Aula7 Cristal FG

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Estabilidade Mineral e 
Diagrama de Fases 
Cap. 11 
Klein & Dutrow 
Diagrama de fases: 
 
Descreve a estabilidade de um ou mais componentes de um 
sistema em função de diferentes variáveis 
 
Os Diagramas de Fases são métodos gráficos para representar 
as relações entre P, T e composição. 
 
São as chaves para interpretar a gênese e história evolutiva de 
um mineral, rocha 
 
Descreve a cristalização de um mineral 
Estabilidade mineral e diagramas de 
fases 
Diagrama de fases: 
 
Descreve a estabilidade de um ou mais componentes de um 
sistema em função de diferentes variáveis 
 
Fase? 
 
Estabilidade? 
Estabilidade mineral e diagramas de 
fases 
Diagrama de fases: 
 
Descreve a estabilidade de um ou mais componentes de um 
sistema em função de diferentes variáveis 
 
Fase? 
R: Qualquer parte da matéria que é homogênea e fisicamente 
separável de outra fase no sistema 
 
Estabilidade? 
R: Habilidade de se manter inalterado. Uma fase que se 
mantém inalterável dentro de determinadas varíaveis (P e T) 
Estabilidade mineral e diagramas de 
fases 
Estabilidade mineral e diagramas de 
fases 
Diagrama de fases: 
 
Descreve a estabilidade de um ou mais componentes de um 
sistema em função de diferentes variáveis 
 
Fase: Qualquer parte da matéria que é homogênea e 
fisicamente separável de outra fase no sistema 
 
Estabilidade: Habilidade de se manter inalterado. Uma fase que 
se mantém inalterável dentro de determinadas varíaveis (P e T) 
 
EQUILÍBRIO? 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
3. Isso acontece de forma sequencial, muitas vezes com 
sobreposição de um mineral sobre o outro 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
3. Isso acontece de forma sequencial, muitas vezes com 
sobreposição de um mineral sobre o outro 
4. Minerais que envolvem soluções sólidas mudam de composição 
conforme o resfriamento do magma 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
3. Isso acontece de forma sequencial, muitas vezes com 
sobreposição de um mineral sobre o outro 
4. Minerais que envolvem soluções sólidas mudam de composição 
conforme o resfriamento do magma 
5. O magma muda de composição conforme aumenta o 
resfriamento e cristalização de minerais 
 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
3. Isso acontece de forma sequencial, muitas vezes com 
sobreposição de um mineral sobre o outro 
4. Minerais que envolvem soluções sólidas mudam de composição 
conforme o resfriamento do magma 
5. O magma muda de composição conforme aumenta o 
resfriamento e cristalização de minerais 
6. Minerais que cristallizam na sequência de refriamento 
dependem da T e da composição do magma 
 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
1. Magmas passam de um estado líquido pra sólido (cristalização) 
durante seu refriamento, dentro de uma variação de P e T 
2. Vários minerais cristalizam durante essa variação de T; o 
número de minerais aumenta com a diminuição de T 
3. Isso acontece de forma sequencial, muitas vezes com 
sobreposição de um mineral sobre o outro 
4. Minerais que envolvem soluções sólidas mudam de composição 
conforme o resfriamento do magma 
5. O magma muda de composição conforme aumenta o 
resfriamento e cristalização de minerais 
6. Minerais que cristallizam na sequência de refriamento 
dependem da T e da composição do magma 
7. Pressão, e pressão de voláteis podem afetar a critalização de 
minerais durante o refriamento 
 
Comportamento de cristalização de 
magmas 
Diagramas unitários (1C) 
Componente = SiO2 
Diagramas unitários (1C) 
Componente = Al2O3 
Diagramas binários (2C) 
Plagioclase 
Liquid 
Liquid 
plus 
Plagioclase 
• Os campos em azul são 
apenas uma fase 
• Qualquer ponto nestes 
campos representam uma 
composição 
 
• O campo em branco são 
duas fases 
• Qualquer ponto neste 
campo representa um 
composição composta por 
duas fases 
Diagramas binários (2C) 
• Liquidus: composição da fusão está em equilíbrio com uma fase 
cristalina; líquido+poucos cristais 
 
• Solidus: composição de uma fase cristalina está em equilíbrio 
com a fusão; cristais+pouco líquido 
Diagramas binários (2C) 
Sistema com solução sólida completa 
• Líquido inicial em a 
Diagramas binários (2C) 
Cristalização em equilíbrio 
a = An60 + Ab40 
 
• Líquido inicial em a 
 a = An60 + Ab40 
 
• Sólido em c 
 c = An88 + Ab12 
 
Diagramas binários (2C) 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
• Líquido + cristal 
 d = An48 + Ab52 
 
• Cristal + líquido 
 f = An80 + Ab20 
 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
• Líquido + cristal 
 g = An20 + Ab80 
 
• Cristal + líquido 
 h = An60 + Ab40 
 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
• Líquido + cristal 
 g = An20 + Ab80 
 
• Cristal + líquido 
 h = An60 + Ab40 
 
Mesma composição do 
líquido inicial a 
 
Fusão em equilíbrio com 
cristalização alcançam 
equilíbrio máximo 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
 
Mesma composição do 
líquido inicial a 
 
Fusão em equilíbrio com 
cristalização alcançam 
equilíbrio máximo 
 
Fusão em equilíbrio com 
cristais = 0 
 
Cristais com composição 
constante 
 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
Cristalização em equilíbrio 
Plagioclásio reage continuamente com o líquido, até cristais 
alcançarem composição do líquido inicial. Neste ponto, a 
cristalização já terá alcançado 100% de cristais, e zero de fusão 
Composição e 
aparências dos 
cristais 
Diagramas binários (2C) 
Cristalização sem equilíbrio com líquido – fracionada 
A composição do plagioclásio e do líquido mudam com a 
diminuição da T, e o cristal formado deixa de interagir com o 
líquido para encontrar um equilíbrio 
 
Composição e 
aparência dos 
cristais 
plag é zonado!!! 
An
77 
An
77 
An
68 
Cristalização fracionada 
Cristalização sem equilíbrio com líquido – fracionada 
A composição do plagioclásio e do líquido mudam com a 
diminuição da T, e o cristal formado deixa de interagir com o 
líquido para encontrar um equilíbrio 
Cristais zonados 
Diagramas binários (2C) 
Cristalização em equilíbrioDiagramas binários (2C) 
Cristalização em equilíbrio 
 
Diagramas binários (2C) 
Eutético 
CaMgSi
2
O
6
 + CaAl
2
Si
2
O
8 
Solidus 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
Diagramas binários (2C) 
Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
A última gota de líquido a cristalizar nesse sistema binário possui 
composição do eutético. 
A fusão em equilíbrio é o oposto da cristalização em equilíbrio. Assim, a 
primeira fusão de qualquer mistura de Di e An deve ter a composição do 
eutético 
Diagramas binários (2C) 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
Sistema Eutético 
Ponto Eutético: ponto de mais baixa T na liquidus, em 
que a cristalização de dois sólidos e a composição do 
líquido estão em equilíbrio 
 
 
Temperatura Eutética 
Cristalização Eutética 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Sistemas Binários (2C) 
 
Exemplo: Diopsídio – Anortita (sem solução sólida) 
Texturas 
correspondentes 
 
Textura ofítica (ripas de plagioclásio 
englobando piroxênio tardio) 
Textura subofítica (Px englobado os 
plagioclásios tardios) 
Diagramas binários (2C) 
Exemplo: Albita – Ortoclásio (solução sólida com eutético) 
Sistemas Binários (2C) 
Exemplo: Albita – Ortoclásio (solução sólida com eutético) 
Sistema não 
hidratado 
Exemplo: Albita – Ortoclásio (solução sólida com eutético) 
Sistema 
hidratado 
Exemplo: Albita – Ortoclásio (solução sólida com eutético) 
Pertitas = exsolução 
Diagramas ternários (3C) 
• Diagramas ternários 
comuns pra 
determinação de 
fusão de rochas ígneas 
• Representar a 
sequência de 
cristalização a partir 
da fusão 
Sistemas Ternários (3C) 
T 
M 
Anorthite 
Forsterite 
Diopside 
M=eutético ternário 
 
Sem solução sólida 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Isotermas 
Cotético 
Olivina+anortita 
Eutético 
Ol+An+Di 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Diagramas ternários (3C) 
Sistemas Ternários (3C) 
Existe ainda…. 
Sistemas Peritéticos Binários 
Três fases 
em equilíbrio 
Existe ainda…. 
Sistemas Peritéticos Ternários 
Existe ainda…. 
Sistemas Peritéticos Ternários 
Existe ainda…. 
Sistemas Peritéticos Ternários 
Visão oblíqua 
Isotermas