Magmatismo e Rochas magmáticas.pptx

MAGMATISMO E ROCHAS
MAGMÁTICAS

Magmatismo e rochas magmáticas
O magma é uma substância líquida, que resulta da fusão de rochas e que ocorre a temperaturas muito elevadas (800 - 1500 °C). Por
vezes, os magmas possuem algumas substâncias sólidas, cuja presença é explicada pelas diferentes temperaturas de fusão dos
componentes da mistura.
A componente gasosa é composta, em geral, por vapor de água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre, entre outros.
Magma
Do ponto de vista químico:
• Componentes maioritários: silício, alumínio, ferro, magnésio, cálcio, sódio e
potássio, que, normalmente, vêm expressos sob a forma de óxidos (SiO2,
Al2O3).
• Componentes minoritários: água, flúor, arsénio, cloro, boro, fósforo, que
desempenham um papel importante na formação dos minerais.

Magma - classificação
A quantidade de sílica, isto é, do composto químico de fórmula SiO2, é um importante parâmetro de classificação dos magmas, que
permite dividi-los em:
Magmas pobres em sílica Magmas de composição intermédia Magma ricos em sílica
< 52%
Ponto de fusão alto: 1300 °C
52 - 65%
Ponto de fusão intermédio: 1000 °C
> 65%
Ponto de fusão baixo: 800 °C

Magma – locais da sua formação
Geralmente, os magmas são gerados em locais onde se verifica
uma forte atividade tectónica - limites de placas em movimento
convergente e divergente.
Estes limites correspondem a regiões onde as condições de
pressão e temperatura permitem a fusão parcial das rochas da
crusta e do manto superior, originando magma.
Existe ainda magmatismo que não ocorre nestes limites.

CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA

Quando um magma começa a arrefecer em locais
profundos da crusta terrestre, o arrefecimento é lento
e ocorre a formação sequencial de minerais, bem
desenvolvidos, normalmente observáveis a olho nú.
A matéria magmática residual, isto é, a parte do
magma que não cristalizou, possui composição
química diferente do magma original.
Diferenciação magmática
Durante o processo de arrefecimento de um magma, em consequência da diminuição da temperatura, tem início um processo de
cristalização, isto é, de formação de cristais de matéria mineral.
Arrefecimento
À superfície ou perto dela Em profundidade
As elevadas diferenças de temperatura e pressão e a
velocidade de arrefecimento elevada, inibe muitas
substâncias não de cristalizar ou então apenas formam
cristais de pequenas dimensões.

Diferenciação magmática: Cristalização fracionada – Séries de Bowen
Bowen observou que os minerais não cristalizam todos ao mesmo tempo. Primeiro, cristalizam os minerais de mais alto ponto de fusão,
seguidos dos restantes, por ordem decrescente dos respetivos pontos de fusão. Este processo designa-se cristalização fracionada.

Os minerais que se situam
na mesma linha horizontal
possuem temperatura de
cristalização semelhante.

Séries de Bowen: Reação contínua vs Reação descontínua

• quais os minerais que tipicamente estão associados às diferentes rochas magmáticas;
• a associação, numa mesma rocha, de olivina e de quartzo é altamente improvável, ou a sua ocorrência simultânea é muito limitada;
• os minerais formados a altas temperaturas são menos estáveis quando submetidos às condições de meteorização da superfície
terrestre. As olivinas e as piroxenas alteram-se mais rapidamente, ao contrário do quartzo, que é mais estável;
• que a cristalização ocorre a temperaturas diferentes, de forma sequencial, formando-se diferentes associações de minerais. Pode-se
afirmar que existe uma diferenciação magmática por cristalização fracionada.
Com base na Série de Bowen podemos, ainda, concluir que:
• após a cristalização completa dos minerais que constituem os dois ramos, a fração magmática resultante pode apresentar elevadas
concentrações de sílica e de metais leves, tais como o potássio e o alumínio;
• cristalizarão então, sucessivamente, o feldspato potássico, a moscovite e, por fim, o quartzo, até ao esgotamento do magma
residual.
As Séries de Bowen permitem compreender:

Diferenciação magmática: Diferenciação gravítica

No entanto, se não ocorrer esta fusão, o magma pode preservar restos das rochas do encaixante que se designam xenólitos.
Diferenciação magmática: Assimilação magmática
O magma pode reagir com as massas rochosas onde se instruí e com as quais fica em contacto. Se um magma se encontra a uma
temperatura superior à do ponto de fusão dos minerais do encaixante, funde-os e esta assimilação de novo material irá alterar a sua
composição.
Diferenciação magmática: Mistura de magmas
Admite-se que, por vezes, possa ocorrer a mistura entre dois magmas de composição química diferente.
Alguns investigadores sugerem que a mistura de um magma
basáltico com um magma granítico poderá originar rochas de
composição intermédia.
Caso os dois magmas não se misturem – imiscibilidade de
magmas – podem formar-se encraves.
Encrave (Lavadores).

OS MINERAIS
E A
MATÉRIA CRISTALINA

Quando se substituem totalmente, formam-se olivinas puras:
• uma constituída apenas por ferro e sílica – a faialite, Fe2SiO4
• outra constituída apenas por magnésio e sílica – a forsterite, Mg2SiO4
Isomorfismo
As olivinas são minerais cuja composição química pode ser expressa pela fórmula (Fe,Mg)2SiO4. Dada a semelhança de tamanho
entre os átomos de ferro (Fe) e os de magnésio (Mg), eles podem substituir-se entre si na estrutura cristalina, de forma parcial ou
total, sem que, ocorram transformações a nível do arranjo e disposição da estrutura cristalina.

Polimorfismo
Noutros casos, porém, existem minerais que apresentam a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes.
Exemplo: minerais diamante e grafite, ambos constituídos exclusivamente por carbono.
Devido às diferentes condições físico-químicas que presidem à formação destes dois minerais, as estruturas cristalinas que
apresentam são totalmente distintas, o que se reflete numa das suas propriedades físicas – a dureza.
Estrutura cristalina da grafite (A) e do diamante (B). As linhas a cheio representam ligações covalentes e as linhas a tracejado
representam ligações de Van Der Waals.

CARACTERÍSTICAS E
DIVERSIDADE DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS

Cor
A cor da rocha está intimamente relacionada com a existência dos minerais mais abundantes na sua composição. Os minerais
félsicos, ricos em sílica e alumínio, conferem cor clara à rocha e os minerais máficos, ricos em ferro e magnésio, atribuem uma cor
escura às rochas.
Rochas leucocratas Rochas mesocratas Rochas melanocratas
Rochas claras, ricas em minerais
félsicos (Si, Aℓ)
Rochas de cor intermédia, nas
quais os minerais félsicos e
máficos
ocorrem em proporções idênticas
Rochas escuras, ricas em minerais
máficos (Fe, Mg)
Granito Diorito Gabro

Quando são constituídas maioritariamente por minerais félsicos ou por minerais máficos, as rochas designam-se hololeucocratas e
holomelanocratas, respetivamente.
Cor
A cor da rocha está intimamente relacionada com a existência dos minerais mais abundantes na sua composição. Os minerais
félsicos, ricos em sílica e alumínio, conferem cor clara à rocha e os minerais máficos, ricos em ferro e magnésio, atribuem uma cor
escura às rochas.
Quartzo
Ortóclase
Moscovite
Hololeucocratas Holomelanocratas
Olivina
Anfíbola
Piroxena

Textura
A textura é o aspeto geral, microscópico ou macroscópico (em afloramento ou em amostra de mão), de uma rocha, resultante da
forma, da dimensão, da disposição e do grau de cristalização dos minerais que a constituem.
Afanítica ou agranular Fanerítica ou granular Vítrea
Minerais muito pequenos
que não se distinguem
uns dos outros, mesmo
com a ajuda de uma lupa.
Minerais distinguem-se uns dos
outros e, na maioria dos casos,
podem identificar-se à “vista
desarmada”.
As rochas magmáticas plutónicas, que consolidam
em profundidade, possuem uma textura fanerítica
e as rochas magmáticas vulcânicas, que consolidam
muito perto ou, inclusive, na superfície, possuem
uma textura afanítica ou até mesmo vítrea.
Basalto Gabro
Obsidiana

Composição química e mineralógica
O elemento químico que predomina nas rochas magmáticas é o silício, que, normalmente, vem expresso em percentagem
do respetivo óxido (SiO2). É com base na percentagem relativa de SiO2 que se classificam as rochas magmáticas em:
Ácidas Intermédias Básicas Ultrabásicas

Composição química e mineralógica
Dos minerais que constituem as rochas magmáticas, fazem parte dois grandes grupos:
Minerais essenciais Minerais acessórios
Minerais cuja presença permite caracterizar a rocha e
determina a sua designação.
Exemplos: quartzo, o feldspato (potássico – ortóclase e
microclina; calcossódico – plagióclases), a moscovite, a
biotite, as piroxenas, as anfíbolas e as olivinas. Em suma, os
minerais das séries de Bowen.
Minerais que não são importantes para designar a rocha e que
ocorrem em quantidades diminutas, só visíveis, por vezes, ao
microscópio. Podem, no entanto, ser importantes na
caracterização e descrição mais aprofundada da rocha.
Exemplo: magnetite, o zircão, a apatite, o rútilo e a turmalina.

Esquema síntese

Alguns exemplos de rochas magmáticas
Tendo em consideração a composição mineralógica, a composição química e a cor das rochas magmáticas, podem formar-se agrupamentos destas
rochas chamados famílias.
A água libertada, quer por minerais das rochas de placas
litosféricas oceânicas em subducção sob placas
continentais, quer pelos sedimentos que transportam,
provoca a diminuição do ponto de fusão de rochas da
crusta suprajacente, formando-se magmas ricos em
sílica. A fusão de crusta continental com formação de
magmas também pode ser devida a fenómenos de
descompressão de cadeias orogénicas, nas fases finais de
colisão entre duas placas continentais.
• Família do granito

Tendo em consideração a composição mineralógica, a composição química e a cor das rochas magmáticas, podem formar-se
agrupamentos destas rochas chamados famílias.
• Família do granito
O arrefecimento destes magmas origina rochas ácidas, como o granito e o riolito.
Riolito: é uma rocha vulcânica de textura
afanítica com composição semelhante à do
granito.
Granito: rocha plutónica com textura fanerítica, leucocrata, com
menos de 25% de minerais máficos, e podendo atingir os 30%
de quartzo. Os minerais mais abundantes são os feldspatos,
como a ortóclase, dominantes relativamente às plagióclases.

Locais de convergência de uma placa continental
com uma placa oceânica, com subducção desta
última. O magma resultante provinha da fusão
parcial de partes do manto e da crusta sob
condições especiais de temperatura e pressão.
A água contida nos sedimentos transportados pela
placa oceânica diminui o ponto de fusão dos
materiais. Deste modo, o magma tem tendência para
adquirir uma composição química intermédia,
designando-se por magma andesítico.
• Família do diorito

• Família do diorito
As rochas que, geralmente, se formam a partir deste magma são o andesito e o diorito.
Diorito: rocha plutónica com textura fanerítica, mesocrata, com
35 a 55% de minerais máficos, com ou sem quartzo. Os feldspatos
constituem quase metade da composição da rocha, com as
plagióclases dominantes relativamente à ortóclase.
Andesito: O andesito é uma rocha
vulcânica de textura afanítica, mesocrata,
com composição semelhante à do diorito.

Uma grande parte do manto superior é constituída,
essencialmente, por peridotito, uma rocha
holomelanocrata, rica em minerais máficos, como as
olivinas e as piroxenas. Quando uma porção de peridotito
se desloca na astenosfera, em sentido ascendente, a
diminuição de pressão provoca a fusão dos minerais
ferromagnesianos, possibilitando assim a formação de
um magma de composição basáltica.
• Família do basalto

• Família do basalto
As duas principais rochas geradas a partir deste tipo de magma são os basaltos e os gabros.
Gabro: O gabro é uma rocha plutónica com textura fanerítica,
melanocrata, com 50 a 85% de minerais máficos e sem quartzo.
As plagióclases são os únicos feldspatos dominando as cálcicas
sobre as sódicas.
Basalto: O basalto é uma rocha vulcânica,
afanítica, melanocrata, com composição
semelhante à do gabro.

Verificação das aprendizagens
Os magmas basálticos possuem
(A) menos que 52% de SiO2.
(B) mais que 52% de SiO2.
(C) menos que 65% de SiO2.
(D) mais que 65% de SiO2.
A biotite possui um ponto de fusão
(A) inferior ao da olivina.
(B) inferior ao da moscovite.
(C) inferior ao do quartzo.
(D) inferior ao do feldspato potássico.
Uma rocha magmática com textura fanerítica, ácida e leucocrata resulta de
(A) baixo teor em SiO2.
(B) lento arrefecimento do magma.
(C) rápida ascensão até à superfície.
(D) enriquecimento em minerais máficos
A ordem de cristalização dos minerais biotite, anfíbola e olivina é
(A) olivina, anfíbola e biotite.
(B) olivina, biotite e anfíbola.
(C) biotite, olivina e anfíbola.
(D) biotite, anfíbola e olivina

Verificação das aprendizagens
O riolito é
(A) uma rocha magmática ácida com textura fanerítica e rica em minerais máficos.
(B) uma rocha magmática ácida com textura afanítica e rica em minerais félsicos.
(C) uma rocha magmática ácida com textura fanerítica e rica em minerais félsicos.
(D) uma rocha magmática ácida com textura fanerítica e rica em minerais félsicos.
O ponto de fusão de um magma numa
(A) zona de subducção é menor do que numa zona de rifte.
(B) zona de rifte é menor do que numa zona de subducção.
(C) zona de subducção é maior do que num ponto quente.
(D) zona de baixa atividade tectónica é menor do que numa zona de subducção

MAGMATISMO E ROCHAS
MAGMÁTICAS
FIM

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