Séries Magmáticas

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Séries Magmáticas – Definição: 
O conceito de séries magmáticas remete a um conjunto de rochas que se distinguem no campo 
e que compartilham características mineralógicas e químicas, mostrando nos diagramas de 
variação composicional, numa relação genética entre as rochas mais primitivas e as rochas 
mais evoluídas. 
 
Temos como séries principais: 
▪ Alcalina 
▪ Subalcalina: 
▪ Toleítica 
▪ Calcoalcalina 
▪ Shoshonitica 
 
 
Termodinâmica da Cristalização Magmática 
▪ O destino de um elemento durante a cristalização magmática está relacionado a sua 
concentração no magma e a natureza dos retículos estruturais que este possa se formar 
▪ Os elementos Litófilos restantes são os que não substituem os elementos de maior 
importância porque existe uma grande diferença nos raios iônicos e nas cargas iônicas 
 
Basalto – Definição: 
➢ Rocha ígnea de granulação fina, afanítica, isto é, os cristais não são vistos a olho nu, 
podendo ainda conter grandes quantidades, ou ser constituído de vidro (material 
amorfo). Esta rocha é constituída principalmente de plagioclásio e piroxênio, e em 
muitos casos de olivina. Como minerais acessórios, encontram-se principalmente 
óxidos de ferro e titânio. 
➢ A definição mais simples de um basalto é: rocha ígnea máfica de granulação fina 
composta essencialmente de augita + plagioclásio cálcico. 
 
▪ Magma 
▪ Extrusiva: Basalto [Possuem composição química igual 
▪ Intrusiva: Gabro mas se diferem em relação a granulometria] 
▪ Estudos 
▪ Dados geofísicos 
▪ Xenólitos: Inclusões em rochas ígneas durante a colocação e erupção do 
magma. Fragmento de rocha que é envolvido por uma rocha maior 
durante o desenvolvimento. 
▪ Petrologia experimental 
 
 
 
 
Origem de Fusão 
▪ Manto → Normalmente 
▪ Astenosférico 
▪ Litosférico 
▪ Crosta inferior → Ocorre em alguns casos 
▪ Aumento de temperatura → Basalto rico 
▪ Alívio de pressão confinante → Basalto pobre 
▪ Variação na quantidade de fluido → Rico/Pobre, vai depender do processo de 
subducção. 
 
Os minerais serão desidratados aumentando os fluidos no sistema e diminuindo a temperatura 
de fusão do manto. 
 
Basalto tipo MORB: Geralmente ocorrem como fluxo de lavas, provavelmente como 
consequência de seu baixo conteúdo em voláteis e relativamente baixa viscosidade. 
Fonte: Fusão parcial do manto. 
 
Diversidade de basaltos: 
▪ Diferentes fontes no manto; 
▪ Diferentes porcentagens de fusão parcial; 
▪ Cristalização fracionada; 
▪ Contaminação crustal. 
 
Séries Magmáticas 
▪ Basalto subalcalino (toleítico) e alcalinos; 
▪ Magma primário basáltico: 
▪ Formados em profundidade; 
▪ Basalto: 
▪ Rocha vulcânica mais abundante da Terra; 
▪ Teor de SiO2 em média de 48 e 52%; 
▪ Mineralogia Ca-plagioclásio e clinopiroxênio (augita e diopsídio); 
 
 
 
 
 
Magma primário: 
 
Magma primário basáltico critérios: 
Número de magnésio: 
100 × 𝑀𝑔
(𝑀𝑔+𝐹𝑒)
 
 
Mg# 66 – 75 → tem que estar entre estes valores p/ ser caracterizado como magma primário 
 
Maior teor de Mg 
Teor de Cr > 1000 ppm 
Teor de Ni > 400 – 500 ppm 
 
→OBS: Ambientes mantélicos apresentam em grande proporção elementos calcófilos. 
 
Petrologia Experimental 
▪ Toleítico (Subalcalino) 
▪ 25 – 45% (muita fusão parcial) 
▪ Pouca profundidade 
▪ Alcalino 
▪ 0,5 – 25% (pouca fusão parcial) [Motivo pelo qual existem 
▪ Alta profundidade minerais máficos como Mg e Fe] 
 
Diferença Petrográfica 
 
→OBS: Minerais de forma anédrica indicam formação tardia. 
 
 
Norma CIPW 
Três tipos de basaltos podem ser reconhecidos com base no seu grau de saturação em sílica. 
▪ Quartzo-hiperistênio normativo 
▪ Quartzo toleítico 
▪ Olivina-hiperistênio normativo 
▪ Olivina toleítico 
▪ Nefelina normativa 
▪ Basalto alcalino 
Série Magmática – Toleítica 
 
▪ Mostra um trend com fonte enriquecida em ferro nos estágios iniciais de diferenciação 
▪ Enriquecimento inicial em ferro, resultado da separação da olivina 
▪ Tem baixo teores de potássio, de elementos incompatíveis e de ETR. 
▪ Ocupa uma posição proximal ao arco de ilha 
▪ Menor profundidade e maior quantidade de fusão parcial. 
Série Magmática – Calcio-alcalino 
▪ O trend da série cálcio-alcalino corta diretamente o diagrama AFM, como consequência 
da depressão em ferro dos líquidos residuais dada a cristalização inicial de oxido de 
ferro. 
▪ Supressão do enriquecimento em ferro (Fe2O3 + FeO) devido a cristalização precoce dos 
óxidos de Fe – Ti. 
▪ Cristalização precoce de óxidos porque o ambiente é relativamente oxidante, uma vez 
que é saturado em H2O. 
Shoshonítica; 
Características geoquímicas: 
▪ Associadas geograficamente a série cálcio-alcalina; 
▪ Em transição desta última; 
▪ Se caracteriza pelo seu alto conteúdo em potássio; 
▪ Empobrecida em Al, Ca, Ti, Zr e elementos terras raras; 
▪ Abundancia em minerais como sanidina, leucita, biotita, flogopita; 
▪ Margem continental ativa; 
▪ Arcos insulares; 
Ambientação: 
Característica 
Séries 
Margem de Placa Intra –Placa 
 
Convergente Divergente Oceânica Continental 
Alcalina X X X 
Toleítica X X X X 
Calcio – alcalina X 
 
 
Basaltos: 
▪ Anfibólios não são comuns em basaltos pois são estáveis em baixa pressão e 
temperaturas acima de 1100ºC. 
▪ Quando existem são muito particionados 
▪ As cadeias de ilhas são invariavelmente mais jovens do que a crosta oceânica em que 
estão. 
▪ As partes inferiores dos edifícios vulcânicos se acredita ser formada predominantemente 
por basalto toleítico, enquanto as partes superiores são basalto alcalinos enriquecidos 
em Na e K, e em comparação com MORB tem concentrações superiores de Fe, Ti, Ba, 
Zr, e os elementos terras raras. 
▪ A sua composição é compatível com a mistura de material do manto. 
▪ MORB – Depletado em Ba, Th, K e ETRL 
▪ Maior La/Yb do que sua fonte mantélica 
▪ Subducção: 
▪ Andesito 
▪ Depletado em Nb e Ta (retenção em minerais refratários – óxido de 
titânio). 
▪ Invasão de líquidos de desidratação da placa subductada. 
▪ OIB 
▪ Enriquecido em elementos incompatíveis 
▪ Th, U, Ce, Zr, Hf, Nb, Ta e Ti 
▪ Reciclagem da antiga crosta oceânica 
▪ Zr/Nb < 10. 
▪ OIB e MORB: Múltiplos ciclos de convecção, ascensão e subducção 
Basaltos - Evolução: 
Magma primário Toleítico: 
Basalto (gabro) → andesito (diorito) → dacito (granodiorito) → riolito (granito) 
 
Magma primário Alcalino basáltico: 
Álcali olivina basalto (álcali olivina gabro) → tefrito (nefelina monzonito) → fonolito 
(nefelina sienito), ou de álcali olivina basalto (álcali olivina gabro) → havaiito (monzodiorito) 
→ mugeuarito (monzonito) → traquito (álcali sienito). 
Basaltos OIB: 
▪ Mais viscoso que o MORB 
▪ Mais enriquecido em Nb e Ta 
▪ Fonte: Manto enriquecido 
▪ Havaí: 
▪ Olivina toleiíto – Fe–Rich quartzo toleiíto – álcali basalto. 
 
 
 
OIB Alcalino: 
▪ Subsaturado – produto final da diferenciação: fonolitos com nefelina (são mais comuns) 
▪ Toleíticas (Islândia) 
▪ Medianamente alcalino – sobressaturado de ascensão 
▪ Fortemente alcalino potássico – subsaturado 
▪ Sobressaturado – diferenciação final: riolito alcalino 
 
Série Alcalina: 
▪ Os feldspatos possuem a composição intermediária entre sílica e feldspatóides e, 
portanto, podem coexistir tanto com minerais de sílica quanto com feldspatóides. 
▪ Para um magma de composição de NaAlSi3O8, a cristalização de albita (um feldspato; 
NaAlSi3O8) é mais estável do que a de quartzo (SiO2) e nefelina (um feldspatóides; 
NaAlSiO4) separados. 
▪ Isto é, uma barreira térmica de feldspatos separa as composições saturada e subsaturada 
em sílica. 
▪ Devido a mesma razão, os feldspatóides e ortopiroxênios são incompatíveis. Isto é, as 
rochas originadas dos magmas da série alcalina não possuem minerais de sílica e 
ortopiroxênio, como quartzo e hiperstênio. 
▪ Si/Al alta 
▪ Piroxênio sódico (egirito – NaFeSi2O6) 
▪ Anfibólio sódico 
▪ Si/Al baixa▪ Nefelina (NaAlSiO4) 
▪ Leucita (KAlSi2O6) 
Rochas Equíriticas: Deficiência em alumina (Na2O + K2O > Al2O3). Desta forma o alumínio 
não é suficiente para o consumo de todo o Na e K na produção de feldspatos e micas, sobrando 
(Na e K) que é incorporado aos minerais máficos sódicos, egirina (clinopiroxênio) e riebeckita 
(anfibólio). 
Rochas Miasquíticas: Deficiência em sílica para o consumo total de Na e K na formação dos 
feldspatos (Na2O + K2O > 1/6 SiO2). Desta forma ocorrerá a formação de minerais deficientes 
em sílica: nefelina, leucita e sodalita. 
Rochas Agpaíticas: Deficiencia em sílica e alumínio. Ocorrerão os dois casos anteriores, 
com a formação de minerais máficos sódicos e feldspatóides: egirina, riebeckita, nefelina, 
leucita e sodalita.