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Rochas Ígneas Capítulo 3 Earth: An Introduction to Physical Geology, 7e Edward J. Tarbuck & Frederick K. Lutgens (traduzido e alterado) Características do magma Rochas ígneas formam a partir de rocha fundida que esfria e solidifica Características gerais do magma material parente das rochas ígneas Formam da fusão parcial de rochas dentro da Terra Magma que chega à superfície é chamada de lava Características do magma Características gerais do magma Rochas formadas da lava na superfície são classificadas como rochas extrusivas, ou vulcânicas Rochas formadas do magma que cristalizam em profundidade são chamadas de rochas intrusivas, ou plutônicas Extrusivas Intrusivas Basalto Gabro Riolito Granito Características do magma A natureza do magma Consiste de tres componentes: Uma porção líquida, chamada fusão, que é composta de íons móveis Sólidos, se algum, são minerais silicáticos que já cristalizaram da fusão Voláteis, que são gases dissolvidos na fusão, incluindo vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), e dióxido de enxofre (SO2) Características do magma Cristalização do magma Esfriamento do magma resulta no arranjo sistemático de íons em padrão ordenado Os minerais silicáticos resultantes da cristalização formam-se numa ordem predita Série de reação de Bowen Características do magma Cristalização do magma Textura nas rochas ígneas é determinada pelo tamanho e arranjo dos grão de minerais Rochas ígneas são tipicamente classificadas por Textura Composição mineral Texturas ígneas Textura é usada para descrever a aparência geral da rocha baseado em tamanho, forma e arranjo de minerais entrelaçados Fatores que afetam tamanho de cristais Taxa de esfriamento Taxas baixas promove o crescimento de poucos mas grandes cristais Texturas ígneas Fatores que afetam tamanho cristalino Taxa de resfriamento Esfriamento rápido forma muitos cristais pequenos Esfriamento muito rápido forma vidro Quantidade de sílica (SiO2) presente Quantidade de gases dissolvidos Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura afanítica (granulação fina) Taxa rápida de esfriamento da lava ou magma Cristais microscópicos Pode conter vesículas (buracos de bolhas de gas) Textura fanerítica (granulação grossa) Esfriamento lento Cristais podem ser identificados sem microscópio Textura afaníticas Textura fanerítica Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura Porfirítica Minerais formam a diferentes temperaturas assim como a diferentes taxas Cristais grandes, chamados fenocristais, estão em matiz de cristais pequenos, chamada de the massa base Textura vítrea Esfriamento muito rápido da rocha Rocha resultante é chamada de obsidiana Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura piroclástica Vários fragmentos ejetados durante uma erupção vulcânica violenta Texturas muitas vezes parecem similares a rochas sedimentares Textura pegmatítica Granulação excepcionalmente grossa Formam no estágio final de cristalização de magmas graníticos Textura porfirítica Textura vítrea Rochas Ígneas Piroclásticas Obsidiana Pedra Pomme Cinza Vulcânica Composição ígnea Rochas ígneas são compostas principalmente por minerais do grupo de silicatos Silicatos claros (ou não ferromagnesianos) Quartzo Mica muscovita Feldspatos Composição ígnea Rochas ígneas são compostas principalmente por minerais do grupo de silicatos Silicatos escuros (ou ferromagnesianos) Olivina Piroxênio Anfibólio Mica biotita Composição ígnea Composição granítica versus basáltica Composição granítica Composto por silicatos de coloração clara Designado como félsicos (feldspato e sílica) na composição Contém grande quantidade de sílica (SiO2) Maior constituinte da crosta continental Composição ígnea Composição granítica versus basáltica Composição basáltica Composto de silicatos escuros e feldspato rico em cálcio Designada como sendo máfica (magnésio e ferro) na composição Mais densa que rochas graníticas Compreende o fundo oceânico assim como muitas ilhas vulcânicas Grupo Mineral Composição QuímicaFélsicos Quartzo SiO2 K-Feldspato K Al Si3O8 Plagioclásio Na Al Si3O8 Ca Al2 Si2O8 Muscovita (mica) KAl3 Si3O10 (OH)2 Máficos Biotita (mica) K,Mg,Fe,Al Si3O10 (OH)2 Anfibólio (grupo) Mg,Fe,Ca,Na Si8O22 (OH)2 Piroxênio (grupo) Mg,Fe,Ca,Al SiO3 Olivina (Mg,Fe)2 SiO4 Minerais comuns em rochas ígneas Composição ígnea Outros grupos composicionais Composição intermediária (ou andesítica) Contêm apenas 25 porcento minerais silicáticos escuros Associado à atividade vulcânica explosiva Composição ultramáfica Composição rara rica em magnésio e ferro Composta inteiramente de silicatos ferromagnesianos Classificação das Rochas Ígneas Rochas ácidas - > de 65% de SiO2 Ex: Granitos e Riolitos Rochas intermediárias - 52 a 65% de SiO2 Ex: Sienitos, Dioritos e Monzonitos Rochas básicas - 45 a 52% de SiO2 Ex: Basaltos e Gabros Rochas ultrabásicas - < de 45% de SiO2 Ex: Dunitos, Peridotitos e Piroxenitos A Composição Química Minerais Dominantes Minerais Acessórios Cor da rocha Baseado em% de minerais escuros Porfirítico precede qualquer nome acima quando há quantidade apreciável de fenocristais Obsidiana (vidro compacto) Púmice (vidro esponjoso) Tufo vulcânico (fragmentos menores que 2 mm) Brecha vulcânica (fragmentos maiores que 2 mm) incomum Composição ígnea Conteúdo de sílica como indicador de composição Conteúdo de sílica em rochas crustais exibe uma faixa considerável Uma baixa de 45 % em rochas ultramáficas Mais de 70 % em rochas félsicas Composição ígnea Conteúdo de sílica influencia o comportamento do magma Magma granítico Alto conteúdo de sílica Extremamente viscoso Líquido existe a temperaturas baixas como 700oC Composição ígnea Conteúdo de sílica influencia o comportamento do magma Magma basáltico Conteúdo de sílica bem mais baixo Comportamento de líquido Cristaliza a altas temperaturas Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas graníticas (félsicas) Granito Fanerítico Mais de 25 % quartzo, em torno de 65 % ou mais de feldspato Pode exibir uma textura porfirítica Muito abundante e muitas vezes associado a construção de montanhas O termo granito cobre uma grande variedade de composições de minerais Granito Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas graníticas (félsicas) Riolito Equivalente extrusivo do granito Pode conter fragmentos de vidro e vesículas Textura afanítica Menos comum e menos volumoso que granito Riolito Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas graníticas (félsicas) Obsidiana Coloração escura Textura vítrea Púmice Vulcânico Textura vítrea Aparência atoalhada com numerosas bolhas Obsidiana Púmice Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas intermediárias Andesito Origem vulcânica Textura afanítica Muitas vezes lembra riolito Andesito Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas intermediárias Diorito Equivalente plutônico do andesito Granulação grossa Intrusivo Composto principalmente de feldspato intermediário e anfibólio Diorito Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas basálticas (máficas) Basalto Origem vulcânicas Textura afanítica Composto principalmente de piroxênio e feldspato plagioclásio rico em cálcio Rocha ígnea extrusiva mais comum Basalto (Escória) Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas basálticas (máficas) Gabro Equivalente intrusivo do basalto Textura fanerítica consistindo de piroxênio e plagioclásio rico em cálcio Constitui uma percentagem significativa da crosta oceânica Composição ígnea Nomeando rochas ígneas – rochas piroclásticas Composta de fragmentos ejetedos durante uma erupção vulcânica Variedades Tufo – fragmentostamanho cinzas Brecha vulcânica – partículas maiores que 2mm Camadas de cinzas e púmice Origem do Magma Tópico altamente discutido Gerando magma de rochas sólidas Produzido de fusão parcial de rochas na crosta e manto superior Papel do calor Temperatura aumenta com a profundidade na crosta da Terra (gradiente geotermal) em torno de 20oC a 30oC por quilômetro Temperatura estimada na crosta e manto Origem do Magma • Papel do calor – Rochas na crosta inferior e manto superior estão perto do seu ponto de fusão – Qualquer calor adicional (de rochas afundando no manto ou subindo do manto) podem induzir a fusão Crosta em subducção pode formar magma Origem do Magma Papel da pressão Um aumento da pressão confinante causa um aumento na temperatura de fusão da rocha ou ao contrário, redução da pressão abaixa a temperatura de fusão Quando a pressão de confinamento cai, ocorre fusão por descompressão Fusão por descompressão Origem do Magma Origem do Magma Papel dos voláteis Voláteis (principalmente água) causa fusão da rocha em temperaturas mais baixas Isto é importante particularmente onde litosfera oceânica afunda no manto Evolução de magmas Um simples vulcão pode extrudir lavas de composições bem diferentes A série de reação de Bowen e a composição de rochas ígneas N.L. Bowen demonstrou que quando o magma esfria, minerais cristalizam de maneira sistemática baseado nos seus pontos de fusão Evolução de magmas Série de reação de Bowen Durante a cristalização, a composição da porção líquida de um magma muda continuamente Composição muda devido à remoção de elementos de minerais formados primeiro O componente sílica da fusão torna se enriquecida com o progresso da cristalização Minerais na fusão podem reagir quimicamente e mudar Evolução de magmas Processos responsáveis pela mudança na composição do magma Diferenciação magmática Separação dos cristais formados primeiro dando origem a uma composição diferente do magma (cristalização fracionada) Assimilação Mudança da composição do magma pela incorporação de matéria pré-existente (rocha encaixante) no magma Assimilação e diferenciação magmática Assimilação da rocha encaixante Cristalização e deposição Evolução de magmas Processos responsáveis pela mudança da composição do magma Mistura de magmas Envolve dois corpos de magma intrudindo um o outro Dois magmas de composição química distinta podem produzir uma composição bem diferente do magma original Evolução de magmas Fusão parcial e formação de magma Fusão incompleta de rochas é conhecida como fusão parcial Formação de magmas basálticos Geralmente originado por fusão parcial de rochas ultramáficas no manto Magmas basálticos se forma na cadeia mesoceânica na fusão por descompressão ou em zonas de subducção Evolução de magmas Fusão parcial e formação de magma Formação de magmas basálticos Quando o magma basáltico migra para cima, a pressão de confinamento diminui o que reduz a temperatura de fusão Grandes extravazamentos de magma basáltico são comuns na superfície da Terra Evolução de magmas Fusão parcial e formação de magma Formação de magmas andesíticos Interação entre magma basáltico derivado do manto e rochas mais ricas em sílica na crosta gera magma de composição andesítica Magma andesítico pode também evoluir de diferenciação magmática Evolução de magmas Fusão parcial e formação de magma Formação de magma granítico Geralmente produto final da cristalização de magma andesítico Magmas graníticos são mais ricos em sílica e portanto mais viscosos que outros magmas Por causa da viscosidade, ele perde sua mobilidade antes de chegar na superfície Tende a produzir grandes estruturas plutônicas Composição do Magma Métodos de Intrusão Magmática Tipos de Estruturas Ígneas O Sill de Palisades Dique Dique de Pegmatito
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