Notícia - Vulcões

Título: Vulcões: cristalização do magma pode activar erupções

Data: 06.09.2006
Publicação da revista “Nature” e posteriormente editado no jornal Publico.

A previsão das erupções tropeça no mau conhecimento que os investigadores têm das características do magma vulcânico

A cristalização rápida das rochas subterrâneas em fusão pode facilitar o desencadeamento das erupções devastadoras dos vulcões explosivos, do tipo do Monte St. Helens ou Pinatubo, segundo um estudo da Universidade de Bristol publicado amanhã pela revista “Nature”. Jon Blundy e os seus colegas demonstraram que quando os magmas vulcânicos se cristalizam aquecem, embora se pense intuitivamente que arrefecem.

Além disso, a cristalização é intensa, pelo que o aquecimento é muito marcado, podendo atingir os cem graus. Os investigadores sublinham que o fenómeno da cristalização tem uma duração relativamente curta, mas que se manifesta em anos e até em séculos.

"Esta capacidade de gerar calor poderá levar ao desencadeamento das erupções", sublinha a universidade britânica num comunicado.

"Se o magma ascendente é capaz de aquecer imediatamente, apenas pelo efeito da sua cristalização, poderá desencadear uma forte erupção, sem precisar de uma outra fonte de calor, como um impulso de magma mais quente vindo das profundidades", acrescenta o documento.

O efeito de aquecimento é máximo quando a pressão interna é fraca. O factor de origem do fenómeno de cristalização parece ser uma queda da pressão ambiente, mais do que uma troca de calor com as rochas circundantes como se acreditava até agora.

"Isto abre várias possibilidades interessantes sobre a dinâmica das erupções", nota a universidade. As erupções explosivas são provocadas por uma acumulação de gases e de magma que se libertam das rochas em fusão vários quilómetros abaixo e que acaba por fazer voar os pedaços de rocha que obstruem a cratera.

As erupções podem ser desastrosas: em Junho de 1991, cerca de mil pessoas foram mortas pelo despertar do vulcão Pinatubo, na ilha de Luçon (Filipinas), após meio milénio de inactividade.

Em Maio de 1980, uma erupção atingiu até 400 metros do monte de St. Helens (noroeste dos Estados Unidos), causando meia centena de mortos.

A previsão destas erupções tropeça no mau conhecimento que os investigadores têm das características do magma vulcânico (temperatura, viscosidade, proporção de água e de gás), uma vez que se encontra a grande profundidade sob a terra.

No decurso do seu estudo, os investigadores britânicos examinaram minúsculas gotículas de líquidos vulcânicos, presos dentro de cristais de rochas siliciosas. Os investigadores calculam a sua análise permite estabelecer, por cada vulcão estudado, as características do seu magma na altura em que chega à superfície da Terra.

Notícia - Vulcanismo em Portugal

Vulcões: Novo ciclo geológico da Terra pode estar a começar

Autor: Diário Digital / Lusa
Data: 07-07-2008

Os vulcões existentes em Portugal continental estão extintos mas o planeta pode estar a entrar num novo ciclo geológico, com uma zona de subducção a sudoeste da Península Ibérica, e a actividade vulcânica não está excluída. «Com base na distribuição dos sismos, há quem diga que podemos estar a entrar num novo ciclo geológico, que poderá ter como consequência o vulcanismo», afirmou o geólogo José Francisco à agência Lusa.

Na origem do processo estará um fenómeno de subducção, ou seja o mergulho de uma placa sob outra - no caso concreto, da placa oceânica sob a placa continental, em cujo extremo está Portugal - explicou o investigador da Universidade de Aveiro.

De uma forma genérica, o efeito pode ser visto em http://pt.wikipedia.org/wiki/Zona_de_subducção.

O investigador alertou, todavia, que - a confirmar-se esta tese - «o vulcanismo apenas se manifestará dentro de milhões de anos», pois a própria subducção leva muito tempo a concretizar-se.

No continente, a actividade vulcânica mais recente tem já cerca de 70 milhões de anos e registou-se no Complexo Vulcânico de Lisboa, cujos 200 quilómetros quadrados se estendem da capital a Torres Vedras, passando por Cascais, Sintra ou Mafra (onde permanece uma chaminé vulcânica de basalto, o Penedo de Lexim).

«Apesar de o complexo estar extinto há tanto tempo, ainda há uma chaminé vulcânica junto à antena da televisão em Monsanto, como houve em Alcabideche», indicou Victor Hugo Forjaz, director do Observatório Vulcanológico e Geotérmico dos Açores, acrescentando que muitos vestígios foram, ao longo dos anos, «cobertos pelo casario, pelos bairros».

Um vulcão é declarado extinto se não teve manifestações exteriores de actividade nos últimos 10 mil anos «e quando os estudos científicos demonstram que debaixo dele não há calor, não há magma que o possa alimentar», explicou Victor Forjaz, acrescentando que «é considerado adormecido se teve erupções recentes ou se tem, à superfície, manifestações de actividade», como fumarolas.

Segundo o especialista, a actividade vulcânica é anunciada «pelo aumento da temperatura do solo com meses de antecedência, pelo aumento da sismicidade e pela variação dos campos magnético e gravimétrico, que são indícios de perigo».

Um certo número de séculos e factores externos, como uma conjugação de fases da lua e do sol e a existência de forças laterais e verticais na crosta terrestre», esclareceu o director do Observatório. «Mas todos os investigadores concordam que não há hipótese de os vulcões entrarem em actividade no continente», assinalou, numa posição reiterada por José Francisco, da Universidade de Aveiro, que indicou à Lusa mais alguns vestígios de vulcanismo.

«Na Faixa Piritosa Ibérica, que abrange o Baixo Alentejo e continua para Espanha, o vulcanismo submarino teve forte expressão no início do período Carbónico (360 a 300 milhões de anos), levando à formação de jazigos minerais como a mina de Neves Corvo, a mais importante em actividade em Portugal», exemplificou.

No entanto, tantos milhões de anos passados, os vestígios estão erodidos, «sendo muito difícil saber qual a morfologia do aparelho vulcânico que existiu no Alentejo», pois tanto pode ter assumido a forma de cone vulcânico como pode ter-se apresentado sob a forma de fissuras que expeliram lava.

Em Sines, também são detectáveis «duas ou três chaminés», adiantou Victor Hugo Forjaz à Lusa, assinalando ainda a existência de um complexo vulcânico no Algarve.

Optei por escolher esta notícia por um lado, por abordar o vulcanismo, estando este relacionado com as rochas magmáticas e por outro lado por abordar a existência de marcas vulcânicas na nossa região.

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.

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!)

Rochas magmáticas - Consolidação de magmas

Consolidação de magmas

Numa rocha magmática, a formação dos diferentes minerais que a constituem não é simultânea, porque os minerais têm diferentes temperaturas de cristalização. Sendo os magmas misturas de líquidos, gases e minerais em estado sólido, durante a sua consolidação, ocorrem fenómenos de cristalização de alguns componentes magmáticos, originando minerais, sublimação de vapores ou ainda fenómenos de vaporização de fluidos com deposição de substâncias dissolvidas de acordo com mudanças de pressão e temperatura.

O estudo da estrutura interna da matéria cristalina pode ser abordado através de pequenas experiências que permitam obter cristais em laboratório, como por exemplo:
- dissolver cloreto de sódio em água e provocar a evaporação em diferentes condições possibilitando a observação da forma dos cristais e a verificação de como essas condições afectam o seu desenvolvimento;
- fundir enxofre num cadinho e provocar, em seguida, o seu arrefecimento lento e rápido, o que permite interpretar a maneira como o magma, ao arrefecer, pode originar cristais mais ou menos desenvolvidos;
- sublimar naftalina em “banho de areia” e provocar o arrefecimento numa cartolina preta (ou dissolver nitrato de potássio e deixar arrefecer) permite verificar como se arranjam diferentemente os edifícios cristalinos.
É de salientar que, embora alguns processos experimentais de formação de “cristais” sejam diferentes, em todos se observa a desagregação, nas suas partículas, das substâncias a cristalizar, as quais se reagrupam, posteriormente, constituindo os edifícios cristalinos. É também preciso lembrar que as condições em que decorrem estes trabalhos práticos são diferentes daquelas que ocorrem no interior da Terra e que a composição destas substâncias é diferente da composição magmática.

Processos de formação de minerais

Os movimentos das partículas dependem não só das condições internas inerentes à própria natureza das substâncias que cristalizam mas também de factores externos.
Os principais factores externos que influenciam a cristalização são: a temperatura, o tempo, a agitação do meio, o espaço disponível e a natureza do próprio material.
Quanto mais menor for a agitação das partículas, mais lento o processo e quanto maior o espaço, mais desenvolvidos e perfeitos são os cristais obtidos.

Os cristais obtidos possuem uma composição química bem definida e uma estrutura cristalina ordenada, regular e repetitiva. Quando os cristais se desenvolvem em condições favoráveis, essa organização interna reflecte-se na forma exterior dos cristais que são delimitados por superfícies planas e lisas, ao contrário de quando os cristais se desenvolvem em condições desfavoráveis, em que as superfícies planas não aparecem.
A estrutura cristalina implica uma disposição ordenada dos átomos ou iões, que formam uma rede tridimensional que segue um modelo geométrico característico de cada espécie mineral.

A rede é constituída por unidades de forma paralelepipédica que constituem a malha elementar ou motivo cristalino, que se repetem.

Num cristal, os nós correspondem às partículas elementares, as fiadas são alinhamentos de partículas e os planos reticulares são planos definidos por duas fiadas não paralelas.
O estado cristalino constitui a organização normal de todos os corpos sólidos, desde que as condições ambientais o propiciem. Podem ser cristais maiores ou menores, com formas poliédricas mais ou menos perfeitas ou mesmo ausentes, dependendo das condições da cristalização.

Tipos de cristais (quanto as faces):

• Subédrico: o mineral apresenta parcialmente faces bem desenvolvidas.
• Anédrico: Mineral sem qualquer tipo de faces.
• Euédrico: Mineral totalmente limitado por faces bem desenvolvidas.

Por vezes, as partículas não chegam a atingir o estado cristalino. A textura fica desordenada, designando-se a matéria, nestas condições, por textura amorfa ou vítrea. Um exemplo desse estado é a sílica que constitui o vidro.

Silicatos – principais constituintes das rochas

A estrutura básica mais comum de todos os silicatos é o tetraedro (SiO4)4-. Os tetraedros não são electricamente neutros e os tetraedros vizinhos tendem a unir-se entre si por uma série de catiões, ou seja, têm tendência de se polimerizar. Aproximadamente 95% da massa e volume da crosta terrestre são formados por minerais do grupo dos silicatos.

Isomorfismo e polimorfismo

Isomorfismo verifica-se quando ocorrem variações ao nível da composição química dos minerais sem, contudo, se verificarem alterações na estrutura cristalina. Substâncias com estas características designam-se por substâncias isomorfas. A um conjunto de minerais como estes chama-se série isomorfa ou solução sólida e os cristais constituídos designam-se por cristais de mistura, misturas sólidas ou misturas isomorfas. Um exemplo de minerais que constituem uma série isomorfa é o das plagióclases, que são silicatos em que o Na+ e o Ca2+ se podem intersubstituir.

Polimorfismo verifica-se quando os minerais têm a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes. O carbonato de cálcio, por exemplo pode formar dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite. Também o carbono pode cristalizar originado 2 minerais diferentes, o diamante e a grafite, com arranjos diferentes dos átomos de carbono que os constituem.
É a influência de dois factores como a temperatura e a pressão que condicionam o tipo de rede estável que o carbono pode originar. Para baixas pressões, o carbono cristaliza com uma estrutura estável sob essas condições de baixa pressão, originando a grafite. O termo estável significa que o mineral está em equilíbrio com o ambiente, não tendendo a modificar a sua composição ou estrutura. O diamante forma-se a altas pressões e tem uma estrutura mais densa, tal como é estável a maiores profundidades.

Notícia - Erupção vulcânica

Título: Nas Filipinas Pinatubo: erupção vulcânica abrandou subida do nível dos oceanos

Data:03-11-2005
Autor: Jornal Público

A erupção vulcânica do Pinatubo, nas Filipinas, em 1991, provocou uma série de fenómenos climáticos que levaram ao arrefecimento dos oceanos, provocando o abrandamento da subida do nível das águas, segundo as conclusões de uma equipa de cientistas publicadas na revista "Nature".

Os investigadores coordenados por John Church, do Centro de Investigação de Clima Antárctico e Ecossistemas de Hobart, na Tasmânia, dizem que o nível medio dos oceanos diminuiu seis milímetros num ano.

A erupção libertou para a atmosfera grandes quantidades de partículas microscópicas - os aerossóis - bloqueando os raios solares e originando uma descida da temperatura à superfície do planeta. Como resultado, os mares arrefeceram e contraíram-se. Os cientistas estimam que o nível dos oceanos tenha baixado cerca de 0,5 milímetros por ano na década seguinte.

A comunidade científica prevê que uma subida de dois a seis graus centígrados nos próximos cem anos poderá causar uma subida dos níveis dos mares de 25 centímetros, devido à expansão das águas e ao degelo. Para os investigadores, "os vulcões podem atrasar a subida dos oceanos".

A equipa de John Church escolheu estudar a erupção do Pinatubo devido à riqueza da informação existente. Os cientistas calculam que os efeitos do arrefecimento duraram cerca de 18 meses, após o que os mares retomaram a tendência de aquecimento.

"Fiquei surpreendido", disse Church. "Não me tinha apercebido da dimensão do processo de arrefecimento dos oceanos depois de uma erupção vulcânica".

"As erupções abrandaram a subida do nível dos oceanos que teria certamente ocorrido, devido ao aumento dos gases com efeito de estufa na atmosfera", considerou.

Rochas magmáticas - Diversidade de magmas

Rochas magmáticas
Diversidade de magmas

As rochas Magmáticas também conhecidas por rochas Ígneas, podem ser endógenas (geradas no interior da terra, no manto) ou eruptivas (expelidas para a superfície terrestre), formando-se a partir do arrefecimento e respectiva consolidação do magma.
O magma é uma profusão de materiais de origem profunda, formado por uma mistura de sílica em fusão a uma temperatura superior a 800ºC (material líquido), uma quantidade diversa de gases dissolvidos, como o CO2, CO, H2O, SO2, SO (material gasoso), e cristais suspensos, cinzas, bagacinas (material sólido).

Esta massa de materiais derretidos, resulta da fusão de rochas da crosta oceânica e continental e do manto superior, que resultam, por sua vez, dos processos dinâmicos de divergência e convergência (subducção) das placas litosféricas. Todo este processo dá-se em diferentes condições de temperatura e pressão originam diferentes tipos de magma, visto haver um condicionamento da fusão das rochas.
Também ocorrem situações em que se geram rochas magmáticas em zonas não coincidentes com os limites de placas, ou seja, no interior de placas continentais ou de placas oceânicas relacionadas com a existência de pontos quentes.Assim, por consolidação do magma, são formadas rochas intrusivas ou plutonitos e rochas extrusivas ou vulcanitos, conforme a consolidação do magma em profundidade ou à superfície, respectivamente.

O entendimento das rochas magmáticas é demonstrado por estudos laboratoriais, sendo estes relativos ao aparecimento de rochas e à sua caracterização de acordo com a sua composição minerológica e textural.Em regiões tectonicamente e vulcanicamente activas, o aumento de temperatura com a profundidade é muito rápido, existindo por vezes temperaturas a rondar os 1000ºC a profundidades de 40km, na base da crosta terrestre.
Existem outras condições, que podem contribuir para a fusão de materiais originados no manto e da crosta, como por exemplo a diminuição da pressão e a hidratação desses materiais.

A origem dos magmas a partir da fusão das rochas provém da diminuição de pressão, resultante do movimento divergente das placas nas zonas de rifte e da diminuição da pressão que se verifica nas plumas térmicas, ao chegarem a zonas mais superficiais.

Em fusões por hidratação, existe uma diminuição da temperatura, devido há água, apesar dos materiais do manto permanecerem à mesma temperatura e profundidade.A união da água aos materiais mantélicos, desloca o ponto de fusão para temperaturas mais baixas. O material começa a fundir-se a uma temperatura mais baixa do que a que se fundiria sem a presença de água, nos limites convergentes das placas. O material fundido sendo menos denso do que as rochas envolventes, desloca-se até à superfície originando rochas extrusivas, ou cristaliza em profundidade e origina rochas intrusivas.

Tipos de magma

Sabe-se, na actualidade, que diferentes tipos de rochas podem formar-se a partir da solidificação de magma resultantes da fusão parcial de outras rochas. São três os principais tipos de magma: basáltico, andesítico e riolítico.

Magma basáltico – cerca de 50% de sílica (SiO2) e pequena quantidade de gases dissolvidos. Origina o basalto e o gabro.
Magma andesítico – cerca de 60% de sílica (SiO2) e bastantes gases dissolvidos. Origina o andesito e o diorito.
Magma riolítico – cerca de 70% de sílica (SiO2) e elevada quantidade de gases dissolvidos. Origina o riólito e o granito.

Os seus nomes baseiam-se na sua textura e composição que apresentam, sendo que estas propriedades mostram o modo como se formaram, mas sabendo que todas elas provêm dos três tipos fundamentais de magmas como o basáltico, andesítico e riolítico.
Estes três tipos de magmas formam-se em quantidades diferentes, cerca de 80% de magmas emitidos pelos vulcões são basálticos, só 10% são andesíticos e os outros 10% são riolíticos. São os 80% de magmas basálticos, constituintes da grande parte das rochas dos fundos oceânicos.

Magmas basálticos:

Expelidos ao longo dos riftes e dos pontos quentes, com origem na fusão parcial das rochas do manto (peridotitos) – que têm composição química semelhante à do basalto, mas mais rica em minerais ferromagnesianos e com uma pequena percentagem de gases dissolvidos, e cerca de 50% de sílica.
Nos pontos quentes situados nos oceanos, fluem por vezes grandes quantidades de magmas basáltico como é o caso da ilha do Hawai. Nestas zonas ascendem as plumas quentes oriundas do manto profundo, que ao subirem devido à descompressão podem originar magma que atravessa a placa litosférica, alimentando os vulcões de pontos quentes.
Experiências laboratoriais, mostram a existência de pequenas diferenças na constituição dos magmas basálticos, tendo condicionantes devido aos ambientes em que se geram, ou seja que um peridotito com granadas, em pressões de 100Km e 350Km, isto é, na astenosfera, deve-se fundir parcialmente, sendo que o material resultante dessa fusão apresenta uma composição idêntica à do magma basáltico.

A subida de um magma como a sua velocidade de ascensão vai depender de vários factores.

A sua viscosidade vai depender da sua densidade, da sua riqueza em sílica, da sua temperatura e da sua quantidade de fluidos que contém. Se houver acumulação de magma basáltico em câmaras magmáticas a uma profundidade de 10 a 30km, a consolidação origina rochas plutónicas, os gabros.Se o magma basáltico for expelido em erupções de lava, a sua consolidação origina rochas vulcânicas, os basaltos (com texturas pouco cristalinas ou mesmo vítreas, dependendo da velocidade de arrefecimento).

Quando a velocidade de ascensão do magma é superior à de arrefecimento, o magma pode chegar à superfície sem ter consolidado e, neste caso, verificam-se erupções de lava que, por solidificação, originam rochas vulcânicas. Muitas vezes essas rochas são basaltos cuja textura revela duas fases de formação: uma durante a ascensão que possibilita a génese de cristais microscópicos e, por vezes, mesmo de algum material não cristalizado.

Magmas andesíticos:

A sua formação é originária nas zonas de subdução e relacionam-se com zonas altamente vulcânicas, como por exemplo como os Andes, na América do Sul e as Ilhas Aleutas, no Alaska.
O nome Andesítico, advém do facto de seres característicos das cadeias montanhosas dos Andes.A sua composição depende da quantidade e da qualidade do material do fundo oceânico subdutado, é composto por água, sedimentos e uma mistura de material com origem quer na crusta oceânica, quer na crusta continental. Os sedimentos têm água retida nos poros e são ricos em minerais de argila, que contém água na sua estrutura cristalina. Estes sedimentos aprofundam com a subducção ou seja quando a placa se move para baixo da outra.
Se os magmas andesíticos consolidarem em profundidade, originam rochas chamadas Dioritos. Se consolidarem na superficie ou próximo, originam-se rochas designadas por Andesitos.

Magmas Riolíticos:

Originam-se a partir da fusão parcial das rochas constituintes da crosta continental ricas em água e dióxido de carbono por isso estes magmas são muito ricos em gases. A presença de água faz baixar o ponto de fusão dos minerais. No entanto, esse efeito deixa de se verificar a baixas pressões, isto é, em zonas muito próximas da superfície.
Experiências efectuadas em laboratório com material de composição igual à composição média da crosta continental e submetidos às condições de pressão e de temperatura provavelmente existentes no interior da crosta terrestre, comprovam a elevada concentração de gases no magma durante a fusão das rochas continentais.

Por isso, formam-se em zonas onde as condições de pressão, temperatura e humidade sejam adequadas à sua génese e onde se verifique choque de placas da crosta terrestre, dando origem a cadeias montanhosas - orogenése. Nestas regiões, a crosta terrestre vai deformar-se devido às tensões tectónicas, aumentando a sua espessura como consequência origina o aumento de pressão e de temperatura, criando as condições para o metamorfismo, e também à fusão parcial das rochas da crusta.
A consolidação do magma riolítico em superfície dá origem a rochas designadas de Riolítos. Em profundidade, esta consolidação origina rochas de Granito.

Apresentação:

Magmatismo (VersãO Simples)