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Rochas Ígneas Introdução As rochas ígneas ou magmáticas, são formadas pela solidificação de um magma, que corresponde ao material subterrâneo de composição silicática em fusão devido à alta temperatura. Magma Os magmas apresentam altas temperaturas, da ordem de 700º a 1400º C e são constituídos por: 1. uma parte líquida, representada pelo material rochoso fundido; 2. uma parte sólida, que corresponde a minerais já cristalizados e a eventuais fragmentos de rocha (xenólitos) transportados em meio à porção líquida; 3. uma parte gasosa, constituída por voláteis dissolvidos na parte líquida, predominantemente H20 e CO2. Temperatura e a Viscosidade Magmas basálticos são mais quentes, com temperaturas de 1000º a 1400º C e têm viscosidade menor. Já os magmas graníticos são significativamente mais viscosos e apresentam temperaturas da ordem de 700 a 800º C. Temperatura e a Viscosidade A viscosidade de um magma silicático é a propriedade de uma substância oferecer resistência ao fluxo, a qual está diretamente relacionada com a sua composição e temperatura. Temperatura e a Viscosidade Temperatura alta: magma menos viscoso Temperatura baixa: magma mais viscoso Teor sílica alto: magma mais viscoso (maior rede de tetraedros de sílica) Teor sílica baixo: magma menos viscoso (menor polimerização de tetraedros de sílica) Composição É controlada pelos elementos químicos ocorrentes em determinado magma: i.Magma basáltico (básico, pobre em sílica); ii. Magma andesítico (intermediário); iii. Magma riolítico (ácido, rico em sílica). Figura 1 – Diagramas das composições médias de magmas basalticos, adensíticos e riolíticos. Constituição dos Magmas A variação composicional dos magmas, assim como das rochas ígneas, é descrita principalmente pelo seu teor de sílica, que indica o percentual em peso de SiO2. Constituição dos Magmas A composição do magma depende de basicamente três fatores: i. da constituição da rocha geradora; ii. das condições em que ocorreu a fusão dessa rocha e da taxa de fusão correspondente; iii. da história evolutiva desse magma, desde seu local de origem até seu sítio de consolidação Constituição dos Magmas Magmas diversos são produzidos em função da área fonte, contudo a profundidade em que ocorre a fusão da rocha também é importante. Magmas basálticos pela fusão dos peridotitos mantélicos, rochas formadas principalmente por olivina e piroxênios (minerais ferro-magnesianos), principalmente nas regiões abaixo das dorsais meso-oceânicas. Constituição dos Magmas Já os magmas graníticos estão associados à fusão de partes profundas da crosta continental, enriquecida em sílica em relação à crosta oceânica. Magmas andesíticos são característicos dos arcos de ilha ou de cadeias de montanhas de margens continentais convergentes. Rochas ígneas e suas características Quanto ao modo de ocorrência ou posicionamento de ocorrência, as rochas magmáticas podem ser classificadas em: i. Intrusivas ou plutônicas (formadas em grande profundidade): são halocristalinas, de textura fanerítica grossa, devido ao resfriamento lento; são aquelas originadas pela solidificação de uma lava vulcânica no interior da crosta.Ex: gabro, granito. ii. Extrusivas ou vulcânicas: são resultantes da solidificação de uma lava na superfície, tendem a ser vítreas ou afaníticas, devido ao resfriamento rápido. Ex: basalto, riolito: COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS ROCHAS Um dos parâmetros químicos mais importantes é o teor de sílica. Segundo esse parâmetro as rochas podem ser: i. Ácidas SiO2 > 65%; ii. Intermediárias 52% < SiO2 < 65%; iii. Básicas 45% < SiO2 < 52%; iv. Ultrabásicas SiO2 < 45%. Quanto à Cristalinidade Grau de cristalização: refere-se à proporção entre a parte cristalizada e a parte vítrea ou amorfa da rocha. De acordo com essa proporção é classificado pelas seguintes texturas: i. Holocristalina (Cristalina): a maior parte dos minerais é formada inteiramente por cristais, forma-se em condições de resfriamento lento. Ex: granito; ii. Hipocristalina (Vítreo-cristalina): quando parte dos minerais é formada por cristais imersos em matriz vítrea, forma-se em condições de resfriamento rápido, mas não repentino. Ex: basalto,andesito, riolito; iii. Holohialina (Vítrea): constituída inteiramente por vidro, formada em regime de resfriamento brusco. Ex: obsidiana. Fonte: http://www.slideshare.net/treis/rochas-magmticas-5285416 Quanto à Forma dos Minerais É considerada sob dois aspectos e está relacionada a ordem de cristalização: a) Quanto à presença ou não de faces planas nos minerais: i. Idiomórficos ou euédricos: apresentam todas as faces planas; ii. Hipidiomórficos ou subédricos: minerais com algumas faces planas; iii. Xenomórfos ou anédricos: minerais com faces irregulares b) Quanto as três dimensões no espaço: Equidimensionais, tabulares ou lamelares, prismáticos. prismáticos tabulares Equidimensionais Quanto ao Tamanho dos Minerais i. Afanítica (vítrea ou mocrocristalina): quando a maior % dos minerais é invisível a olho nu. Ex: basalto, riolito, andesito. ii. Fanerítica: quando a totalidade dos minerais é visível a olho nu. Ex: granito, gabro, sienito. Quanto à Granulação Indica o tamanho dos grãos minerais. Pode ser : GRANULAÇÃO Muito Grossa Grossa Média Fina Muito fina TAMANHO(mm) > 60 2 – 60 0,06 – 2 0,002- 0,06 < 0,002 Quanto ao Tipo de Estrutura São as descontinuidades apresentadas pelas rochas e todas as modalidades de variações texturais em escala geológica de corpos rochosos. i. Maciça: quando a rocha não apresenta vazios na amostra. Ex: granito ii. Vesicular: quando a rocha apresenta vazios na amostra. Ex: basalto. iii. Amigdaloidal: quando a rocha apresenta vazios preenchidos parcialmente secundários. Ex: Dacito por minerais Quanto ao Índice de Cor Diz respeito à proporção entre minerais máficos e félsico. i. Félsicas minerais escuros (M) < 30%; ii. Intermediária 30% < minerais escuros (M) < 60%; iii. Máficas 60% < minerais escuros (M) < 90%; iv. Ultramáficas minerais escuros (M) > 90%. Figura 2 Relação entre o índice de cor, teor de sílica, composição mineralógica e ambiente de cristalização para as rochas ígneas mais comuns. Formação das Rochas Plutônicas O grandes volumes de magma cristalizam nas profundezas da crosta, gerando corpos intrusivos de tamanhos e formas diferentes. Esses corpos só podem ser vistos hoje, milhões de anos depois de terem se consolidado, graças ao soerguimento e erosão de vários quilômetros de crosta. Figura 3- Formas de ocorrência das rochas magmáticas intrusivas. Fonte: Decifrando a Terra Classificação intrusivos dos corpos ígneos Tabela 1 – Classificação de corpos ígneos intrusivos quanto ao tamanho, e profundidade. Fonte: Decifrando a Terra Corpos Intrusivos Menores i. diques são formados quando o magma invade as rochas encaixantes através de fraturas ou falhas, e apresentam uma atitude vertical ou cortam as estruturas dessas rochas, sendo denominados corpos discordantes; portanto Figura 4-Diques (rocha escura) na praia da Caieiras em Fernando de Noronha. Fonte: Decifrando a Terra ii. sills são corpos intrusivos tabulares, que se alojam com atitude horizontal a sub-horizontal, paralelamente à estratificação quando as rochas encaixantes forem sedimentares, pelo qual são chamados de corpos concordantes; Figura 5-Sill básico (rocha preta) intrusivo em rochas sedimentares horizontais. Fonte: Decifrando a Terra iii. lacólitos são corpos ígneos intrusivos, com a forma de um cogumelo, são formas subconcordantes. O lacólito arqueia as camadas de rocha sobrejacentes para obter espaço para seu alojamento; iv. Necks vulcânicos são corpos intrusivos discordantes formados pela consolidação do magma dentro de chaminés vulcânicas. Após a erosão do cone vulcânico, principalmente daquele constituído por material piroclástico, mais suscetível à erosão, sobressai na topografia a antiga chaminé, que serviu de alimentador de magma para o vulcão. Figura 6 – Neck vulcânico com diques radiais. Shiprock, EUA. Fonte: Decifrando a Terra v. Stock são os corpos ígneos plutônicos de menor dimensão e possuem uma forma irregular, são corpos intrusivos discordantes, que cortam as estruturas das rochas encaixantes. Corpos Intrusivos Maiores i. Batólitos são os corpos ígneos plutônicos de maior dimensão e possuem uma forma irregular, são corpos intrusivos discordantes, que cortam as estruturas das rochas encaixantes. Figura 7 – Ma tacões do Granito Jaguari. Fonte: Decifrando a Terra PLUTONICAS Características das Rochas Ígneas ROCHA ESTRUTURA Granito Maciça TEXTURA Granular fina a grossa COR Cinza a rosa avermelhada Diorito Maciça Granular fina a grossa Cinza escura Sienito/ Nefelina Maciça Granular fina a grossa Rosa a marrom avermelhada Gabro/ Maciça diabásio Granular fina a grossa Cinza - escura preta Peridotito Maciça Piroxenito Granular fina a grossa Preta esverdeada Granito Diorito Sienito Gabro Peridotito Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/peridotito.html Características das Rochas Ígneas VULCÂNICAS ROCHA Riólito ESTRUTURA TEXTURA Maciça/vesicular Granular amigdaloidal a microcristalina COR Cinza a rosada Andesito Maciça Granular a microcristalina Cinza escura/ marromesverdeada Traquito Granular a microcristalina Cinza a verdeescura Grossa Cinza escura Fonólito Basalto Maciça Maciça/vesicular Granular a Cinza escura amigdaloidal microcristalina/ vítrea a preta Riolito Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/riolito.html Andesito Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/andesito.html Traquito Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/traquito.html Fonólito Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/fonolito.html Basalto Fonte: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/basalto.html Referências Bibliográficas TEIXEIRA W., T. R. F. Decifrando a Terra. 2 ed. São Paulo, Companhia Editora Nacional, 2009 OLIVEIRA A. M. S., Brito S. N. A. Geologia de Engenharia. 1 ed. São Paulo, Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998.
