sábado, 28 de março de 2009

Rochas magmáticas - Diferenciação e diversidade de rochas magmáticas

Diferenciação Magmática

Existindo apenas 3 tipos de magmas, podemos encontrar várias famílias de rochas magmáticas.
Sendo que um só magma pode produzir diferentes tipos de rochas, por ser constituído por uma mistura complexa, que se solidificando, vai originar a formação de diferentes associações minerais, como a cristalização desses minerais ocorre a temperaturas diferentes, vai haver a formação de diferentes uniões de cristais e de um magma residual.
O arrefecimento do magma provoca a separação de fluidos e materiais sólidos, bem como a diferenciação magmática (processo que conduz à formação de magmas com composição química diferente a partir do mesmo magma).


Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada.

Cristalização Fraccionada: Quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam a temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido.
A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade ou efeito da pressão, deixando um magma residual diferente do magma original. Assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas.
Se a pressão comprime o local onde se formam os cristais, o líquido residual tende a escapar por pequenas fendas, enquanto que os cristais ficam no local da sua génese.

O primeiro cientista a compreender a importância da diferenciação magmática foi Bowen, que investigou a ordem pelos quais os cristalizam os magmas. Assim em trabalhos laboratoriais estabeleceu a sequencia de reacções que ocorrem no magma durante a diferenciação e criando a Série Reaccional de Bowen.


Esta série traduz a sequência pela qual os minerais cristalizam num magma em arrefecimento. Segundo Bowen, existem duas séries de reacções que se designam, respectivamente, por série dos minerais ferromagnesianos (ramo descontínuo) e série das plagióclases (série contínua).
No ramo descontínuo, à medida que se verifica o arrefecimento, o mineral anteriormente formado reage com o magma residual, dando origem a um mineral com uma composição química e uma estrutura diferente, e que é estável nas novas condições de temperatura.
No ramo contínuo, verifica-se uma alteração nos iões da plagióclase, sem que ocorra alteração da estrutura interna dos minerais. São várias as formas pelas quais os cristais originados podem ser separados do líquido residual.
Através desta série é possível constatar as associações de minerais mais previsíveis, como por exemplo as olivinas com as plagioclasses cálcicas, as anfíbolas com a biotite e as plagioclases sódicas.
Também vemos porque é pouco provável a ocorrência de quartzo, pois o quartzo vai cristalizar a baixas temperaturas e o basalto é uma rocha que consolida a temperaturas elevadas e, por isso, é constituído essencialmente por minerais ferromagnesianos e plagioclasses cálcicas que são os minerais que têm temperatura de consolidação mais elevada.
Vemos as composições minerológicas de um diorito, que são as anfíbolas, biotite e plagioclases sódicas.
Podemos ver os factos que constituem a ocupação do espaço deixado pelos restantes minerais que constituem as rochas magmáticas com quartzo, sabendo-se que é o último mineral a cristalizar e, por esse motivo, ocupa o espaço deixado pelos outros minerais já cristalizados.
Deste modo, ao longo da diferenciação magmática formam-se diversas rochas.


Assim, podemos imaginar um magma em que, numa primeira fase de arrefecimento, se formam cristais de olivina, piroxenas e algumas plagióclases calcossódicas que se vão acumulando no fundo da câmara magmática por ordem da sua formação e das suas densidades, formando uma rocha chamada gabro. O magma residual, magma com gabro, fica mais rico em sílica, alumínio e potássio, porque a maior parte do magnésio, ferro e cálcio foi consumida na formação da olivina, piroxenas e plagióclases calcossódicas. O arrefecimento deste magma com gabro pode dar origem à formação de uma rocha como o granito, composta essencialmente por quartzo, micas (moscovite e biotite) e feldspato potássico. Neste caso a diferenciação magmática opera-se num magma de natureza basáltica.


Outro processo de diferenciação magmática é a diferenciação gravítica em que os cristais, são mais densos ou menos densos do que o líquido residual, e como tal eles deslocam-se para o fundo ou para o cimo da câmara magmática, respectivamente. Assim sendo acumulam-se por ordem da sua formação e das suas densidades.



Outro processo esta relacionado com o facto de os magmas terem mobilidade e se encontram a elevada temperatura, tendo por isso menor densidade que rochas sobrejacentes – Assimilação magmática. Como tal, têm tendência para subir para os níveis mais elevados da crosta ou mesmo até à superfície. A ascensão do magma dá-se ao longo de falhas, fracturas ou outras descontinuidades, como os planos de estratificação, ou através de um processo conhecido como desmonte magmático, através do qual o magma interage com as rochas com as quais contacta, envolvendo-as e, eventualmente, fundindo-as, no que se designa como assimilação magmática.
A assimilação conduz à modificação da composição química do fundido e conduza à formação de condutas que facilitam o movimento ascensional do magma. A densidade e a viscosidade controlam o tipo de deslocação magmática.
Assim, os fluidos residuais do magma, ricos de elementos com baixo ponto de fusão (boro, flúor, lítio, etc.) desempenham um papel importante. Estes fluidos escapam-se do magma e sobem pelas fracturas (falhas) das rochas encaixantes chegando, por vezes, a atingir a superfície crusta terrestre. Em simultâneo vão arrefecendo, dando origem a novos minerais que preenchem as fracturas (falhas). A este tipo de formação de minerais chama-se solução hidrotermal.

Actualmente, pensa-se que o processo de diferenciação é bem mais complexo do que anteriormente se admitia:

  • Os magmas não arrefecem uniformemente. Podem existir transitoriamente diferenças de temperatura dentro da câmara magmática, podendo causar variações locais da composição do magma.
  • Alguns magmas são imiscíveis, não se misturam com outros.Quando tais magmas coexistem na mesma câmara magmática, cada um forma os seus cristais.
  • Magmas imiscíveis podem dar origem a cristais diferentes daqueles que dariam isoladamente.
  • Os magmas, ao consolidarem, podem assimilar materiais das rochas encaixantes que modificam a sua composição.

Diversidade de rochas magmáticas


A classificação das rochas magmáticas tem como base a composição mineralógica e a textura.

Composição mineralógica:

A classificação da rocha é feita com base na percentagem de cada um dos minerais presentes.
Nos minerais constituintes das rochas magmáticas destacam-se os silicatos. O óxido de silício SiO2 é um condicionante do tipo de rocha magmática, pois consideram-se, de acordo com a percentagem em sílica, quatro grandes tipos de rochas.

  • Rochas Ácidas – Percentagem em sílica superior a 70%.
  • Rochas Intermédias – Percentagem em sílica entre os 50 e os 70%.
  • Rochas Básica – Percentagem em sílica compreendida entre os 45 e os 50%.
  • Rocha Ultrabásica – Percentagem em sílica inferior a 45%.

Nas rochas magmáticas, os minerais não se formam em simultâneo, a sua cristalização está condicionada por factores externos já referidos (tempo, o espaço, a temperatura e a agitação do meio). Assim, na grande maioria das vezes, as partículas minerais ocupam uma posição irregular e desordenada não assumindo, por isso, o estado cristalino, mas amorfo ou vítreo.

Assim, em termos mineralógicos podem-se observar minerais determinantes no aspecto das rochas e na sua designação.

Os minerais essenciais que compõem as rochas magmáticas podem ser:
- Feldspato: mineral amorfo, opaco, de coloração esbranquiçada (podendo assumir outras tonalidades, sempre claras, em resultado da mistura em presença de outros minerais, como o enxofre que confere-lhe um tonalidade amarelada). É um material erudido, que se degrada com facilidade;

- Quartzo: sílica pura. Substância branca transparente, cristalina, sendo um sólido bastante resistente.

- Moscovite: frequentemente designado de Mica, este mineral cristaliza assumindo uma forma escamosa (ou laminada) e brilhante. Pode ser identificada em duas tonalidades preta ou branca.

Uma outra propriedade importante para dar uma ideia da composição mineralógica é a tonalidade que a rocha apresenta.

Diferenciação quanto à cor dos mineriais(e aos seus constituintes):
- Minerais Félsicos: minerais compostos por feldspato, moscovite e mais sílica, que lhes conferem uma coloração clara;

-Minerais Máficos: minerais compostos por magnésio e ferro, assumindo uma cor escura (olivina; piroxenas; biotite, anfíbolas).

Também as rochas podem ser identificadas mediante a sua cor:
- Rochas Leucocratas: são rochas ácidas (elevada % de sílica), de tom claro, ricas em minerais félsicos;

- Rochas Mesocratas: apresentam uma coloração intermédia e uma proporção idêntica de minerais félsicos e máficos;

- Rochas Melanocratas: rochas básicas (sílica inferior a 50%), de tons escuros e rica em minerais máficos.


Textura

É o aspecto geral da rocha resultante das dimensões, da forma e do arranjo dos minerais constituintes.
Através da textura das rochas é possível identificar o ambiente onde cristalizaram, ambiente esse que determina o aspecto geral destas (rochas).

Assim, as rochas que solidificam apartir de magma quente que extravasou para a superficie terrestre constituem um grupo de rochas designadas de Efusivas ou Vulcânicas (eruptivas). A textura característica destas rochas é agranular/afanítica (homogénea), uma vez que os minerais não se distinguem, observando-se apenas a presença frequente de vidro e (quase) ausência de cristais, ou pode revelar movimentos de lava na superfície (textura fluidal). Este desenvolvimento textural explica-se pelo facto das lavas deste tipo de vulcão solidificarem rapidamente em superfície, após uma erupção vulcânica ou fissural.


Em contraponto, as rochas que cristalizam em profundidade perdem calor de forma mais lenta, permitindo o desenvolvimento de cristais. Este tipo de rochas denominam-se Plutónicas ou Intrusivas (endógenas). Neste tipo de rochas é, desta forma possível observar-se uma textura granular/fanerítica (heterogénia), fruto de minerais que se distingem uns dos outros através da cristalização destes.Negrito



Tendo em conta a composição mineralógica, formam-se grupos de rochas designados por famílias.

Principais Rochas Magmáticas – Caracterização

Rochas intrusivas – Dão o nome a família de rochas magmáticas

Granito
Tipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Félsica. Composição mineralógica: Minerais essenciais - Feldspato potássico (ortoclase), quartzo, plagioclase sódica associados a biotite, a biotite e moscovite ou, mais raramente, só a moscovite, e por vezes a hornblenda. Minerais acessórios- Magnetite, Ilmenite, apatite, pirite, zircão.
Cor: branca, cinzenta clara, rosa, amarelada, esverdeada quando alterado; rocha leucocrata.
Textura: Rocha fanerítica com minerais bem desenvolvidos, normalmente equigranular.
Variedades: Granito biotítico, granito moscovítico, granito de duas micas, granito hornblêndico e granito turmalínico.
Utilidade: É usado nas construções de edifícios, assim como, rocha polidora. É também um importante recurso de minerais valiosos, especialmente associados aos pegmatitos e aos gases libertados nos processos magmáticos.


Diorito
Tipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Intermédia
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase sódica (andesina, oligoclase-andesina) associada a hornblenda, biotite e piroxena. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, titânio e alanite.
Cor: cinzenta a cinzenta-escura ou esverdeada; rocha mesocrata.
Textura: Rocha fanerítica com cristais bem desenvolvidos, normalmente equigranulares; existem variedades com fenocristais.
Variedades: diorito hornblêndico, diorito biotítico e diorito augítico.
Utilidade: É uma rocha utilizada na construção.



Gabro
Tipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Máfica.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase cálcica, piroxenas, hornblenda e por vezes olivina. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, apatite.
Cor: escura (esverdeada, verde-anegrada, cinzenta escura ou negra, muito raramente avermelhada); rocha melanocrata.
Textura: Rocha fanerítica com cristais bem desenvolvidos, equigranular. Variedades: gabro hornblêndico, gabro dialágico, gabro augítico e gabro olivínico.
Utilidade: Muito frágil para ser usado na construção. Por vezes associado a depósitos minerais (ex. cobre, crómio, níquel, cobalto, ferro e platina).




Rochas extrusivas – Dão o nome ao tipo de magma.

Riólito
Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Félsica.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Quartzo, feldspato alcalino associados a biotite, hornblenda e piroxena. Minerais acessórios - Albite, magnetite e ilmenite.
Cor: muito clara; rocha leucocrata.
Textura: Rocha afanítica, com cristais pouco desenvolvidos.
Utilidade: Quando tratado com calor torna-se excelente material industrial para acústica.


Andesito

Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Intermédia.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase sódica associada a hornblenda, biotite e piroxena. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite.
Cor: castanha-escura ou acinzentada; rocha mesocrata.
Textura: Rocha afanítica com cristais pouco desenvolvidos.
Utilidade: O vulcanismo andesítico está associado depósitos de cobre; usado como material de construção.


Basalto

Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Máfico.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase cálcica associada a piroxena, hornblenda e olivina. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, apatite, hematite, quartzo.
Cor: muito escura, variando entre o preto e o castanho; rocha melanocrata.
Textura: Rocha afanítica com cristais pouco desenvolvidos.
Variedades: Basalto com olivina.
Utilidade: Utilizada nos pavimentos; também utilizada, mas menos frequentemente, na construção de edifícios.


Rochas agrupadas segundo o tipo de arrefecimento e a textura:



Sites Auxiliares:
http://domingos.home.sapo.pt/jazigos_2.html
http://dminas.ist.utl.pt/Geomuseu/RG2009/Revis%F5es/Magmas.pdf (muito bom!)

5 comentários:

Emanuel disse...

Trabalho excelente, o qual estou baseando-me para o preparatório de concurso público.

Emanuel - Araxá - brazil

Heury disse...

Espero um dia te conhecer pessoalmente menina, beijos e parabens pelo post...

Piener Robert disse...

ajudou me bastante, muito agradecido

Anónimo disse...

http://dinamica-geologica.blogspot.pt/2012/01/rochas-magmaticas-diferenciacao.html
Esse cara aí copiou tudo do se site. continue o bom trabalho

Catarina Almeida disse...

Obrigado pela informação do plágio ;) De qualquer das maneiras vivo bem com isso, por saber que não estou eu a roubar ninguém e por outro lado, por saber que há pessoas que estão a aprender com estas palavras :)