GRMG

Modelagem Geoquímica
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Geoquímica de Rochas
-2007-
Introdução
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Tradução de um processo petrogenético
através de equações matemáticas que
expressam as variações químicas no
sistema.
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Princípios
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Magma A
Cristalização Fracionada
Fases cristalizadas: x, y, z, w, k
% fases cristalizadas: a, b, c, d, e
Magma B
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• Traduzindo: A= ax+by+cz+dw+ek+B;
e se: ax+by+cz+dw+ek= M; então podemos escrever:
A= B+M
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Diagramas de Variação:
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
Conjunto de rochas que supostamente pertençam a uma
mesma província magmática são plotadas em um
diagrama de um elemento em função de outro.

No eixo das abscissas: um ou mais elementos que são
denominados de “índices de evolução magmática”.
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Principais índices de evolução magmática
utilizados na literatura.
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 MgO
 diminuição de sua concentração com o avanço da cristalização;
 decréscimo de sua concentração com o avanço da fusão.
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 recomenda-se sua utilização na análise de suítes básica-intermediárias.
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No estágio ácido, sua concentração está muito empobrecida.
 Variações:
100MgO
;
MgO  FeO
Mg
100MgO
; SI 
Mg  Fe
MgO  FeO  Fe2O3  Na2O  K 2O
Índices variam de 0 a 100% ou de 0 a 1 e possuem forte dependência com o valor de MgO
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Observar a forte relação linear entre o MgO e o
índice SI.
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SI=
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Principais índices de evolução magmática
utilizados na literatura.
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 SiO2= índice de Harker.
 aumento de concentração com o avanço da cristalização;
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 decréscimo de sua concentração com o avanço da fusão.
 Recomenda-se sua utilização quando se estuda suítes de
composição intermediária – ácida.
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 Naquelas de natureza básica, pequenas variações.
 Variações: índice de Larsen (1938):
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SiO2  K 2O  ( FeO  MgO  CaO)
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Quando empregado o índice de Larsen os trends são
mais lineares. O índice é mais difícil de se calcular e
interpretar. “Quanto mais simples melhor”
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Interpretação dos diagramas de variação.
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 Avaliar processos petrogenéticos simples:
Cristalização fracionada/fusão parcial;
Mistura magmática;
Magma-mixing.
→ Uso do princípio da mistura ou “regra da
balança”
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O Princípio da Mistura
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 Premissas:
 Emprega diagramas binários e ternários;
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 Estes diagramas devem ser capazes de representarem as
composições químicas e mineralógicas dos magmas
envolvidos, através de pontos;
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 Ex.: MgO/FeO+MgO, representa bem a variação do
magma com a cristalização de olivina, piroxênios, biotita e
anfbólios mas é insensível a presença de feldspatos.
O Princípio da Mistura
 Seja
A e 1101
B dois0001
elementos
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1010
0100 1011
químicos quaisquer
 Se ao líquido I é misturado o
líquido F a composição do líquido
derivado se fará ao longo da linha
IF.
 Não se aplica a razões entre
elementos (as linhas se tornam
curvas).
 Em termos de membros finais I e F,
a composição de D será:
B (% peso)
 Seja I e F dois líquidos magmáticos
(= rochas), com composições de A
e B´;
F
1
I
ou então
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A (% peso)
____
____
% pesoF
ID
%D 
 _____ x100
% pesoI
IF
D
ID
% F  ( ____) x100;
IF
____
%I 
DF
____
IF
x100
Aplicabilidade à cristalização fracionada
1- uma única fase mineral
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
____
%K 
ID
____
KD
x100
D
Y (% peso)
Sejam as rochas “I” (parental)
e “D” (derivada);
 Suspeita-se que D seja derivada
de I a partir da cristalização do
mineral K;
 Escolhidos os elementos X e Y
capazes de representarem I, D e
K;
 Se a hipótese for verdadeira, K,
I e D deverão definir uma reta e
a percentagem de cristalização
de K, será:
K
1
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I
X (% peso)
É conveniente testar a hipótese para vários
diagramas diferentes
Aplicabilidade à cristalização fracionada – 1 só mineral, vários elementos
 E assim teríamos: cristalização de olivina (ol), P=
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magma primário e D= magma derivado.
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Aplicabilidade à cristalização fracionada
2- duas fases minerais (K, L) simultâneamente
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Onde:
D
P= proporção de K e L cristalizadas e assim:
____
Y (% peso)
K
P
I
% K PL
 ____
% L KP
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Ou então, em termos de membros finais:
P
____
%K 
X (% peso)
PL
____
KL
4
____
x100;
%L 
KP
____
KL
____
e, a quantidade de líquido residual em relação à fase cristalina total, será:
PI
____
ID
x100
 Avaliação da cristalização simultânea de diversas fases minerais, é conveniente
construir diversos diagramas e verificar a consistência das fases consideradas.
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-A-
-B-
A cpx+ol pl+ol
B cpx+ol
pl+cpx
C cpx+ol
-C-
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Em uma suíte de rochas que apresenta como fenocristais o ortopiroxênio e a olivina →
evolução pode ocorrer através da cristalização destes minerais?
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Aplicabilidade à cristalização fracionada
3- em etapas: entrada de uma segunda fase mineral
Líquido inicial= L1
Inicia cristalização de K, até o
líquido atingir uma composição M. →
líquido varia sua composição segundo
L1M
A (% peso)
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K
J
Em M, inicia-se cristalização de
uma segunda fase mineral, L,
concomitantemente a K → Inflexão
da curva
L1
M
P
L2
1
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Marcha de cristalização segue
segundo o vetor ML2= KM+LM.
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A proporção de K e L cristalizadas é
dado por P.
L
B (% peso )
A evolução de L1 para L2 pdoeria
se dar pela cristalização de K e L
simultaneamente na proporção de J.
 Em um trend de rochas, pontos de inflexão normalmente representam
mudanças no regime de evolução petrogenética.
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