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Classificação de rochas ígneas Apresentação A classificação de rochas ígneas é uma tarefa complexa que engloba um conjunto de atividades interligadas. Esse processo considera as características texturais das rochas, sua composição química e a sua cor. Esses traços são reflexos diretos da composição do conteúdo magmático originário da rocha e do ambiente no qual os magmas se consolidam. Nesta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá a diferenciar as texturas apresentadas por rochas plutônicas e vulcânicas e a utilizar o diagrama QAPF, que mostra a composição de uma rocha ígnea. Além disso, você saberá como classificar uma rocha ígnea, considerando a sua textura, composição e cor. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Diferenciar texturas de rochas plutônicas e vulcânicas. • Usar o diagrama QAPF para mostrar a composição de uma rocha ígnea. • Classificar uma rocha ígnea considerando textura, composição e cor. • Desafio A classificação das rochas ígneas é uma importante etapa do estudo desse tipo específico de rocha. Nesse processo, são consideradas as características texturais das rochas (o que indica diretamente o seu ambiente de formação), sua coloração, que é consequência direta da presença abundante de minerais máficos, de cor escura, ou félsicos, de cor clara, e sua respectiva composição mineralógica, representada principalmente pelo teor de sílica (% SiO2) presente na rocha. Imagine que você faz parte de uma equipe multidisciplinar de uma empresa de mineração. Com a finalidade de cumprir a tarefa solicitada, baseando-se nas características das duas rochas, para dar o seu parecer final sobre a classificação das rochas, você precisará analisar e responder as questões a seguir: a) Existe uma notável diferença visual entre as rochas a e b. Explique as principais causas da diferença de textura, isto é, tamanho e características físicas dos minerais entre elas. b) Qual a textura da rocha a e qual a textura da rocha b? c) Qual das duas rochas se enquadraria na classificação de rochas máficas? Do mesmo modo, qual das duas poderia ser classificada como uma rocha félsica? d) Sabe-se que as rochas ácidas são aquelas que têm alto teor de sílica em sua composição mineralógica, ao contrário das rochas básicas. De acordo com a classificação pela composição mineralógica, entre as rochas a e b, qual se enquadraria como uma rocha ácida? No mesmo sentido, é possível classificar, especificamente, a rocha b pela sua composição mineralógica? Caso negativo, de acordo com qual critério você classificaria a rocha b? Infográfico Diferentes ambientes de consolidação do magma geram diferentes tipos de rochas ígneas, sobretudo no aspecto textural delas. De modo geral, o magma se consolida na superfície terrestre ou em grandes profundidades, gerando rochas denominadas como vulcânicas e plutônicas, respectivamente. Confira, no Infográfico, as diferentes texturas apresentadas pelas rochas vulcânicas e plutônicas, ou seja, de acordo com o seu ambiente de consolidação. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/1cdc30fc-7080-4c55-af45-24d3af905789/ee9afc7a-6764-4265-b0ed-0c51fb4727ca.jpg Conteúdo do livro A classificação das rochas ígneas é uma importante tarefa da Petrologia, sendo realizada a partir da análise de características inerentes a esse tipo de rocha. Ao analisar aspectos como a textura, a composição química e mineralogia, além das cores que as rochas ígneas apresentam, o profissional pode conhecer as características químicas do magma originário e saber em qual ambiente o magma de outrora se consolidou, tornando-se uma rocha. Sendo assim, com essas informações estabelecidas, se torna possível classificar e nomear as rochas de seu interesse. No capítulo Classificação de rochas ígneas, da obra Petrologia, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá a diferenciar as texturas das rochas plutônicas e vulcânicas e saberá como utilizar o diagrama QAPF, um instrumento de classificação e nomeação de rochas ígneas adotado internacionalmente. Você também irá aprender a classificar uma rocha ígnea de acordo com as suas características de textura, composição e cor. Boa leitura. PETROLOGIA Vítor de Oliveira Santos OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Diferenciar texturas de rochas plutônicas e vulcânicas. > Usar o diagrama QAPF para mostrar a composição de uma rocha ígnea. > Classificar uma rocha ígnea considerando textura, composição e cor. Introdução As rochas ígneas são as rochas cuja formação se deu em temperaturas elevadas, oriundas de um material fundido, espesso e que, não raro, emerge da profundidade do manto terrestre até a superfície: o magma. Dependendo do ambiente de con- solidação do magma, podem ser formadas rochas ígneas com características completamente distintas, principalmente no aspecto textural. Além do ambiente de consolidação, as características composicionais dos magmas, como a abundância ou a ausência de sílica, também imprimem características específicas nesse tipo de rocha, a exemplo do índice de coloração que a rocha apresenta. Todos esses fatores são elementos relevantes para classificar e nomear uma rocha ígnea. Neste capítulo, você vai aprender a diferenciar as texturas que as rochas plutônicas e vulcânicas apresentam. Além disso, será apresentado o diagrama QAPF, um método de nomenclatura de rochas ígneas que é adotado pela União Internacional de Ciências Geológicas, e irá aprender a usá-lo de maneira prática. Por último, você vai saber como classificar rochas ígneas a partir da textura, da composição e das cores que as rochas vierem a apresentar. Classificação de rochas ígneas Texturas e estruturas das rochas plutônicas e vulcânicas O arcabouço mineralógico de uma rocha ígnea é o principal quesito para estabelecer sua nomenclatura e a classificação de sua petrografia, além de relacionar, de modo direto, a rocha ígnea com a composição do magma a partir do qual se consolidou. Todavia, para uma nomenclatura e classificação petrográfica coerente e completa, é preciso que sejam consideradas algu- mas informações acerca do ambiente onde o magma foi consolidado. Tais informações podem ser levantadas a partir das texturas e estruturas que as rochas ígneas encontradas na Terra apresentam. É importante lembrar que essas características se desenvolvem em uma resposta direta ao ambiente no qual um magma específico é alojado e, finalmente, consolidado (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). A textura se relaciona às características e relações entre as fases mine- rais constituintes de uma rocha, isto é, a espacialização dos cristais, seus tamanhos e formatos. Todas essas características são definidas, em geral, em uma escala de amostra de mão ou então em escala microscópica, ou seja, com o uso de um microscópio petrográfico (Figura 1). Figura 1. As duas escalas de análise da textura das rochas ígneas são a escala de amostra de mão e a escala microscópica, que aqui foi obtida por um microscópio petrográfico. Imagem com nicóis cruzados (luz polarizada). Escala: 2mm. Fonte: cesarandrade/Shutterstock.com. Classificação de rochas ígneas2 O histórico da cristalização das rochas ígneas pode ser reconstituído por intermédio das dimensões relativas entre as suas fases minerais (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Desse modo, as rochas que foram consolidadas em um único evento têm a tendência de apresentar constituintes minerais do mesmo tamanho, sejam eles muito finos ou de granulação grossa. Entretanto, quando os magmas iniciam o seu processo de cristalização em determinado ambiente e são transportados, de modo a terminar o seu processo de con- solidação em um ambiente diferente, eles apresentam cristais de tamanhos diferentes. Seguindo essa lógica, quando todos os minerais da rocha têm o mesmo tamanho, diz-se quea sua textura é equigranular. Em contrapartida, quando existem, em uma rocha, minerais de tamanho maior a despeito de outros minerais de tamanho menor, essa textura é reconhecida como porfi- rítica. Aqueles minerais maiores são chamados de fenocristais, já os cristais de dimensões menores se integram como a matriz. A estrutura, por sua vez, está relacionada aos arranjos estruturais distintos de uma rocha, como, por exemplo, se a rocha é bandada ou maciça, e às suas feições macroscópicas (observadas também em escala de mão) ou à escala de afloramento rochoso. A análise da estrutura, devido à sua escala de análise, todavia, não considera as relações entre os constituintes fundamentais das rochas ígneas, que são os minerais. As diferenças entre as texturas das rochas ígneas são mais bem visua- lizadas ao comparar as rochas consolidadas em ambientes vulcânicos, isto é, na superfície da crosta terrestre ou próximas à superfície e às rochas que são consolidadas no interior da crosta terrestre em uma profundidade considerável. As rochas que são consolidadas em ambientes mais superficiais da crosta terrestre recebem o nome de rochas vulcânicas (ou extrusivas) e rochas plutônicas (ou intrusivas), respectivamente. Texturas e estruturas das rochas vulcânicas As rochas vulcânicas (extrusivas) são aquelas que sofrem um resfriamento rápido na superfície terrestre, ou em uma profundidade mais rasa, e têm textura de granulação fina ou um aspecto vítreo. O magma, que no caso de ser oriundo de um derrame pode ser chamado de lava, perde calor rapidamente, sofrendo uma consolidação mais acelerada. Quando há um resfriamento rápido, forma-se um número grande de germes de cristalização em um curto espaço de tempo, o que impede que haja uma difusão adequada dos compo- nentes mineralógicos, formando, portanto, cristais bastante pequenos, mas em grande quantidade. As rochas ígneas com essas características têm textura afanítica. Exemplos de rochas com essa textura são os basaltos (Figura 2a). Classificação de rochas ígneas 3 Não são raros os casos em que a consolidação do magma é tão rápida que não há tempo suficiente para a formação e o desenvolvimento dos minerais. O produto final de uma consolidação muito rápida pode ser um vidro vulcânico, a exemplo da obsidiana (Figura 2b). Diz-se, portanto, que rochas compostas predominantemente por vidro vulcânico têm uma textura vítrea. Nas rochas vulcânicas, há algumas estruturas que estão intimamente ligadas ao processo de extrusão do magma e à sua consequente solidificação. São os casos das vesículas (que, quando vazias, indicam o escape de gases) e as amígdalas, já que esses espaços são preenchidos por minerais ditos tardios. Outro exemplo de rocha vulcânica é a pedra-pome (Figura 2c), que é uma rocha piroclástica. A pedra-pome é uma massa porosa de vidro vulcânico com uma grande quantidade de vesículas, que são buracos vazios formados depois que os gases presos no magma em processo de solidificação vão escapando. Figura 2. (a) Exemplo de um fragmento de basalto, (b) uma obsidiana (vidro vulcânico) e (c) uma pedra-pome. Todas essas três rochas são originadas a partir do resfriamento e da solidificação rápida do magma, geralmente na superfície terrestre ou em profundidades rasas, não dando tempo para a formação e o desenvolvimento adequado dos minerais. As amostras apresentadas têm escala centimétrica. Fonte: Adaptada de (a) Universidade de São Paulo (c2020b); (b) Hans/Pixabay.com; (c) Vladimir Arndt/Shutterstock.com. (a) (b) (c) Classificação de rochas ígneas4 As rochas piroclásticas são originadas por meio de erupções de grande energia que dão origem aos piroclastos. O termo piroclástico deriva dos termos gregos pyros, que significa fogo, e klastos (quebrado). Esses materiais são constituídos por materiais soltos, desagregados, ou pela mistura de cinzas vulcânicas, blocos de magma e gases. Os piroclástos mais finos são as cinzas vulcânicas, ao passo que os que têm textura mais grossa são as brechas vulcânicas. Alguns exemplos de brechas vulcânicas podem ser classificados como andesito. Textura das rochas plutônicas Quando o magma se resfria e é consolidado em grandes profundidades, diz-se que as rochas oriundas desse processo são plutônicas ou intrusivas. Nesse caso, há uma diferença de temperatura menor entre o magma e as rochas encaixantes, quando comparados ao ambiente de consolidação das rochas vulcânicas. Sendo assim, as rochas encaixantes se caracterizam como isolantes térmicos bastante eficientes. Esse isolamento térmico diminui a perda de calor do magma, o que faz com que a sua consolidação demore mais tempo (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Derrames de lava mais espessos podem se consolidar em questão de anos ou séculos. Em alguns casos, quando o isolamento térmico eficiente das rochas encaixantes se soma à espessura dos derrames magmáticos, o resfriamento do magma pode demorar até milhares de anos (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Por causa dessa solidificação lenta, a cristalização dos minerais é mais eficiente, proporcionando, portanto, uma melhor difusão dos componentes magmáticos. A partir desse processo, desenvolvem-se minerais de tamanhos maiores. Quando os cristais das rochas plutônicas têm um tamanho que possibilita a sua identificação e a individualização a olho nu, a rocha tem uma textura fanerítica. Como exemplos de rochas faneríticas, pode-se citar os granitos e os gabros (Figura 3). Classificação de rochas ígneas 5 Figura 3. Exemplos de rochas de textura fanerítica. (a) Uma espécie de granito e (b) uma espécie de gabro. Ambas as rochas são plutônicas (intrusivas). Amostras em escala centimétrica. Fonte: Adaptada de (a) michal812/Shutterstock.com; (b) Wilson (2008). (a) (b) As rochas de textura fanerítica podem apresentar diversas granulações a partir do tamanho dos minerais. Essas granulações vão de fina a muito grosseira e são classificadas a partir do Quadro 1 que pode ser visto a seguir. Quadro 1. Classificação da textura das rochas faneríticas de acordo com o tamanho dos minerais constituintes Classificação Tamanho dos minerais Muito grosseira > 30mm Grosseira 5–30mm Média 2–5mm Muito finatendo um formato irregular. De maneira convencional, chama-se de batólito um corpo intrusivo que tem uma área maior que 100km2 em superfície. Caso o corpo intrusivo seja menor que isso, ele é denominado de stock. Os xenólitos ocorrem nas áreas marginais dos batólitos e dos stocks, sendo fragmentos da rocha encaixante que foram arrancados e englobados pelo magma durante o evento de consolidação (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Fonte: Adaptada de Szabó, Babinski e Teixeira (2008) (croqui em escala regional). Classificação de rochas ígneas 7 As rochas faneríticas de textura muito fina podem indicar uma consoli- dação em ambiente vulcânico ou subvulcânico. Um exemplo de rocha que se consolida nesses ambientes é o aplito. Os aplitos são rochas de textura muito fina, equigranulares, que podem se consolidam, em geral, nos diques. Por sua vez, as rochas faneríticas de textura média e grossa se desenvolvem, exclusivamente, em corpos intrusivos mais profundos de grandes dimensões. No caso dos pegmatitos (Figura 4), a presença de minerais grossos a muito grossos se deve ao tempo e à profundidade de cristalização, mas também a fatores extras, como a riqueza mineral presente no magma de origem (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Figura 4. (a) Amostra de pegmatito e (b) amostra de aplito. Fonte: Adaptada de (a) Universidade de São Paulo (c2020c) (b) Universidade de São Paulo (c2020a). (a) (b) Nomenclatura e composição das rochas ígneas a partir do diagrama QAPF A nomenclatura das rochas ígneas é estabelecida a partir das suas com- posições mineralógicas e pelas suas texturas. Os critérios adotados foram internacionalmente padronizados pelo sistema adotado pela IUGS (União Internacional de Ciências Geológicas, do inglês International Union of Ge- ological Science) em 1967. Esse sistema de nomenclatura também é conhe- cido como Nomenclatura de Rochas Ígneas de Streckeisen em homenagem ao geólogo suíço Albert Streckeisen, que idealizou a adoção de critérios de nomenclatura das rochas ígneas mundialmente padronizados. Segundo esse sistema de nomenclatura, as rochas são subdivididas em vulcânicas, ao apresentar textura afanítica ou vítrea, e em plutônicas (ou intrusivas), quando a textura for fanerítica, independente da granulação e do tamanho dos minerais. Desse modo, o nome das rochas ígneas é estabelecido pela Classificação de rochas ígneas8 proporção observada entre os minerais constituintes em maior quantidade (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). A Nomenclatura de Rochas Ígneas de Streckeisen se baseia no diagrama QAPF (Quartzo, Feldspatos Alcalinos, Plagioclásio e Feldpspatoides). A no- menclatura das rochas por meio desse diagrama tem como base a proporção entre os minerais QAPF presentes nas rochas. A classificação das rochas não ultramáficas, que têm em sua composição menos de 90% de minerais máficos e saturadas em SiO2, é estabelecida pelos vértices QAP do diagrama QAPF. A efeitos de explicação, os minerais máficos são aqueles que possuem teores elevados do elemento Ferro (Fe) e Magnésio (Mg) e possuem coloração mais escura do que os minerais félsicos (fel, oriundo de feldspatos ou feldspatoides e si de sílica/quartzo), que é um mineral de cor clara (WINGE et al., 2020). As rochas insaturadas em SiO2 têm, por sua vez, a sua nomenclatura estabelecida a partir dos vértices APF do diagrama. É importante lembrar que a presença de quartzo é incompatível com a presença de minerais feldspatoides. Sendo assim, a quantidade de minerais QAPF é obtida, proporcionalmente, e re- calculada para 100%. O resultado desse cálculo, em porcentagem, é então lançado no diagrama QAPF (Figura 5), por meio do qual pode ser obtido o nome raiz da rocha. Classificação de rochas ígneas 9 Utilização do diagrama QAPF Nas rochas ígneas, a associação mineral é classificada em minerais essenciais e acessórios ou traço. Os minerais essenciais são aqueles que predominam na rocha e são subdivididos em dois tipos: Figura 5. Diagrama QAPF (simplificado). Fonte: Adaptada de Pomerol et al. (2013). Classificação de rochas ígneas10 � os utilizados para classificar a rocha, quais sejam quartzo, feldspatos (alcalino e plagioclásio) e feldspatoides (nefelina, leucita, etc.); � aqueles que indicam a variedade do tipo de rocha, quais sejam mi- cas, piroxênios, anfibólios, etc. (p. ex., biotita granito, hornblenda granodiorito). Se ocorrerem dois minerais que indicam a variedade do tipo de rocha, o mineral mais abundante é escrito mais próximo da designação da rocha. Se um granito contém 3% de biotita e 2% de hornblenda, por exemplo, nesse caso a rocha será classificada como um hornblenda-biotita granito. Os acessórios ou traços compreendem os minerais que ocorrem em pequenas quantidades, como exemplificado por zircão, titanita, ilmenita, carbonatos, epidoto, apatita, pirita, entre outros. Por sua vez, os acessórios podem ser subdivididos em transparentes (zircão, apatita, etc.) e opacos (magnetita, cromita, entre outros). A classificação das rochas ígneas com o auxílio do diagrama QAPF se baseia na quantidade dos minerais essenciais: q = quartzo; a = feldspato alcalino; p = plagioclásios e f = feldspatoides. Desse modo, para classificar uma rocha ígnea, deve-se seguir os passos descritos a seguir. Estima-se a proporção de todos os minerais na rocha de tal forma que a soma dos minerais essenciais e acessórios totalize 100% do volume da rocha. Calcula-se a quantidade relativa (normalização) de quartzo, feldspato alca- lino e plagioclásio de tal forma que a soma q + a + p totalize 100%. Se a rocha for insaturada em sílica, então, em vez de quartzo, a rocha será constituída por feldspatoide (nefelina e leucita são os mais comuns), feldspato alcalino (a) e plagioclásio (p). Plota-se a proporção relativa de quartzo, feldspato alcalino e plagioclásio no triângulo QAP ou se usa o triângulo AFP para projetar a quantidade relativa de feldspatoide, feldspato alcalino e plagioclásio. A projeção da quantidade relativa dos minerais essenciais será um único ponto. O campo no qual o ponto foi plotado corresponderá ao nome da rocha. Imagine que se deseja classificar um fragmento de rocha contendo 12% de quartzo (Q), 25% de feldspato alcalino (A) e 28% de plagioclásio (P), entre outros minerais. A determinação desses valores é o primeiro passo do processo de classificação da rocha. A estimativa pode ser qualitativa (obtida por avaliação visual) ou quantitativa (faz-se a contagem de mineral por mineral com o auxílio de microscópio petrográfico com placa de Charriot). O segundo passo é a normalização dos valores de cada mineral descrito anteriormente (Quartzo = 12%, Feldspato Alcalino = 25%, Plagioclásio = 28%). Classificação de rochas ígneas 11 O processo de normalização se baseia no cálculo desses minerais, como se a soma deles fosse para 100% do volume da rocha. O procedimento é o seguinte: soma-se a porcentagem de cada mineral (12 + 25 + 28= 65) e se utiliza esse valor como o denominador da divisão do valor 100 (100/65). Logo, nesse caso hipotético, chega-se ao índice 1,54. O valor 1,54, então, é multiplicado pela porcentagem real de cada um dos minerais (1,54 × 28 = 43 – plagioclásio; 1,54 × 12 = 18 – quartzo; 1,54 × 25 = 39 – feldspato alcalino). Desse modo, a soma dos valores 43 + 18 + 39 é igual a 100. O terceiro passo é a plotagem dos valores normalizados de cada mineral no diagrama QAP, pois a rocha em análise tem quartzo, então se pressupõe a inexistência de feldspatoides. Dessa forma, utiliza-se apenas a porção su- perior do diagrama (vértices QAP). A utilização deve ser feita de modo atento e cauteloso, visando à confiabilidade das análises. Parte-se, então, para a plotagem desses valores, obedecendo à dinâmica apresentada na Figura 6. Figura 6. Esquema simplificado do diagrama QAPF para rochas com quartzo. Q0% 100% 100% 100% Plagioclásio Fe ld sp at o al ca lin o Quartzo 0% 0% A P É importante considerar que os vérticesQ, A e P representam a totali- dade dos minerais em análise, ou seja, 100%. Para plotar a quantidade de determinado mineral, é preciso traçar uma reta que seja paralela ao lado do triângulo que é oposto ao vértice de interesse. Para plotar a porcentagem de plagioclásio (vértice P), por exemplo, uma reta paralela ao lado referente ao feldspato alcalino deve ser traçada, de modo que um ponto dessa reta repre- sente a porcentagem de plagioclásio e que o ponto, no outro extremo (que acompanha o lado representativo de quartzo), seja inversamente proporcional a esse valor. Seguindo essa lógica, de acordo com o exemplo apresentado, temos 43% de plagioclásio (valor normalizado). Logo, traça-se uma reta em Classificação de rochas ígneas12 que um extremo esteja nos 43% de plagioclásio e o outro esteja na posição 57% (100-43%). Para a plotagem do valor de quartzo, segue-se o mesmo raciocínio: esta- belece-se o ponto referente à porcentagem de quartzo (valor normalizado, 18%). A linha a ser traçada, no caso do quartzo, deve ser paralela ao lado do triângulo oposto ao vértice Q (lado do triângulo referente ao plagioclásio). Nesse caso, um ponto da reta representará a porcentagem de quartzo (18%) e o outro ponto acompanhará, de maneira inversamente proporcional, esse valor (100 - 18 = 82%). Assim, a reta, para a representação da quantidade de quartzo, terá um ponto em 18% (no lado do triângulo referente ao quartzo), ao passo que o outro ponto da reta estará plotado no valor 82% (nolado do triângulo referente ao feldspato alcalino). Por último, para a plotagem da porcentagem normalizada de feldspato alcalino, traça-se uma reta em que um ponto esteja em 39% desse mineral e o outro esteja na posição 61% (100 - 39) do lado do triângulo referente ao plagioclásio. Nesse caso a linha será paralela ao lado do triângulo oposto ao vértice A. A posição da rocha em questão no diagrama QAPF é, portanto, estabele- cida pelo ponto de intersecção das três retas plotadas (Figura 7). De modo ilustrativo, a posição dessa rocha estaria na seguinte posição do diagrama QAPF, na qual a reta vermelha se refere ao plagioclásio, a reta amarela ao quartzo e a reata verde ao feldspato alcalino. Figura 7. Plotagem dos valores exemplificados no diagrama QAPF. Q0% 100% 100% 43% 61% 100% Plagioclásio 39% 82% 18% 57% Fe ld sp at o al ca lin o Quartzo 0% 0% A P Classificação de rochas ígneas 13 Ao plotar esses valores hipotéticos no diagrama QAPF real, percebe-se que o ponto de intersecção se localiza no campo 8 referente ao quartzo- -monzonito. A Figura 8 representa a plotagem desses valores, de modo mais exato, utilizando o aplicativo para celular Diagrama QAPF. Figura 8. Tela de utilização do aplicativo Diagrama QAPF para plotagem dos valores dos minerais presentes na rocha citada no exemplo. Diagrama para rocas plutónicas Q = 18% A = 39% P = 43% F = 0% Q F Cuarzomonzonita A P 90 60 20 55 20 10 60 60 10 60 90 90 90 9090 653510 10 Classificação das rochas ígneas por meio da textura, da cor e da composição química A classificação das rochas ígneas se baseia em três parâmetros de análise que podem influenciar diretamente a nomenclatura de uma rocha. O primeiro parâmetro se refere aos aspectos qualitativos, como a presença e a ausência de minerais cristalizados na rocha. O segundo parâmetro diz respeito aos aspectos quantitativos, como a porcentagem de quartzo presente na rocha. Já o terceiro parâmetro versa sobre a composição química das rochas (GILL, 2014). As características e a relação entre os componentes minerais constituintes de uma rocha, como seus tamanhos, formatos, comportamentos e padrões de arranjo, são entendidas como textura (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Classificação de rochas ígneas14 Classificação a partir da textura As rochas ígneas podem ser classificadas de acordo com as suas texturas, isto é, trata-se das características das fases minerais dessas rochas. As informações texturais estão diretamente relacionadas ao ambiente em que determinado magma se consolida. Quando o magma passa por um processo de consolidação lento, há tempo para o desenvolvimento adequado dos minerais. Lembrando que o resfriamento lento do magma é proporcionado por ambientes plutônicos/intrusivos. Em contrapartida, quando o magma se consolida rapidamente, muitas vezes não há tempo para a cristalização dos minerais, o que faz com que as rochas apresentem cristais bastante pequenos e em grande quantidade ou nem apresentem minerais visíveis a olho nu. De modo geral, as rochas vulcânicas/extrusivas apresentam textura vítrea e/ou afanítica. As rochas com textura vítrea são aquelas predominantemente constituídas por vidro vulcânico. As rochas com textura afanítica têm, por sua vez, uma textura muito fina, de modo que os minerais são dificilmente perceptíveis a olho nu. Logo, os cristais afaníticos são cristais finos. Já as ro- chas plutônicas/intrusivas apresentam textura fanerítica, ou seja, os minerais constituintes dessas rochas têm um tamanho que permite identificá-los e individualizá-los. Os cristais minerais de textura fanerítica são considerados cristais médios e cristais grossos. Os cristais médios são muito pequenos para serem identificados à vista desarmada. Por outro lado, os cristais grossos podem ser identificados a olho nu (GILL, 2014). Dependendo do ambiente de consolidação, um mesmo tipo de magma (i.e., um magma com a mesma composição química), quando consolidado, pode gerar rochas com texturas completamente diferentes. É o caso do basalto (rocha vulcânica, de textura afanítica) e de seu correspondente, o gabro (ro- cha intrusiva, de textura fanerítica), e o caso do granito (rocha intrusiva, de textura fanerítica) e do riólito (rocha vulcânica, de textura afanítica) (PRESS et al., 2006). Esses exemplos podem ser visualizados na Figura 9. Classificação de rochas ígneas 15 Figura 9. Diferentes aspectos texturais em rochas de mesma composição magmática. Notam- -se os aspectos distintos do (a) basalto e de seu correspondente, (b) o gabro, bem como do (c) riólito e do seu correspondente, (d) o granito. Assim sendo: (a) e (c) têm textura afanítica, ao passo que (b) e (d) têm textura fanerítica. Todas as amostras exemplificadas apresentam escala centimétrica. Fonte: Adaptada de (a) Tyler Boyes/Shutterstock.com; (b) www.sandatlas.org/Shutterstock.com; (c) Sakdinon Kadchiangsaen/Shutterstock.com; (d) Gyvafoto/Shutterstock.com. (a) (b) (c) (d) Classificação a partir da cor Outro parâmetro bastante utilizado na classificação das rochas ígneas é o índice de cor (M). Esse índice considera a proporção entre minerais máficos e félsicos e é definido pelo número correspondente ao percentual de minerais máficos (minerais escuros) na constituição volumétrica das rochas ígneas. Os minerais máficos são aqueles de coloração escura, com teores elevados de ferro (Fe) e magnésio (Mg), ou seja, são minerais ferro- -magnesianos. Os minerais félsicos são os minerais de cor clara com teores expres- sivos de elementos leves, como o silício (Si) e o alumínio (Al) (WINGE et al., 2020). Classificação de rochas ígneas16 De acordo com Szabó, Babinski e Teixeira (2008), considerando o índice de cor (M), as rochas ígneas podem ser subdividas de acordo com o Quadro 2. Quadro 2. Proporções em volume de minerais félsicos (cor clara) e máficos (cor escura) Tipo de rocha quanto à coloração Índice de cor (M) Hololeucocráticas (félsica) M 90 Fonte: Adaptado de Szabó, Babinski e Teixeira (2008). Como exemplos de minerais félsicos, é possível citar o quartzo, o felds- pato e a muscovita. Por sua vez, os minerais biotita, olivina e piroxênio são exemplos de minerais máficos. Classificação a partir da composição química A composição química dos diferentes tipos de rochas ígneas sereflete dire- tamente nos tipos de minerais constituintes e na proporção entre as fases minerais. Sendo assim, um dos principais parâmetros para a classificação a partir da composição química é o teor de sílica (SiO2) (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). De acordo com esse parâmetro, as rochas ígneas podem ser classificadas como ultrabásicas, básicas, intermediárias e ácidas. As rochas ígneas que são consideradas ultrabásicas têm um teor de sílica inferior a 45%. Já as rochas básicas apresentam teor de sílica entre 45 e 52%. Por sua vez, as rochas intermediárias têm um teor de sílica entre 52 e 66%. Por último, para que uma rocha ígnea seja considerada como ácida, é necessário que o teor de sílica em sua composição seja maior do que 66% (SZABÓ BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Em rochas ácidas (SiO2 > 66%), a grande quantidade de sílica tem como consequência a cristalização do quartzo. Essa cristalização representa jus- tamente o excesso de sílica presente na rocha, que vem a ter abundância de minerais félsicos de cores claras. Já nas rochas básicas (SiO2 entre 45 e 52%), Classificação de rochas ígneas 17 os teores reduzidos de sílica resultam no consequente aumento do teor de outros componentes químicos, como o Ferro (Fe), o Magnésio (Mg) e o Cálcio (Ca), que são considerados minerais máficos, ou seja, de cor escura (SZABÓ; BABINSKI; TEIXEIRA, 2008). Outro método de classificação das rochas ígneas de acordo com a sua composição química é a utilização do Diagrama TAS (álcalis totais vs. Sílica, do inglês Total-Alkali vs. Silica). O Diagrama TAS se baseia na comparação da soma da porcentagem dos teores de Na2O e K2O (óxidos de sódio e de potássio, respectivamente, também chamados de álcalis totais), com a porcentagem de sílica (SiO2). A porcentagem de Na2O e K2O nesse diagrama é plotada no eixo y e a porcentagem de SiO2 no eixo x, conforme mostrado na Figura 10. Figura 10. Diagrama TAS. B, basalto; O1, andesito basáltico; O2, andesito; O3, dacito; R, riolito; T, traquito; Ph, fonólito; S1, traquibasalto (*as variantes sódica e potássica são hawaiito e traquibasalto potássico); S2, traquiandesito basáltico (*as variantes sódica e potássica são mugearito e soshonito); S3, traquiandesito (as variantes sódica e potássica são benmoreíto e latito); Pc, picrobasalto; U1, basanito; U2, fonotefrito; U3, tefrifonolito; F, foídito; Wt%, porcentagem por peso. Fonte: Adaptada de Weber (2008). Por fim, as rochas com álcalis em abundância apresentam composições mineralógicas distintas, com minerais máficos de Sódio (Na) e Potássio (K), sendo estas então chamadas de rochas alcalinas. Como exemplos de rochas alcalinas, citam-se os fonólitos e os traquitos. Classificação de rochas ígneas18 Referências DORADO, A. C. Petrografia basica: texturas, classification y nomenclatura de rocas. Madrid: Paraninfo, 1989. GILL, R. Rochas e processos ígneos: um guia prático. Porto Alegre: Bookman, 2014. POMEROL, C. et al. Princípios de geologia: técnicas, modelos e teorias. 14. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. PRESS. F. et al. Para entender a terra. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. SZABÓ, G. A. J.; BABINSKI, M.; TEIXEIRA, W. Rochas ígneas. In: TEIXEIRA, W. et al. (org.). Decifrando a terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2008. cap. 8. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Instituto de Geociências. Aplito. c2020a. Dis- ponível em: https://didatico.igc.usp.br/rochas/igneas/aplito. Acesso em: 5 out. 2020. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Instituto de Geociências. Basalto. c2020b. Disponível em: https://didatico.igc.usp.br/rochas/igneas/basalto/. Acesso em: 5 out. 2020. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Instituto de Geociências. Pegmatito. c2020c. Disponível em: https://didatico.igc.usp.br/rochas/igneas/pegmatito. Acesso em: 5 out. 2020. WEBER, J. TAS-Diagramm. 2008. Disponível em: https://commons.wikimedia. org/wiki/File:TAS-Diagramm.svg. Acesso em: 5 out. 2020. WILSON, M. A. GabbroRockCreek1. 2008. Disponível em: https://pt.wikipedia. org/wiki/Ficheiro:GabbroRockCreek1.jpg. Acesso em: 5 out. 2020. WINGE, M. et al. Glossário geológico ilustrado. 2020. Disponível em: http://sigep.cprm. gov.br/glossario/. Acesso em: 5 out. 2020. Os links para sites da Web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. Classificação de rochas ígneas 19 Dica do professor A classificação das rochas ígneas visa a agrupar o conjunto de rochas a partir de alguns parâmetros. Esses parâmetros estão relacionados à textura, à composição e à cor delas. Veja, nesta Dica do Professor, como se dá a classificação das rochas ígneas e quais são os critérios adotados para analisar as suas características. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/44ac9a67b639a540846a496b81a839db Exercícios 1) De acordo com o ambiente de consolidação do magma, as rochas podem apresentar texturas distintas. De modo geral, existem dois ambientes em que os magmas se alocam e se consolidam: os vulcânicos e os plutônicos. Leia as afirmações a respeito do ambiente de consolidação do magma e da formação das rochas. I) Os ambientes vulcânicos, também conhecidos como intrusivos, permitem que o material magmático se consolide lentamente, o que favorece a formação de cristais nas rochas. II) Os ambientes plutônicos, que também podem ser chamados de intrusivos, favorecem a formação de cristais nas rochas devido à baixa diferença térmica entre o magma e o ambiente de consolidação. III) Os ambientes vulcânicos (extrusivos) fazem com que o magma se resfrie rapidamente, o que impede a formação dos minerais nas rochas. IV) As rochas formadas em ambientes plutônicos têm minerais com tamanhos que permitem a sua individualização a olho nu. Assinale a alternativa que contém as afirmações corretas: A) I , II e IV. B) II e III. C) II, III e IV. D) I, III e IV. E) III e IV. 2) As rochas ígneas podem ser classificadas de acordo com suas texturas, ou seja, segundo as características físicas dos minerais que as compõem. A textura das rochas está ligada diretamente ao ambiente no qual a rocha foi consolidada. Sobre a textura das rochas, assinale a alternativa correta: Carlos Henrique Realce A) As rochas plutônicas, formadas em grandes profundidades, podem apresentar textura vítrea ou fanerítica. B) As rochas vulcânicas, que foram consolidadas na superfície terrestre, têm textura fanerítica, o que permite que os seus cristais minerais sejam individualizados e identificados. C) As rochas vulcânicas apresentam textura vítrea, sendo que todas as rochas desse tipo (vulcânicas/extrusivas) têm um aspecto parecido com as rochas obsidianas (vidro vulcânico). D) As rochas plutônicas têm textura fanerítica, isto é, os cristais minerais podem ser visualizados e até identificados pela vista desarmada. E) A maioria das rochas plutônicas tem textura vítrea devido ao lento processo de consolidação por que essas rochas passam. 3) As rochas ígneas podem ser classificadas de acordo com sua textura, cor e composição. Um dos principais modos de classificá-las, de acordo com a sua composição química, é o teor de sílica (SiO2%). Dependendo deste, uma rocha ígnea pode ser classificada como ultrabásica, básica, intermediária ou ácida. Considerando a classificação das rochas ígneas a partir da sua composição química, relacione a primeira e a segunda colunas, de modo a estabelecer uma relação correta entre elas: I) Rochas ácidas. II) Rochas básicas. III) Rochas intermediárias. IV) Rochas ultrabásicas. ( ) Apresentam um teor de sílica menor que 45%. ( ) Esse tipo derocha apresenta um teor de sílica entre 45 e 52% e essa porcentagem propicia a abundância de minerais máficos, de coloração escura. ( ) Essas rochas têm um teor de sílica entre 52 e 66%. ( ) Essas rochas têm um teor de sílica maior que 66%, resultando na cristalização abundante do mineral quartzo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A) IV, II, III, I. Carlos Henrique Realce Carlos Henrique Realce B) I, II, III, IV. C) IV, II, I, III. D) III, IV, I, II. E) II, IV, I, III. 4) O diagrama QAPF é um instrumento utilizado para a classificação de rochas ígneas que têm em sua composição menos que 90% de minerais máficos (de coloração escura). Desse modo, as rochas não ultramáficas são classificadas pelo diagrama QAPF a partir do levantamento da porcentagem dos minerais quartzo, feldspatos alcalinos, plagioclásio e os feldspatoides. Leia as afirmativas a seguir a respeito da utilização do diagrama QAPF. I) O método de classificação pelo diagrama QAPF é informal e não oficial, sendo que é utilizado apenas por sua praticidade em plotar as quantidades dos minerais quartzo, feldspatos alcalinos, plagioclásio e feldspatoides. II) Apenas os minerais quartzo e plagioclásio presentes na rocha de interesse devem ser normalizados, visando à plotagem das informações no diagrama QAPF. III) O processo de normalização, fase importante para a plotagem das informações mineralógicas das rochas ígneas no diagrama QAPF, se baseia no cálculo dos minerais quartzo, feldspatos alcalinos, plagioclásios, além dos feldspatoides, como se a soma desses minerais ocupasse 100% do volume da rocha. IV) No caso da existência de quartzo, feldspatos alcalinos e plagioclásios na rocha a ser estudada, para a plotagem dos valores normalizados desses minerais, é necessário traçar, no diagrama QAPF, três retas paralelas aos lados do triângulo opostos aos vértices que representam os minerais. Assinale a alternativa que contém apenas as opções corretas: A) I e II. B) II e III. C) I e III. D) III e IV. E) I e IV. Carlos Henrique Realce 5) No campo da Petrologia, a classificação das rochas ígneas é uma etapa fundamental para as atividades profissionais, sobretudo do engenheiro de minas. Desse modo, a classificação desse tipo específico de rocha pode ser feita a partir da análise das texturas que ela apresenta, bem como da composição química e da coloração. Em relação aos métodos de classificação das rochas ígneas, analise as colunas a seguir e relacione-as de modo a estabelecer uma relação correta entre elas: I) Análise da textura. II) Análise da composição química. III) Análise da cor. ( ) Essa análise é muito utilizada na classificação das rochas ígneas. Aqui, é considerado o percentual de minerais máficos na constituição volumétrica das rochas ígneas. As rochas, de acordo com esse critério, podem ser classificadas como máficas, ultramáficas ou félsicas. ( ) Um dos principais parâmetros para a classificação das rochas ígneas por meio dessa análise é o teor de sílica – SiO2. Dependendo da porcentagem desse mineral na rocha, ela pode ser classificada como ultrabásica, básica, intermediária ou ácida. ( ) É o tipo de análise que está relacionada às características das fases minerais das rochas. Essas informações estão diretamente relacionadas ao ambiente em que o magma se consolida. Essa análise pode indicar se uma rocha é vítrea, afanítica ou farenítica. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A) I, III, II. B) II, III, I. C) III, I, II. D) I, II, III. E) III, II, I. Carlos Henrique Realce Na prática A utilização do diagrama QAPF permite que os profissionais da área da mineração identifiquem determinados tipos de rocha a partir de suas composições mineralógicas. Esse diagrama, idealizado pelo geólogo suíço A. Streckeisen, analisa a presença, em porcentagem normalizada, de quartzo, feldspatos alcalinos, plagioclásios e feldspatoides nas rochas. Confira, em Na Prática, como o diagrama QAPF pode ser aplicado por um engenheiro de minas no dia a dia de suas atividades profissionais. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Trabalho de campo e petrografia ígnea das rochas da região de Encruzilhada do Sul/RS O diagrama QAPF, também conhecido como diagrama de Streckeisen, é um dos principais métodos utilizados pela União Internacional de Ciências Geológicas para realizar a classificação das rochas ígneas. Acesse o link para saber mais sobre esse método e ver um exemplo de utilização do diagrama. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. A textura das rochas ígneas em função do ambiente de consolidação A textura das rochas ígneas é função direta do ambiente no qual o magma originário dessas rochas foi consolidado. Confira, neste vídeo, a partir dos 23 minutos, uma aula do Professor Wilson Teixeira, uma das maiores referências da Geologia no Brasil, sobre o tema. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Classificação das rochas ígneas A classificação de rochas ígneas pode ser feita de diversas formas: pela análise de seus minerais constituintes; pela sua composição química e mineralógica; ou até pelo seu índice de cor. Para saber mais sobre esses métodos de classificação de rochas ígneas, acesse o site do Museu de Minerais, Minérios e Rochas Heinz Ebert. http://200.132.146.161/index.php/siepe/article/view/14738 https://www.youtube.com/embed/ho6XYH2je3Y Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://museuhe.com.br/rochas/rochas-igneas/classificacao-de-rochas-igneas/?v=204369219