Aula 05 E 06 - Rochas Igneas.pdf

Aula 04 e 05

Rochas Ígneas

Lecture Slides prepared by Bill Dupré • Peter Copeland Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company

Rochas Ígneas

Fig. 5.1

Classificação Textural • Intrusivas: cristalizada a partir do resfriamento de um magma no interior da crosta; p.ex. granito, gabro

Classificação Textural • Extrusiva: cristalizada a partir de um rápido resfriamento de lava ou material piroclástico expelido.

Fig. 5.3

As rochas extrusivas incluem: • Rochas cristalizadas a partir de lavas • Rochas formadas de material piroclástico, i.e. fragmentos de magma expelidos no ar.

Fig. 5.2

Table. 5.1

Composição e classificação • Química: p.ex. % SiO2 • Mineralogia: p.ex. –Félsica –Intermediária –Máfica –Ultramáfica

Fig. 5.4

Rocha ígnea félsica: rocha rica em minerais com alto conteúdo de sílica e baixo ferro e magnésio. Exemplos:

Granito Riolito

Rocha ígnea máfica: Rocha ígnea rica em minerais com baixo conteúdo de sílica e alto conteúdo em ferro e magnésio. Exemplos:

Gabro Basalto

Rochas ígneas intermediárias: Rochas com composição intermediária entre as félsicas e máficas. Exemplos

Granodiorite Dacito Diorito Andesito

Rochas Ultramáficas: conteúdo de sílica muito baixo e com alto conteúdo de minerais máficos. Exemplo:

Peridotite

Félsica Granite Rhyolite

Table. 5.2

Intermediária Granodiorite Diorite Dacite

Andesite

Máfica Gabbro Basalt

Como os magmas se formam? Quando há fusão das rochas total ou parcial.

Quando as rochas se fundem? Quando a rocha excede o ponto de fusão de um mais minerais presentes em sua composição.

Fusão Parcial Ocorre quando minerais se fundem em temperaturas menores e outros minerais de alta temperatura permanecem cristalizados. (magma + minerais)

O que controla a temperatura de fusão dos minerais? Pressão Conteúdo de água Composição da rocha

Fatores que afetam a fusão de minerais/rochas • Pressão: Aumento da pressão eleva o ponto de fusão • Conteúdo de água: Aumento do conteúdo de água diminui o ponto de fusão. • Composição: Minerais félsicos fundem em temperaturas menores do que os máficos.

Table 5-3

A formação da câmara magmática Fusão Parcial

Magma menos denso

Fusão Parcial

A formação da câmara magmática

Magma rises

Less dense magma

Partial melting

A formação da câmara magmática

Magma preenchem a câmara magmática

Ascenção do magma

Magma menos denso

Fusão Parcial

A formação da câmara magmática

Diferenciação magmática É o processo por quais rochas de várias composições surgem de um mesmo magma parental.

Diferenciação magmática Ocorre porque diferentes minerais cristalizam em diferentes temperaturas. (i.e., inverso da fusão parcial)

Cristalização Fracionada O processo no qual os minerais que cristalizam com o resfriamento do magma são segregados do líquido remanescente.

Série de Bowen Sequência experimental de cristalização de minerais a partir do resfriamento de um magma máfico.

Série de Bowen

Fig. 5.5

Evidência de cristalização fracionada

Fig. 5.5

Evidência de cristalização fracionada

Fig. 5.5

A cristalização fracionada de um magma basáltico (máfico) pode gerar um magma granítico (félsico) ?

A cristalização fracionada de um magma basáltico (máfico) pode gerar um magma granítico (félsico) ?

Sim, mas não na quantidade presente na crosta!

Fig. 5.5

Idéias modernas da diferenciação magmática

Fig. 5.6

Idéias modernas da diferenciação magmática 1. Fusão parcial gera magma de composição específica.

Fig. 5.6

Idéias modernas da diferenciação magmática 1. Fusão parcial gera magma de composição específica. 2. Resfriamento produz minerais e acomodamento no fundo da câmara. Fig. 5.6

Idéias modernas da diferenciação magmática 3. Magma basáltico rompe a câmara provocando turbulência.

Fig. 5.6

Idéias modernas da diferenciação magmática 3. Magma basáltico rompe a câmara provocando turbulência. 4. Cristais são misturados e depositados nas paredes da câmara. Fig. 5.6

Idéias modernas da diferenciação magmática 3. Magma basáltico rompe a câmara provocando turbulência.

Fig. 5.6

4. Cristais são misturados e depositados nas paredes da câmara 5. Mistura de dois magmas produz um magma intermediário

Fusão parcial e a origem dos magmas Fusão parcial do manto superior: e.x. centro de expansão em limite divergente

Magmas máficos

Fusão parcial e a origem dos magmas Fusão parcial do manto superior: ex. centro de expansão em limite divergente Fusão parcial de rxs sedimentares e máficas da litosfera: ex. zonas de subducção

Magmas máficos

Magmas intermediários

Fusão parcial e a origem dos magmas Fusão parcial do manto superior: ex. centro de expansão em limite divergente Fusão parcial de rxs sedimentares e máficas da litosfera: ex. zonas de subducção. Fusão parcial de rxs na crosta continental

Magmas máficos Magmas intermed. Magmas félsicos

Ascenção magmática: criando espaço para a intrusão • Entrada forçada em peq. fraturas. • Arqueamento das rxs sobrejacentes. • Quebra e absorção de grande blocos das rxs. sobrejacentes (xenólitos) • Fusão das rxs. ao redor (rx. encaixante)

Ascenção do magma gerando fraturas

Fig. 5.8

Arqueamento

Fig. 5.8

O magma funde as rxs. encaixantes

Fig. 5.8

…mudando sua composição

Fig. 5.8

Grande blocos são parcialmente fundidos e são preservados (xenólitos)

Fig. 5.8

Tipos de estruturas ígneas intrusivas e extrusivas

Fig. 5.7

Plútons Grandes corpos ígneos formados em profundidade na crosta terreste (1-100 km3)

Tipos de Plútons • Batólito: Intrusão discordante, maciço e com no mínimo 100 km2 . • Stock: Intrusão discordante, maciço e menor do que100 km2 . • Dique: Intrusão discordante tabular • Soleira: Intrusão concordante tabular

Soleira

Dique Fig. 5.9

Fig. 5.9

Soleira

Fig. 5.9

Fig. 5.9

Dique Fig. 5.9

Granite Pegmatite

Fig. 5.10

Onde os magmas se formam? • Limite de placas divergentes • Limites convergentes • Plumas mantélicas/pontos quentes (hot spot)

Plate Divergence e.g. Mid-Atlantic Ridge

Fig. 5.11

Arco de Ilha Subducção oceânicaoceânica

Fig. 5.11

Subducção placa continental

Fig. 5.11

Hot Spot ex., Hawaii Yellowstone

Fig. 5.11

Geração de magmas em limites de placas divergentes • Astenosfera funde-se parcialmente (Peridotito) ascendendo. Este material sofre fusão por descompressão formando um magma máfico.

Geração de magmas em limites de placas divergentes • Parte desse magma resfria-se e cristaliza como gabro na câmara magmática • Outra parte intrude como um enxame de diques. • Estes diques basálticos ao entrarem em contato com a água ficam bem caracterizados: lava almofadadas.

Fig. 5.13

Fig. 5.13

Fig. 5.13

Fig. 5.13

Geração de magma em placas convergentes • Subducção arrasta a litosfera oceânica, incluindo os sedimentos saturados em água.

Geração de magma em placas convergentes • A liberação de volatéis diminui o ponto de fusão das rochas no manto. • isto causa uma indução de fusão por fluido e gerando magma basáltico. • Que na ascenção por diferenciação magmática passa a ter uma composição intermediária.

Fig. 5.14

x Fig. 5.15

Mudanças composicionais no magmas

Table. 5.2