Genetic Classification of Igneous Rocks

Universidade Federal do Rio Grande
Instituto de Oceanografia
MAGMATISMO
Prof. Maristela Bagatin Silva
Objetivos
• Como e onde se formam os magmas?
• Como a diferenciação magmática pode
explicar a diversidade das rochas ígneas?
• Quais são as formas de intrusões
magmáticas?
• Como as rochas ígneas se relacionam
com a tectônica de placas?
Magma: Características e Processos
de Consolidação
O que é magma?
rocha fundida proveniente do manto e crosta
terrestre formador das rochas magmáticas
intrusivas e extrusivas
Rocha fundida (altas temperaturas: 700 até
1.200°C). Tem consistência pastosa e mobilidade
(anda devagar, média 5-16 km/h).
Onde e como os magmas se formam?
Em locais da crosta e do manto onde as
temperaturas e pressões
são suficientemente altas
para fundirem, pelo menos
parcialmente as rochas, con
água
Como os magmas se formam?
Quando rochas fundem
(ou fundem parcialmente).
Quando as rochas fundem?
Quando a temperatura excede o
ponto de fusão da rocha ou de
alguns minerais dentro da rocha
Fusão Parcial
Ocorre quando alguns dos
minerais formadores de
rocha fundem a temperaturas
menores do que outros
minerais dentro da mesma
rocha
O que controla a temperatura
de fusão dos minerais?
• Pressão: aumento da pressão eleva a
temperatura de fusão
• Conteúdo Água : aumento do
conteúdo de água diminui o ponto de
fusão
• Composição da rocha: minerais
félsicos fundem a temperaturas mais
baixas do que os minerais máficos
Temperaturas de
fusão mais altas
Temperaturas de
fusão mais baixas
Table 5-3
Constituição do Magma:
Parte líquida: material rochoso
fundido (íons: Si e O + Al, Ca, Fe,
Mg, Na, K, Mn, Ti e P)
Sólida: minerais já cristalizados ou
em cristalização + eventuais
fragmentos de rochas (xenólitos).
Gasosa (voláteis dissolvidos):
vapor de H2O (75-95 %), CO2,
SO2, CH4 (metano), N + F, Cl, B)
Câmara magmática
O MAGMA
Características do Magma
• Temperatura (650 a 1400 oC)
– T° alta: magma menos viscoso
– T° baixa: magma mais viscoso
• Teor (quantidade) de sílica
– alto: magma mais viscoso
– baixo: magma menos viscoso
• Grau de cristalinidade
– alto: magma mais viscoso
– baixo: magma menos viscoso
Mobilidade do Magma
•
•
•
•
Composição química (teor em Si)
Grau de cristalinidade
Teor de voláteis dissolvidos
Temperatura
» Viscosidade (Poisers)
Magmas Basálticos: 102 a 103 poisers.
Magmas Riolíticos: 106 a 107 poisers
A Formação da Câmara Magmática
A
Formação da
Câmara
Magmática
Partial melting
Less dense magma
Partial melting
The
Formation of
Magma
Chambers
Magma rises
Less dense magma
Partial melting
The
Formation of
Magma
Chambers
Magma pools in
magma chamber
Magma rises
Less dense magma
Partial melting
The
Formation of
Magma
Chambers
A Diferenciação Magmática
O processo pelo qual rochas de diferentes
composições podem se originar de um
magma parental uniforme
Ocorre porque diferentes
minerais cristalizam a
diferentes temperaturas
Cristalização Fracionada
É o processo por meio do
qual os cristais formados a
partir de um magma em
resfriamento são segregados
do líquido remanescente
Série de Reação de Bowen
Sequência experimental
de cristalização de
minerais à medida em que
o magma resfria
gradualmente
Bowen’s Reaction Series
Fig. 5.5
Evidencia de Cristalização
Fracionada em Palisades
Fig. 5.5
Evidencia de Cristalização
Fracionada em Palisades
Fig. 5.5
Plutonismo
Fenômenos magmáticos que ocorrem no interior da Terra
Plútons
Grandes massas ígneas formadas em profunidades na
crosta terrestre
• De acordo com a sua relação com as rochas
encamixantes podem ser:
- Plútons concordantes: obedecem a configuração das
rochas encamixantes
- Plútons discordantes: cortam a confirguração das
rochas encaixantes
Tipos de Plútons
• Batólio: corpos intrusivos maciços,
discordantes, no mínimo 100 km2
• Stock: Maciços, discordantes, <100 km2
• Dique: Tabular, discordante
• Sill ou soleira: Tabular, concordante
• Lacólito: lenticulares
Estruturas de rocha ígneas
intrusivas e extrusivas
Fig. 5.7
Formas Concordantes
Soleiras ou Sills:
extensos e tabulares
Sill
Fig. 5.9
Como se pode distinguir um sill de um
derrame de lava?
→ Não tem estrutura em forma de blocos ou
cordas, nem vesículas preenchidas.
→ São mais grossas que as rochas vulcânicas.
→ As rochas acima e abaixo mostram efeitos de
aquecimento.
→ Não cobrem derrames mais antigos ou solos
formados por derrames sucessivos.
Formas Concordantes
Lacólitos – dimensões menores do que às
de um batólito, lenticulares, se assemelham
a cogumelos.
Formas Discordantes
Diques – Formas tabulares discordantes
Dike
Fig. 5.9
Formas Discordantes
Batólitos: grandes dimensões, corpos intrusivos
maciços, discordantes, no mínimo 100 km2
Stocks: mesma caracterísitcas dos batólitos com
menos de 100 km2
Stoping Magmático
Os magmas que ascendem através
da crosta abrem espaço para si
mesmos de 3 maneiras, que podem
ser coletivamente referidos como
stoping magmático:
Stoping Magmático :
• Intrusão forçada ou abertura por
acunhamento das rochas
• Rompimento de grande blocos de
rochas
• Fusão das rochas encaixantes
O magma ascendente forma cunhas
e fratura as rochas encaixantes
sobrejacentes
Fig. 5.8
As rochas encaixantes arqueiam-se
para cima
Fig. 5.8
O magma funde as rochas
encaixantes...
Fig. 5.8
…que se misturam e mudam a
composição do magma
Fig. 5.8
O magma tambem rompe blocos da
rocha sobrejacente que afundam no
magma
xenólitos
Fig. 5.8
Onde os magmas se formam?
• Limites de Placas Divergentes
• Limites de Placas Convergentes
• Plumas do Manto/Hot Spots
Geração de Magmas em Limites de
Placas Divergentes
• Astenosfera parcialmente fundida
(Peridotito) ascende em centros de
expansão, causando fusão por
decompressão de até 15% da rocha
para formar magma máfico.
centros de limites divergentes – magmas máficos
Zona subducção - magmas intermediários
Fusão crustal - félsicos
Andesitos
Basaltos
Andesitos
Riolitos
Fusão Parcial e a
Origem dos Magmas
Fusão Parcial do manto
superior, e.g. em centros de
limites divergentes
Fusão parcial de rochas
sedimentares e litosfera
máfica, e.g. zonas de
subducção
Fusão parcial de rochas da
crosta continental
Magmas Máficos
Magmas
Intermediários
Magmas Félsicos