Diagrama Bowen

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS 
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS 
IEG-139 MINERALOGIA 
 
PROF. DR. CLÁUDIO A. MILLIOTTI 
 
DIFERENCIAÇÃO - CRISTALIZAÇÃO DE MINERAIS 
 
 Desde que a temperatura e pressão constituem ambientes físico-químicos favoráveis à formação 
de determinados minerais, esses se associam para formar as diversas rochas magmáticas. Isso pode ser 
evidenciado pelo diagrama de cristalização de BOWEN (Modificações de Barth): 
 
Fig. 1 - DIAGRAMA DE CRISTALIZAÇÃO DE BOWEN 
Série Descontínua Série Contínua 
 Olivina Anortita 
(temperatura) 
 Piroxênio-Mg Bytownita 
 
 Piroxênio-Fe Labradorita 
 
 Hornblenda Andesina 
 
 Biotita Oligoclásio 
 
 Albita 
 
 Feldspato K 
 + 
 Muscovita 
 + 
 Quartzo 
 
 Zeólitas 
 
 Soluções Ricas em H2O 
 
 
Nas rochas ígneas, certos minerais estão normalmente associados, porque se cristalizam 
aproximadamente na mesma temperatura. Por exemplo, a olivina e a anortita são associados típicos; 
quartzo, muscovita e microclina (FK); hornblenda e andesina. Por outro lado, alguns pares de minerais 
nunca são vistos juntos, por exemplo: olivina e albita; muscovita e labradorita. 
 
 2
 
 
 
Estas relações indicam uma cristalização fracionada do magma que se resfria. A medida em que a 
temperatura abaixa, há uma tendência à manutenção do equilíbrio entre as fases sólidas (minerais) e a 
líquida do magma. Para manter esse equilíbrio, os primeiros minerais que se formam (denominados de 
minerais precoces) reagem com o próprio líquido e mudam de composição. A reação pode ser 
progressiva de modo que se produza uma série contínua de solução sólida homogênea. No caso dos pla-
gioclásios, os cristais que se formam inicialmente são ricos em cálcio. Com a queda gradual da 
temperatura, tornam-se progressivamente mais sódicos. Este tipo de transformação constitui uma série de 
reação contínua. Ao contrário, os minerais ferromagnesianos transformam-se em outros minerais de 
estrutura cristalina diferente, como o exemplo: a olivina pode se transformar em ortopiroxênio (piroxênio-
MG) ou a augita (piroxênio-Fe) em hornblenda (anfibólios). Essas mudanças bruscas constituem uma 
série de reação descontínua. 
 
Os minerais precoces de alta temperatura, de ambas as séries, cristalizam-se em geral juntos, 
havendo obviamente a composição adequada do magma. Se a temperatura for mantida ± constante, isto é, 
o magma não sofrer resfriamento brusco, formam-se as rochas gabróicas (rochas podendo conter 
proporções diversas de olivina, piroxênios e plagioclásios cálcicos). O material resultante desta 
cristalização (magma residual) irá formar outras rochas. Da mesma forma, os minerais de baixa 
temperatura tendem a se formar juntos e pode-se observar a associação de quartzo, biotita e feldspatos 
alcalinos (k e Na) nas rochas granitóides. 
 
Pela mesma razão, certos minerais tendem a ser incompatíveis, como por exemplo quartzo e 
bytownita; ortoclásio e anortita; quartzo e olivina. Quando a reação entre os cristais (fases sólidas) e o 
líquido se completa, os minerais da rocha final são, obviamente, não os que se formaram primeiro, mas 
precisamente os últimos. Mas se a reação não for completa, devido ao resfriamento excessivamente 
rápido ou a outras razões, os minerais precoces de ambas as séries podem persistir como resíduos na 
rocha final. É por isso que se observam cristais zonados e cristais de mineral ferromagnesiano envolvidos 
por camadas de outro. Em algumas rochas anortosíticas ou gabróicas, podem ser observadas as texturas 
denominadas por coroas de reação, em que o núcleo do mineral é constituído por olivina, envolvida por 
camadas de ortopiroxênio, clinopiroxênio e anfibólio respectivamente, imersos em cristais de anortita ou 
labradorita. 
 
 
 Fig. 2 - Principais rochas ígneas e respectivos minerais 
 
ROCHAS MINERAIS 
Dunitos Olivina ±±±± Opx 
Peridotitos Olivina + Opx + Cpx ±±±± Plagio 
Piroxenitos Opx + Cpx 
Gabros Opx + Cpx + Labradorita ±±±± Olivina 
Dioritos Anfibólio + Andesina ±±±± Quartzo 
Granodioritos Quartzo + Oligoclásio + micas ±±±± Fk 
Granitos Quartzo + Fk + micas ±±±± Oligoclásio 
Quartzolitos Quartzo (±±±± Fk)