Magmatismo e rochas magmáticas

Magmatismo e rochas magmáticas
Hélder Giroto Paiva
Escola Portuguesa do Lubango
O ciclo litológico
Definição de magma
 Material de origem profunda formado por uma mistura
complexa de silicatos fundidos, entre 800 e 1500 º C,
com uma percentagem variável de gases dissolvidos
podendo ainda conter substâncias sólidas.
Localização das zonas onde ocorrem rochas
ígneas
 Os magmas ocorrem em geral, em locais onde se verifica
uma grande actividade tectónica:
 Cristas médio-oceânicas (locais de divergência de placas)
 Zonas de subducção (locais de convergência de placas)
 Hot-spots (existentes no interior das placas)
Magmas
Ambientes tectónicos que levam à
ocorrência de magmas
Cristas médio – oceânicas
(Limites divergentes)
Ambientes tectónicos que levam à
ocorrência de magmas
Convergência entre
uma placa oceânica e
uma placa oceânica
(exemplo: Filipinas).
Convergência entre
uma placa oceânica e
uma placa continental
(exemplo: Andes).
Convergência entre
uma placa continental e
uma placa continental
(exemplo: Himalaias).
Ambientes tectónicos que levam à
ocorrência de magmas
 Hot spots
Composição e classificação de
magmas
Constituição química dos magmas
Silício;
Alumínio;
Ferro;
Magnésio;
Cálcio;
Potássio;
Que vêm expressos sob a forma de
óxidos
Tipos de magmas
Magmas basálticos
 Originam-se a partir das rochas do manto





(peridotito);
O periodotito tem uma composição
semelhante à do basalto, mas com maior
riqueza em minerais ferromagnesianos;
São expelidos principalmente nos riftes e
pontos quentes;
Ao nível dos riftes, a subida dos magmas
relaciona-se com correntes ascendentes de
materiais provenientes do periodotito;
Nos pontos quentes, ascendem plumas quentes
oriundas do manto profundo, mesmo da zona
de separação entre o manto e o núcleo;
Os pontos quentes são fontes de magma
responsáveis pela extrusão de grande
quantidade de basalto, podendo constituir ilhas
como as do Hawai.
Intrusão de um
magma de
composição basáltica
Ascensão de magma
a temperaturas
elevadas
Fusão dos minerais
ferromagnesianos do
peridotito do manto
Magmas andesíticos
 Formam-se em especial nas
zonas de subducção de uma
placa oceânica sob uma placa
continental;
 Relacionam-se com zonas
altamente vulcânicas, tais
como os Andes;
 A composição destes magmas
depende da quantidade e da
qualidade do material do fundo
oceânico subductado;
 Este material inclui água que a
temperaturas elevadas e sob
pressões variáveis facilita a
fusão dos materiais, originando
magmas com composições
diversas.
Magmas riolíticos
 Formam-se a partir da fusão parcial
das rochas constituintes da crosta
continental;
 Durante a fusão das rochas
continentais, os gases concentram-se
no magma;
 A água faz baixar o ponto de fusão
dos minerais, no entanto a baixas
pressões esse efeito deixa de se
verificar, isto é, em zonas próximas
da superfície.
 Estes tendem a ser muito ricos em
gases, resultando da fusão das rochas
da crosta continental ricas em água e
dióxido de carbono.
Tipos de magmas
Ambientes tectónicos com diferentes
tipos de magmas
Cristalização e diferenciação dos
magmas
Exemplo:
Magmas basálticos
Basaltos
Origina 2
tipos de
rochas
Gabros
Como é que a partir do mesmo magma se
formam diferentes tipos de rochas?
Então:
Durante o processo de arrefecimento do magma, quer a temperatura
quer a pressão vão diminuir, ocorrendo um processo de cristalização da
matéria mineral.
Junto à superfície ou perto
dela – o arrefecimento é mais
rápido devido às elevadas
diferenças de temperatura e
pressão.
Muitas substâncias não
chegam a cristalizar.
Assim:
Em profundidade – o
arrefecimento é mais lento
devido às poucas diferenças
de temperatura e pressão.
Ocorre a formação
sequencial de minerais, com
composição química
definida.
Concluindo…
Verifica-se ainda…
A matéria magmática residual, isto é, a parte do magma que
não cristalizou, possui composição química diferente do
magma original.
Quais os processos que levam
a este fenómeno de
diferenciação magmática?
Diferenciação magmática
Diferenciação
magmática
Cristalização
fraccionada
Diferenciação
gravítica
Assimilação
magmática
Mistura de
magmas
Cristalização fraccionada
Formação de minerais
Diferenciação Gravítica
Durante a consolidação do magma, os cristais podem-se separar do
líquido remanescente …
Podendo um mesmo magma
original formar rochas diferentes
Por diferenças de
densidade.
Diferenciação Gravítica
 Os minerais vão-se depositando mais acima ou na base da
câmara magmática, dependendo da densidade dos mesmos.
Se os cristais são mais densos ou menos densos do que o líquido residual,
deslocam-se para o fundo ou para o cimo da câmara magmática, respectivamente.
Essa separação ocorre por acção da gravidade.
Assimilação magmática
Um magma pode reagir com as rochas encaixantes por onde vai
passando, provocando a fusão dessas rochas.
O material rochoso fundido vai
ser adicionado ao magma –
ocorre a assimilação, pelo que a
composição química do magma
inicial pode ser alterada.
As rochas resultantes da consolidação deste magma vão reflectir a
assimilação verificada.
Mistura de magmas
O magma basáltico pode ascender e ao encontrar magmas
graníticos ocorre mistura dos dois, resultando um magma de
características intermédias.
Este processo ocorre junto às cinturas orogénicas e resulta
da contaminação entre magmas diferentes
Minerais
Minerais
 Numa rocha magmática existem diversos minerais
Os minerais
 A formação dos minerais está relacionada com o
arrefecimento e solidificação do magma:
 Se for lento, formam-se cristais observáveis
macroscopicamente.
 Se for rápido, os cristais que se formam normalmente apenas
podem ser observados microscopicamente.
Cristalização
 Factores que condicionam a cristalização:
 A presença de água
 A agitação do meio em que se encontram os componentes do
magma
 O tempo
 O espaço disponível
 A temperatura e pressão
De acordo com as condições, podem desenvolver-se ou não
cristais, mais ou menos desenvolvidos.
Os cristais
 O que são cristais?
 Cristal - Sólido homogéneo de matéria mineral que, sob condições favoráveis de
formação, pode apresentar superfícies planas e lisas, assumindo formas geometricamente
regulares.
 Tipos de cristais
 Euédricos - quando o mineral é totalmente limitado por faces bem desenvolvidas.
 Subédricos - quando o mineral apresenta faces parcialmente bem desenvolvidas.
 Anédricos - quando o mineral não apresenta qualquer tipo de faces.
 Matéria amorfa ou vítrea - Sólido caracterizado pela ausência de ordenação interna
(as unidades básicas encontram-se dispostas de forma aleatória).
Isomorfismo e Polimorfismo
 Isomorfismo
Minerais com a mesma estrutura cristalina e diferente
constituição química : Os átomos podem substituir-se uns aos
outros (Ex. as plagioclases da Série de Bowen)
 Polimorfismo
Minerais que apresentam a mesma constituição química e
diferente estrutura cristalina (Ex. diamante e a grafite)
Características das rochas
magmáticas
Características das rochas magmáticas
Classificação das
rochas
magmáticas
Cor
Composição
química e
mineralógica
Textura
Cor
 A cor de uma rocha está relacionada com a existência de
minerais mais abundantes na sua composição.
 Minerais félsicos
 Minerais máficos
Minerais
félsicos.
Minerais
máficos.
Minerais Félsicos
 Minerais como quartzo, feldspatos (ortoclase e plagióclase) e
moscovite são minerais de cores claras e pouco densos,
chamando-se minerais félsicos (feldspato + sílica).
Moscovite
Moscovite
Quartzo
Ortóclase
Minerais Máficos
 A biotite, as piroxenas, as anfíbolas e a olivina, pelo facto de
serem ricas em ferro e em magnésio, apresentam cores
escuras e são designadas por minerias máficos (magnésio e
ferro)
Olivina
Piroxena
Biotite
Cor
 Tendo em conta as proporções relativas em cada um destes
grupos de minerais, é possível classificar as rochas quanto à
sua cor.
Rochas claras, ricas
em minerais
félsicos e pobres
em minerais
máficos.
Rochas de cor
intermédia, nas quais os
minerais félsicos e
máficos ocorrem em
proporções idênticas
Rochas escuras, ricas em
minerais
ferromagnesianos.
Rochas
Minerais félsicos e máficos
Leucocratas
Predominam os minerais félsicos
Mesocratas
A percentagem de minerais
félsicos e máficos é semelhante
Melanocratas
Predominam os minerais máficos
Textura
 Aspecto exterior das rochas;
 Resulta das dimensões, da forma e do arranjo dos minerais
constituintes;
 É determinada pela viscosidade e pelo tempo de
arrefecimento do magma.
Textura
 De acordo com o grau de cristalinidade dos constituintes das
rochas, pode adoptar-se a seguinte classificação para as
diferentes texturas.
 Textura fanerítica
 Textura afanítica
 Vítrea
Textura fanerítica
 As dimensões dos cristais possibilitam a observação a olho nu
pois são relativamente desenvolvidos e têm mais de 1 mm de
diâmetro.
 Resulta de um arrefecimento do magma muito lento em que
a matéria mineral se organiza formando cristais
desenvolvidos.
Granito
Gabro
Diorito
Textura fanerítica
 Textura granulosa
 Os cristais assemelham-se a grãos. Se o magma consolidar em
profundidade, todos os minerais cristalizam em condições
semelhantes e o desenvolvimento de uns é condicionado pelo
desenvolvimento dos outros.
Textura fanerítica
 Textura porfiróide
 Vulgarmente chamada de “dente de cavalo”. Existência de uma
fase, durante a subida, em que o magma se encontra mais fluido,
permitindo o desenvolvimento de cristais maiores de feldspato
que se situam numa massa granulosa constituída pelos restantes
minerais
Textura fanerítica
 Textura pegmatítica
 Com a existência de espaço e cristalização lenta, dá-se o
crescimento de todos os cristais que se apresentam bastante
desenvolvidos, se no magma houver abundância de gases, este
torna-se mais fluido e movimenta-se ao longo das fendas das
rochas encaixantes.
Textura afanítica
 Arrefecimento rápido que permite a cristalização de todos os
minerais embora de pequeníssimas dimensões ou então
forma-se pequenas porções de massa não cristalizada.
Riólito
Andesito
Basalto
Textura afanítica
 Textura pofírica
 Possui na maior parte das vezes dois tempos de cristalização.
Alguns formam-se numa fase inicial e apresentam-se mais
desenvolvidos (fenocristais), enquanto o resto forma-se
posteriormente adquirindo uma um aspecto de massa cristalina
ou mesmo vítrea.
Tipos de minerais das rochas
magmáticas
Tipos de minerais
Minerais
Essenciais (Minerais cuja presença
confere características à rocha e
determina a sua designação)
Acessórios (Minerais que não
afectam o aspecto fundamental da
rocha, que ocorrem em quantidades
diminutas e que só são observáveis ao
microscópio )
Minerais essenciais
Ortóclase
Quartzo
Moscovite
Plagióclases
Minerais essenciais
Piroxena
Anfíbola
Biotite
Olivina
Minerais acessórios
Malaquite
Apatite
Rútilo
Turmalina
Composição química e
mineralógica
Composição química e mineralógica
O composto químico que predomina nas rochas
magmáticas é o silício, que normalmente, vem expresso em
percentagens do respectivo óxido – SiO2
É com base na
percentagem relativa de
SiO2, que se classificam as
rochas magmáticas.
Composição química e mineralógica
Exemplos de rochas ácidas
Granito
Riólito
Exemplos de rochas de composição
intermédia
Diorito
Andesito
Exemplos de rochas básicas
Basalto
Exemplo de rocha ultrabásica
Peridotito
Diversidade de rochas magmáticas
Diversidade de rochas magmáticas
Ambientes magmáticos
Paisagens graníticas
Paisagens Basálticas
Bibliografia
 Hyndman, Donald W. (1985), Petrology of igneous and




metamorphic rocks, 2.ª ed, McGraw-Hill.
Blatt, Harvey and Robert Tracy, (1996) Petrology, 2.ª ed.,
Freeman.
Grotzinger, J., Siever, R., Jordan, T., Press, F. (2009),
Understanding Earth. 5th Edition. New York: W.H. Freeman and
Company.
Teixeira,W, Toledo, M., Fairchild, R., Taioli,F. (2001),
Decifrando a Terra, USP e Oficina de Textos, São Paulo.
Dias, A., Guimarães, P., Rocha, P., (2008), Biologia e Geologia
11º ano, Areal Editores, Porto.
Obrigado pela Atenção
Hélder Giroto Paiva