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Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Feldspatos Os feldspatos são constituintes essenciais da maior parte das rochas cristalinas. São tão importantes que seu estudo constitui um capítulo fundamental da petrografia. São tecto-silicatos formados por um esqueleto de tetraedros SiO4 e Al2O3. A lei de repartição dos ions Si e Al neste esqueleto varia desde uma distribuição aleatória (formas desordenadas) até a periodicidade perfeita (formas ordenadas). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank A natureza do cátion presente determina quatro polos principais entre os quais podem existir soluções sólidas: Celsiana (Ce) [Si2Al2O8] Ba Ortoclásio (Or) [Si3AlO8] K Albita (Ab) [Si3AlO8] Na Anortita (An) [Si2Al2O8] Ca Apenas as séries dos feldspatos alcalinos e dos plagioclásios apresentam grande interesse prático, sendo a celsiana e os hialofanos minerais raros. A albita, que pertence às duas séries, geralmente é descrita com os plagioclásios por simples comodidade. F. pesados (Hialofanos) F. alcalinos (Ortoclásios) F. calcio-sódicos (Plagioclásios) Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Classificação de Feldspatos Alcalinos e Plagioclásios KAlSi3O8 NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 Sanidina Anortoclásio Or Ab An Porcentagem molecular Or-Ab-An Plágioclásios Albita Oligoclásio Andesina Labradorita AnortitaBitownita 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ortoclásio/Microclínio Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Características comuns aos feldspatos Cristalizam nos sistemas monoclínico e triclínico LN – Refringência média a fraca, vizinha às do quartzo e do bálsamo. Relevo baixo: 1,52 < Nm < 1,59. Clivagens constantes p (001) perfeita e g1 (010) menos boa, por vezes mal visíveis em lâmina delgada. Incolores em lâmina delgada. Entretanto, ao contrário do quartzo, que é sempre límpido, os feldspatos são seguidamente alterados, com opacidade maior ou menor das seções em luz natural. LP – Birrefringência baixa, vizinha à do quartzo: 0,005 < Ng – Np < 0,013. Maclas muito frequentes, simples ou polissintéticas. As mais importantes são: Macla Carlsbad (ou macla do ortoclásio). É uma macla simples, por penetração ou colagem. Hemitropia paralela: plano de associação g (010) e rotação de 1800 em torno do eixo c [001] (aresta mm). Macla da Albita. Macla polissintética reproduzindo normalmente um número grande de cristais lamelares muito delgados. Hemitropia normal: plano de associação g (010) e rotação de 1800 em torno de um eixo normal a este plano. Macla da Periclina. Macla polissintética. Hemitropia paralela: plano de associação variável da zona ph [010] e rotação de 1800 em torno do eixo b [010] (aresta ph). As características das demais maclas são fornecidas em quadro adiante. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Elementos cristalográficos dos feldspatos [001]c b p (001) [010] [100] a a (201) ou a1 (101) 1160 ph1 [010] _ _ Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Principais maclas dos feldspatos [001]c (001) (201) (201) (001) _ _ Macla Carlsbad (1 10 ) [010] b Macla da albita (polissintética) Macla da periclina (001) (010)(110) (101) 1160 190 An 100 90 An 80 40 An 60 10 An 40 70 An 20 170 An 10 390 An 00 990 Microclinio 102 a 105 Anortoclásio (-) (+) (1 00 ) Traço do plano de macla da periclina sobre g1 (010) ângulo com o traço de p (001) P l a g i o c l á s i o s Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Maclas dos feldspatos Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Características comuns aos feldspatos LC. Todos são biaxiais e produzem hipérboles em luz convergente (diferença com o quartzo). As alterações dos feldspatos. Kaolinização: Alteração por lessivagem dos alcalinos com formação de kaolinita e mais raramente outros argilo-minerais (haloisita, montmorilonita, etc.) Esta alteração se produz sobretudo sobre os feldspatos alcalinos. A kaolinita forma palhetas muito pequenas, seguidamente ultra-microscópicas, dando às seções um aspecto nebuloso, indistinto, leitoso. Em consequencia, os feldspatos se pigmentam frequentemente de óxidos de ferro e titânio e adquirem colorações avermelhadas. A alteração com formação de hidrargilita (ou gibbsita) é específica dos plagioclásios de rochas básicas, particularmente dos microlitos de basaltos. Ao mesmo tempo, formam-se quartzo secundário e calcita. Damouritização: esta alteração, frequente nos plagioclásios, leva ao aparecimento de damourita e, subordinadamente, se a basicidade do feldspato permite, de epidoto, quartzo, calcita, clorita, etc. A damourita é uma mica branca, neoformada, e cristaliza em finas palhetas, com frequencia orientadadas segundo planos cristalográficos do feldspato (clivagens, maclas). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Características comuns aos feldspatos Alterações complexas: formação de: Quartzo, calcita, epidotos. Alteração comum dos plagioclásios cálcicos. Epidotos, albita, quartzo, actinolita, por vezes escapolita e calcita. Esta alteração, chamada de saussuritização, é própria dos gabros submetidos a dinamo-metamorfismo. Ela é acompanhada geralmente da uralitização dos piroxênios. Alterações com formação de zeolitas. Frequente nas rochas vulcânicas básicas com transporte e acumulação de produtos de alteração no interior das cavidades (bolhas). Esta alteração inicia frequentemente sobre a nefelina e progride para os plagioclásios. Dipirização: esta alteração se produz nas rochas básicas e é acompanhada da uralitização dos piroxênios. Um cristal único de dipiro se desenvolve a partir de vários indivíduos de plagioclásios, o que exagera o grão da rocha. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Feldspatos pesados Celsiana [Si2Al2O8] Ba Hialofanas xCe + (100 – x) Or, x compreendido entre 10 e 40. Monoclínicos, em prismas com faces m (110) muito dominantes, mais ou menos alongadas segundo c. Celsiana. Np vizinho de c, plano dos eixos óticos g (010) LN - Refringência média: Ng = 1,588 a 1,596, Nm = 1,583 a 1,589, Np = 1,570 a 1,584 - Clivagem p (001) nítida, g (010) não tão boa. - Incolor. LP – Birrefringência muito fraca: Ng – Np = 0,009 a 0,012 (brancos e amarelos de 1ª ordem) - Ângulo máx. de extinção em relação ao traço de p (001): Ng ^ a = 27 a 300; alongamento (+) - Maclas idênticas às do ortoclásio LC - Biaxial positivo, 2 V ~ 880 (83 a 940) Ocorrência: mineral raro, do metamorfismo de contato de calcários e dolomitos sobretudo. a (201) ou a1 (101) Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Hialofano Ng segundo b, plano dos eixos óticos normal à g (010) LN - Mesmas características que a celsiana - Refringência menos forte: Ng = 1,534 à 1,547, Nm = 1,531 à 1,545, Np = 1,528 à 1,542 LP - Birrefringência muito fraca: Ng- Np = 0,005 à 0,006 (cinza de 1ª. Ordem) - Ângulo máx. de extinção em relação ao traço de p (001): Np ^ a = 0 – 200 alongamento negativo - Mesmas maclas do ortoclásio LC - Biaxial negativo, 2 V = 74 à 790 Mesma ocorrência da celsiana. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Feldspatos Alcalinos Formam uma série mais ou menos contínua entre o termo potássico (Or) e o termo sódico (Ab). De fato, a miscibilidade do ortoclásio e da albita só é total às altas temperaturas e a série se reduz, nas temperaturas ordinárias, a soluções limitadas. Esses minerais admitem assim, por formula geral: [Si3AlO8] (K, Na) ou xAb + (100 – x) Or De fato, pode-se dividi-los em três grupos principais: 1. Série triclínica de baixa temperatura (microclínio – albita) 2. Série monoclínica de baixa e média temperatura (série do ortoclásio) 3. Série de alta temperatura (sanidina – anortoclásio)As lacunas de miscibilidade no interior das série podem aparecer ao microscópio (e mesmo, às vezes, a olho nú) na forma de placas (manchas, filonetes, etc.) de feldspato sódico em uma matriz de feldspato sobretudo potássico, ou reciprocamente. Denominam-se então de pertitas ou de micro-pertitas e de anti-pertitas. Entretanto, estas associações são com frequencia sub-microscópicas e só identificáveis aos Raios X. Dá-se o nome de criptopertitas (*) a tais minerais óticamente homogêneos. Dependendo de qual a matriz, chamar-se-ão microclinio- criptopertitas, de anortoclásio-criptopertitas, etc. (*) cripto = escondido Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Microclínio a c b 1160 Nm Ng Np 180 180 (201) _ 180 (001) Figura M1 Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Sobretudo potássico: Or100 – 60 Ab0 – 40 A amazonita é uma variedade azul ou verde, na qual as maclas polissintéticas são frequentemente visíveis a olho nú. A cor é atribuida ao elevado conteúdo em Pb. Triclínico, pseudo-triclínico. Mesmas formas que o ortoclásio. Clivagens p (001) perfeita e g1 (010) menos regular, sub-ortogonal (90015’) (Fig. M1). As relações entre ortoclásio e microclínio não são conhecidas com certitude. Vários autores pensam que as condicionantes dinâmicas favorecem a transformação de ortoclásio em microclínio. Igualmente, foi sugerido que o ortoclásio é apenas um microclínio muito finamente maclado, mas os estudos em Raios X mostram estruturas diferentes para os dois minerais, embora tais maclas possam por vezes produzir microclínio óticamente monoclínico. LN – Mesmas características do ortoclásio. - Refringência fraca: Ng = 1,521 à 1,530 Nm = 1,518 à 1,526 Np = 1,514 à 1,523 LP – Birrefringência baixa, análoga à do ortoclásio: Ng – Np = 0,007. Macla Carlsbad frequente. Associação constante de maclas polissintéticas albita e periclina colando juntos indivíduos extremamente delgados, por vezes submicroscópicos. O plano de associação da macla periclina faz um ângulo > 1000 com p (001). Sobre as seções paralelas a p (001) ou vizinhas, as maclas formam um quadrilhado muito fino, quase retangular. No curso de uma rotação completa da platina, o quadrilhado observado desaparece totalmente quatro vezes, para as posições chamadas de ‘mesma iluminação’ (ver adiante a definição precisa destas posições). Esta é uma característica específica do microclínio pois os plagioclásios maclados simultaneamente segundo as leis da albita e da periclina mostram geralmente a mesma iluminação dos dois sistemas de maclas para posições diferentes da platina. LC – Biaxial negativo. O ângulo dos eixos óticos é muito variável e não é característico da composição. Com mais frequencia é vizinho de 800 (2 V = 40 à 900) Jazimentos, alterações: ver ortoclásio Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Microclínio Em LPA e seções paralelas a p (010) ou vizinhas apresentam maclas albita-periclina formando o típico quadrilhado quase retangular, chamado de “tartame”. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank No curso de uma rotação completa da platina, o quadrilhado observado desaparece totalmente quatro vezes, para as posições chamadas de ‘iluminação comum’ (aos dois conjuntos) ou de mesma iluminação’. Esta é uma característica específica do microclínio pois nos plagioclásios maclados simultaneamente segundo as leis albita e periclina os dois conjuntos de maclas jamais desaparecem ao mesmo tempo. Neste caso, jamais ocorre ‘mesma iluminação’. À direita, mesma seção de microclínio em LPA que à esquerda, após rotação de 450 . Os dois conjuntos de maclas – albita WNW-ESE e periclina (NE-SW) tornam- se igualmente iluminados (desaparecem). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Ortoclásio Figura O1 1160 (201) _ 50 Ng Nm Np (001) Quartzo Albita Ortoclásio Parte de um cristal bem formado de ortoclásio róseo, exibindo as duas clivagens sub-ortogonais: p (001) – perfeita e g1 (010) - espaçada. 1160 Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Ortoclásio 2v Ng Np g1 (0 10 ) Nm ~ a ~ b Figura O2 – Ortoclásio: à esquerda seção segundo g1 (010). À direita, seção segundo o plano dos eixos óticos, vizinha de p (001). Nm Np 50 1160a c Ng h1 (1 10 ) Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Sobretudo potássico: Or100 – 50 Ab0 – 50 Monoclínico. Prisma frequentemente alongado segundo c, ou achatado segundo g1 (010). Clivagens p (001) perfeita e g1 (010) não tão boa. Posição da indicatriz: Ng segundo o eixo b, Nm e Np dentro de g1 (010), plano dos eixos óticos normal à g1 (010) (fig. O1). No plano g1 (010) o plano dos eixos óticos faz cerca de 50 com o traço da clivagem. Nesta face também, é de 1160 o ângulo entre as arestas (001) e (100) (fig. O2). LN – Refringência baixa, inferior à do bálsamo do Canadá (N do bálsamo ~1,54 à 1,55). Relevo muito baixo: Ng = 1,524 à 1,535 Nm = 1,522 à 1,533 Np = 1,518 à 1,528 Clivagem p (001) seguidamente nítida, fina e regular e g1 (010) mal visível. Teoricamente incolor em luz natural, mas o aspecto normalmente é sujo, com cores amarronadas (alteração). LP – Birrefringência baixa: Ng – Np = 0,006 à 0,008. Polariza nos cinza claros da 1ª. ordem. Ângulo máx. de extinção das seções (okl) (zona pg1 [100]) em relação a traços únicos das clivagens p (001) ou g1 (010): Np ^ a = 3 à 120; alongamento negativo. As seções da zona ph1 [010], mostrando duas clivagens perpendiculares têm extinção reta. Macla Carlsbad muito frequente. Maclas Manebach e Baveno muito mais raras. As maclas polissintéticas (albita e periclina, em particular) jamais aparecem. LC - Biaxial negativo, 2 V = 30 a 800. O ângulo dos eixos óticos 2 V é bem característico do teor em soda. Ocorrência: O ortoclásio é um dos principais minerais que servem de base à classificação mineralógica de rochas ígneas. A presença determina, em particular, a família dos granitos (com quartzo), dos sienitos (sem quartzo) e dos sienitos nefelínicos (com feldspatóides). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Ortoclásio - Macla Carlsbad Em afloramento, seção vizinha a p (001) mostra o plano de macla. Em lâmina delgada, LPA. Tintas cinza de 1ª. ordem, o plano de macla (NE-SW), traços de micropertitas (manchas brancas NW-SE) e alteração à argilo-minerais como pontuações escuras (aspecto sujo) mais aparente em LN. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Nas rochas extrusivas ele é, em geral, substituído pelas variedades de alta temperatura (sanidina, anortoclásio). Muito abundante e característico de certas rochas de metamorfismo regional (gnaisses). A adulária é uma variedade hidrotermal de ortoclásio. Alterações: Ver generalidades sobre os feldspatos. Confusões possíveis: Plagioclásios: maclas polissintéticas muito frequentes. Quando não existem, a indeterminação pode ser muito delicada a resolver. Quartzo: jamais altera (seções límpidas), jamais tem clivagens, uniaxial (+). Nefelina: não tem clivagens nítidas, birrefringência mais baixa, uniaxial (-). O problema apresentado para a distinção entre feldspatos alcalinos, plagioclásios e quartzo pode ser resolvido de maneira elegante pelos métodos de coloração seletiva. Tais métodos são particularmente úteis quando a determinação deve ser muito rápida (análise modal, por exemplo). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Sanidina As duas orientações óticas da sanidina: seções segundo g1, à esquerda, plano dos eixos óticos normal a g1,(010). À direita, plano ótico paralelo a g1,(010). Nm Np 50 h1 (1 00 ) 1160a c Ng Np 50 1160 h1 (1 00 ) a c 2v Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Composição: Or90 – 30 Ab10– 70. Monoclínica. Mesmas formas que o ortoclásio, mas com mais frequencia em bastonetes – micrólitos alongados segundo a (pg1) ou em tabletes – microlitos achatados segundo g1(010). Mesmas clivagens que do ortoclásio. Posição da indicatriz: Np em g1 (010) fazendo um ângulo pequeno (0 à 90) com o eixo a. Plano dos eixos óticos normal ou paralelo a g1 (010). LN - Refringência baixa : Ng = 1,526 à 1,531 Nm = 1,525 à 1,530 Np = 1,519 à 1,525. - Clivagens p (001) e g1 (010) frequentemente pouco nítidas. Seções usualmente incolores e límpidas, muito menos alteráveis que para o ortoclásio. Cristais automórfos, corroídos e fraturados frequentes. LP - Birrefringência baixa, análoga à do ortoclásio: Ng – Np = 0,006 à 0,007 (cinza de 1ª. ordem). - Ângulo máximo de extinção das seções da zona [100] (pg1) em relação ao único traço de clivagem p (001) ou g1 (010): Np ^ a = 0 à 90; alongamento negativo (-). - Macla carlsbad frequente. LC - Biaxial negativo. Ângulo dos eixo óticos em geral pequeno, variável com a composição e a temperatura de formação: 2 V = 0 à 400. Ocorrência: essencialmente nas rochas extrusivas, sobretudo nos traquitos, fonolitos, etc. Confusões possíveis: como o ortoclásio. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank SanidinaLN LP Fenocristais sub-édricos e euédricos de sanidina imersos em matriz fonolítica (A) e traquítica (B). As fraturas (ver A-LN seguidamente resultam de contração térmica durante o resfriamento brusco. - Os cristais vulcânicos tendem a ter o eixo b achatado, formando placas e fornecendo seções em tabletes. -A macla simples (2 indivíduos) é característica da espécie. -Em A-LP os cristais formam um agregado ou “glomero”, com plagioclásio, imerso na matriz. Essa matriz reabsorveu parte dos cristais e, com isso, as bordas não são tão retilíneas, quanto em B. A B Note o aspecto “sujo” característico em B e menos evidente em A. 2 mm 4 mm Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Anortoclásio ng ~ Nm np ~ Np 1 - 130 1170a c Ng h1 (1 10 ) 2v g (0 10 ) Nm 20 ~ a ~ b Anortoclásio: à esquerda, seção segundo g1 (010). À direita, segundo o plano dos eixos óticos. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Sobretudo sódico. Composição Ab 60 – 100 Or 40 – 0. Triclínico, pseudo-monoclínico. Mesmas formas que do ortoclásio e da sanidina. Seguidamente alongado segundo c. Maclas associadas da albita e da periclina, semelhantes às do microclínio, mas na maior parte do tempo invisíveis ao microscópio devido à extrema pequenez. Estas maclas produzem, por vezes, anortoclásio óticamente monoclínico. Como no caso do microclínio, a triclinicidade só é perceptível com Raios X. Plano dos eixos óticos subnormal à g1 (010). LN – Mesmas características do microclínio. Refringência baixa : Ng = 1,530 à 1,549 Nm = 1,529 à 1,548 Np = 1,523 à 1,536 LP – Birrefringência baixa: Ng – Np = 0,006 à 0,013 (cinza a amarelo pálido de 1ª. ordem). - Ângulo máximo de extinção das seções da zona [100] (pg1) em relação ao único traço de clivagem p (001) ou g1 (010): Np ^ a = 0 à 90; alongamento negativo (-). - Macla carlsbad frequente. LC – Biaxial negativo. Ângulo dos eixos óticos em geral baixo: 2 V = 32 à 620. Ocorrência: nas rochas extrusivas de temperatura muito alta, ricas em alcalinos e, particularmente em soda (fonolitos, etc. ). Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Pertitas As pertitas são intercrescimentos de feldspato sódico (albita) no interior de um feldspato sobretudo potássico (ortoclásio ou microclínio). Elas são geralmente visíveis ao microscópio, por vezes até a olho nu (as cripto-pertitas são identificáveis apenas aos Raios X). Em geral, as vênulas sódicas são mais ou menos bem orientadas paralelamente aos planos p (001), (801), (701) – mais raramente m (110) – da matriz potássica. Elas são bem observáveis em seções vizinhas de g1 (010) onde podem tomar formas muito variadas, tendo entre as principais as: - pertitas em fusos - pertitas em filões = filmes, longos e extremamente delgados, bordos paralelos - pertitas em veios ou vênulas, mais espessos e menos regulares - pertitas em manchas, muito irregulares. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Microclínio-pertita Albita Microclínio LP – as vênulas de albita mostram a macla da albita, em uma direção apenas. O microclínio da matriz, por sua vez, é identificado pela dupla macla albita-periclina. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Ortoclásio-pertita LP – Ortoclásio = Macla Carlsbad. Albita = exsolução em filmes brancos. Instituto de Geociências Prof. Alfonso Schrank Ortoclásio-pertita LP – Exsolução de ortoclásio e albita: na ausência de maclas não é possível individualizá-los, a não ser pela refringência (utilizar orla de Becke). Feldspatos Slide Number 2 Classificação de Feldspatos Alcalinos e Plagioclásios � Características comuns aos feldspatos Elementos cristalográficos dos feldspatos Principais maclas dos feldspatos Maclas dos feldspatos Características comuns aos feldspatos Características comuns aos feldspatos Feldspatos pesados Slide Number 11 Feldspatos Alcalinos Microclínio Slide Number 14 Microclínio Slide Number 16 Ortoclásio Ortoclásio Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Sanidina Slide Number 23 Sanidina Anortoclásio Slide Number 26 Pertitas Microclínio-pertita Slide Number 29 Ortoclásio-pertita
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