Aula 3
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Instituto de Geociências Universidade de Brasília
Petrologia Ígnea
Aula 3: CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS IGNEAS Prof. Massimo Matteini
A classificação das rochas ígneas é uma ferramenta indispensável aos fins de sistematizar as informações , comparar rochas de diferentes regiões da Terra e para facilitar a comunicação entre os científicos. Existem diferentes critérios para a classificação das rochas ígneas: -Classificação baseada nas relações de campo -Classificação baseada na textura -Classificação baseada na mineralogia e na composição modal -Classificação baseada na composição química
Classificação baseada na relações do campo Existem três diferentes categorias de rochas:
-Rochas intrusivas o plutônicas: o magma se solidifica na crosta profunda (tipicamente faneríticas)
-Rochas extrusiva o vulcânicas: o magma se solidifica na superfície (tipicamente afaníticas)
-Rochas hipoabissais o subvulcânicas: o magma se solidifica na crosta rasa (faneríticas a afaníticas)
As rochas intrusivas podem formar distintos tipos de corpos: Corpos intrusivos rasos Pescoços vulcânicos: São condutos vulcânicos circulares o eliptcos preenchidos de lava que geralmente apresentam-se expostos após da erosão diferencial do edifico vulcânico circundante
Soleiras (sills): corpos rasos, intrusivos, tabulares concordantes com disposição horizontal no momento do emprazamento.
Diques: corpos rasos, intrusivos, tabulares discordantes com disposição subvertical a vertical no momento do emprazamento.
Lopólitos: corpos intrusivos rasos, concordante subtabulares com forma de taça e que podem atingir até dezenas de quilômetros de diâmetros.
Lacólitos: corpos intrusivos rasos, concordante subtabulares com forma de quarda-chuva e dimensões menoresque as dos lopólitos
Corpos intrusivos de media a grandes profundidade
Stocks, plugs, plutons e intrusões circulares: são corpos intrusivos geralmente com área inferior a 100 km2. Genericamente são denominados plútons o maciços. São corpos discordantes que em planta apresentam formas arredondadas, elipticas, irregulares ou poligonais (contatos por falhas)
Batólitos: são gigantescas massas rochosas magmáticas formadas por coalescência de numerosas intrusões, que podem atingir centenas de quilômetros de comprimentos e dezenas de largo
Classificação baseada na texturas das rochas A textura das rochas magmáticas é controlada por processos cinéticos, dependentes do tempo (t), que acontecem no magma, como a perda do calor, o esfriamento.
Esfriamento lento : textura fanerítica Esfriamento rápido : textura afanítica O tipo de textura es função do tipo de esfriamento do magma e porém da profundidade de consolidação do mesmo magma na crosta terrestre
Textura fanerítica Textura de uma rocha em que os componentes minerais apresentam granulação suficientemente grossa para serem reconhecidos macroscopicamente. O uso do termo fanerítica é aplicável, fundamentalmente, a rochas ígneas de granulação média-fina a grossa, como granitos e gabros, plutônicos ou hipabissais. Textura afanítica Textura micro- ou criptocristalina de uma rocha em que os componentes minerais são tão pequenos que não podem ser reconhecidos macroscopicamente. O uso do termo afanítica é aplicável, fundamentalmente, a rochas ígneas vulcânicas, micro ou criptocristalinas.
Velocidade de nucleação e crescimento de cristais como função da temperatura Idealized rates of crystal nucleation and growth as a function of temperature below the melting point. Slow cooling results in only minor undercooling (Ta), so that rapid growth and slow nucleation produce fewer coarse-grained crystals. Rapid cooling permits more undercooling (Tb), so that slower growth and rapid nucleation produce many finegrained crystals. Very rapid cooling involves little if any nucleation or growth (Tc) producing a glass.
Classificação baseada na texturas das rochas
•Rochas faneríticas •Rochas afaníticas •Rochas porfiríticas •Rochas vidrosas
Rochas faneríticas Granito
Diorito
Granito
Tonalito
Gabbro
Peridotito
Rochas faneríticas porfiríticas
Rochas afaníticas
Rochas afaníticas porfirítica Riolito
Traquito
Andesito
Basalto
Andesito
Basalto
Classificação baseada na mineralogía e na composição modal -Rochas félsicas (feldspato e silice): rochas que contem grandes proporção de feldspatos, quartzo o feldspatoides -Rochas máficas (magnesio e ferro): rochas que contem grandes proporção de minerais ferromagnesianos como olivino, piroxênios, anfibólios, biotita e Fe-Ti oxides -Rochas ultramáficas: extremamente ricas em Mg e Fe, contem sô minerais ferromagnesianos e no tem feldspatos
Indice de color: Proporção modal de mineral máfico numa rocha
Classificação modal moda: porcentagem (%) em volume dos minerais constituintes uma rocha Exemplo: uma rocha è constituída por 5 fases minerales • A = 20 vol% • B = 40 vol% • C = 10 vol% • D = 10 vol% • E = 20 vol% • qual è o ponto representativo da sua moda no diagrama ternário A-B-C?
•
A
Recalculam- se a 100 A, B, C: – AABC = A/(A+B+C)*100 = 20/70*100=29 – BABC = B/(A+B+C) *100 = 40/70*100=57 – CABC = C/(A+B+C) *100 = 10/70*100=14
•
Desenhai no diagrama ternário A-B-C os valores de AABC , BABC , CABC
B
C
X=50
X 20
Z= 3
Z=30
0
Y=
Y=20
X=50
Y
Z
Subcommission on the Systematics of Igneous rocks da International Union of Geological Sciences (IUGS) Classificação das rochas plutonicas faneríticas Q Quartzolite
Diagrama de Streckeisen
90
Quartz-rich Granitoid
ran
60
ite
90
eld
Granodiorito
Alk a
li F
Granitos
lito na To
sp a
rG
60
Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite Alkali Fs.5 Sienito 10
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5Diorite/Gabbro/
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing
Diorito/Gabbro
ito ien )S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs.Sienito
(Fo id)
(Foide) (Foide) MonzosienitoMonzodiorito
bb ro
10
Ga
A
20
Quarzo Quarzo Quarzo Monzonito Monzodiorito Sienito Sienito35 Monzonito 65 Monzodiorito90 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito
60
60
Foiditos
F
Q
Diagrama de classificação de Streckeisen para as rochas ígneas intrusivas faneríticas com porcentagem modal de Q (quarzo) + P (plagioclásio) + A (feldspato alcalino) + F (feldspatoides) > 10% (IUGS)
90
90
Quartz-rich Granitoid 60
rG
ran ite
60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk ali
Fe ld
sp a
Granitos
20
10
A
20
Quarzo Sienito
5
lito na To
Alkali Fs. Quarzo Sienite
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
Q: quartzo A: feldspato potássico, albita (An0-An5) P: plagioclásio (An5-An100) F: nefelina, leucita, sodalita
(Foide) Monzosienito
(Foide) Monzodiorito
60
( Fo id) Ga b
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
bro
10
ito ien )S ide (Fo
M = minerais máficos olivino piroxenios anfibolios Biotita accessorios se M ≥ 90 rochas ultramáficas
Quartzolite
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Granito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Granito
Q Quartzolite 90
Granodiorito
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
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Granitos
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rG ran
ite
60
20
5 10
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20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
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)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
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60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
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P
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Q Quartzolite 90
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Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
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Alk
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Fe
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Granitos
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rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
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(Foide) Monzosienito
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)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Diorito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
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Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
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10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
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90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
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ali
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Granitos
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rG ran
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20
5 10
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20
Quarzo Sienito
Sienito
35
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Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Sienito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
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Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
Anortosito
90
P 10
(Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Sienito
Q
Sienitos com fedspatóides
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
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60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
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(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
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Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
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10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q Quartzolite 90
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Fe lds pa r ali Alk
Quarzo Sienito
Quarzo Monzonito
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20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
10(Foid)-bearing Diorito/Gabbro
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(Foide) Monzodiorito
(Fo
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(Foide) Monzosienito
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P
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Sienito Monzodiorito 10 35 Monzonito 90 65 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito i de (F o
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
to
Alkali Fs. Sienito 5 A
Granodiorito
Granitos
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Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite
Rochas gabróicas
To
Gr an
ite
60
60
60 Foiditos
F Q Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Quarzo Monzonito
Quarzo Monzodiorito
20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien )S
(Foide) Monzosienito
ab bro
Sienito Monzodiorito 10 35 Monzonito 90 65 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito ide (F o
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
Quarzo Sienito
Granodiorito
Granitos
(Fo
Alkali Fs. Sienito 5 A
Alk ali Fe l ds
Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite
lito na To
pa rG
ran
ite
60
60
60 Foiditos
F
Rochas ultramáficas
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P (Foid)-bearing 10 Diorito/Gabbro
M ≥ 90 rochas ultramáfica
Rochas gabróicas
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas gabroica, composta por Plagioclásio + Piroxênio + Olivino (IUGS)
Plagioclásio Anortosito
Q
90
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
5
A
Sienito 10 35 (Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito
Quarzo Monzodiorito
Monzonito
Monzodiorito 65 (Foid)-bearing Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzonito
20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
90
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(Foide) Monzodiorito
(Fo id)
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(Foide) Monzosienito
60
(Foid)-bearing 10 Diorito/Gabbro
Olivin-gabbro (Norito)
lite
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P
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Quarzo Sienito
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Alkali Fs. Quarzo Sienite Alkali Fs. Sienito
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Granitos
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60
Rochas gabbricas
60 Foiditos
F
Rochas ultramaficas com Plagioclásio
Piroxênio
Olivino
Rochas gabróicas
Norito
Plagioclásio Anortosito
oc
bb
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ro
90
Ga
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Olivin-gabbro (Norito)
Rochas ultramaficas com Plagioclásio Piroxênio
Olivino
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas ultramáficas com porcentagem modal de Q (Quarzo) + P (Plagioclásio) + A (Feldspato alcalino) + F (Feldspatoides) < 10% (IUGS) Olivino
Rochas ultramáficas
Dunitos
90
We
Peridotitos
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lito
hr
Lherzolito
40 Olivin - Websterito Orthopiroxenitos
10
Piroxenitos 10
Websterito
Orthopiroxenio
Clinopyroxenito
Clinopiroxenio
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas ultramáficas com porcentagem modal de Q (Quarzo) + P (Plagioclásio) + A (Feldspato alcalino) + F (Feldspatoides) < 10% (IUGS) Olivino
Peridotito Dunitos
90
We
ito bu rg Ha rz
lito
hr
Lherzolito
40 Olivin - Websterito
10
10 Websterito
Orthopiroxenio
Clinopiroxenio
Tetraedro Plagioclásio: Olivina: Clinopiroxênio: Ortpiroxênio
Classificação baseada na composição geoquímica Importância da classificação geoquímica para as rochas de granulação fina (afaníticas o vidrosas) para as quais não es possível uma classificação mineralógica A classificação geoquímica não daí informação sobre os processos de formação (condições de P, T) que controlaram a composição mineralógica da rocha
Sílice (SiO2) é o principal óxido entre os constituintes das rochas magmáticas. Por isso representa o parâmetro mas comumente usado para a classificação das rochas magmáticas •
SiO2
35-78 %
•
TiO2
0,01-2 %
•
Al2O3 8-20 %
• • • • •
FeOtot 0,1-15 % MnO MgO CaO Na2O
0,01-0,5 % 0,01-20% 0,01-15 % 0,01-10 %
•
K2 O
0,01- 10 %
•
P2O5
0,01-1,5 %
conteúdo de SiO2 em peso % Ultrabásica < 45
Básica Intermediária Ácida 45 - 52 52 - 63 >63
Em geral as rochas ultrabásicas correspondem ás ultramáficas, as básicas ás máficas, as intermediaria e ácida ás félsicas
Norma CIPW Ideada a començo de 1900 por tres petrologos (Croos, Iddings, Pirsson) e um geoquimico (Washington) Calculo teorico, a partir da composição química duma rocha, da paragenesis hipotética de mineraiss ánidros representativos da rocha mesma Os minerais normativos estandard são indicados com letras itálicas Q, An, Ol, etc...e representam os términos extremos de soluções sólidas mais complexas (ex. Plagioclasa é representada na norma por An (anortita) e Ab (albita).
Quais são os benefícios da norma CIPW?
Pequenas variações na composição química das rochas no reflexam mudanças na composição mineralógica o modal. Porem uma mesma composição modal (ex. Cpx + Plag + Ol + FeTi óxidos) pode representar distintos tipos de rochas (ex. basanito, traquibasalto, basalto)
Os cálculos normativos modelizam a cristalização dum magma e ilustram bem o conceito de grau de saturação em sílice
•Rochas sobresaturada em sílice: contem Q + Hy na norma (ex. granitos) •Rochas saturada em sílice: contem Hy, mais não Q nem Ne na norma (ex. diorítos, andesitos) •Rochas subsaturada em sílice: contem Ol e possivelmente Ne na norma (ex. Basaltos, basanitos, nefelinitos)
O grau de saturação em sílice depende da relativa concentração da silice (SiO2) e os outros óxidos.
2NaAlSiO4 + 4SiO2 2NaAlSi3O8 Nefelina
quartzo
albita
Mg2SiO4 + SiO2 2MgSiO3 olivino
quartzo
piroxénio
A formula da nefelina (NaAlSiO4) pode ser escrita como Na2O – Al2O3 – 2SiO2 com uma razão SiO2/Na2O = 2 mientras que a formula da albita (NaAlSi3O8) pode ser escrita como Na2O – Al2O3 – 6SiO2 com uma razão SiO2/Na2O = 6 No caso de um magma teorico constituido por Si, Al, Na e O •Se a razão SiO2/Na2O > 6 o magma tem sufficiente SiO2 para a albita e quartzo cristalizar e define-se supersaturado em silice •Se a razão SiO2/Na2O = 6 o magma tem sufficiente SiO2 para a albita cristalizar e define-se saturado em silice •Se a razão SiO2/Na2O < 6 o magma não tem sufficiente SiO2 para a albita cristalizar e cristaliza nefelina. Este magma define-se sub saturado em silice
Índice de Alumina Saturação (IAS) Al2O3 representa o secundo constituintes mais abundantes nas rochas magmáticas e porem um bom parametro de classificação
IAS=
(Al203) molecular (CaO + K2O + Na2O) molecular
Equivale a 1 nos feldspatos e feldspatoides, uns dos minerais mais abundantes nas rochas magmáticas
IAS > 1 rochas peraluminosas com minerais ricos em Al como muscovita, cordierita, andalusita, sillimanita, coríndon; coríndon (C) na norma CIPW IAS < 1 rochas metaluminosas com piroxénio, hornblenda, biotita
Quando a relação
(Al203) molecular K2O + Na2O) molecular
< 1 rochas peralcalinas com Napiroxénios (egirina), Na-anfibólio (riebequita)
Total Alkali Silice (TAS): Diagrama de classificação para as rochas vulcânicas
Comparação entre classificação modal e química
Total Alkali Silice (TAS) Diagrama de classificação para as rochas vulcânicas 16 F o n o lit o
14 12
T e f r o - f o n o lit o
N a 2O + K 2O
10
F o n o - t e f r it o
F o id it o
8
tr a q u ia n d e s ito b a s á ltic o
T e frito B a s a n ito
6
t r a q u ia n d e s it o
T r a q u id a c it o
tr a q u ib a s á lto
A n d e s it o
4 P ic r o b a s a lt
2 0
T r a q u it o
35
40
45
B a s a lto
50
R io lito
D a c ito
A n d e s it o b a s a ltic o
55 S iO
60 2
65
70
75
16 F o n o lit o
14 12
T e f r o - f o n o lit o
N a 2O + K 2O
10
F o n o - t e fr it o
F o id it o
8
tr a q u ia n d e s ito b a s á ltic o
T e frito B a s a n ito
6
tr a q u ia n d e s it o
T r a q u id a c it o
tr a q u ib a s á lto
A n d e s it o
4 P ic r o b a s a lt
2 0
T r a q u it o
35
40
45
B a s a lto
50
R io lito
D a c ito
A n d e s it o b a s a ltic o
55 S iO
60 2
65
70
75
Na2O –2>K2O N a - T r a q u it o
B e n m o r e ito ( N a )
K - T r a q u it o
L a c ito ( K ) H a w a it o S h o s h o n it o ( K )
63
K - t r a q u i b a s á lt o
45
52
57
Na2O –2
Diagrama AFM
Diagrama de classificação SiO2 vs K2O para as rochas vulcânicas subalcalinas
Classificação dos basaltos Tetraedro basáltico normativo de Yoder & Tilley, 1962
Petrologia Ígnea
Aula 3: CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS IGNEAS Prof. Massimo Matteini
A classificação das rochas ígneas é uma ferramenta indispensável aos fins de sistematizar as informações , comparar rochas de diferentes regiões da Terra e para facilitar a comunicação entre os científicos. Existem diferentes critérios para a classificação das rochas ígneas: -Classificação baseada nas relações de campo -Classificação baseada na textura -Classificação baseada na mineralogia e na composição modal -Classificação baseada na composição química
Classificação baseada na relações do campo Existem três diferentes categorias de rochas:
-Rochas intrusivas o plutônicas: o magma se solidifica na crosta profunda (tipicamente faneríticas)
-Rochas extrusiva o vulcânicas: o magma se solidifica na superfície (tipicamente afaníticas)
-Rochas hipoabissais o subvulcânicas: o magma se solidifica na crosta rasa (faneríticas a afaníticas)
As rochas intrusivas podem formar distintos tipos de corpos: Corpos intrusivos rasos Pescoços vulcânicos: São condutos vulcânicos circulares o eliptcos preenchidos de lava que geralmente apresentam-se expostos após da erosão diferencial do edifico vulcânico circundante
Soleiras (sills): corpos rasos, intrusivos, tabulares concordantes com disposição horizontal no momento do emprazamento.
Diques: corpos rasos, intrusivos, tabulares discordantes com disposição subvertical a vertical no momento do emprazamento.
Lopólitos: corpos intrusivos rasos, concordante subtabulares com forma de taça e que podem atingir até dezenas de quilômetros de diâmetros.
Lacólitos: corpos intrusivos rasos, concordante subtabulares com forma de quarda-chuva e dimensões menoresque as dos lopólitos
Corpos intrusivos de media a grandes profundidade
Stocks, plugs, plutons e intrusões circulares: são corpos intrusivos geralmente com área inferior a 100 km2. Genericamente são denominados plútons o maciços. São corpos discordantes que em planta apresentam formas arredondadas, elipticas, irregulares ou poligonais (contatos por falhas)
Batólitos: são gigantescas massas rochosas magmáticas formadas por coalescência de numerosas intrusões, que podem atingir centenas de quilômetros de comprimentos e dezenas de largo
Classificação baseada na texturas das rochas A textura das rochas magmáticas é controlada por processos cinéticos, dependentes do tempo (t), que acontecem no magma, como a perda do calor, o esfriamento.
Esfriamento lento : textura fanerítica Esfriamento rápido : textura afanítica O tipo de textura es função do tipo de esfriamento do magma e porém da profundidade de consolidação do mesmo magma na crosta terrestre
Textura fanerítica Textura de uma rocha em que os componentes minerais apresentam granulação suficientemente grossa para serem reconhecidos macroscopicamente. O uso do termo fanerítica é aplicável, fundamentalmente, a rochas ígneas de granulação média-fina a grossa, como granitos e gabros, plutônicos ou hipabissais. Textura afanítica Textura micro- ou criptocristalina de uma rocha em que os componentes minerais são tão pequenos que não podem ser reconhecidos macroscopicamente. O uso do termo afanítica é aplicável, fundamentalmente, a rochas ígneas vulcânicas, micro ou criptocristalinas.
Velocidade de nucleação e crescimento de cristais como função da temperatura Idealized rates of crystal nucleation and growth as a function of temperature below the melting point. Slow cooling results in only minor undercooling (Ta), so that rapid growth and slow nucleation produce fewer coarse-grained crystals. Rapid cooling permits more undercooling (Tb), so that slower growth and rapid nucleation produce many finegrained crystals. Very rapid cooling involves little if any nucleation or growth (Tc) producing a glass.
Classificação baseada na texturas das rochas
•Rochas faneríticas •Rochas afaníticas •Rochas porfiríticas •Rochas vidrosas
Rochas faneríticas Granito
Diorito
Granito
Tonalito
Gabbro
Peridotito
Rochas faneríticas porfiríticas
Rochas afaníticas
Rochas afaníticas porfirítica Riolito
Traquito
Andesito
Basalto
Andesito
Basalto
Classificação baseada na mineralogía e na composição modal -Rochas félsicas (feldspato e silice): rochas que contem grandes proporção de feldspatos, quartzo o feldspatoides -Rochas máficas (magnesio e ferro): rochas que contem grandes proporção de minerais ferromagnesianos como olivino, piroxênios, anfibólios, biotita e Fe-Ti oxides -Rochas ultramáficas: extremamente ricas em Mg e Fe, contem sô minerais ferromagnesianos e no tem feldspatos
Indice de color: Proporção modal de mineral máfico numa rocha
Classificação modal moda: porcentagem (%) em volume dos minerais constituintes uma rocha Exemplo: uma rocha è constituída por 5 fases minerales • A = 20 vol% • B = 40 vol% • C = 10 vol% • D = 10 vol% • E = 20 vol% • qual è o ponto representativo da sua moda no diagrama ternário A-B-C?
•
A
Recalculam- se a 100 A, B, C: – AABC = A/(A+B+C)*100 = 20/70*100=29 – BABC = B/(A+B+C) *100 = 40/70*100=57 – CABC = C/(A+B+C) *100 = 10/70*100=14
•
Desenhai no diagrama ternário A-B-C os valores de AABC , BABC , CABC
B
C
X=50
X 20
Z= 3
Z=30
0
Y=
Y=20
X=50
Y
Z
Subcommission on the Systematics of Igneous rocks da International Union of Geological Sciences (IUGS) Classificação das rochas plutonicas faneríticas Q Quartzolite
Diagrama de Streckeisen
90
Quartz-rich Granitoid
ran
60
ite
90
eld
Granodiorito
Alk a
li F
Granitos
lito na To
sp a
rG
60
Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite Alkali Fs.5 Sienito 10
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5Diorite/Gabbro/
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing
Diorito/Gabbro
ito ien )S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs.Sienito
(Fo id)
(Foide) (Foide) MonzosienitoMonzodiorito
bb ro
10
Ga
A
20
Quarzo Quarzo Quarzo Monzonito Monzodiorito Sienito Sienito35 Monzonito 65 Monzodiorito90 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito
60
60
Foiditos
F
Q
Diagrama de classificação de Streckeisen para as rochas ígneas intrusivas faneríticas com porcentagem modal de Q (quarzo) + P (plagioclásio) + A (feldspato alcalino) + F (feldspatoides) > 10% (IUGS)
90
90
Quartz-rich Granitoid 60
rG
ran ite
60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk ali
Fe ld
sp a
Granitos
20
10
A
20
Quarzo Sienito
5
lito na To
Alkali Fs. Quarzo Sienite
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
Q: quartzo A: feldspato potássico, albita (An0-An5) P: plagioclásio (An5-An100) F: nefelina, leucita, sodalita
(Foide) Monzosienito
(Foide) Monzodiorito
60
( Fo id) Ga b
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
bro
10
ito ien )S ide (Fo
M = minerais máficos olivino piroxenios anfibolios Biotita accessorios se M ≥ 90 rochas ultramáficas
Quartzolite
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Granito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Granito
Q Quartzolite 90
Granodiorito
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q Quartzolite 90
Tonalito
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Diorito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Gabbro
Q
Monzonito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q
Sienito
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
Anortosito
90
P 10
(Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Sienito
Q
Sienitos com fedspatóides
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Granodiorito
Alkali Fs. Sienito
Alk
Alkali Fs. Quarzo Sienite
ali
Fe
lds pa
Granitos
lito na To
rG ran
ite
60
20
5 10
A
20
Quarzo Sienito
Sienito
35
(Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito Monzonito (Foid)-bearing Monzonito
Quarzo Monzodiorito 65
Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzodiorito
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien
(Foide) Monzosienito
(Fo
)S ide ( Fo
(Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
ab bro
10
60
60
Foiditos
F
Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/
90
Anortosito
P
10 (Foid)-bearing Diorito/Gabbro
Q Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Fe lds pa r ali Alk
Quarzo Sienito
Quarzo Monzonito
Quarzo Monzodiorito
20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
10(Foid)-bearing Diorito/Gabbro
id) G
ito i en
(Foide) Monzodiorito
(Fo
)S
(Foide) Monzosienito
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P
ab bro
Sienito Monzodiorito 10 35 Monzonito 90 65 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito i de (F o
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
to
Alkali Fs. Sienito 5 A
Granodiorito
Granitos
li na
Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite
Rochas gabróicas
To
Gr an
ite
60
60
60 Foiditos
F Q Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
Quarzo Monzonito
Quarzo Monzodiorito
20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
(Foide) Monzodiorito
id) G
ito ien )S
(Foide) Monzosienito
ab bro
Sienito Monzodiorito 10 35 Monzonito 90 65 (Foid)-bearing (Foid)-bearing (Foid)-bearing Syenite Monzonito Monzodiorito ide (F o
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
Quarzo Sienito
Granodiorito
Granitos
(Fo
Alkali Fs. Sienito 5 A
Alk ali Fe l ds
Alkali Fs. 20 Quarzo Sienite
lito na To
pa rG
ran
ite
60
60
60 Foiditos
F
Rochas ultramáficas
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P (Foid)-bearing 10 Diorito/Gabbro
M ≥ 90 rochas ultramáfica
Rochas gabróicas
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas gabroica, composta por Plagioclásio + Piroxênio + Olivino (IUGS)
Plagioclásio Anortosito
Q
90
Quartzolite 90
90
Quartz-rich Granitoid 60
5
A
Sienito 10 35 (Foid)-bearing Syenite
Quarzo Monzonito
Quarzo Monzodiorito
Monzonito
Monzodiorito 65 (Foid)-bearing Monzodiorito
(Foid)-bearing Monzonito
20 Qtz. Diorito/ Qtz. Gabbro
90
Ga
bb ro
(Foide) Monzodiorito
(Fo id)
ito ien
)S ide (Fo
(Foide) Monzosienito
60
(Foid)-bearing 10 Diorito/Gabbro
Olivin-gabbro (Norito)
lite
10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Sienito
5Diorite/Gabbro/ Anortosito P
to oc Tr
Quarzo Sienito
Ga bb ro
Fe lds pa r
20
Alk
ali
lito
Alkali Fs. Quarzo Sienite Alkali Fs. Sienito
Granodiorito
Granitos
na To
Gr an
ite
60
Rochas gabbricas
60 Foiditos
F
Rochas ultramaficas com Plagioclásio
Piroxênio
Olivino
Rochas gabróicas
Norito
Plagioclásio Anortosito
oc
bb
Tr
ro
90
Ga
i tol te
Olivin-gabbro (Norito)
Rochas ultramaficas com Plagioclásio Piroxênio
Olivino
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas ultramáficas com porcentagem modal de Q (Quarzo) + P (Plagioclásio) + A (Feldspato alcalino) + F (Feldspatoides) < 10% (IUGS) Olivino
Rochas ultramáficas
Dunitos
90
We
Peridotitos
ito Ha
rzb
urg
lito
hr
Lherzolito
40 Olivin - Websterito Orthopiroxenitos
10
Piroxenitos 10
Websterito
Orthopiroxenio
Clinopyroxenito
Clinopiroxenio
Diagrama de classificação para as rochas ígneas faneríticas ultramáficas com porcentagem modal de Q (Quarzo) + P (Plagioclásio) + A (Feldspato alcalino) + F (Feldspatoides) < 10% (IUGS) Olivino
Peridotito Dunitos
90
We
ito bu rg Ha rz
lito
hr
Lherzolito
40 Olivin - Websterito
10
10 Websterito
Orthopiroxenio
Clinopiroxenio
Tetraedro Plagioclásio: Olivina: Clinopiroxênio: Ortpiroxênio
Classificação baseada na composição geoquímica Importância da classificação geoquímica para as rochas de granulação fina (afaníticas o vidrosas) para as quais não es possível uma classificação mineralógica A classificação geoquímica não daí informação sobre os processos de formação (condições de P, T) que controlaram a composição mineralógica da rocha
Sílice (SiO2) é o principal óxido entre os constituintes das rochas magmáticas. Por isso representa o parâmetro mas comumente usado para a classificação das rochas magmáticas •
SiO2
35-78 %
•
TiO2
0,01-2 %
•
Al2O3 8-20 %
• • • • •
FeOtot 0,1-15 % MnO MgO CaO Na2O
0,01-0,5 % 0,01-20% 0,01-15 % 0,01-10 %
•
K2 O
0,01- 10 %
•
P2O5
0,01-1,5 %
conteúdo de SiO2 em peso % Ultrabásica < 45
Básica Intermediária Ácida 45 - 52 52 - 63 >63
Em geral as rochas ultrabásicas correspondem ás ultramáficas, as básicas ás máficas, as intermediaria e ácida ás félsicas
Norma CIPW Ideada a començo de 1900 por tres petrologos (Croos, Iddings, Pirsson) e um geoquimico (Washington) Calculo teorico, a partir da composição química duma rocha, da paragenesis hipotética de mineraiss ánidros representativos da rocha mesma Os minerais normativos estandard são indicados com letras itálicas Q, An, Ol, etc...e representam os términos extremos de soluções sólidas mais complexas (ex. Plagioclasa é representada na norma por An (anortita) e Ab (albita).
Quais são os benefícios da norma CIPW?
Pequenas variações na composição química das rochas no reflexam mudanças na composição mineralógica o modal. Porem uma mesma composição modal (ex. Cpx + Plag + Ol + FeTi óxidos) pode representar distintos tipos de rochas (ex. basanito, traquibasalto, basalto)
Os cálculos normativos modelizam a cristalização dum magma e ilustram bem o conceito de grau de saturação em sílice
•Rochas sobresaturada em sílice: contem Q + Hy na norma (ex. granitos) •Rochas saturada em sílice: contem Hy, mais não Q nem Ne na norma (ex. diorítos, andesitos) •Rochas subsaturada em sílice: contem Ol e possivelmente Ne na norma (ex. Basaltos, basanitos, nefelinitos)
O grau de saturação em sílice depende da relativa concentração da silice (SiO2) e os outros óxidos.
2NaAlSiO4 + 4SiO2 2NaAlSi3O8 Nefelina
quartzo
albita
Mg2SiO4 + SiO2 2MgSiO3 olivino
quartzo
piroxénio
A formula da nefelina (NaAlSiO4) pode ser escrita como Na2O – Al2O3 – 2SiO2 com uma razão SiO2/Na2O = 2 mientras que a formula da albita (NaAlSi3O8) pode ser escrita como Na2O – Al2O3 – 6SiO2 com uma razão SiO2/Na2O = 6 No caso de um magma teorico constituido por Si, Al, Na e O •Se a razão SiO2/Na2O > 6 o magma tem sufficiente SiO2 para a albita e quartzo cristalizar e define-se supersaturado em silice •Se a razão SiO2/Na2O = 6 o magma tem sufficiente SiO2 para a albita cristalizar e define-se saturado em silice •Se a razão SiO2/Na2O < 6 o magma não tem sufficiente SiO2 para a albita cristalizar e cristaliza nefelina. Este magma define-se sub saturado em silice
Índice de Alumina Saturação (IAS) Al2O3 representa o secundo constituintes mais abundantes nas rochas magmáticas e porem um bom parametro de classificação
IAS=
(Al203) molecular (CaO + K2O + Na2O) molecular
Equivale a 1 nos feldspatos e feldspatoides, uns dos minerais mais abundantes nas rochas magmáticas
IAS > 1 rochas peraluminosas com minerais ricos em Al como muscovita, cordierita, andalusita, sillimanita, coríndon; coríndon (C) na norma CIPW IAS < 1 rochas metaluminosas com piroxénio, hornblenda, biotita
Quando a relação
(Al203) molecular K2O + Na2O) molecular
< 1 rochas peralcalinas com Napiroxénios (egirina), Na-anfibólio (riebequita)
Total Alkali Silice (TAS): Diagrama de classificação para as rochas vulcânicas
Comparação entre classificação modal e química
Total Alkali Silice (TAS) Diagrama de classificação para as rochas vulcânicas 16 F o n o lit o
14 12
T e f r o - f o n o lit o
N a 2O + K 2O
10
F o n o - t e f r it o
F o id it o
8
tr a q u ia n d e s ito b a s á ltic o
T e frito B a s a n ito
6
t r a q u ia n d e s it o
T r a q u id a c it o
tr a q u ib a s á lto
A n d e s it o
4 P ic r o b a s a lt
2 0
T r a q u it o
35
40
45
B a s a lto
50
R io lito
D a c ito
A n d e s it o b a s a ltic o
55 S iO
60 2
65
70
75
16 F o n o lit o
14 12
T e f r o - f o n o lit o
N a 2O + K 2O
10
F o n o - t e fr it o
F o id it o
8
tr a q u ia n d e s ito b a s á ltic o
T e frito B a s a n ito
6
tr a q u ia n d e s it o
T r a q u id a c it o
tr a q u ib a s á lto
A n d e s it o
4 P ic r o b a s a lt
2 0
T r a q u it o
35
40
45
B a s a lto
50
R io lito
D a c ito
A n d e s it o b a s a ltic o
55 S iO
60 2
65
70
75
Na2O –2>K2O N a - T r a q u it o
B e n m o r e ito ( N a )
K - T r a q u it o
L a c ito ( K ) H a w a it o S h o s h o n it o ( K )
63
K - t r a q u i b a s á lt o
45
52
57
Na2O –2
Diagrama AFM
Diagrama de classificação SiO2 vs K2O para as rochas vulcânicas subalcalinas
Classificação dos basaltos Tetraedro basáltico normativo de Yoder & Tilley, 1962
