Forma e colocação Aula [Modo de Compatibilidade]

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PetrologiaPetrologia
ÍgneaÍgneaÍgneaÍgnea
Forma, Forma, AlojamentoAlojamento, , EstruturaçãoEstruturação e e 
AmbienteAmbiente de de ColocaçãoColocação de de CorposCorpos
Corpos extrusivos
Derrames basálticos
Depósitos piroclásticos
Corpos intrusivos
Diques e Sills
Diques anelares 
Lacólitos
Lopólitos
Diatremas
Forma, Forma, AlojamentoAlojamento, , 
EstruturaçãoEstruturação e e 
AmbienteAmbiente de de 
ColocaçãoColocação de de 
CorposCorpos
(Castro 1986; Petford et al. 1993;
Rubin 1995; Petford 1996; Paterson
& Vernon 1995; Weinber 1996)
Diatremas
Stocks
Batólitos
Modelos para Ascensão e Colocação de Magmas
Stoping
Diapirismo 
Baloneamento (ballooning)
Diques 
Fatores que controlam a geometria das intrusões 
OBJETIVOS
• Identificar e reconhecer formas e estruturas magmáticas
• Diferenciar estruturas Intrusivas de Extrusivas
• Entender como as formas e estruturas das rochas ígneas são formadas
INTRODUÇÃO
• Rocha Ígnea – São rochas formadas pelo 
resfriamento e solidificação do magma
• Rochas ígneas intrusivas – resfriamento e 
consolidação do magma no interior da crosta 
terrestre. Resfriamento com textura faneríticaterrestre. Resfriamento com textura fanerítica
• Rochas ígneas extrusivas – resfriadas e 
consolidadas na superfície da crosta terrestre. 
Resfriamento rápido com textura fina e/ou 
afanítica
Granite Rhyolite
Diorite Andesite
Gabbro Basalt
1 – Corpos Extrusivos:
1.1 – Derrames basálticos (flood basalts)
= LIPs (Large Igneous Provinces)
• Atingem a superfície através de fissuras profundas
• Tipo mais volumoso de rocha extrusiva.
Exemplos:
• Oeste da Índia = ~ 500.000 km2 (espessura média de 600 m)• Oeste da Índia = ~ 500.000 km2 (espessura média de 600 m)
• Columbia River basalts (W EUA) = 200.000 km2 (até 1500 m espessura)
• Snake River Plain (SE EUA) = 50.000 km2
• Basaltos Terciários da Província de Thulean = NE da Irlanda, Escócia, Islândia e
Groenlândia
• Basaltos da Bacia do Paraná
• Basaltos de cadeias Meso-Oceânicas (MORB)
Corpos Extrusivos
Derrames Basáticos (flood basalts)
�Atingem a superfície através de 
fissuras profundas
�Tipo mais volumoso de rocha 
extrusiva
Exemplos:Exemplos:
Basaltos da Bacia do Paraná
MORB
Corpos Extrusivos
• Depósitos Piroclásticos
Atividade explosiva associadas com 
magmas altamente viscosos
Expansão de bolhas de gases
Fluxo piroclásticos 
Ignimbritos (magmatismo félsico)–�Ignimbritos (magmatismo félsico)–
Fluxo com alta elevada, percorre grande 
distâncias (fragmentos bem selecionados, 
grande quantidade de cinzas, material 
fino)
�Brecha (magmatismo félsico e máfico)–
Fluxo com baixa velocidade, percorre 
pequenas distâncias (fragmentos mal 
selecionados, grande quantidade de 
blocos e bombas angulosas)
Corpos Intrusivos
Nível Crustal Raso
Nível Crustal Médio a Alto
Nível Crustal Raso
Diques (dikes)
�Subverticais
�Cortam as estruturas da rocha encaixante 
�Discordantes
�Ocorrem como corpos isolados ou como 
enxames de diques provindos de um grande 
corpo intrusivo em profundidade.
Nível Crustal Raso
Diques Anelares (Ring Dikes) Formação de Diques Anelares
a – subida do pluton
provocando fraturas;
b – blocos cilíndricos caem
dentro do magma menosdentro do magma menos
denso, resultando em dique
anelares;
c – visão de um dique anelar,
após erosão do nível X-Y em b.
(a), (b), and (d) after Billings (1972), Structural Geology. Prentice-
Hall, Inc. (c) after Compton (1985), Geology in the Field. ©Wiley.
New York.
Mapa de Diques Anelares
Island of Mull, Scotland. After 
Bailey et al. (1924), Tertiary and 
post-tertiary geology of Mull, 
Loch Aline and Oban. Geol. 
Surv. Scot. Mull Memoir. 
Copyright British Geological 
Survey. 
GRANITO 
REDENÇÃO
CRATON AMAZÔNICO
Nível Crustal Raso
Soleiras (Sills)
�< 50m de espessura 
�Paralelos às estruturas das rochas 
hospedeiras
�Concordantes
Nível Crustal Raso
Lacólitos (Laccolith)
Intrusões concordantes (forma de cogumelo)
Profundidade: 2-3 km
Soerguimento e dobramento das rochas 
acima da intrusão
Intrusões concordantes (forma de taça)
Formados por magmas basálticos
Bushvelt 66.000 Km2 – Complexos Máfico-
Ultramáficos Acamadados
Lopólitos (Lapolith)
Evolução esquemática de uma Caldeira de Subsidência
(Smith & Bailey 1968)
Caldeiras de subsidência
�Quando o magma intrude próximo 
à superfície, como acontece em 
muitas regiões vulcânicas, grandes 
blocos crustais com formas 
cilíndricas podem ruir e afundar 
dentro da câmara magmática, 
produzindo uma caldeira.
Nível Crustal Raso
a – Formação de erupções e 
desenvolvimento e fraturas 
anelares.
b – Subsidência, colapso da 
caldeira e colocação de diques 
anelares.
c - Erosão
produzindo uma caldeira.
Evolução esquemática de uma caldeira de subsidência 
Prováveis caldeiras, Província Aurífera do Tapajós
Juliani et al . 2005
Nível Médio a Alto
Diatrema (Necks, Pipes)
�Forma de funil
�Kimberlito
�Fragmentos de rocha mantélica e rochas 
crustais
�Rápida ascensão
�Transporte turbulento�Transporte turbulento
Nível Médio a Alto
Stock
Corpo plutônico com área < 100 km2
Fortemente discordantes
Forma circular e elíptica com contatos 
verticais
Batólito (Batolith) 
Corpo plutônico com extensão > 100 km2
Extende-se a grandes profundidades
Epizonais, Mesozonais, Catazonais
CaracterísticasCaracterísticas geraisgerais dede plutonsplutons nana epizona,epizona,
mesozonamesozona ee catazonacatazona (Buddington(Buddington 19591959,, GeolGeol.. SocSoc..
AmerAmer.. BullBull..,, 7070,, 671671--747747))..
Plutons de Epizona (1-6 km)
�Discordantes com as encaixantes;
�Plutons de composição heterogênea com uma
série de colocações sucessivas;
�Plutons isotrópicos, sem lineação e foliação, com
excessão da borda;
�Bordas de resfriamento
�Enclaves angulosos sugerindo alto contraste de
temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas
encaixantes;
�Auréolas de metamorfis de contato;
Plutons de Mesazona (6-12 km)
Profundidade de Cristalização
�Estrutura planar, principalmente na zona de borda,
é subvertical, sugerindo um fluxo ascendente de
magma;
�Auréolas de metamorfis de contato;
�Ausência de borda resfriamento;
Plutons de Catazona (>12 km)
�Colocação em rochas a T > 450C, facies anfibolito
ou maior;
�Foliação bem desenvolvida;
�São domos, camadas concordantes e sintectônicos;
�Enclaves discóides sugerindo baixo contraste de
temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas
encaixantes;
Bloco Diagrama Esquemático Com Alguns Corpos Intrusivos 
Modelos para Ascensão e Colocação de Magmas 
STOPING
� Invasão do magma ao longo das fraturas da
rocha encaixante (ampliação do stress);
� Blocos da rocha encaixante envoltos pelo
magma, e posterior subsidência dos mesmos
dentro da câmara magmática;
�Ascensão do magma ocupando os espaços
vazios deixados pelos xenólitos;
DIAPIRISMO
� Corpos fluídos de baixa densidade colocados em um meio fluído de maior densidade
ascendem com formas subesféricas;
Raefsky 1985
DIAPIRISMO
Pluton Ardara (Paterson & Vernon 1995)
�Intrusões de forma circular com 
paredes verticais;
�Intrusão forçada que deforma 
fortemente as rochas encaixantes;
�Não apresentam foliação em sua 
porção central;
�Torna-se mais foliado em direção ao 
contato com rocha encaixante;
�A foliação e os enclaves tendem a 
serem paralelos ao contato do corpo;
�A rocha encaixante é extremamente 
deformada paralelamente à intrusão.
Típico dos níveis dúcteis da 
crosta terrestre
Diápiro x Stoping
Bromley and Holl 1986
Baloneamento (Ballooning;
expansão da câmara magmática)
Baloneamento (Ballooning; expansãoda câmara magmática)
Pluton Cannibal Creek (Paterson & Vernon 1995)
�Expansão in situ, no local de 
colocação;
�Intrusão forçada que deforma 
fortemente as rochas encaixantes;
�Foliação distribuída esfericamente, 
indicando que o corpo se expandiu em 
todas as direções;
�Torna-se mais foliado em direção ao �Torna-se mais foliado em direção ao 
contato com rocha encaixante;
�A foliação e os enclaves tendem a 
serem paralelos ao contato do corpo;
�A rocha encaixante é extremamente 
deformada paralelamente à intrusão e 
com as estruturas rotacionadas.
Efeitos de intrusões nas rochas encaixantes
Diques Graníticos
Alternativa para ascensão de magma 
granítico em uma crosta rígidagranítico em uma crosta rígida
Colocação Associada com Estruturas Tectônicas (Zonas de 
falha e cisalhamento)
Falhas Normais
Zonas de Cisalhamento
Bromley and Holl 1986
Bromley and Holl 1986
Fatores Controladores da Geometria das 
Intrusões
�Viscosidade do Magma
�Comportamento da Rocha Encaixante
�Contraste de Viscosidade entre a Rocha 
Encaixante e o Magma
�Conteúdo de H2O e CO2 no Magma
Geological Map of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrane
(modified from Almeida (2005)
Redenção Granite Jamon Granite
Field Relationships
Angular xenoliths 
Gr. Musa
GDrm
a
Musa Granite Bannach Granite
Angular xenoliths 
high viscosity contrast
� Perspective views of the Redenção and Bannach plutons
� Perspective views of the
Redenção pluton
REDENÇÃO PLUTON 
( depth of ~ 6 km)
Three-Dimensional 
Geometry
Lateral extent larger
than the vertical one
(25 x 6 km) outlining a
sheeted-like geometry
(laccolith shape)
BANNACH PLUTON 
( depth of ~ 2.2 km)
Sheeted geometry: northern 
part (20 x 2.2 km)
� Perspective views of the
Bannach pluton
Three-Dimensional 
Geometry
origin of the pluton by multiple sequential
intrusions, evolving from north to south.
Modified from Vigneresse (2005)
The relation between the length/width (L/W) and width/thickness (W/T) ratios
clearly separate wedge-shaped plutons from flat-floored ones, and reflect the control
of regional tectonics on emplacement mechanisms and pluton shape
rapakivi granites are characterized by a very large width/thickness (W/T) ratio,
whereas length/width (L/W) ratios ~1 reflect a quasi-square shape at the upper contact
Sampling
�Measurements of AMS
Susceptibility meter Kappabridge KLY-3
Laboratório de Geofísica Prof. Helmo Rand
Departamento de Engenharia de Minas/UFPE
� Sampling 
127 stations on different facies
at least three drill core samples per station
723 specimens (2.2 cm)
KappabridgeKLY-3
�AMS Directional Data
Magnetic Fabric Trajectories
�Magnetic fabric and Emplacement Model
Three stages are proposed for
construction of the Redenção pluton,
which reconcile the tabular shape of
the intrusion with the occurrence of
steep magnetic foliations and normal
zoning:
(1) ascent of magmas in vertical, northwest-
striking feeder dikes and accommodation by
translation along east-west-striking regionaltranslation along east-west-striking regional
foliation planes;
(2) switch from upward flow to lateral
spread of magma with space for injection of
successive magma pulses created by floor
subsidence;
(3) in situ inflation of the magma chamber
in response to the central intrusion of late
facies, accompanied by evacuation of
resident magmas through ring fractures.
� Regional Context of Pluton Emplacement
Modified from Rämö and Haapala (1996)