Aula_Complexos máfico_ultramáficos

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EVOLUÇÃO DE MAGMAS BASÁLTICOS
Ocorrência ao longo do registro geológico
Processos modificadores de magmas 
	Sistemas fechados: magmas toleíticos (ex. Skaergaard, Groenlândia)
	Sistemas abertos: MORB (Mistura de magmas) e Arco de Ilha 	 	(AFC – Assimilation Fractional Crystallization; ex. Arco de Ilha Tonga, SW Pacífico). 
Séries toleíticas vs. Séries cálcio-alcalina: fatores que controlam o trend. 
 Série toleítica: basalto toleítico andesito dacito riolito
 Série alcalina: álcali basalto traquibasalto traquito fonolito
 Série cálcio alcalina: basalto andesito dacito riolito 
Ocorrência de basaltos ao longo do registro geológico
Exemplos
	Ocorrência	Localidade	Idade
	Enxames de diques em grandes áreas	Groenlândia, Canadá e África	Principais entre 2,5 a 1,2 Ga
	Enxame de diques de Amerik	Groenlândia	3.0 Ga
	Great Dyke of Zimbabwe (dique diferenciado;480 x 6km)	África	Proterozóico
	Intrusões basálticas estratiformes e diferenciadas clássicas da literatura
	Muskox	NW do Canadá	1,2 Ga
	Stillwater	Montana	2,7 Ga
	Sudbury (Ni)	Ontario, Canadá	1,7 Ga
	Bushveld (Cu, Ni, V, Cr e Pt)	África do Sul	2,1 Ga
	Exemplos dos principais derrames basálticos
	Província	Idade (Ma)	Volume (106 km3)	Área 106 km2
	Columbia River	16	0,17	0,16
	Etiópia	25	0,35	0,75
	Deccan	66	2,6	>1,5
	Paraná - Etendeka	134-129	1,5	1,2
	Karoo	183	2,5	2
	Sibéria	248	>2,5	>1,5
	Keweenawan, USA	1095	1,3	>2
	Copermine River and Mackenzie	1267	0,2	0,1
The classical concept of a magma chamber
 where crystals nucleate, grow, and settle from the interior to chemically fractionate the residual melt.
Sistemas fechados: magmas toleíticos
(A) The classical concept of a magma chamber where crystals nucleate, grow, and settle from the interior to chemically fractionate the residual melt. 
(A )
(B )
*
Generalized section through a layered basic intrusion. 
A generalized section through a layered basic intrusion shows a funnel-shaped structure, a marginal series, which is often not layered, a main layered series, the base of which generally contains whatever ores are present, and a roof series of more evolved pegmatoidal rocks. 
Layereing in the Skaergaard (55.7 Ma; 55km2; >3.5Km espessura) intrusion, East Greenland, click to enlarge. Courtesy Dick Naslund, SUNY Binghampton
Sistemas fechados: magmas toleíticos
	
                                                 
Origin of layering
Sistemas fechados: magmas toleíticos 
Skaergaard intrusion (55km2, 55,7 Ma), Groenlândia
UBZT: Upper border zone T.
UBZα: Upper border zone alpha.
UBZβ: Upper border zone beta.
UBZγ: Upper border zone gamma.
UZc: Upper zone c.
UZb: Upper zone b.
UZa: Upper zone a.
MZ: Middle zone.
LZc: Lower zone c.
LZb: Lower zone b.
LZa: Lower zone a.
HZ: Hidden zone, which is now thought to be of small volume and similar to the MBST surrounding the pluton, which is similar to UBZT.
 
Steeply dipping marginal border series rocks on the pluton walls are shown with a fine pattern, upper border zone rocks on the pluton roof are shown with a coarse pattern. The upward thinning of LZa, LZc, and UZa and their absence from the upper border series is modified after the original schematic of McBirney (1989), though it seems realistic that these units also occur in the upper border series. They were doubtless difficult to map in the tremendously rugged terrain where they are exposed. Plag = plagioclase; Ol = olivine; Pig = pigeonite; Aug = augite; Fe-Aug = ferroaugite; Fe-Bust = ferrobustamite; Mt = magnetite; Ap = apatite. 
O Complexo Estratiforme de Bushveld, África do Sul
(65.000 km2 e 2,1 Ga)
1. Zona economicamente importante, com camadas de cromititos e níveis contendo PGE.
2. Entrada de plagioclásio cumulático
3. Nenhuma ordem sistemática, sem definir a clássica unidade cíclica
Obs.
a) As variações químicas (Mg) de bronzita e olivina indica um enriquecimento geral de Fe da base para o topo do complexo, consistente com cristalização fracionada, embora no detalhe haja numerosas inversões e grandes espessuras nas quais não está presente nenhuma variação sistemática. 
b) As diferentes zonas e unidades apresentam grandes variações na espessura nas diferentes áreas do complexo, podendo localmente estar ausentes. 
c) Elementos do grupo da platina (PGE): Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os. No complexo de Bushveld, ocorrem em sua base estratos mineralizados e enriquecidos em sulfetos contendo PGE, que juntamente com o complexo de Stillwater (estratiforme) contêm em torno 62% de reserva total de Pd, 78% de Pt e 85% Rh (Ródio).
Sistemas abertos: MORB (Mistura de magmas)
MODELO AFC (Assimilation Fractional Crystallization)
Arco contínuo acima da placa oceânica subduzida durante o Cenozóico
(Tonga-Kermadec-New Zealand volcanic arc and arc rocks in the southwestern Pacific)
Subduction Zone Studies
William P. Leeman
Keith-Wiess Geological Laboratories
Rice University 
EVOLUÇÃO DE MAGMAS BASÁLTICOS
Séries toleíticas vs. Séries cálcio-alcalina: fatores que controlam o trend. 
 Série toleítica: basalto toleítico andesito dacito riolito
 Série alcalina: álcali basalto traquibasalto traquito fonolito
 Série cálcio alcalina: basalto andesito dacito riolito 
Trends de diferenciação toleítica e cálcio alcalina
Série toleítica: basalto toleítico andesito dacito riolito
Série alcalina: álcali basalto traquibasalto traquito fonolito
Série toleítica: basalto toleítico andesito dacito riolito
Série alcalina: álcali basalto traquibasalto traquito fonolito
COMPLEXOS MÁFICOS - ULTRAMÁFICOS
INTRODUÇÃO
ROCHAS ULTRAMÁFICAS
	Definição e classificação
	Origem: magmas; cumulatos; resíduo de fusão
MAGMAS
	Lavas: Komatiítos (Barberton Mountains, África do Sul)
	Intrusões: Peridotitos (pluton na Noruega)
	 Spinifex texture  
This komatiite sample displays the characteristic "spinifex texture" defined by extremely acicular olivine phenocrysts--probably a sign of rapid crystallization from a significantly-undercooled magma. The texture is named after a type of grass which grows in South Africa in the region where komatiites were first discovered.
CUMULATOS
Modo de ocorrência
	Stocks ultramáficos ou peridotitos tipo “Alpino” ou “Orogênicos”
		- Peridotitos tipo Alpino como parte da suite Ofiolito
		- Peridotitos tipo Alpino não Ofiolíticos
2)- Camadas em complexos estratiformes. Ex. 	Skaergaard, Groenlândia.
		Magmas parentais: basálticos, andesíticos, 					nefeliníticos ou komatiíticos
3)- componente de complexos básicos alcalinos.
Oceanic lithosphere
Stocks ultramáficos ou peridotitos tipo “Alpino” ou “Orogênicos”
		 Peridotitos tipo Alpino como parte da suite Ofiolito
Petrologic classification of ophiolites 
In general, ophiolitic basalt also varies from alkali basalt or high-alumina basalt (like mid-ocean ridge basalt (MORB)) through low-alumina basalt (like island-arc tholeiite (IAT))to boninite (high-magnesian andesite) in correspondence with the petrologic variation of the underlying members
Tipos de ofiolitos
(Harzburgitos, menor lherzolitos, dunitos e cromititos)
troctolito
norito
Gabro
Anortosito
Dunito
Peridotito
Stocks ultramáficos ou peridotitos tipo “Alpino” ou “Orogênicos”
		 Peridotitos tipo Alpino não Ofiolíticos
(B) The same magma chamber encased in marginal solidification fronts within which all crystallization occurs. The chemically fractionated residual melt is trapped within the front and is normally inaccessible to extraction and eruption.
(A) The classical concept of a magma chamber where crystals nucleate, grow, and settle from the interior to chemically fractionate the residual melt.