1-ciclo Das Rochas - Rochas Igneas.pdf

ROCHAS

O que é uma rocha? • Termo utilizado para descrever uma associação de minerais (consolidados) que, por diferentes motivos, geológicos acabam ficando unidos. Rocha: aglomerado de um ou mais minerais. As rochas costumam ser analisadas e classificadas segundo o critério genético (isto é origem), que por sua vez está relacionado aos diferentes ambientes de formação.

Elas podem ser formadas por processos ENDÓGENOS (interior da terra) ou EXÓGENOS ( em condições superficiais):

As rochas são classificadas tradicionalmente em três categorias por sua gênese:

• 1) ígneas;

- intrusivas (plutônicas) - extrusivas (vulcânicas)

• 2) sedimentares; detriticas, químicas, biológicas • 3) metamórficas ; foliadas / não foliadas

Tres clases de rochas

Para entender a terra

Ciclo das Rochas

Distribuição e abundância • Em extensão, as rochas sedimentares predominam, mas em volume são as rochas ígneas e metamórficas as mais abundantes.

80 70 60

ígneas

50 40 30 20 10 0

sedime ntares metamó rficas

1.- ROCHAS IGNEAS

Rochas Ígneas ou Magmáticas Ignis refere-se aquilo tem origem no fogo • As rochas ígneas são definidas como as que são formadas por meio do resfriamento de magmas, sendo consideradas como rochas primárias, possui origem líquida. São formadas em altas temperaturas, a partir de matéria mineral fundida em grandes profundidades. A energia formadora das rochas ígneas é o calor interno da Terra, que produz o magma. O resfriamento dos magmas pode ocorrer tanto na superfície quanto no interior da Terra.

Formação das Rochas Ígneas

Piroclásticas

Extrusiva Intrusiva Porfirítica partially crystalline

INTRUSIVAS

Granito

Gabro

EXTRUSIVAS

Riolito

Basalto

O Magma – massa fluido-pastosa de Si e O (material rochoso fundido) temperaturas 700 a 1200 C – + parte sólida, correspondendo a minerais já cristalizados e eventuais fragmentos de rocha – + cátions sem posição definida [ > % Ca, Fe+2/+3, Mg, Na, K, Al, Ti e < % P, Mn + traços (ppm ou ppb); – + voláteis: H2O, CO2, CO, H2, N2, S2, SO3, HCl, H2S, dissolvido na parte líquida •

A importância dos voláteis está ligada ao abaixamento da T° de fusão, à diminuição da viscosidade (rompem as ligações Si-O) e à formação de minerais economicamente importantes.

Características do magma • Temperatura : ~ 600°C a 1200°C • A % de SiO2 é variável e interfere nas características e no comportamento do magma: (tetraedros de sílica Si O4) • A viscosidade do magma depende: – Temperatura

> T°  < Viscosidade

– Composição

> SiO2  > Viscosidade

– Voláteis > voláteis  < Viscosidade – Pressão > P  > Viscosidade

• Mantendo-se o Vol magma constante, se P e T° aumentam simultaneamente  < viscosidade (T° é mais influente)

Origem do magma (locais de ocorrência de rochas ígneas)

Seção esquemática da crosta / manto (astenosfera / litosfera), indicando a localização dos sítios formadores de magmas no modelo de Tectônica de Placas.

Características do magma felsicos

intermediarios

maficos

Magma Source: Partial Melting Hypothetical Solid Rock: Intermediate Composition

Mineral

Temperature = 500°C

Melting Temp

A (Mafic)

1200°C

B (Int)

1000°C

C (Felsic)

800°C

Magma Source : Partial Melting Mineral

Intermediate Magma (All Minerals Melt)

Melting Temp

A (Mafic)

1200°C

B (Int)

1000°C

C (Felsic)

800°C

Temperature = 1400°C

Magma Source : Partial Melting Mineral

Temperature = 900°C

Melting Temp

A (Mafic)

1200°C

B (Int)

1000°C

C (Felsic)

800°C

Magma

Magma Separates

Felsic

Mineral

Remaining Rock:

More Mafic Temperature = 900°C

Melting Temp

A (Mafic)

1200°C

B (Int)

1000°C

C (Felsic)

800°C

Magma

Bottom Line on Partial Melting Partial Melting produces a magma that is more felsic than the parent rock Rock Ultramafic Mafic Intermediate Felsic

Magma from Partial Melting Mafic Intermediate Felsic (more) Felsic

Composição química das rochas ígneas: A partir de milhares de análises químicas de rochas, observou-se que há 2 "picos" de freqüência para SiO2 = 53% (em basaltos) e 73% (em granitos). Isso é coerente com observações de campo e com os 2 grandes tipos de crosta (continental e oceânica).

Mas há vários outros tipos de rochas ígneas: POR QUÊ EXISTEM TANTOS TIPOS DE ROCHAS

ÍGNEAS? • Hipótese 1: diferentes tipos de rochas se originam de um mesmo magma, por meio de diferenciação magmática  seqüências de rochas vulcânicas com variação composicional + intrusões estratificadas)

• Hipótese 1: EXPERIMENTOS COM VÁRIAS MISTURAS DE SILICATOS, SIMULANDO OS DIVERSOS AMBIENTES PARA UMA CÂMARA MAGMÁTICA, VISANDO COMPREENDER A DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA (Ocorre porque diferentes minerais se cristalizam com diferentes temperaturas) CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA

(Série de Bowen)

Hipótese 1

CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS OU ÍGNEAS A classificação pode ser: Em função da gênese: INTRUSIVAS (ou plutônicas) = Grãos variam de 1mm a 1cm – Apresentam textura fanerítica (minerais visíveis a olho nu) -Equigranular: minerais do mesmo tamanho -Inequigranular: minerais de tamanhos diferentes EXTRUSIVAS (ou vulcânicas) = grãos < 1mm Apresentam textura afanítica(minerais não visíveis a olho nu). Lavas ou pirocláticas. Em função da composição química: Basicamente estão presentes 6 grupos de silicatos – feldspatos, quartzo, olivinas, piroxênios, anfibólios, micas, com quantidades subordinadas de magnetita, ilmenita e apatita.

A % dos minerais essenciais é o critério básico para classificação das rochas ígneas.

Fig. 5.4

• •

Classificação de Rochas Ígneas Plutônicas

(baseada em Streckeisen,1976 e LeMaitre, 1989 in Hibbard,M.J. 1995. Petrography to petrogenesis. Pub. Prentice-Hall Inc, New Jersey)

afanitica

Texturas de rochas ígneas.

faneritico

porfiritico

Igneous Textures Crystalline

Groundmass

Porfirítica fenocristais

Phenocrysts

Porphyritic texture Big crystals Small crystals

Granito

vidro

Obsidiana

Glassy

pegmatitico

vesicular

piroclastico

Igneous Textures - Pyroclastic/Fragmental

Made of rock fragments rather than crystals

Igneous Composition Mafica, ex. basalto

Félsica, ex. riolito

Exemplos de rochas Ígneas

Exemplos de rochas Ígneas

granodiorito

diorito

tonalito

granito

granito

granito

granito

granito

granito

Modos de Ocorrência de Rochas Ígneas

Modos de Ocorrência de Rochas Ígneas CORPOS INTRUSIVOS MENORES

DIQUES • Geometria tabular • Discordante da rocha encaixante • geralmente rochas afaníticas básicas ou alcalinas • Dimensões variadas (espessura e comprimento) • São formados quando o magma invade as rochas encaixantes através de falhas ou fraturas. • Ocorrem isoladamente ou como enxame de diques

Modos de Ocorrência

Dique de basalto subvertical cortando rochas proterozóicas do Estado do Rio de Janeiro

Modos de Ocorrência

Diques graníticos cortando dobras em rochas metamórficas

Modos de Ocorrência CORPOS INTRUSIVOS MENORES

SILLS • Geometria tabular • Concordante com a rocha encaixante (paralela à estratificação ou bandamento) • geralmente rochas afaníticas básicas

• Dimensões variadas (espessura e comprimento), porém com espessura constante • Ocorrem geralmente em níveis rasos da crosta, onde o peso das rochas sobrepostas é menor

Modos de Ocorrência

Sill de rocha básica contendo disjunção colunar

Modos de Ocorrência CORPOS INTRUSIVOS MENORES

LACÓLITOS • Forma de cogumelo • Ocorre o arquamento das rochas superpostas • geralmente formado por rochas mais viscosas que basaltos

Outros: Necks vulcânicos, Facólitos e Lopólitos

Modos de Ocorrência CORPOS INTRUSIVOS MAIORES

BATÓLITOS e STOCKS: - Corpos intrusivos discordantes de grandes dimensões com formas irregulares - Cristalizam-se a grandes profundidades -Representam as câmaras magmáticas alimentadoras de vulcões que se cristalizaram lentamente -Compreende rochas de granulação grossa (geralmente granítica) -Ricos em veios pegmatíticos nas bordas

Disjunção Colunar Padrão de fraturamento regular (em geral 6 faces) gerado pela contração do magma durante o rápido resfriamento em derrames e corpos ígneos tabulares.

Columnar Structures

Igneous Dike

Xenólito

Lava Tubes