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PPT12 – BG11
 Rochas sedimentares, arquivos
da história da Terra (PPT11 – BG11)
Simbologia
Ligação para um
recurso externo Nota de rodapé
PROCESSOS E MATERIAIS GEOLÓGICOS IMPORTANTES
EM AMBIENTES TERRESTRES
 Rochas sedimentares (PPT10 – BG11)
 Ciclo das rochas (PPT9 – BG11)
 Propriedade dos minerais (PPT9 – BG11)
 Rochas magmáticas (PPT12 – BG11)
 Deformação das rochas (PPT13 – BG11)
 Rochas metamórficas (PPT14 – BG11)
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS
As rochas magmáticas são as mais abundantes da crusta terrestre. Resultam da consolidação do
magma (mistura de rocha fundida e de gases) no interior da Terra, ou da lava, à sua superfície.
As rochas magmáticas podem ser classificadas como:
 Plutónicas – se o magma consolida no interior da crusta terrestre, de forma lenta e gradual.
Formam-se cristais visíveis à vista desarmada. Estas rochas têm textura granular ou fanerítica.
 Vulcânicas – se o magma atinge a superfície terrestre (lava) e consolida de forma rápida.
Neste caso, a cristalização é reduzida, formando-se cristais não visíveis à vista desarmada –
rochas de textura agranular ou afanítica –, ou não se formam cristais, o que origina rochas de
textura vítrea.
O granito tem textura granular. O basalto tem textura agranular. A obsidiana tem textura vítrea
FATORES QUE INFLUENCIAM A FORMAÇÃO DE MAGMAS
Diminuição
da pressão
Fusão
Aumento da
temperatura
Em regiões tectonicamente ativas, o aumento da
temperatura com a profundidade é muito rápido,
o que favorece a formação de magmas.
A diminuição da pressão faz baixar o ponto de
fusão dos materiais. Assim, a descompressão
dos materiais que ascendem facilita a
formação de magmas.
Quando os materiais são hidratados, a temperatura de fusão da
rocha é mais baixa. Assim, os materiais fundem a uma temperatura
inferior àquela que fundiriam num ambiente anidro (sem água).
Aumento da
temperatura
Diminuição
da pressão
Conteúdo
em água
Além da composição química das rochas, existem outros fatores que
influenciam a fusão dos materiais geológicos.
TIPOS DE MAGMAS
Considerando a composição, os magmas podem ser classificados em três grupos principais.
Basálticos Andesíticos Riolíticos
Reduzido teor em sílica (≤ 50%)
– Magmas básicos.
– Baixo teor de gases.
– Originam lavas de baixa
viscosidade.
Teor intermédio de sílica (50% – 70%)
– Teor intermédio de gases.
– Originam lavas de viscosidade
intermédia.
Elevado teor em sílica (> 70%)
– Magmas ácidos.
– Elevado teor de gases.
– Originam lavas de elevada
viscosidade.
SiO2 Aℓ2O2 FeO + Fe2O3 MgO + CaO Na2O + K2O Outros
TIPOS DE MAGMAS
Os magmas basálticos formam-se principalmente ao nível dos riftes e dos pontos quentes.
Resultam sobretudo da fusão da rocha do manto – peridotito, na ausência de água. O peridotito
tem uma composição semelhante à do basalto, mas é mais rico em minerais ferromagnesianos
e, assim, mais básico.
MAGMAS
BASÁLTICOS
Fonte: https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html
Nos pontos quentes ascendem plumas térmicas
oriundas do manto profundo (ou mesmo da zona
de separação entre o manto e o núcleo).
Ao nível dos riftes, o material mantélico ascende
devido às correntes de convecção.
Perto da superfície, a diminuição da pressão
promove a fusão do material.
Os magmas basálticos originam basaltos quando
consolidam à superfície e gabros se cristalizarem
em profundidade.
TIPOS DE MAGMAS
Os magmas andesíticos formam-se principalmente nas zonas de subdução. Resultam da
fusão das rochas quer da crusta continental quer da crusta oceânica ou manto superior, na
presença de água. Como os materiais que dão origem a estes magmas têm origem diversa, a
sua composição também é muito variável.
MAGMAS
ANDESÍTICOS
Os magmas andesíticos originam andesitos quando
consolidam à superfície e dioritos se cristalizarem
em profundidade.
Nas zonas de subducção, a placa oceânica que
subducta leva consigo sedimentos saturados e
minerais de argila que contêm água na sua
estrutura cristalina.
A água presente nos materiais diminui o ponto
de fusão destes, originando magmas com
temperaturas inferiores à dos magmas
basálticos.
TIPOS DE MAGMAS
Os magmas riolíticos ocorrem sobretudo nos limites convergentes entre placas
continentais. Formam-se a partir da fusão parcial de rochas da crusta continental,
na presença de elevada quantidade de água.
MAGMAS
RIOLÍTICOS
Os magmas riolíticos originam riólitos quando
consolidam à superfície e granitos se cristalizam
em profundidade.
Nas zonas de convergência de crusta continental,
formam-se magmas muito ricos em voláteis e de
temperatura relativamente baixa. As rochas que
resultam da consolidação deste tipo de magma
possuem minerais que contêm água na sua
estrutura (ex. anfíbolas e micas).
TIPOS DE MAGMAS
Magma basáltico Magma andesítico Magma riolítico
Principal origem Manto Crusta oceânica
Crusta continental
Manto superior
Crusta continental
Características  Pobre em sílica (≤ 50%)
 Pobre em gases
 Temperatura elevada
(1100 °C – 1200 °C)
 Magma fluido – origina
erupções efusivas
 Teor em sílica intermédio
(50% – 70%)
 Teor em gases intermédio
 Rico em sílica (> 70%)
Rico em gases
 Temperatura mais baixa
(700 °C – 800 °C)
 Magma viscoso – origina
erupções explosivas
Rochas que origina  Basaltos (vulcânica)
 Gabros (plutónica)
 Andesitos (vulcânica)
 Dioritos (plutónica)
 Riólitos (vulcânica)
 Granitos (plutónica)
Localização  Zonas de rifte e pontos
quentes
 Zonas de subducção  Zonas de colisão de
crusta continental
Exemplo  Dorsal médio Atlântica
 Havai
 Andes  Himalaias
ROCHAS MAGMÁTICAS BÁSICAS
Basalto Gabro
ROCHAS MAGMÁTICAS INTERMÉDIAS
Andesito Diorito
ROCHAS MAGMÁTICAS ÁCIDAS
Riólito Granito
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
Minerais ricos em
feldspato e sílica
Minerais de
cor clara
Minerais
félsicos
Minerais de
cor escura
Minerais
máficos
Quartzo, feldspato
e moscovite
Biotite, piroxenas,
anfíbolas e olivina
Minerais ricos em ferro e
magnésio - ferromagnesianos
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Coloração das rochas magmáticas
Melanocratas
Leucocratas
Tons escuros
Minerais máficos
Ácido Básico
Tons claros
Minerais félsicos
Mesocratas
Composição do magma
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
Os silicatos (minerais com silício e oxigénio) são os minerais mais abundantes da crusta terrestre
e das rochas magmáticas.
A estrutura básica mais comum dos silicatos é o tetraedro (SiO4)4-
Em cada tetraedro, o Si4+, localizado na região central, está rodeado por quatro iões de O2- de
tangentes e ligados.
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
O tetraedro tende a polimerizar, formando conjuntos complexos. Estas estruturas permitem distinguir
os minerais.
Cadeia simples
(grupo das piroxenas)
Cadeia dupla
(grupo das anfíbolas)
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Diferentes arranjos dos tetraedros nos silicatos ocorrentes nas rochas magmáticas
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
A ortóclase é o feldspato
potássico mais comum. Ocorre
em rochas ácidas e intermédias.
Minerais constituintes das rochas magmáticas
Alguns exemplos de silicatos presentes nas rochas magmáticas:
O quartzo está presente em
rochas ácidas e intermédias.
A horneblenda é uma anfíbola.
É mais comum nas rochas
intermédias e básicas.
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
A biotite e a moscovite são silicatos do grupo das micas.
A biotite é uma mica escura (devido à presença de
ferro). É mais abundante nas rochas intermédias.
A moscovite é uma mica clara (tem alumínio na sua
composição). É mais abundante nas rochas ácidas.
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
As plagióclases são feldspatos. Existem plagióclases sódicas e cálcicas. Contudo, como os iões
de Ca+ e Na+ têm dimensão semelhante, podem ocupar a mesma posição na estrutura cristalina,
substituindo-se. Assim, as plagióclases podem conter apenas sódio, apenas cálcio ou composição
intermédia (Na-Ca; Ca-Na) mantendo a estrutura cristalina – minerais isomorfos.
A labradorite é uma
plagióclase cálcica-sódica.
A anortite é uma plagióclase
cálcica presente nas rochas
básicas.
A albite é uma plagióclase
sódica presente nas rochas
ácidas e intermédias.
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
A augite é um mineral do grupo das piroxenas.
Ocorre nas sobretudo em rochas básicas.
A olivina apenas está presente
em algumas rochas básicas.
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Série Isomorfa das plagióclases
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Minerais constituintes das rochas magmáticas
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Série Isomorfas das olivinas e das plagióclases
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
Recordando…
Polimorfismo: diamante e grafite
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
1. Quais são os principais minerais
presentes nas rochas magmáticas?
Feldspato potássico, quartzo, plagióclase
(sódica, sódico-cálcica, cálcica-sódica,
cálcica), piroxena, olivinas, moscovite,
biotite, anfíbolas.
2. O que distingue as rochas do mesmo
grupo composicional (rochas ácidas,
intermédias e básicas), considerando
que são formadas pelos mesmos
minerais?
Distingue-as o modo como ocorre a
cristalização do magma. A velocidade de
consolidação do magma origina diferentes
texturas, embora a composição mineralógica
se mantenha.
Minerais constituintes das rochas magmáticas
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
3. Compare as rochas ácidas com as rochas
básicas quanto ao teor de sílica, sódio e
potássio e de ferro, magnésio e cálcio.
As rochas ácidas possuem maior teor em
sílica, sódio e potássio e menor teor de
ferro, magnésio e cálcio.
Minerais constituintes das rochas magmáticas
DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS
4. Como se pode explicar o facto de as
rochas ácidas serem mais estáveis na
superfície terrestre do que as rochas
básicas?
As rochas ácidas são compostas por
minerais com pontos de fusão mais baixos,
isto é, minerais que, comparativamente aos
das rochas básicas, se formam em
condições mais próximas das da superfície
terrestre. Assim, como as condições de
formação das rochas ácidas são mais
próximas das condições da superfície
terrestre, estas rochas são mais estáveis aí
do que as rochas básicas.
Minerais constituintes das rochas magmáticas
Em alguns vulcões verifica-se, por vezes, variação do tipo de atividade vulcânica ao longo
do tempo. A episódios efusivos seguem-se fases explosivas, associadas a magmas
mais ácidos. Este facto pode ser explicado pelo processo de diferenciação magmática.
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
A diferenciação magmática permite a formação de rochas de diferentes
composições, a partir de um magma inicial, e ocorre porque os minerais se
formam a diferentes temperaturas (têm diferentes pontos de fusão).
Assim, durante o arrefecimento do magma, a temperatura de cristalização de
diferentes minerais vai sendo atingida sucessivamente. Estes, ao cristalizarem,
retiram do magma os elementos químicos que os compõem. Deste modo, a
composição do magma vai variando à medida que arrefece.
Magma
basáltico
Magma
andesítico
Magma
riolítico
Norman Bowen (1887-1956) foi o primeiro petrólogo a
estabelecer a sequência de reações que ocorrem no
magma durante a diferenciação. A sequência de
formação dos minerais das rochas magmáticas é
representada na série de Bowen.
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Série de Bowen
A série de Bowen é uma
representação esquemática dos
principais minerais das rochas
magmáticas, dispostos por ordem
decrescente do seu ponto de fusão.
Na série de Bowen:
 Série descontínua (ou dos
minerais ferromagnesianos) –
minerais cuja estrutura cristalina
e composição são diversas e não
relacionadas.
 Série contínua (ou das
plagióclases) – minerais
isomorfos, ou seja, com a
mesma estrutura e variando
gradualmente a sua composição.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite (Ca)
Albite (Na)
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Primeiro cristalizam os minerais de
ponto de fusão mais elevado e,
seguidamente, os de ponto de fusão
mais baixo.
Assim, os primeiros minerais a
formarem-se durante o arrefecimento
do magma são a olivina (rica em ferro
e magnésio) e as plagióclases ricas
em cálcio (e alumínio).
O magma fica mais pobre nos
elementos químicos que compõem
estes minerais e percentualmente mais
rico em silício, sódio e potássio.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
Série de Bowen
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
A moscovite e o quartzo são os
últimos minerais a formarem-se,
quando o magma já se tornou mais
ácido, isto é, mais rico em sílica, e
está provavelmente mais próximo da
superfície.
Assim, estes minerais serão mais
estáveis quando a rocha aflora.
Os minerais formados a altas
temperaturas são menos estáveis e,
portanto, menos resistentes à
alteração (meteorização) do que os
minerais formados a baixas
temperaturas.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
Série de Bowen
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Alguns termos da série descontínua
cristalizam ao mesmo tempo que
alguns termos da série contínua, em
virtude de terem a mesma
temperatura de cristalização.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
Série de Bowen
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais
da série de Bowen:
Após a cristalização da olivina, a
composição do magma fica
relativamente empobrecida em ferro e
magnésio.
Com o arrefecimento progressivo do
magma, atinge-se a temperatura de
cristalização da piroxena – a olivina,
formada previamente, reage com o
líquido residual, formando piroxena.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais
da série de Bowen:
Atingida a temperatura de
cristalização da anfíbola, a piroxena
formada reage com o líquido residual,
empobrecendo-o mais em ferro e
magnésio.
Se ainda houver fração magmática e
a temperatura continuar a descer,
formar-se-á biotite, o último mineral
rico em ferro e magnésio a cristalizar.
Terminada a cristalização da biotite, o
magma residual, que eventualmente
exista, não possui ferro nem
magnésio – a partir deste patamar
térmico, os minerais que se formarem
não conterão estes elementos
químicos.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA
Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais
da série de Bowen:
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 como potássio e
alumínio.
A moscovite, o feldspato potássico
e o quartzo, cristalizarão, então, até
ao esgotamento do magma residual.
O mineral que cristaliza,
normalmente, nos espaços existentes
entre os cristais já formados é o
quartzo, o último a cristalizar por ter
o ponto de fusão mais baixo.
1200 °C
500 °C
Cristalização
Rocha
Periodito
Basalto
Gabro
Andesito
Diorito
Riolito
Granito
Série
Descontínua
Olivinas
Piroxena
Anfíbolas
Biotite
Anortite
Albite
Plagióclases
Feldspato potássico
Quartzo
Moscovite
Série
Contínua
Magma
Basáltico
Andesítico
Riolítico
Rochas_magmáticas.pptx
A Cristalização fracionada é um processo geológico onde cristais formados no magma deixam de
interagir quimicamente com ele.
A cristalização fracionada é a separação dos minerais já formados do restante magma, ainda fluido.
Esta separação pode ocorrer por acumulação nas câmaras magmáticas (diferentes densidades) ou
por migração do magma, por exemplo devido a movimentos tectónicos.
A – Se os cristais são menos densos ou mais densos (têm o ponto de fusão mais alto) do que o líquido
remanescente, eles deslocam-se para o cimo ou para o fundo da câmara magmática, respetivamente, e
tendem a acumular-se por ordem da sua formação e por ordem das suas densidades – diferenciação
gravítica.
B – Se a pressão comprime o local onde se formam os cristais, o magma residual tende a escapar por
pequenas fendas, enquanto os cristais ficam no local da sua formação.
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA
De uma forma geral, durante a consolidação, os cristais formados podem ir-se separando do magma
residual e, assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas.
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA
Arrefecimento
Magma com nova
composição química
Magma com determinada
composição química
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA
ASSIMILAÇÃO MAGMÁTICA
A assimilação ocorre devido às reações do magma e as rochas envolventes.
Se o magma se encontra a uma temperatura superior à do ponto de fusão dos materiais dessas
rochas, funde-os e, ao incorporá-los, altera a sua composição.
MISTURA DE MAGMAS
Quando os magmas basálticos ascendem, encontram magmas riolíticos, misturam-se e originam
magmas andesíticos.
Suponhamos que os cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas se separam
do restante magma, formando uma rocha como:
- o gabro.
Uma vez que a maior parte do cálcio, ferro e magnésio já se esgotou, o magma residual fica então
relativamente enriquecido em:
- sílica, potássio, alumínio.
Este magma residual pode migrar para um contexto físico diferente daquele em que se geraram os
primeiros cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas. O resultado pode ser a
formação de uma rocha como:
- o granito.
Esta rocha é composta essencialmente por:
- quartzo, moscovite, feldspato potássico.
Assim, o magma que originou o granito (magma riolítico) foi o resultado final da diferenciação
magmática operada num magma de natureza basáltica.
Produção de um magma riolítico a partir de um magma basáltico
As ultimas frações do magma, constituídas por água com voláteis e outras substâncias em solução,
como a sílica, a plagióclase sódica e o feldspato potássico, que constituem as soluções
hidrotermais, podem preencher fendas das rochas, onde os materiais remanescentes cristalizam,
originando filões.
Os filões podem ser constituídos por um só mineral ou por vários minerais associados.
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA
Os processos plutónicos dão origem à corpos magmáticos intrusivos que podem ser divididos de
acordo com seu tamanho e relação com as rochas encaixantes em: corpos intrusivos menores e
corpos intrusivos maiores.
Exemplos de corpos menores: os diques/filões e os lacólitos.
Os corpos intrusivos maiores são, por exemplo, os batólitos. Os batólitos podem vir acompanhados
de xenólitos, que são fragmentos das rochas encaixantes que foram englobados pelo magma
durante sua consolidação e conseguiram resistir ao processo.
Formas de jazidas de rochas magmáticas
Lacólitos: Estes corpos, penetram concordantemente entre os estratos de rochas sedimentares em
níveis rasos da crusta. Entretanto, os lacólitos apresentam-se em formato de cogumelo arqueando
as camadas sobrejacentes e, devido à viscosidade dos magmas que o originaram, constituem em
geral corpos pequenos em comparação com batólitos, por exemplo.
Batólitos: Corpos ígneos plutónicos que em geral cristalizam a grandes profundidades. Os batólitos
apresentam-se em dimensões superiores a 100 quilómetros quadrados de área e 30 quilómetros de
diâmetro.
Formas de jazidas de rochas magmáticas
Formas de jazidas de rochas magmáticas
Formas de jazidas de rochas magmáticas
A – Lacólito
B – Batólito
C – Dique/filão
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  • 2.  Rochas sedimentares, arquivos da história da Terra (PPT11 – BG11) Simbologia Ligação para um recurso externo Nota de rodapé PROCESSOS E MATERIAIS GEOLÓGICOS IMPORTANTES EM AMBIENTES TERRESTRES  Rochas sedimentares (PPT10 – BG11)  Ciclo das rochas (PPT9 – BG11)  Propriedade dos minerais (PPT9 – BG11)  Rochas magmáticas (PPT12 – BG11)  Deformação das rochas (PPT13 – BG11)  Rochas metamórficas (PPT14 – BG11)
  • 3. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS As rochas magmáticas são as mais abundantes da crusta terrestre. Resultam da consolidação do magma (mistura de rocha fundida e de gases) no interior da Terra, ou da lava, à sua superfície. As rochas magmáticas podem ser classificadas como:  Plutónicas – se o magma consolida no interior da crusta terrestre, de forma lenta e gradual. Formam-se cristais visíveis à vista desarmada. Estas rochas têm textura granular ou fanerítica.  Vulcânicas – se o magma atinge a superfície terrestre (lava) e consolida de forma rápida. Neste caso, a cristalização é reduzida, formando-se cristais não visíveis à vista desarmada – rochas de textura agranular ou afanítica –, ou não se formam cristais, o que origina rochas de textura vítrea. O granito tem textura granular. O basalto tem textura agranular. A obsidiana tem textura vítrea
  • 4. FATORES QUE INFLUENCIAM A FORMAÇÃO DE MAGMAS Diminuição da pressão Fusão Aumento da temperatura Em regiões tectonicamente ativas, o aumento da temperatura com a profundidade é muito rápido, o que favorece a formação de magmas. A diminuição da pressão faz baixar o ponto de fusão dos materiais. Assim, a descompressão dos materiais que ascendem facilita a formação de magmas. Quando os materiais são hidratados, a temperatura de fusão da rocha é mais baixa. Assim, os materiais fundem a uma temperatura inferior àquela que fundiriam num ambiente anidro (sem água). Aumento da temperatura Diminuição da pressão Conteúdo em água Além da composição química das rochas, existem outros fatores que influenciam a fusão dos materiais geológicos.
  • 5. TIPOS DE MAGMAS Considerando a composição, os magmas podem ser classificados em três grupos principais. Basálticos Andesíticos Riolíticos Reduzido teor em sílica (≤ 50%) – Magmas básicos. – Baixo teor de gases. – Originam lavas de baixa viscosidade. Teor intermédio de sílica (50% – 70%) – Teor intermédio de gases. – Originam lavas de viscosidade intermédia. Elevado teor em sílica (> 70%) – Magmas ácidos. – Elevado teor de gases. – Originam lavas de elevada viscosidade. SiO2 Aℓ2O2 FeO + Fe2O3 MgO + CaO Na2O + K2O Outros
  • 6. TIPOS DE MAGMAS Os magmas basálticos formam-se principalmente ao nível dos riftes e dos pontos quentes. Resultam sobretudo da fusão da rocha do manto – peridotito, na ausência de água. O peridotito tem uma composição semelhante à do basalto, mas é mais rico em minerais ferromagnesianos e, assim, mais básico. MAGMAS BASÁLTICOS Fonte: https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html Nos pontos quentes ascendem plumas térmicas oriundas do manto profundo (ou mesmo da zona de separação entre o manto e o núcleo). Ao nível dos riftes, o material mantélico ascende devido às correntes de convecção. Perto da superfície, a diminuição da pressão promove a fusão do material. Os magmas basálticos originam basaltos quando consolidam à superfície e gabros se cristalizarem em profundidade.
  • 7. TIPOS DE MAGMAS Os magmas andesíticos formam-se principalmente nas zonas de subdução. Resultam da fusão das rochas quer da crusta continental quer da crusta oceânica ou manto superior, na presença de água. Como os materiais que dão origem a estes magmas têm origem diversa, a sua composição também é muito variável. MAGMAS ANDESÍTICOS Os magmas andesíticos originam andesitos quando consolidam à superfície e dioritos se cristalizarem em profundidade. Nas zonas de subducção, a placa oceânica que subducta leva consigo sedimentos saturados e minerais de argila que contêm água na sua estrutura cristalina. A água presente nos materiais diminui o ponto de fusão destes, originando magmas com temperaturas inferiores à dos magmas basálticos.
  • 8. TIPOS DE MAGMAS Os magmas riolíticos ocorrem sobretudo nos limites convergentes entre placas continentais. Formam-se a partir da fusão parcial de rochas da crusta continental, na presença de elevada quantidade de água. MAGMAS RIOLÍTICOS Os magmas riolíticos originam riólitos quando consolidam à superfície e granitos se cristalizam em profundidade. Nas zonas de convergência de crusta continental, formam-se magmas muito ricos em voláteis e de temperatura relativamente baixa. As rochas que resultam da consolidação deste tipo de magma possuem minerais que contêm água na sua estrutura (ex. anfíbolas e micas).
  • 9. TIPOS DE MAGMAS Magma basáltico Magma andesítico Magma riolítico Principal origem Manto Crusta oceânica Crusta continental Manto superior Crusta continental Características  Pobre em sílica (≤ 50%)  Pobre em gases  Temperatura elevada (1100 °C – 1200 °C)  Magma fluido – origina erupções efusivas  Teor em sílica intermédio (50% – 70%)  Teor em gases intermédio  Rico em sílica (> 70%) Rico em gases  Temperatura mais baixa (700 °C – 800 °C)  Magma viscoso – origina erupções explosivas Rochas que origina  Basaltos (vulcânica)  Gabros (plutónica)  Andesitos (vulcânica)  Dioritos (plutónica)  Riólitos (vulcânica)  Granitos (plutónica) Localização  Zonas de rifte e pontos quentes  Zonas de subducção  Zonas de colisão de crusta continental Exemplo  Dorsal médio Atlântica  Havai  Andes  Himalaias
  • 13. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas Minerais ricos em feldspato e sílica Minerais de cor clara Minerais félsicos Minerais de cor escura Minerais máficos Quartzo, feldspato e moscovite Biotite, piroxenas, anfíbolas e olivina Minerais ricos em ferro e magnésio - ferromagnesianos
  • 14. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Coloração das rochas magmáticas Melanocratas Leucocratas Tons escuros Minerais máficos Ácido Básico Tons claros Minerais félsicos Mesocratas Composição do magma
  • 15. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas Os silicatos (minerais com silício e oxigénio) são os minerais mais abundantes da crusta terrestre e das rochas magmáticas. A estrutura básica mais comum dos silicatos é o tetraedro (SiO4)4- Em cada tetraedro, o Si4+, localizado na região central, está rodeado por quatro iões de O2- de tangentes e ligados.
  • 16. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas O tetraedro tende a polimerizar, formando conjuntos complexos. Estas estruturas permitem distinguir os minerais. Cadeia simples (grupo das piroxenas) Cadeia dupla (grupo das anfíbolas)
  • 17. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Diferentes arranjos dos tetraedros nos silicatos ocorrentes nas rochas magmáticas
  • 18. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS A ortóclase é o feldspato potássico mais comum. Ocorre em rochas ácidas e intermédias. Minerais constituintes das rochas magmáticas Alguns exemplos de silicatos presentes nas rochas magmáticas: O quartzo está presente em rochas ácidas e intermédias. A horneblenda é uma anfíbola. É mais comum nas rochas intermédias e básicas.
  • 19. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas A biotite e a moscovite são silicatos do grupo das micas. A biotite é uma mica escura (devido à presença de ferro). É mais abundante nas rochas intermédias. A moscovite é uma mica clara (tem alumínio na sua composição). É mais abundante nas rochas ácidas.
  • 20. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas As plagióclases são feldspatos. Existem plagióclases sódicas e cálcicas. Contudo, como os iões de Ca+ e Na+ têm dimensão semelhante, podem ocupar a mesma posição na estrutura cristalina, substituindo-se. Assim, as plagióclases podem conter apenas sódio, apenas cálcio ou composição intermédia (Na-Ca; Ca-Na) mantendo a estrutura cristalina – minerais isomorfos. A labradorite é uma plagióclase cálcica-sódica. A anortite é uma plagióclase cálcica presente nas rochas básicas. A albite é uma plagióclase sódica presente nas rochas ácidas e intermédias.
  • 21. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas A augite é um mineral do grupo das piroxenas. Ocorre nas sobretudo em rochas básicas. A olivina apenas está presente em algumas rochas básicas.
  • 22. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Série Isomorfa das plagióclases
  • 23. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Minerais constituintes das rochas magmáticas
  • 24. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Série Isomorfas das olivinas e das plagióclases
  • 25. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS Recordando… Polimorfismo: diamante e grafite
  • 26. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS 1. Quais são os principais minerais presentes nas rochas magmáticas? Feldspato potássico, quartzo, plagióclase (sódica, sódico-cálcica, cálcica-sódica, cálcica), piroxena, olivinas, moscovite, biotite, anfíbolas. 2. O que distingue as rochas do mesmo grupo composicional (rochas ácidas, intermédias e básicas), considerando que são formadas pelos mesmos minerais? Distingue-as o modo como ocorre a cristalização do magma. A velocidade de consolidação do magma origina diferentes texturas, embora a composição mineralógica se mantenha. Minerais constituintes das rochas magmáticas
  • 27. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS 3. Compare as rochas ácidas com as rochas básicas quanto ao teor de sílica, sódio e potássio e de ferro, magnésio e cálcio. As rochas ácidas possuem maior teor em sílica, sódio e potássio e menor teor de ferro, magnésio e cálcio. Minerais constituintes das rochas magmáticas
  • 28. DIVERSIDADE DE ROCHAS MAGMÁTICAS 4. Como se pode explicar o facto de as rochas ácidas serem mais estáveis na superfície terrestre do que as rochas básicas? As rochas ácidas são compostas por minerais com pontos de fusão mais baixos, isto é, minerais que, comparativamente aos das rochas básicas, se formam em condições mais próximas das da superfície terrestre. Assim, como as condições de formação das rochas ácidas são mais próximas das condições da superfície terrestre, estas rochas são mais estáveis aí do que as rochas básicas. Minerais constituintes das rochas magmáticas
  • 29. Em alguns vulcões verifica-se, por vezes, variação do tipo de atividade vulcânica ao longo do tempo. A episódios efusivos seguem-se fases explosivas, associadas a magmas mais ácidos. Este facto pode ser explicado pelo processo de diferenciação magmática. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA A diferenciação magmática permite a formação de rochas de diferentes composições, a partir de um magma inicial, e ocorre porque os minerais se formam a diferentes temperaturas (têm diferentes pontos de fusão). Assim, durante o arrefecimento do magma, a temperatura de cristalização de diferentes minerais vai sendo atingida sucessivamente. Estes, ao cristalizarem, retiram do magma os elementos químicos que os compõem. Deste modo, a composição do magma vai variando à medida que arrefece. Magma basáltico Magma andesítico Magma riolítico Norman Bowen (1887-1956) foi o primeiro petrólogo a estabelecer a sequência de reações que ocorrem no magma durante a diferenciação. A sequência de formação dos minerais das rochas magmáticas é representada na série de Bowen.
  • 30. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Série de Bowen A série de Bowen é uma representação esquemática dos principais minerais das rochas magmáticas, dispostos por ordem decrescente do seu ponto de fusão. Na série de Bowen:  Série descontínua (ou dos minerais ferromagnesianos) – minerais cuja estrutura cristalina e composição são diversas e não relacionadas.  Série contínua (ou das plagióclases) – minerais isomorfos, ou seja, com a mesma estrutura e variando gradualmente a sua composição. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite (Ca) Albite (Na) Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico
  • 31. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Primeiro cristalizam os minerais de ponto de fusão mais elevado e, seguidamente, os de ponto de fusão mais baixo. Assim, os primeiros minerais a formarem-se durante o arrefecimento do magma são a olivina (rica em ferro e magnésio) e as plagióclases ricas em cálcio (e alumínio). O magma fica mais pobre nos elementos químicos que compõem estes minerais e percentualmente mais rico em silício, sódio e potássio. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico Série de Bowen
  • 32. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA A moscovite e o quartzo são os últimos minerais a formarem-se, quando o magma já se tornou mais ácido, isto é, mais rico em sílica, e está provavelmente mais próximo da superfície. Assim, estes minerais serão mais estáveis quando a rocha aflora. Os minerais formados a altas temperaturas são menos estáveis e, portanto, menos resistentes à alteração (meteorização) do que os minerais formados a baixas temperaturas. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico Série de Bowen
  • 33. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Alguns termos da série descontínua cristalizam ao mesmo tempo que alguns termos da série contínua, em virtude de terem a mesma temperatura de cristalização. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico Série de Bowen
  • 34. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais da série de Bowen: Após a cristalização da olivina, a composição do magma fica relativamente empobrecida em ferro e magnésio. Com o arrefecimento progressivo do magma, atinge-se a temperatura de cristalização da piroxena – a olivina, formada previamente, reage com o líquido residual, formando piroxena. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico
  • 35. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais da série de Bowen: Atingida a temperatura de cristalização da anfíbola, a piroxena formada reage com o líquido residual, empobrecendo-o mais em ferro e magnésio. Se ainda houver fração magmática e a temperatura continuar a descer, formar-se-á biotite, o último mineral rico em ferro e magnésio a cristalizar. Terminada a cristalização da biotite, o magma residual, que eventualmente exista, não possui ferro nem magnésio – a partir deste patamar térmico, os minerais que se formarem não conterão estes elementos químicos. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico
  • 36. DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA Partindo de um hipotético magma rico em todos os componentes dos minerais da série de Bowen: 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 como potássio e alumínio. A moscovite, o feldspato potássico e o quartzo, cristalizarão, então, até ao esgotamento do magma residual. O mineral que cristaliza, normalmente, nos espaços existentes entre os cristais já formados é o quartzo, o último a cristalizar por ter o ponto de fusão mais baixo. 1200 °C 500 °C Cristalização Rocha Periodito Basalto Gabro Andesito Diorito Riolito Granito Série Descontínua Olivinas Piroxena Anfíbolas Biotite Anortite Albite Plagióclases Feldspato potássico Quartzo Moscovite Série Contínua Magma Basáltico Andesítico Riolítico
  • 38. A Cristalização fracionada é um processo geológico onde cristais formados no magma deixam de interagir quimicamente com ele. A cristalização fracionada é a separação dos minerais já formados do restante magma, ainda fluido. Esta separação pode ocorrer por acumulação nas câmaras magmáticas (diferentes densidades) ou por migração do magma, por exemplo devido a movimentos tectónicos. A – Se os cristais são menos densos ou mais densos (têm o ponto de fusão mais alto) do que o líquido remanescente, eles deslocam-se para o cimo ou para o fundo da câmara magmática, respetivamente, e tendem a acumular-se por ordem da sua formação e por ordem das suas densidades – diferenciação gravítica. B – Se a pressão comprime o local onde se formam os cristais, o magma residual tende a escapar por pequenas fendas, enquanto os cristais ficam no local da sua formação. CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA
  • 39. De uma forma geral, durante a consolidação, os cristais formados podem ir-se separando do magma residual e, assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas. CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA Arrefecimento Magma com nova composição química Magma com determinada composição química
  • 40. CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA E DIFERENCIAÇÃO GRAVÍTICA
  • 41. ASSIMILAÇÃO MAGMÁTICA A assimilação ocorre devido às reações do magma e as rochas envolventes. Se o magma se encontra a uma temperatura superior à do ponto de fusão dos materiais dessas rochas, funde-os e, ao incorporá-los, altera a sua composição.
  • 42. MISTURA DE MAGMAS Quando os magmas basálticos ascendem, encontram magmas riolíticos, misturam-se e originam magmas andesíticos.
  • 43. Suponhamos que os cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas se separam do restante magma, formando uma rocha como: - o gabro. Uma vez que a maior parte do cálcio, ferro e magnésio já se esgotou, o magma residual fica então relativamente enriquecido em: - sílica, potássio, alumínio. Este magma residual pode migrar para um contexto físico diferente daquele em que se geraram os primeiros cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas. O resultado pode ser a formação de uma rocha como: - o granito. Esta rocha é composta essencialmente por: - quartzo, moscovite, feldspato potássico. Assim, o magma que originou o granito (magma riolítico) foi o resultado final da diferenciação magmática operada num magma de natureza basáltica. Produção de um magma riolítico a partir de um magma basáltico
  • 44. As ultimas frações do magma, constituídas por água com voláteis e outras substâncias em solução, como a sílica, a plagióclase sódica e o feldspato potássico, que constituem as soluções hidrotermais, podem preencher fendas das rochas, onde os materiais remanescentes cristalizam, originando filões. Os filões podem ser constituídos por um só mineral ou por vários minerais associados. CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA
  • 45. Os processos plutónicos dão origem à corpos magmáticos intrusivos que podem ser divididos de acordo com seu tamanho e relação com as rochas encaixantes em: corpos intrusivos menores e corpos intrusivos maiores. Exemplos de corpos menores: os diques/filões e os lacólitos. Os corpos intrusivos maiores são, por exemplo, os batólitos. Os batólitos podem vir acompanhados de xenólitos, que são fragmentos das rochas encaixantes que foram englobados pelo magma durante sua consolidação e conseguiram resistir ao processo. Formas de jazidas de rochas magmáticas
  • 46. Lacólitos: Estes corpos, penetram concordantemente entre os estratos de rochas sedimentares em níveis rasos da crusta. Entretanto, os lacólitos apresentam-se em formato de cogumelo arqueando as camadas sobrejacentes e, devido à viscosidade dos magmas que o originaram, constituem em geral corpos pequenos em comparação com batólitos, por exemplo. Batólitos: Corpos ígneos plutónicos que em geral cristalizam a grandes profundidades. Os batólitos apresentam-se em dimensões superiores a 100 quilómetros quadrados de área e 30 quilómetros de diâmetro. Formas de jazidas de rochas magmáticas
  • 47. Formas de jazidas de rochas magmáticas
  • 48. Formas de jazidas de rochas magmáticas A – Lacólito B – Batólito C – Dique/filão
  • 49. VISITAS… Gruta do Carvão (São Miguel) João Carlos Nunes Furna do enxofre (Graciosa) Gruta do Carvão

Notas do Editor

  1. Além do tempo de arrefecimento do magma, existem outros fatores que condicionam a cristalização, nomeadamente agitação do magma e o espaço disponível