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UFRB - Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Disciplina: GEOLOGIA GERAL Professor: Thomas Vincent Gloaguen – thomasgloaguen@ufrb.edu.br Magmatismo DIVERSIDADE DAS ROCHAS ÍGNEAS Introdução • Importância - 70 % das rochas da crosta terrestre são formadas a partir de magma • Definições Rochas ígneas = rochas formadas através do resfriamento do magma Magma ≈ “rocha fundida” termo impreciso Magma = mistura complexa de substâncias que estão parcialmente fundidas, suficiente flúida para apresentar uma mobilidade elevada. • O magma é constituído de: – Fração líquida = material rochoso fundido – Fração sólido = minerais cristalizados, ou fragmentos de rochas – Fração gasosa = elementos voláteis dissolvidos na fração líquida – principalmente H2O eCO2 O magma • ORIGEM DA CROSTA A partir dele, são formadas as crostas: – oceânica nas dorsais oceânicas – terrestre nas zonas de subdução • DESTINO DA CROSTA Ele é a fase última de qualquer rocha pelo processo de fusão em profundidade, sob altas pressão e temperatura A partir dele, são formadas as rochas ígneas ou magmáticas O magma: composição • As soluções complexas constituindo o magma podem ocupar vastos espaços, chamados câmaras magmáticas • Compostos pouco voláteis (líquidos): percentagem numa faixa limitada Óxidos 60% das rochas ígneas possuem.. 99% das rochas ígneas possuem... SiO2 de 45 á 70% 30-80% Al2O3 13-19% 3-25% FeO- Fe2O3 0-4% 0-13% MgO 0-4% 0-25% CaO 0-7% 0-16% Na2O 2-5% 0-11% K2O 0-4% 0-10% • Elementos voláteis: água, e em quantidades menores: CO2, CO, H2, N2, SO2, S2, SO3, HCl, H2S, dentro de outros • Predominância de silicatos (minerais com base de silício). • Tetraedro SiO4: isolados, cadeias, placas..... FLUIDEZ DO MAGMA vs. COMPOSIÇÃO QUÍMICA � Magma básico = baixo %SiO2 Maior quantidade de tetraedros isolados � magma mais flúido (menos viscoso) � Magma ácido = alto %SiO2 Maior quantidade de cadeias e placas de tetraedros � magma mais viscoso (menos flúido) O magma: composição Origem do magma? ���� o MANTO, cuja composição é suposta homogênea O magma: cristalização No entanto, magmas e rochas ígneas de composição química diferente � De onde vem esta diferenciação? DOIS PROCESSOS FUNDAMENTAIS: 1) FUSÃO PARCIAL CASO DA ÁGUA – FASE PURA A matéria existe sob três estados: sólido, líquido e gasoso. Os dois fatores que controlam o estado da matéria são a pressão e a temperatura. Este diagrama é chamada um diagrama de fase, neste caso da água pura H2O. VAPOR LÍQUIDO SÓLIDO Ponto de fusão a 1 atm Ponto de ebulição a 1 atm Ponto triplo Temperatura (oC) P r e s s ã o ( a t m o s f e r a ) Água ou sistema saturado em água FUSÃO PARCIAL FUSÃO ROCHAS = conjunto de minerais � SISTEMA COMPLEXO, FASE NÃO PURA Diagramas de fase foram construídos para todos os minerais Muito úteis para conhecer o estado destes minerais sob diferentes condições de FUSÃO PARCIAL Magma Fusão parcial (rocha anidra) Fusão total (rocha anidra) Diagrama de fases - ROCHAS FUSÃO PARCIAL Fusão parcial dos silicatos: FUSÃO PARCIAL Olivina Mg2SiO4 (forsterita) Fe2SiO4 (fayalita) Piroxênio MgSiO3 (enstatita) FeSiO3 (ortoferrosilita) CaMgSi2O6 (diopsida) Mica silicatos hidratado de Al com Fe, Mg e/ou K na composição Feldspatos silicatos de Al com Ca, Na e/ou K na composição Quartzo SiO2 Teor de silício Teor de ferro Série discontínua de Bowen MAGMA ULTRAMÁFICO MÁFICO INTERMEDIÁRIO FÉLSICO Sólido Líquido M i s t u r a S ó l i d o / L í q u i d o Olivina Piroxênio Anfibólio Biotita Quartzo K feldspato Moscovita Plagioclásio FUSÃO PARCIAL FUSÃO PARCIAL � Quando uma rocha já formada (qualquer rocha) é submetida a variações de pressão e temperatura, uma parte vai ser fundida, formando magma � De acordo com a série de Bowen, os primeiros cristais a derreter são moscovita, feldspato e quartzo � O magma oriunda da fusão parcial será um magma mais félsico (rico em silício). � Se este magma tornar a solidificar de novo, terá formação de uma rocha mais clara (rocha félsica) Fonte: Decifrando a Terra FUSÃO PARCIAL DO MANTO 1100oC FUSÃO PARCIAL DO CROSTA 800oC 2/3 1 1 2 2 Origem do magma? ���� o MANTO, cuja composição é suposta homogênea O magma: cristalização No entanto, magmas e rochas ígneas de composição química diferente � De onde vem esta diferenciação? DOIS PROCESSOS FUNDAMENTAIS: 1) FUSÃO PARCIAL 2) CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA A cristalização fracionada 5) Cristalização de novos minerais cujo ponto de cristalização corresponde a nova condição P-T 4) O magma sobe (junto os primeiros minerais) - Diminuição de P e T 3) Cristalização de minerais cujo ponto de cristalização corresponde a esta condição P-T 2) Entrada na crosta terrestre, diminuição da pressão e resfriamento progressiva 1) Temperatura do magma – 1000oC � fase líquida, pouquíssimos minerais MOHO 1200oC 800oC 600oC CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA A cristalização fracionada Exemplo de um magma que esfria numa câmara magmática Câmara magmática Formação de cristais Rocha ígnea “A” O magma: cristalização A cristalização fracionada Exemplo de um magma que esfria numa câmara magmática Câmara magmática Rocha ígnea “B” Formação de cristais Rocha ígnea “A” Dike Câmara magmática secundária Vulcão O magma: cristalização Magma máfico O magma máfico forma minerais escuros que são silicatos de ferro e magnésio. Os minerais comuns são olivina, pirôxenio, hornblenda e anfibólio. Estes minerais formam rochas como BASALTO ou GABRO. O magma: cristalização Minerais máficos O magma: cristalização Piroxênio Piroxênio Minerais máficos O magma: cristalização Olivina (Mg) Piroxênio Olivina (Fe) Magma intermediário Chamado também de magma andesítico. Os minerais cristalizados são hornblenda, pirôxenio, feldspato, muscovita, quartzo e biotita. Rochas oriundas do magma intermédiario: ANDESITO, DIORITO O magma: cristalização Magma félsico Os minerais constituintes são ricos em silício e alumínio, geralmente de coloração clara. Ex.: quartzo, feldspato Rochas: GRANITO , RIOLITO O magma: cristalização Magma félsico - minerais O magma: cristalização Moscovita Feldspato Quartzo Rochas ígneas Classificação pela composição Rochas félsicas + originárias de magma félsico + rochas ácidas (teor de SiO2>65%) Exemplos: granito, riolito Rochas intermediárias + originárias de magma intermédiario 52%< teor de SiO2<65% Exemplos: diorito, andesito Rochas máficas + originárias de magma básico + rochas básicas (45%< teor de SiO2<52%) Exemplos: gabro, basalto Rochas ultramáficas + originárias de magma ultramáfico + rochas ultrabásicas (teor de SiO2<45%) Exemplos: peridotita Rochas ígneas Classificação pela textura Vulcanismo Vulcão: deus romano do fogo Magmatismo de superfície formando vulcões. Formação extrusiva das rochas. A rapidez da solidificação do magma leva a formação de rochas de textura fanerítica fina (minerais pequenos), ou afanítica, isto é sem cristais (matriz vítrea) Exemplos:Exemplos: riolitoriolito, , andesitoandesito, basalto, basalto Plutonismo Plutão : deus romano dos infernos subterrâneas Magmatismo subterrâneo formando plutões. Formação intrusiva das rochas. A lenta solidificação do magma leva a formação de rochas de textura fanerítica média ou grossa(minerais distintos ao olho nú ou na lupa) Exemplos:Exemplos: granito, granito, dioritodiorito, , gabrogabro http://motoki5.tripod.com/ (UERJ) http://motoki5.tripod.com/ (UERJ) Rochas ígneas - resumo Afanítica Fanerítica Textura Rochas ígneas - resumo EXTRUSIVA INTRUSIVA Afanítica Fanerítica GRANITO DIORITO GABRO PERIDOTITA BASALTOANDESITORIOLITO Félsico Intermediário Máfico Ultramáfico • Magmatismo de dorsal/rift • Magmatismo de subducção • Magmatismo de ponto quente Localisação do magmatismo e das rochas ígneas Magmatismo de dorsal Derrames basálticos Cristalização fracionada Estratificação Crosta oceânica Manto MOHO convecção fusão parcial de peridotita Complexo filoniano Gabro maciço Gabro litificado Peridotita BASALTO mar Magmatismo de zona de subducção Arco insular Lavas andesíticas Magma máfico Sedimentos ricos em SiO2 Magma intermediário Fusão parcial da peridotita hidratada do manto +sedimentos Lavas basálticas Magmatismo de zona de subducção Arco continental Fusão parcial de peridotitas +sedimentos Magma máfico a intermediário Lavas andesíticas a riolíticaMagma intermediário a félsico Estoque granítico andesita de planalto SedimentosPrismo de acrecção F racio n a m e nto d o m ag m a C r o s t a M a n t o S u b s t r a t o d o a r c o L i t o s f e r a a f u n d a n d o M a n t o + c r o s t a S e d i m e n t o s ( 1 ) G a b r o s ( 3 ) B a s a l t o s ( 2 ) P r o f u n d i d a d e ( k m ) 1- Misturas de magmas: o magma de origem mantélica provoque durante sua ascensão um aumento da temperatura na base da crosta. Isto pode levar a fusão parcial da crosta. Os magmas oriundos do manto e da base da crosta se misturam 2- Incorporação de elementos químicos da crosta e do manto atravessados – Fenômeno de contaminação. Na presença de uma crosta oceânica, as rochas formadas são menos ricas em silício do que na presença de uma crosta continental espessa 3- Fusão parcial do manto. Formação de um magma basáltico e/ou andesítico 4- Transferência de flúidos no manto. 5- Desidratação da crosta afundando. Magmatismo de ponto quente O magmatismo de ponto quente é responsável pela formação dos vulções intraplacas, principalmente dos vulcões intraplacas oceânicos, como aqueles do Pacífico. Astenosfera Litosfera Magma ultramáfico vindo do manto inferior (2900 km) Lava andesítica / basáltica
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