3.Plutônicas 120917

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Modo de Ocorrência
Rochas Ígneas
Geo 03306 – Petrologia Ígnea IIA
Profa. Maria do Carmo Gastal (Caia)
3ª aula – 12/09/2017
Rochas Intrusivas
 Rochas intrusivas (afloramento e texturas)
 Magma: Mobilidade e dinâmica na crosta
 Mecanismos de posicionamento dos magmas
 Geometria das intrusões
Rochas Intrusivas
Exposição em superfície: Como afloram?
Aspectos Geomorfológicos
Maciços Rochosos
Matacões e Blocos
Hencher, S. (2016. CRC Press, 355 p)
Intemperismo
Rocha Alterada + Matacões
Obras de Engenharia
- Fundações
Rocha-Solo
Perfil do solo
Solo
Substrato
Regolito
A
B
C
Rocha Alterada
Mineração N. S. do Carmo (Linha Torrens, Mo. da Fumaça, SC)
Rocha Alterada
O quê, e como descrever?
Rocha Alterada
Hencher, S. (2016. CRC Press, 355 p)
Pouco alterada
Mudança na cor
Perda do brilho dos minerais
Intensamente alterada
Menor coerência
Completamente alterada
Perda da coerência e textura
Solo Residual
Como Descrever?
1. Solo Residual e orgânico (A + B)
2. Rocha Alterada (C)
Sedimentares
Ígneas: 
Granito alterado (intemperizados),
Com matacões e blocos de rocha +/- sã
Cortado por dique de diabásio alterado
Extração: feldspato para indústria cerâmica
Mineração N. S. do Carmo (Linha Torrens, Mo. da Fumaça, SC)
50-60 m
20-30 m
 < 5 m
Trabalho de Campo
Identificação e descrição – Estruturas, Texturas, Grau de alteração
Províncias Morfo-tectônicas
(CPRM 2007)
Granito Serra do Erval
Mina do Bom Retiro,
Mineração Eldorado, Eldorado do Sul 
Geologia:
Suite Intr. Dom Feliciano – Batólito de Pelotas
Granito afetado por zona de falha próximo ao contato com gnaisses (norte) 
Frente da Pedreira
Croqui
Organizar as informações em
Croqui geral e/ou de partes da frente da pedreira
Magma: 
Composição e Propriedades
Magma
Líquido viscoso e quente (1200°-850°C)
Composição: silicática (carbonatítica)
Constituintes: condensados e voláteis
	Sólidos = cristais
Origem: fusão parcial de rochas
Magma - composição
Líquido magmático - silicático
Polimerização dos tetraedros (SiO4)-4
Rede distorcida de tetraedros
Cátions 
Formadores da rede
Si+4, (Al, Fe)+3
O-2 ponte
Cátions 
Modificadores da rede
(Ca, Mg, Fe, Mn)+2, (K,Na)+1
O-2 não-ponte
+
(OH, Cl, F...)
Ordem: (20 * 10-8 cm)
Viscosidade
Medida da resistência dos materiais ao fluxo (e da mobilidade dos íons) – h = Poise (SI) = 0,1 Pa*s = 1 g/cm*s
Fator determinante: composição
Maior polimerização do magma = abundância SiO2  Maior viscosidade
	 Efeito contrário 
Qualquer constituinte que promova a despolimerização
Presença de outros cátions (Ca, Mg...)  Reduz a viscosidade
Outros fatores
	Temperatura – Quanto maior  menor a viscosidade
	Presença de cristais ou outras partículas
Tipos de Magmas - propriedades
Alto Mg, Ca e Fe
Baixo Na e K
Baixo conteúdo de voláteis
Baixo Mg, Ca e Fe
Alto Na e K
Alto conteúdo de voláteis
102 a 104 Poise
104 a 107 Poise
106 a 1010 Poise
Viscosidades de referência
água = 10-2
Mel = 1
asfalto = 107
Dinâmica dos magmas
(Spera & Bohrson, 2004)
Durante ascenso
Resfriamento
Cristalização
Mudança na composição
(diferenciação)
Movimento ascendente do magma
 diferença de densidade relativa às 	encaixantes = “buyoancy”
 sobrepressão: tectônica ou fluidos
Questões Chaves
Como o magma ascende?
	Do local de geração ao de solidificação
Como o espaço é criado?
	Alojamento (emplacement)
Dinâmica dos magmas
(Spera & Bohrson, 2004)
Mobilidade  Viscosidade
 (composição – cristais – voláteis)
		 
Movimento  Rochas crustais
		Reologia: rúptil ou dúctil
		Tectônica (esforços = stress)
Dinâmica – Basalto X Riolito
(Spera & Bohrson, 2004)
Manto superior
Rochas ultramáficas
3,2 a 4,0 g/cm³
Crosta superior
2,7 g/cm³
2,7-3,0 g/cm³
1200°C
10² a 104 poises
Magma basáltico
2,3 g/cm³
850°C
106 a 109 poises
Magma riolítico
Crosta inferior
2,9 g/cm³
(Klein & Philpotts, 2013)
Ciclo do Magma - Regime Tectônico
Movimento ascendente
Dique X diápiro
Dique
(0,1 – 1 m/s)
Diápiro
(0,1 – 50 m/ano)
Estruturas Tectônicas
Eficiente meio de transferência de magma
Síntese
Movimento ascendente: diferença de densidade - “buoyancy”
		
Mobilidade: viscosidade
Movimento: interação do magma e rochas encaixantes
Meios de transferência:
	Diápiros
	Diques
	Falhas e shear zones
Alojamento (emplacement) = Formação do corpo intrusivo
	 crescimento e solidificação, após o ascenso do magma
	 Registros – texturas e estruturas
Intrusões
X
Estruturas - Texturas
Contato
Maciço granítico Branberg
Namibia
(21 km x 31 km)
1. Xenólitos
2. Afinamento da granulação
Dry Valleys, Antártica (Paterson, 2008)
Província Borborema
Weinberg (2004)
Contato da Intrusão
Winter (2001)
Xenólitos
Pendentes de teto
Apófises
Margem resfriada
Geometria
das 
Intrusões
Geometria das intrusões
Concordantes
Discordantes
Corpos Tabulares
Sill (soleira) – concordante
Dique  sill // foliação dos quartzitos Dalradian, Donegal, N Irlanda (Cooper, A. – Univ. Otago, Nova Zelândia) 
Dique - discordante
Dique de basalto nos gnaisses Sand River, Limpopo, RSA
Diques
Golden valley sill (RSA)
Soleira
Ritmito
Arenito
Diabásio
(Vendinha, Montenegro)
Lacólito - Lopolito
Lacólito
Lopolito
Magmas félsicos e viscosos
Magmas máficos
Intrusões Concordantes
Lacólito
Mt. Hillers, Henry Mountains, Utah (Pollard & Fletcher, 2005)
Lopolito
Intrusão Máfica – ultramáfica
	50-60 km extensão
	Sills, lopolitos ou em funil
	Bandamento
Figure 12-5. Simplified geologic Map and cross section of the Bushveld complex. After Willemse (1964), Wager and Brown (1968), and Irvine et al. (1983). 
 300-400 km x 9 km
Intrusão Máfica-Ultramáfica Acamadada - IMUA
Batólito Granítico
Reconstrução placas – 30 Ma
100-200 km x 50 km
Granitóides
Paralelos à zona de subducção
Intrusões Epizonais
Epizona =
Crosta superior
Diques radiais, diques anelares, cone-sheets e estruturas de subsidência
- sistema de alimentação – atividade vulcânica
Neck e diques radiais
Cone-sheet e Dique Anelar
Cone-sheet – pressão de magma positiva
Soerguimento das rochas encaixantes (acima)
Dique anelar e estrutura de subsidência
Diatremas - cônicas
Figure 19-19. Model of an idealized kimberlite system, illustrating the hypabyssal dike-sill complex leading to a diatreme and tuff ring explosive crater. This model is not to scale, as the diatreme portion is expanded to illustrate it better. From Mitchell (1986) Kimberlites: Mineralogy, Geochemistry, and Petrology. Plenum. New York. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Magmas kimberlíticos, lamproíticos
conectados à atividade vulcânica
(freatomagmática)
A questão agora é
Como determinar a geometria da intrusão?
Estruturas
 Tipo de contato 
 Foliação, lineação, bandamento
 Forma em planta e em profundidade
Estruturas e feições das encaixantes
Objetivos
a) Fatores condicionantes da forma e profundidade das intrusões: 			propriedades físicas dos magmas e comportamento reológico das rochas 		crustais.
b) Formas concordantes e discordantes de intrusões.
c) Intrusões máficas e ultramáficas.
d) Mecanismos de intrusões
e) Feições meso e macroscópicas determinantes na caracterização das 			intrusões: relações de intrusão, margens resfriadas máficas e félsicas, 		foliação, lineação, bandamento e aspectos geomorfológicos (solo-rocha).
Bibliografia
Recomendada -
Sgarbi, G.N.C.(ed.) 2012. Petrografia macroscópica das rochas ígneas, 	sedimentares e metamórficas. 2ª ed., Ed. UFMG, Cap. 3.
Jerram, D. & Petford, N. 2014. Descrição de Rochas Ígneas - Guia 	Geológico de Campo, 2ª ed, Bookman, 280p. Caps. 1, 2 e 6
Klein, C. & Philpotts, A. 2013. Earth materials: introduction to mineralogy and 	petrology. Cambridge Univ. Press, Cap. 9.
outras referências
-
Hamblim, W. K. & Christiansen, E. H. 1995. Earth=s Dynamic Systems. 	Prentice Hall Ed.
Press, F; Siever, R.; Grotzinger, J.; Jordan, T.H. 2006 – Para Entender a 	Terra. Cap. 5.
Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.; Farrchild, T.R. e Taroli, F. 2000. Decifrando 	a Terra. EDUSP.