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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOUNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CÂMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIACÂMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA GeologiaGeologia Prof. Dr. Silvio Prof. Dr. Silvio C.O.C.O. ColturatoColturato Abr / 2009Abr / 2009 Rochas ígneasRochas ígneas são formadas pelo resfriamento do resfriamento do magmamagma, que pode ser: • na superfície da Terra: em áreas emersas ou submersas pelos oceanos ���� ROCHAS Rochas ígneasRochas ígneas submersas pelos oceanos ���� ROCHAS VULCÂNICAS • no interior da Terra: desde poucos a até dezenas de quilômetros abaixo da superfície ���� ROCHAS PLUTÔNICAS Processos ígneosProcessos ígneos são os processos formadores das rochas ígneas: • na superfície da Terra���� VULCANISMO Processos ígneosProcessos ígneos • na superfície da Terra���� VULCANISMO • no interior da Terra ���� PLUTONISMO LOCAL DE CRISTALIZAÇÃO ROCHA GERADA PROCESSO GERADOR M A Superfície terrestre (vulcões e/ou fendas) Rocha extrusiva ou vulcânica VulcanismoA G M A (vulcões e/ou fendas) ou vulcânica Vulcanismo Interior da crosta (plutons) Rocha intrusiva ou plutônica Plutonismo Mistura complexa de substâncias no estado de fusão. Câmara magmática: espaço definido, individualizado no interior da crosta terrestre ocupada pelo magma. Magma: a matéria prima das Magma: a matéria prima das rochas ígneasrochas ígneas no interior da crosta terrestre ocupada pelo magma. • movimentamovimenta--se ativamentese ativamente: quando acionado pela força expansiva de seus gasesseus gases;; • movimentamovimenta--se passivamentese passivamente: quando acionado por forças tectônicas. Diversas substâncias: • mais comuns: silicatos e óxidos; Composição do magmaComposição do magma • menos comuns: magmas carbonatados, sulfetados e óxido-fosfatados; • componentes voláteis: água (H2O) e quantidades menores de CO2, CO, H2, N2, SO2, S2, SO3, HCl, H2S, etc. Magmas silicatados: tetraedros constituídos de um átomo de silício rodeado por quatro átomos de oxigênio. Esses tetraedros arranjam-se ora separados, ora unidos em cadeias (simples ou separados, ora unidos em cadeias (simples ou duplas), folhas ou placas, ou em blocos tridimensionais de silicatos. Polimerização: propriedade que os tetraedros tem de se unirem entre si por átomos de oxigênio ou por átomos de elementos metálicos. Teor de sílica: quantidade de silício: • maior o teor de sílica: < qtde de tetraedros isolados; • menor o teor de sílica: > qtde de tetraedros isolados. Classificação das rochas ígneas pelo teor de sílica: ácidas > que 66% de SiO2; intermediárias entre 52 e 66% de SiO2; básicas entre 45 e 52% de SiO2; ultrabásicas < que 45% de SiO2. Varia em magmas silicatados de 600°C a 1.350ºC: • lavas basálticas no Havaí: de 1.000°C a 1.200 ºC; Temperatura do magmaTemperatura do magma • magmas graníticos: de 700°C a 800ºC. Resistência ao fluxo, que depende da composição química; temperatura e pressão; • T e P: inversamente proporcionais à viscosidade; Viscosidade do magmaViscosidade do magma • grau de polimerização: diretamente proporcional à viscosidade; • teor de sílica: diretamente proporcional à viscosidade; • quantidade de voláteis: inversamente proporcional à viscosidade. Perda gradual de temperatura: • no vulcanismo: resfriamento rápido, com dissipação de calor com hidrosfera, atmosfera e Resfriamento do magmaResfriamento do magma dissipação de calor com hidrosfera, atmosfera e rochas superficiais; • no plutonismo: resfriamento lento, com dissipação de calor com rochas encaixantes. Seqüência de cristalização para magmas silicatados: olivina, piroxênio, anfibólio, plagioclásio cálcico, plagioclásio sódico, feldspato potássico, muscovita e quartzo. Bowen (1938). Origem do magmaOrigem do magma Seção esquemática indicando a localização dos sítios formadores de magma no modelo da Tectônica de Placas. Magma ���� extravasamento na superfície terrestre ���� resfriamento ���� rochas extrusivas ou vulcânicas. Tipos de erupções: VulcanismoVulcanismo Tipos de erupções: • Fissurais: não há formação de cone vulcânico, o extravasamento dá-se por fendas e fissuras; • Centrais: formação de edifícios vulcânicos, o extravasamento dá-se por chaminés e crateras vulcânicas. Erupções fissurais: Esquema de erupção fissural, condicionada à ascensão do magmas muito fluídos e “cortina de fogo”. Derrames de lava em erupção fissural no Havaí e na Islândia. Erupções centrais: Edifício vulcânico: formado pelo acúmulo de fragmentos freqüentemente intercalados com lavas. Os fragmentos são Perfil esquemático de um vulcão. intercalados com lavas. Os fragmentos são resultantes da pulverização de rochas pré-existentes: • câmara magmática: situada em profundidade; • chaminé: adutora do material vulcânico; • cratera: boca afunilada que se comunica com o exterior. • lavas: massas magmáticas em estado total ou parcial de fusão, que atingem a superfície terrestre e se derramam; Produtos vulcânicosProdutos vulcânicos • materiais piroclásticos: fragmentos originados do próprio magma ou de rochas encaixantes: • gases e vapores vulcânicos: exalações produzidas durante as erupções ou em períodos de calmarias. Lavas: lavas basálticas: mais comuns, de baixa viscosidade, de fluxos menos espessos, atingem áreas mais distantes em relação à erupção; lavas riolíticas e andesíticas: de baixa fluidez, viscosas, de fluxos (derrames) mais espessos. lavas Alguns tipos de lavas: • lavas almolfadadas (pillow): acumulações subaquáticas que possuem a forma de almofadas; • lavas em cordas (pahoehoe): comum nos vulcões do Havaí, gerando formas retorcidas associadas ao fluxo e aparência superficial do resfriamento;. lavas almofadadas (pillow lavas) lavas em cordas (pahoehoe lavas) materiais piroclásticos: blocos: diâmetro acima de 64mm e formas irregulares, já sem dos vulcões no estado sólido; bombas: massas de lava consolidadas no ar, com diâmetro maior que 64mm, e formas retorcidas;diâmetro maior que 64mm, e formas retorcidas; lapilis: tamanhos entre 2mm e 64mm; cinzas: fragmentos finos, poeira, menores que 2mm de tamanho. materiais piroclásticos 1 - Bombas ( diâmetro > 64mm) 2 - Lapilli (diâmetro 2-64 mm) 3 - Cinzas (diâmetro < 2 mm) gases e vapores vulcânicos com a interferência das águas subterrâneas Campo de gêiseres El Tatio, Chile. Fumarola Vesúvio, em 79 d.C.: Tremores tiveram início em 63 d.C. e permaneceram com intermitência até 24 de Agosto de 79, quando explodiu com toda fúria; Algumas erupções famosasAlgumas erupções famosas de 79, quando explodiu com toda fúria; Na explosão foi expelido principalmente material piroclástico, cinzas, que misturado com a água formou correntes de lama incandescente de mais de 15 metros; soterrando duas cidades, Pompéia e Herculano. Vesúvio: Vesúvio em erupção (1944). Parque Nacional do Vesúvio. Pompéia 79 d.C Krakatoa, em 1.883: mais desastrosa atividade vulcânica já registrada: em 25/ago/1883 ocorreu a grande explosão onde desapareceram 2/3 de uma ilha de 32 km2. A montanha de 2.700m reduziu-se a 1.500m, formando uma cratera de mais de 300m de profundidade abaixo do nível do mar; a nuvem formada pela explosão atingiu 50km de altura produzindo um escurecimento total de ampla área ao redor. produzindo um escurecimento total de ampla área ao redor. A poeira finíssima atingiu altas camadas da atmosfera produzindo por durante mais de um ano fenômenos de difração da luz solar em numerosos lugares do mundo, dando ao céu um aspecto avermelhado impressionante;foram destruídas quatro vilas e o número de vítimas foi avaliado em 36.000, tendo a maior parte morrido afogada por uma onda gigantesca, formada durante a explosão. For two years after the eruption strange atmospheric phenomena were seen, especially at dusk. Ilustração da erupção do Krakatoa de 1883. Ilha de Krakatoa antes e depois da erupção de 1883. Erupção recente do Anak Krakatoa (O filho do Krakatoa) . Hazes far more deep and colorful would have been commonplace in many settings of the world. Erupção do Anak Krakatoa (1930). Vulcão Kilauea (Havaí) O Kilauea é o vulcão mais ativo e a principal atração do Havaí, As erupções do Kilauea são legendas notáveis dos polinésios, que aqui chegaram entre os séculos IV e VIII, originários das Ilhas Marquesas e do Taiti. Na primeira imagem, erupção de 1983. Monte Fuji (Japão) O Monte Fuji é a mais alta montanha do Japão e a 35ª mais alta do mundo. É um vulcão ativo, se bem que considerado de baixo risco de erupção. O monte Fuji localiza-se a oeste de Tóquio (de onde pode ser visto num dia limpo) próximo da costa do Pacífico da ilha de Honshu, na fronteira entre as províncias de Shizuoka e de Yamanashi. Vulcão Tunguharua (Equador) Ash rises from Ecuador's Tunguharua volcano, south of Quito July 15, 2006. Ecuador's Tungurahua volcano spewed ash, gases and molten rocks on Friday, forcing authorities to evacuate four nearby villages after the crater registered its most volatile activity since a 1999 eruption. (Xinhua/Reuters Photo) Vulcão Etna (Itália) Etna, vulcão do sul da Itália situado na costa oriental da Sicília. Possui 3.323 m de altitude e é o vulcão ativo mais alto da Europa. A montanha tem a forma de um imenso cone irregular. Em 1947, a atividade vulcânica se renovou, com a aparição de duas novas crateras. Em 1971, 1981, 1983 e 1992, ocorreram também erupções. distribuição dos vulcões ativos na Terra: associada principalmente à regiões tectonicamente ativas, como as fronteiras entre placas tectônicas. Vulcões e tectônica de placasVulcões e tectônica de placas ERA MESOZÓICA: • maior atividade vulcânica conhecida do planeta: • abrangeu toda Bacia Sedimentar do Paraná, cerca de 1 milhão de km2; Vulcanismo no BrasilVulcanismo no Brasil • seqüência de derrames de lavas basálticas; • ausência de materiais piroclásticos; • espessuras de até 1.800 metros; • origem associada à fendas de grandes extensões e profundidades da crosta (geóclases). ERA CENOZÓICA: Período Terciário: as regiões sul, sudeste e parte do centro- oeste do Brasil foram afetadas por atividades vulcânicas: • em Lajes (Santa Catarina); • Jacupiranga, São Sebastião, Ipanema (São Paulo); • Poços de Caldas, Araçá (Minas Gerais); • Itatiaia, Mendanha, Tinguá, Cabo Frio (Rio de Janeiro); • Iporá (Goiás), entre outras; Período Quaternário: vulcanismo responsável pela formação de diversas ilhas no Atlântico brasileiro, com idades que variam de 11,8 até 1,7 milhões de anos: • Fernando de Noronha; • Trindade; • Rochedos de São Pedro e São Paulo; • Abrolhos, etc. Magma ���� resfriamento e solidificação no interior da crosta ���� rochas intrusivas ou plutônicas. • Pluton: corpos de rochas ígneas consolidadas em PlutonismoPlutonismo • Pluton: corpos de rochas ígneas consolidadas em regiões profundas da crosta. A exposição de rochas plutônicas dá-se por levantamentos crustais (epirogênese ou orogênese), seguidos da ação erosiva milenar. • Rocha encaixante: rocha pré-existente que encerra o corpo ígneo. Variadas em tamanho, formas, relação com as rochas encaixantes: • Formas concordantes: corpos que obedecem a estrutura geológica das rochas encaixantes. Formas das intrusões dos Formas das intrusões dos plutonsplutons estrutura geológica das rochas encaixantes. Localizam-se paralelamente à estratificação ou xistosidade. Ex: sil. • sil: corpos extensos e pouco espessos de forma tabular paralelo à estratificação ou xistosidade. Formas discordantes: cortam discordantemente as estruturas geológicas pré-existentes. Ex: dique, neck, batólito. • dique: forma tabular discordante preenchendo fendas abertas em rochas pré-existentes. Variam de centímetros a dezenas de metros de largura e podem ter comprimentos de dezenas de metros de largura e podem ter comprimentos de vários quilômetros. • neck: forma cilíndrica, vertical, com diâmetro que varia de alguns metros até 1500m. Antigas adutoras, chaminés de antigos vulcões. • batólito: grandes massas contínuas de rochas ígneas que afloram em áreas maiores do que 100 km2. Esquema ilustrando os diversos tipos de corpos ígneos intrusivos. Rochas ígneasRochas ígneas Magma resfriamento Rochas ígneas resfriamento e solidificação Texturas das rochas ígneasTexturas das rochas ígneas Textura: feição da rocha que representa as condições de cristalização de seus constituintes minerais, e compreende: os tamanhos dos grãos minerais; as formas dos grãos; o grau de minerais; as formas dos grãos; o grau de cristalização e, a maneira na qual os grãos individuais intercrescem. Tamanho dos grãos minerais: está ligado a velocidade de resfriamento do magma e pode variar desde dimensões microscópicas até à alguns metros: rochas vulcânicas cristalizam-se rapidamente o que conduz à formação de rochas de granulação fina cujos grãos minerais muitas vezes não podem ser vistos à olho nu;minerais muitas vezes não podem ser vistos à olho nu; rochas plutônicas cristalizam-se lentamente de forma que os minerais podem desenvolver-se e ordenar-se com o longo tempo de resfriamento do magma, produzindo uma rocha de granulação média a grossa com grãos visíveis à olho nu. Texturas produzidas pelo tamanho dos grãos minerais: Afanítica: textura de granulação fina cujos constituintes não podem ser vistos à olho nu; Fanerítica: textura de granulação média a Fanerítica: textura de granulação média a grossa onde os grãos minerais podem ser vistos à olho nu; Porfirítica: textura onde ocorrem grãos cristais bem formados (fenocristais) imersos em uma rocha de granulação fina, chamada matriz. Outras texturas: Vesicular: textura caracterizada pela presença de cavidades pequenas deixadas pela expansão de gases, após seu desprendimento (Ex: pedra pome); Basalto vesicular (notar a diferença de dimensão das vesículas de acordo com velocidades de arrefecimento diferenciadas). Local: Ponta Furada, Ilha do Faial, Açores. Outras texturas: Piroclástica: textura de uma rocha constituída de material piroclástico; Vítrea: textura de rocha ígnea com grãos não visíveis à Vítrea: textura de rocha ígnea com grãos não visíveis à olho nu, de aspecto vítreo. Textura Descrição Local de cristalização Interpretação Pegmatítica Grãos minerais bastante grosseiros Intrusiva e/ou extrusiva Cristalização de magmas extremamente fluídos Fanerítica Grãos minerais visíveis à olho nu Intrusiva e/ou extrusiva Resfriamento relativamente lento: usualmente ocorrem em intrusivas, mas podem ocorrer no resfriamento lento do centro de espessos derrames Afanítica Grãos minerais não visíveis à olho nu Intrusiva e/ou extrusiva Resfriamento relativamente rápido: usualmente ocorrem em extrusivas, mas podem ocorrer na superfície de intrusivas ou em margens de plutons Porfirítica Alguns minerais grosseiros envoltos por Intrusiva e/ou extrusiva Duas razões de resfriamento: fenocristais solidificados mais lentamente (profundidade?) que a Porfirítica grosseiros envoltos por massa de minerais finos extrusivasolidificados mais lentamente (profundidade?) que a massa envolvente, finamente granulada Vitrofirítica Alguns minerais grosseiros envoltos por uma massa vítrea Intrusiva e extrusiva Duas razões de resfriamento: uma lenta, em profundidade, para formar os fenocristais e, outra muito rápida, na superfície para formar a massa vítrea Vítrea Massa vítrea, sem minerais formados Extrusiva Resfriamento extremamente rápido, na superfície Vesicular Porosa, esponjosa Extrusiva Resfriamento rápido, na superfície, com o desprendimento de gases Piroclástica Fragmentos de materiais piroclásticos Extrusiva Erupções explosivas Traduzido de LUDMAN, A. & COCH, N. 1982. Pela cor: Félsicas: rochas de cores claras produzidas por minerais como feldspatos potássicos, feldspatos plagioclásios e Classificação das rochas ígneasClassificação das rochas ígneas como feldspatos potássicos, feldspatos plagioclásios e quartzo; Máficas: rochas de cores escuras produzidas por grande quantidade de minerais ferromagnesianos. Por teor de sílica: ácidas > que 66% de SiO2; intermediárias entre 52 e 66% de SiO2; básicas entre 45 e 52% de SiO ;básicas entre 45 e 52% de SiO2; ultrabásicas < que 45% de SiO2. Por seus constituintes minerais: Diagrama de Streckeisen. plata.uda.cl/.../geologiageneral/ggcap04a.htm Rochas de composição basáltica: basaltos e gabros: minerais principais: plagioclásio cálcico, piroxênio, olivina e pouco quartzo. Rochas de composição granítica: granitos e riolitos: Principais rochas ígneasPrincipais rochas ígneas minerais principais: quartzo,feldspato potássico, plagioclásio sódico, e biotita. Composição granítica (félsica) Composição intermediária Composição basáltica (máfica) Texturas comuns Rocha Vulcânica (Extrusiva) RIOLITO ANDESITO BASALTO Afanítica Rocha Plutônica (Intrusiva) GRANITO DIORITO GABRO Fanerítica Exemplos de rochas plutônicas: granito, diorito, gabro, peridotito (da esquerda para direita, de cima para baixo). Principais tipos de rochas e texturas vulcânicas (da esquerda p/ a direita) riolito e andesito com textura porfirítica afanítica e basalto com textura vesicular afanítica. LUDMAN LUDMAN A. & COCK, N.K. A. & COCK, N.K. Physical geologyPhysical geology. McGraw. McGraw--Hill Book Hill Book Company. Company. USA, 1982.USA, 1982. GASS, GASS, L.G.L.G. etet al.al. Vamos compreender a TerraVamos compreender a Terra. . AlmedinaAlmedina. . Coimbra, Portugal, 1984.Coimbra, Portugal, 1984. LEINZ, V. & AMARAL, LEINZ, V. & AMARAL, S.E.S.E. Geologia geralGeologia geral. Nacional. São Paulo, . Nacional. São Paulo, Referências bibliográficasReferências bibliográficas LEINZ, V. & AMARAL, LEINZ, V. & AMARAL, S.E.S.E. Geologia geralGeologia geral. Nacional. São Paulo, . Nacional. São Paulo, 1980.1980. MACHADOMACHADO, , F.B.F.B. etet alal. . Enciclopédia Multimídia de Minerais. [onEnciclopédia Multimídia de Minerais. [on-- line].ISBN: 85line].ISBN: 85--8908289082--1111--33 Disponível na Internet via WWW. Disponível na Internet via WWW. URL: URL: http://www.rc.unesp.br/museudpmhttp://www.rc.unesp.br/museudpm TEIXEIRA, W. TEIXEIRA, W. etet al. al. Decifrando a TerraDecifrando a Terra. Nacional. São Paulo, . Nacional. São Paulo, 2008.2008.
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