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Classificação das rochas ígneas Uso de parâmetros petrográficos A nomenclatura das rochas ígneas • Está fundamentada em três modalidades de observação: • Observações petrográficas qualitativas (ex: presença ou ausência de quartzo) • Dados petrográficos quantitativos (ex: a % de quartzo na rocha) • Composição química da rocha (ex: % peso de SiO2 da rocha: rochas ácidas, básicas, intermediárias e ultrabásicas) Logo, classificação = análise textural • A classificação de rochas ígneas é baseada principalmente em: 1. critérios texturais, principalmente a granulometria (observações qualitativas) – aula introdutória do Marcos 2. composição mineralógica quantitativa • subordinadamente na textura específica, composição química, gênese, modo de ocorrência etc. Critérios Quantitativos • minerais máficos vs. minerais félsicos: • índice de cor (M’): corresponde à soma dos minerais máficos e minerais acessórios (M’), não incluindo muscovita, apatita e carbonatos primários (Le Maitre, 2002) Exemplos: Leucocrática/Félsica (10%<M < 35%) Mesocrática/Máfica (35% < M < 65%) Holomelanocrática/Ultramáfica (M > 90%) • A maioria das rochas encontradas no campo se encaixa na categoria leucocrática e uma parte na categoria mesocrática, havendo apenas poucos exemplos de rochas da categoria melanocrática e ultramáfica • Muitos autores utilizam os termos leucocrático, mesocrático e melanocrático no sentido qualitativo e comparativo, e não quantitativo (%), como por exemplo: “a amostra A é mais leucocrática do que B”. Gabro Sienito Tonalito Sienogranito A classificação da IUGS • Criada para unificar e simplificar a nomenclatura das rochas ígneas – até ~1925 havia na literatura mais de 1500 nomes de rochas ígneas e vários sistemas de classificação) • Composição mineralógica quantitativa e a granulometria semiquantitativa como critérios de classificação. – Rochas que pertencem a uma categoria, de mesmo nome, podem ter mais de uma gênese. • Com este conceito básico, a IUGS apresentou uma nomenclatura de classificação descritiva de rochas ígneas (Streckeisen, 1976), conhecida popularmente como diagrama de Streckeisen (ou QAPF) • Os nomes a serem adotados foram definidos de acordo com os encontrados na literatura. • É particularmente utilizada para rochas com M’< 90 – Rochas ultramáficas têm sistemas de classificação próprios Os diagramas QAPF: Rochas plutônicas Ou M’ Os diagramas QAPF: Rochas vulcânicas Diagrama Q-A-P simplificado: rochas plutônicas (uso em campo) Diagrama Q-A-P simplificado: Rochas vulcânicas Diagrama QAP: rochas nos campos nos 10 e 10* M<10% = anortosito M>10% e Plag >An50 = gabro M>10% e Plag <An50 - diorito M < 90% Classificação das rochas ultramáficas (M>90%) Classificação simplificada das rochas ultramáficas (M>90%) (uso em campo) 15,4 25,8 18,8 28,8 35,9 37,6 26,4 22,2 24,3 26,9 25,6 23,0 29,7 35,5 21,5 25,4 28,9 30,9 31,3 26,1 50,0 47,6 42,9 24,0 36,5 28,6 33,4 23,0 17,5 23,9 7,8 2,6 6,8 10,1 5,6 7,9 10,5 20,1 18,0 12,8 Tr Tr 0,2 1,2 3,4 9,8 0,1 Tr 0,7 0,7 0,5 Tr Tr 1,5 2,2 0,2 0,8 0,4 0,1 0,1 Tr 0,1 0,3 0,6 1,4 TR 0,2 0,3 0,2 0,1 Tr 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,4 0,5 Tr 0,3 0,1 0,3 0,5 Tr Tr 0,2 0,4 0,2 Tr Tr Tr 0,1 0,2 0,1 17 27 20 33 38 41 30 29 33 35 55 49 47 27 39 31 37 30 24 31 28 24 33 40 23 28 33 41 43 34 9,0 3,6 8,6 11,7 6,1 8,4 11,2 23,9 25,8 23,1 Tabela 4.3 - Análises modais das rochas do Granitóide Tourão (em média 1600 pontos por amostra) Obs: Qz (quartzo); Pl (plagioclásio); Kf (feldspato potássico); Bt (biotita); Anf (anfibólio) Tit (titanita); Ep (epídoto); All (allanita); Op (opacos); Ac (acessórios: apatita, zircão, clorita, mica branca etc. % dos minerais na rocha: Análise Modal Modal qualitativa x quantitativa • Qualitativa: moda por visada: • Dividir lâmina em 10 partes sequenciadas, sem superposição • Em cada parte: examinar 4 quadrantes • Média de 40 medições = moda Precisão ~5% Modal qualitativa x quantitativa • Quantitativa: contagem de pontos • Divisão da lâmina em n partes conforme granulação • Em geral conta-se de 1000 a 2000 pontos Q PAA+P M Q Fácies Tourão (anf-bt-Mzg) Fácies Tourão (bt. Mzg) 10 20 10 10 20 30 40 60 35 65 90 50 As normas e os cálculos normativos • A norma de uma rocha indica sua mineralogia teórica calculada a partir da análise química utilizando-se minerais hipotéticos (normativos) com composições padrões (apenas anidros) • A mais utilizada é a norma CIPW (Cross, Iddings, Pirsson, Washington), idealizada para basaltos: minerais normativos em % peso • Problema: não são diretamente comparáveis com as modas (% em volume), particularmente para minerais densos (mt, ilm) – Saída: as normas podem ser convertidas para % volume dividindo a % peso de cada mineral normativo por sua densidade e recalculando para % • Normas em % moleculares (Niggli, Barth): coincidem melhor com a moda • “com excesso de SiO2”, ou seja, supersaturada em sílica: contém quartzo normativo • “em equilíbrio”, isto é, saturada em sílica: contém enstatita (hiperstênio) normativa • “com déficit de SiO2”, ou insaturada em sílica: contém nefelina normativa • O cálculo de uma norma pode ser comparado a um exercício de contabilidade: • Possibilita avaliar o “orçamento” em termos do teor de SiO2 associado a cada mineral presente na rocha e, com isso, determinar se a composição da rocha está: Minerais normativos O cálculo da norma de uma rocha ígnea • Análise química em base livre de voláteis • Transformação da análise em número de mols de cada óxido por 100 g de rocha (i.e. obter as proporções moleculares) – Lógica: divisão de uma sacola de frutas: é mais útil conhecer o número de frutas do que o peso delas Pesos moleculares Os minerais normativos • Próxima etapa é a combinação de óxidos relevantes em proporções prescritas para recalcular o número de mols de cada mineral normativo que pode ser formado a partir da análise química da rocha • Ex: albita NaAlSi3O8 = Na2O.Al2O3.6SiO2 – Na2O, Al2O3 e SiO2 precisam ser combinados nas proporções molares 1:1:6 para formar o mineral • Os “minerais” na norma são calculados em uma ordem predefinida (de baixo para cima na figura abaixo), sendo a quantidade definida pela disponibilidade do constituinte menos abundante • Os óxidos mais abundantes como Al2O3 e principalmente SiO2 precisam ser divididos entre os diversos minerais normativos • O SiO2 é o último a ser alocado, e a norma precisa de ajustes se seu teor for muito pequeno (rochas insaturadas em sílica) 1º ajuste 2º ajuste • Este procedimento reflete com fidelidade o que acontece na natureza, e a menção do quartzo, da enstatita (hiperstênio) e/ou nefelina normativa serve como medida quantitativa útil da condição da rocha em termos de saturação em sílica • É importante observar que a olivina e nefelina somente entram na norma quando ocorre um déficit de sílica. Portanto, quartzo e olivina , bem como enstatita e nefelina (e obviamente quartzo e nefelina) nunca poderão aparecer juntos em uma norma (lembrar dos diagramas de fase) • Obs: a presença de córindon normativo ocorre quando o Al2O3 disponível excede o necessário para formar feldspatos. Indica rochas com alto teor de Al2O3 (peraluminosas) Exercício – calcular as normas a partir da análise química de uma rocha • SiO2 – 56,9% (em peso) • TiO2 – 0,75 • Al2O3 – 19,7 • Fe2O3 – 2,8 • FeO+MnO – 2,2 • MgO – 1,31 • CaO – 2,36 • Na2O – 7,95 • K2O – 5,45 • P2O5 – 0,18 • Soma - 99,6 Apêndice B: Gill – Rochas e Processos Ígneosμ > 0,5 μ < 0,5