo;
 gabro                               minerais máficos   • Sem feldspatos                  Fusão dos
                                                          potássicos;                   peridotitos do
                         Agranular Melanocrata
                                                        • Plagioclases cálcicas,            manto
               Basalto                                    Piroxenas e olivinas.

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5 rochas magmáticas

  • 1. ROCHAS MAGMÁTICAS Margarida Barbosa Teixeira
  • 2. Magma 2 Material com origem na fusão de rochas: do manto; da crosta, nos limites convergentes de placas; Formado por uma mistura de silicatos; Em fusão – 650 0C a 1200 0C; Com uma percentagem variável de gases dissolvidos; Pode conter cristais, em suspensão; estes são formados por materiais com ponto de fusão mais elevado do que a temperatura a que se encontra o magma. A lava corresponde ao magma depois de, no momento da erupção, sofrer desgaseificação.
  • 3. Consolidação de magma 3 Se o magma consolida em profundidade formam-se rochas plutónicas ou intrusivas; Se o magma consolida à superfície formam-se rochas vulcânicas ou extrusivas. Se ocorrer acumulação de magma em câmaras magmáticas, a sua consolidação origina rochas plutónicas, com textura cristalina (quanto mais lento é o arrefecimento e mais espaço disponível existe, maiores e mais perfeitos serão os cristais formados).
  • 4. Consolidação de magma 4 Quando a velocidade de ascensão é superior à de arrefecimento ocorrem erupções de lava; a consolidação da lava origina rochas vulcânicas. Formam-se rochas vulcânicas com diferentes texturas, dependendo da velocidade de arrefecimento. Na ascensão o arrefecimento pode permitir a formação de cristais, mas a rápida velocidade de arrefecimento à superfície não permite a cristalização. Rochas vulcânicas com textura pouco cristalina
  • 6. Formação de magmas e condições ambientais 6
  • 7. Formação de magmas e condições ambientais 7 Movimento divergente A ascensão de placas, nos das Riftes Plumas térmicas Diminuição de pressão Fusão das rochas Formação de magmas
  • 8. Formação de magmas e condições ambientais 8 A placa subductada contém sedimentos ricos em água. A presença de água diminui o ponto de fusão A presença de água favorece a formação de magmas.
  • 9. Formação de magmas e condições ambientais 9 Zonas de rifte e pontos quentes Zonas de subducção
  • 10. Formação de magmas e condições ambientais 10 Ascensão dos materiais mantélicos, ao nível das correntes de convecção Descompressão das rochas Fusão parcial de materiais do manto Formação de magmas Zonas de rifte e pontos quentes
  • 11. Formação de magmas e condições ambientais 11 A água contida nos sedimentos faz baixar o ponto de fusão dos materiais do manto fusão parcial de materiais do manto Formação de magmas Zonas de subducção
  • 12. Formação de magmas e condições ambientais 12 Fatores que contribuem para a formação de magmas Temperatura O aumento de temperatura resultante da proximidade de magmas e/ou da colisão (compressão) entre placas tectónicas gera a fusão das rochas. Pressão A diminuição de pressão litostática (descompressão) reduz a temperatura de fusão das rochas. Água A presença de água e/ou de outros voláteis diminui a temperatura de fusão das rochas.
  • 13. Tipos de magmas 13 Tipos de magma Básico Intermédio Ácido % de Sílica 50% Cerca de 60% +70% Temperatura + 1000 0C 800 0C - 1000 0C 650 0C – 800 0C Viscosidade Fluido Intermédia Viscoso Origina erupções Efusivas Explosivas
  • 14. Tipos de magmas 14 A viscosidade do magma depende: • da temperatura (menor temperatura  maior viscosidade) • da quantidade de sílica (mais sílica  maior viscosidade) • da quantidade de fluídos (menos fluídos  mais viscosidade). A natureza da lava emitida por um vulcão determina o tipo de atividade vulcânica – explosiva ou efusiva.
  • 15. Tipos de magmas 15 Cerca de 50% de sílica; Cerca de 60% de Mais de 70% de sílica; rico em óxidos de ferro, sílica; rico em óxidos de sódio e magnésio e cálcio; bastantes gases potássio; pobre em óxidos de sódio e dissolvidos. pobre em óxidos de ferro , potássio; magnésio e cálcio; poucos gases dissolvidos. grande quantidade de gases Origina o basalto e o Origina o andesito dissolvidos. gabro. e o diorito. Origina o riolito e o granito.
  • 16. Tipos de magmas 16 Os 3 tipos de magmas formam-se em diferente quantidade. Dos magmas emitidos pelos vulcões: 80% é basáltico 10% é riolítico 10% é andesítico
  • 17. Magma Basáltico 17 Com origem em de rochas do manto – peridotitos, que ascendem e fundem na base da litosfera devido à diminuição de pressão. Expelidos ao longo dos riftes e nos pontos quentes. Se ocorrer acumulação de magma em câmaras magmáticas, a sua consolidação origina rochas plutónicas – gabros. Quando a velocidade de ascensão é superior à de arrefecimento ocorrem erupções de lava; a consolidação da lava origina rochas vulcânicas – basaltos.
  • 18. Magma Basáltico 18 Formação de magmas basálticos
  • 19. Magma Andesítico 19 Formam-se nas zonas de subducção resultantes da colisão de duas placas oceânicas (arcos insulares, como os do anel de fogo do Pacífico) ou de uma placa continental com uma oceânica (formação de cordilheiras, como os Andes) Magma de composição complexa, dependente da quantidade e qualidade do material fundido - material das crostas oceânica e continental e do manto incluindo água e sedimentos.
  • 20. Magma Andesítico 20 Os sedimentos dos fundos oceânicos contêm água retida nos poros a presença de água faz baixar o ponto de fusão dos minerais formação de magma. A consolidação do magma: • em profundidade origina os dioritos; • à superfície origina os andesitos.
  • 21. Magma Riolítico 21 Forma-se na em zonas de colisão de placas continentais, com consequente formação de montanhas (como os Himalaias). O choque entre duas placas continentais provoca metamorfismo e fusão parcial das rochas constituintes da crosta, formando-se magmas ricos em sílica resulta da fusão de rochas da crusta continental ricas em água e CO2 magma rico em gases A consolidação do magma: • em profundidade origina os granitos; • à superfície origina os riolitos.
  • 22. Tectónica de placas e tipos de magmas 22 A – Zona de afastamento de placas – rift. B – Zona de colisão de uma placa continental com uma placa oceânica. C – Zona de colisão entre duas placas continentais. D – Zona de colisão entre duas placas oceânicas. E – Zona intraplaca – Pluma térmica/ponto quente.
  • 23. Tipos de magmas 23 Tipos de magmas Basáltico Andesítico Riolítico % de Sílica 50% Cerca de 60% >70% Acidez Básico Intermédio Ácido Temperatura +10000C 600 0C – 800 0C Viscosidade Fluido Viscoso Origem do magma – fusão ...do manto ... da crosta …da crosta de rochas ... (peridotitos a) (nas zonas de continental c subducção b) Associado a ... de rifte (A) e ... de subducção ... de vulcanismo ... intraplaca (D e B) subducção oceânica (E) ( B d) Tipo de erupção Efusiva Explosiva Explosiva Originam Vulcânicas Basalto Andesito Riolito rochas Plutónicas Gabro Diorito Granito
  • 24. Tipos de magmas 24 NOTAS (relativas á tabela anterior): a Os peridotitos que ascendem por convecção térmica fundem na base da litosfera, fundamentalmente por descompressão. b A água existente nos sedimentos subductados tem um papel preponderante no desencadear do processo magmático, pois baixa o ponto de fusão dos materiais. c O choque entre duas placas continentais provoca a fusão das rochas da crosta originando magmas riolíticos, no interior das cinturas orogénicas. d O magma formado na subducção ao ascender provoca a fusão das rochas da crosta continental que atravessa. Os pontos quentes continentais (Yellowstone) apesar de serem alimentados por magma basáltico (proveniente da fusão de peridotitos do manto), este ao ascender incorpora material de origem continental, que o torna mais ácido.
  • 25. Diferenciação magmática 25 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, durante o processo de cristalização formam-se diferentes associações de cristais; Com o arrefecimento, do contínuo processo de cristalização resulta um magma residual de composição continuamente alterada.
  • 26. Diferenciação magmática 26 À medida que o magma arrefece vai ocorrendo a formação de diferentes minerais, deixando um magma residual diferente do magma inicial. formação de sucessivas frações magmáticas residuais com diferente composição. Diferenciação magmática (a partir do mesmo magma, ocorre a formação de magmas com composição diferente) A génese dos minerais ocorre segundo uma ordem definida 1º cristalizam os minerais de mais alto ponto de fusão seguidos dos restantes por ordem decrescente dos respetivos pontos de fusão cristalização fracionada A diferenciação magmática ocorre por cristalização fracionada
  • 27. Série de Bowen 27 Norman Bowen (1887-1956) foi o 1º 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. A série dos minerais ferromagnesianos é descontínua porque um mineral origina outro com composição química e estrutura interna diferente. A série das plagioclases é contínua porque a substituição gradual de iões nas plagioclases não altera a sua estrutura interna (as plagioclases constituem uma série de minerais isomorfos).
  • 28. Série de Bowen 28 Com o arrefecimento do magma, os minerais não cristalizam todos ao mesmo tempo, mas segundo os seus pontos de fusão: 1º cristalizam os minerais de ponto de fusão mais elevado (os mais ricos em ferro, magnésio e cálcio, como as olivinas, piroxenas e plagioclases cálcicas), seguidamente cristalizam os de ponto de fusão mais baixo (os mais ricos em silício, potássio e sódio, como as plagioclases sódicas, feldspatos potássicos, moscovite e quartzo). As duas séries refletem fenómenos que ocorrem simultaneamente à medida que a temperatura do magma vai baixando. Rochas ricas em olivina têm Rochas ricas em quartzo têm frequentemente piroxenas e plagioclases normalmente plagioclases sódicas e/ou cálcicas e, geralmente, não possuem feldspatos potássicos. quartzo.
  • 29. Série de Bowen 29 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. Se não houver separação dos minerais que se vão formando, estes podem reagir com o magma produzindo outros minerais (ex. olivina transforma-se em piroxena). Se os cristais forem separados do líquido remanescente, um mesmo magma original pode formar rochas diferentes. Os cristais originados podem ser separados do líquido residual por: compressão da câmara magmática diferenciação gravítica (acumulação de cristais por ordem da sua formação e de acordo com as suas densidades).
  • 30. Formação de filões 30 As últimas frações do magma (água, voláteis, sílica e outros solutos minerais) constituem as soluções hidrotermais que podem preencher fendas das rochas e solidificar, formando filões (de um só mineral ou de ou de vários minerais associados).
  • 31. Série de Bowen 31 Atualmente pensa-se que a alteração da composição dos magmas é um processo complexo que pode ter várias causas, nomeadamente a: diferenciação gravítica / cristalização fracionada, assimilação magmática (o magma pode fundir rochas encaixantes incorporando o seu produto), mistura de magmas.
  • 32. Série de Bowen 32 Segundo a série de Bowen é possível que um magma possa produzir magmas diversificados, nomeadamente magmas riolíticos. No entanto, somente 10% de um magma com a composição do magma basáltico podem diferenciar-se em magma riolítico. Alguns dados apoiam esta última ideia: os maciços graníticos atingem enormes volumes na crosta continental e câmaras magmáticas basálticas não poderiam originar tão grandes quantidades de granitos; os granitos ocorrem sempre na crosta continental, portanto, se a sua génese se relacionasse apenas com magmas basálticos, seria lícito esperar encontrá-los na crosta oceânica onde os basaltos são mais comuns. Parece ser pois de aceitar para a génese dos granitos a ideia de que a maior parte resulta de magma riolítico proveniente da fusão parcial das rochas da crosta continental.
  • 33. Exercício 33 Condições de menor profundidade e de menor temperatura em que é possível encontrar rochas em fusão parcial: nas dorsais oceânicas – 20Km e 1250 C; nos pontos quentes – 100 Km e 1600 C. De acordo com os dados do gráfico, não é possível a formação de magmas basálticos nas zonas de subducção, pois a curva (azul) relativa à P e T na zona de subducção não interceta a curva de fusão das rochas. A formação de magmas na zona de subducção poderia ser explicada pela presença de água , pois a água faz baixar o ponto de fusão. Magmas totalmente líquidos só podem chegar à superfície da Terra a temperaturas superiores a 1750 C.
  • 34. Classificação das rochas magmáticas 34 A classificação das rochas magmáticas baseia-se na: cor textura composição química e mineralógica.
  • 35. Classificação das rochas magmáticas 35  Composição química O composto químico mais abundante é a sílica (SiO2). As rochas magmáticas classificam-se em função da percentagem de sílica e do teor em diferentes óxidos. Rochas % de Sílica Óxidos Ácidas superior a 70 Maior teor de Al2O3, K2O, Na2O Intermédias 50 - 70 Teor intermédio Básicas 45 - 50 Maior teor de CaO, Fe2O3, FeO e MgO Ultrabásicas inferior a 45 Elevado teor de CaO, Fe2O3, FeO, MgO
  • 36. Classificação das rochas magmáticas 36  Cor A cor da rocha depende dos minerais que a constituem. Os minerais ricos em sílica e alumínio são claros – minerais félsicos ex. quartzo, feldapatos potássicos e moscovite. Os minerais ricos em ferro e magnésio são escuros – minerais máficos ex. olivinas, piroxenas, anfíbolas e biotite. Classificação da Cor da rocha Composição mineralógica rocha Leucocrata Clara Rica em minerais félsicos Mesocrata Cor intermédia Minerais félsicos e máficos em proporções semelhantes Melanocrata Escura Rica em minerais máficos (ferromagnesianos) Holomelanocrata Muito escura Só possui minerais máficos
  • 37. Classificação das rochas magmáticas 37  Textura É o aspeto geral da rocha resultante: das dimensões, da forma, do arranjo, do grau de cristalização, dos minerais que a constituem. Rochas com a mesma composição mineralógica podem ter texturas diferentes, refletindo as condições de solidificação do magma. A textura da rocha depende fundamentalmente da velocidade de arrefecimento do magma.
  • 38. Classificação das rochas magmáticas 38  Textura Consolidação do magma em profundidade Arrefecimento lento do magma A matéria organiza-se formando cristais relativamente desenvolvidos e visíveis a olho nu Textura granular ou fanerítica Consolidação do magma à superfície Arrefecimento rápido do magma A matéria organiza-se formando cristais microscópicos (podendo parte da matéria não se organizar em minerais individualizados e formar uma espécie de vidro). Textura agranular ou afanítica
  • 39. Classificação das rochas magmáticas 39  Textura Como se formam as rochas com textura agranular e cristais visíveis a olho nu? A cristalização ocorre em dois tempos: primeiro, no interior da geosfera, formam-se os cristais mais desenvolvidos, depois, o magma ascende, arrefece rapidamente, e cristaliza sob a forma de microcristais.
  • 40. Classificação das rochas magmáticas 40  Famílias de rochas Atendendo à composição mineralógica podem formar-se agrupamentos de rochas, chamados famílias; As famílias de rochas magmáticas designam-se de acordo com a forma intrusiva: família dos granitos família dos dioritos família dos gabros
  • 41. Classificação das rochas magmáticas 41  Famílias de rochas
  • 42. Classificação das rochas magmáticas 42
  • 43. Classificação das rochas magmáticas 43  Família do granito
  • 44. Classificação das rochas magmáticas 44  Família do diorito
  • 45. Classificação das rochas magmáticas 45  Família do gabro
  • 46. Classificação das rochas magmáticas 46  Família do peridotito
  • 47. Classificação das rochas magmáticas 47 Família Rochas Textura Cor Composição Origem do Mineralógica magma Do Granito Granular Menos de 25% de • Cerca de 30% de quartzo; Fusão de rochas da granito minerais máficos • Predominância de crosta feldspatos potássicos e de (na colisão de duas Riolito Agranular Leucocrata plagioclases sódicas; placas continentais). • Moscovite e biotite. 35% a 55% de • Com (até 10%) ou sem Fusão de rochas da Do Diorito Granular minerais máficos quartzo; crosta diorito • 50% de feldspatos (na colisão de uma Mesocrata (fundamentalmente placa continental plagioclases calco- com uma oceânica). Andesito Agranular sódicas); • Anfíbolas e piroxenas. Do Gabro Granular 50% a 85% de • Sem quartzo; gabro minerais máficos • Sem feldspatos Fusão dos potássicos; peridotitos do Agranular Melanocrata • Plagioclases cálcicas, manto Basalto Piroxenas e olivinas.