Rochas Ígneas
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO – UNIVASF CAMPUS SERRA DA CAPIVARA COLEGIADO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCINAT Rochas Ígneas Referências Cap. 16 - Decifrando a Terra Cap. 4 – Para entender a Terra Sumário • Conceitos; • Estrutura da rocha; • Textura; • Minerais constituintes; • Classificação genética das rochas; • Como se formam as rochas? • Como são classificadas? Rochas: breve introdução • Conceito Produtos consolidados resultantes da união natural de minerais; Granito Sedimentos • Diferem dos sedimentos (ex: areia de praia conjunto de minerais soltos); • Possuem cristais ou grãos constituintes muito bem unidos; Estrutura de uma Rocha • Aspecto geral externo da rocha que pode ser maciço, orientado (bandamentos), estratificado, com laminações e etc.; Estratificações cruzadas em arenito - Zion National Park (Utah – USA) Estratificações cruzadas em arenito (Parque Nacional Serra da Capivara) Estrutura maciça ou granulosa em granito Estratificação Tabular Foliação em Gnaisse arranjos paralelos/planares entre os minerais. Bandamentos (alternância de composição – faixas claras e escuras) e dobras em gnaisse. Bandamento em migmatito Textura da Rocha • Feição que se caracteriza pela observação detalhada do tamanho, forma e relacionamento entre os cristais ou grãos constituintes da rocha; Conglomerado Brecha Grãos arredondados em Conglomerado Grãos angulosos - Brecha Fotomicrografia • Os cristais ou grãos (fragmentos de rochas ou minerais) apresentam, na maioria das rochas, tamanho milimétrico; • Os grãos milimétricos são chamados de grãos grossos grande o bastante para serem individualizados a olho nu; • Os grãos finos são aqueles em que só é possível individualizalos através de microscópio; Sienogranito Basalto Folhelho negro – sedimentos argilosos (grãos finos) e matéria orgânica em lâminas finas e paralelas Arenito – textura arenosa (grossa) com grãos bem selecionados. Siltito – textura com grãos de quartzo muito finos. Minerais Constituintes das Rochas • O reconhecimento dos minerais constituintes de uma rocha e a sua proporção permite a identificação da rocha; • Minerais Essenciais são os que estão sempre presentes e os mais abundantes numa determinada rocha (determinam o nome da rocha); • Minerais Acessórios são minerais que podem ou não estar presentes, sem que isto modifique a classificação da rocha em questão; Monominerálicas • Rocha Monominerálica – quando a rocha apresentar minerais agregados de uma mesma espécie; Mármore Quartzito • Rocha Pluriminerálica – quando a rocha apresentar minerais de diferentes espécies; Pluriminerálicas Granito Conglomerado Classificação Genética das Rochas • As rochas são classificadas por critérios que as agrupem segundo características semelhantes; • Principal classificação genética se faz de acordo com seu modo de formação na natureza e textura; • Dividem-se em 3 grandes grupos: 1. Ígneas ou Magmáticas; 2. Metamórficas; 3. Sedimentares; • Origem dos tipos de rochas que compõem a crosta terrestre; Rochas Ígneas ou Magmáticas • Se formam pelo resfriamento do material rochoso fundido (magma); • Todo material sólido possui um ponto de fusão, que depende de um dado valor de temperatura e pressão; • Por exemplo, o ponto de fusão do minério de ferro é de ~1000°C, quando o material se liquefaz e ocorre a separação do material silicático (SiO2) do componente metálico; Magma - material rochoso fundido alojado no interior da Terra. Lava - material rochoso fundido que extravasa na superfície. • À medida em que o magma se resfria, alguns minerais começam a se formar, antes mesmo de todo o magma cristalizar (cristalização fracionada); • A cristalização fracionada ocorre devido aos diferentes pontos de fusão dos cristais. • Quando os primeiros se formam, não reagem com o restante do líquido, mais continuam crescendo; • Quanto maior o tempo de resfriamento, maior será o tamanho dos cristais; Quanto menor o tempo de resfriamento menor será o tamanho dos cristais; (resfriamento) Anortita (Ca) Olivina Albita (Na) Piroxênio Feldspato Muscovita Biotita Quartzo Tipos de Rochas Ígneas • A compreensão dos processos de fusão e cristalização dos magmas e do derramamento de lavas permitiu identificar as diferenças entre as cristalizações de rochas magmáticas ou ígneas; • Rocha ígnea plutônica ou intrusiva – originase quando o resfriamento ocorrer no interior da Terra; • Rocha ígnea vulcânica ou extrusiva – originase quando o resfriamento ocorrer no exterior da Terra; Exemplos de classificação genética das rochas ígneas: Diorito • Rocha ígnea plutônica ou intrusiva – origina-se quando o resfriamento ocorre no interior da Terra onde a temperatura decai lentamente; Obsidiana • Rocha ígnea vulcânica ou extrusiva – origina-se quando o resfriamento ocorre na superfície da Terra; Rocha Ígnea Plutônica/Intrusiva • Formada em regiões profundas da Terra; • Maior tempo de cristalização (alta temperatura e maior tempo de resfriamento); • Cristais mais desenvolvidos observáveis a olho nu; • Exemplo, granito de textura porfirítica (Figura) Granito • O magma não atinge à superfície terrestre, resfriando-se no interior; • Ao se cristalizar, a rocha formada possuirá minerais encaixados entre si; Rocha Ígnea Vulcânica/Extrusiva • Rochas formadas pelo resfriamento rápido do magma na superfície ou muito próxima em baixas profundidades; • Cristalização rápida devido ao contato direto com a atmosfera; • Cristais pouco ou não desenvolvem-se; Basalto • Rochas extrusivas apresentam, no geral, textura vítrea (lisa) ou granulação muito fina (cristais muito pequenos); • Neste tipo de rocha, a maioria dos cristais não são visíveis a olho nu; • Formam-se pelo resfriamento das lavas (magma – material fluido na superfície terrestre) ou de piroclastos (fragmentos oriundos dos vulcões em erupções); Púmice (pedra-pomes) Basalto vesicular Obsidiana Púmice Cinza vulcânica Basalto Vesicular Composição Química das Rochas Ígneas • Resultam diretamente da composição química do magma e do seu histórico de formação (profundidade, pressão, temperatura, gases, cristalização de minerais, etc.); • O teor químico de determinados elementos do magma determinarão se a rocha possuirá uma maior ou menor razão entre os minerais Silicáticos (ricos em SiO2) e Máficos (ricos em Fe e Mg); Rochas Básicas Rochas Intermediárias Rochas Ácidas • Rochas Félsicas ou Ácidas aquelas que são ricas em minerais silicáticos (SiO2) como Feldspato, Quartzo, Biotita e Muscovita (Félsicas = Feldspato + Sílica). • São pobres em minerais ricos em Fe e Mg como olivinas e piroxênios (Máfico = Magnésio + Férrico); Quartzo Biotita Feldspato • Rochas Intermediárias composição em sílica é menor que as félsicas, o que indica aumento na quantidade de minerais máficos; Rocha Ígena Intrusiva Diorito Rocha Ígena Extrusiva Andesito • Rochas Básicas são pobres em sílica e ricas em minerais máficos como olivinas e piroxênios; • Esses minerais por possuírem muito Fe e Mg em sua composição química apresentam cores escurar, atribuindo essa aparência à rocha; Rocha Ígnea Intrusiva Gabro Ocorrência das Rochas Ígneas • O magma pode intrudir uma rocha cortando-a horizontalmente no interior da Crosta; Neste caso, a rocha é concordante com as camadas horizontais; As rochas laterais são chamadas de encaixantes; • A rocha intrusiva é chamada de Sill ou Soleira: • Diques Quando o magma corta uma rocha preexistente, geralmente preenchendo fraturas, de forma vertical em relação às rochas encaixantes; As rochas encaixantes foram erodidas por possuírem menor dureza que a rocha intrusiva (dique). Dique Dique • Veios depósitos minerais formados em fraturas e com origem diferente da rocha encaixante; • Batólito corpos rochosos intrusivos com área aflorante (ou potencial) de mais de 100 Km²; • Apresentam-se em formas de folha ou lobados com raízes profundas (até mais que 10 km); • Na figura observa-se que a paisagem é composta por um único corpo rochoso aflorante; • Essa rocha formou-se em alta profundidade e os sedimentos/rochas encaixantes já foram erodidos; • Stock são corpos menores que os batólitos (< 100 km²); • Assim como os batólitos, cortam as rochas encaixantes discordantemente; • O stock pode ser prolongamento do batólito que aflorou; Exemplo da formação de uma rocha plutônica (intrusiva) e sua posterior exposição devido a exumação por soerguimento e concomitante erosão das rochas encaixantes. Classificação de Rochas Ígneas Gênese • Quanto a sua origem (Gênese): Riolito • Extrusivas ou Vulcânicas: resultantes da solidificação de uma lava na superfície. Poucos ou nenhum mineral visível a olho nu. • Ex: basalto, riolito. • Intrusivas ou Plutônicas: originadas pela solidificação de um magma no interior da crosta. Apresentam minerais visíveis a olho nu. • Ex: gabro, granito. Granito Textura • Relação granulométrica (tamanho dos cristais): • Grossa (Fanerítica) ocorre pelo resfriamento lento com cristais bem visíveis a olho nu; Tamanho dos cristais varia de 1 – 10 mm; • Média (Fanerítica) os minerais apresentam tamanhos de 0,2 – 1,0 mm; É possível identifica-los, porém, com certa dificuldade; • Fina (Afanítica) Minerais invisíveis a olho nu ou com uma lupa apresentam tamanhos < 0,2 mm; • Vítrea Minerais não podem ser distinguidos e a rocha apresenta superfície igual a de um vidro; • Matriz – componente de uma rocha que apresenta minerais de granulação menor que os pórfiros constituintes da rocha; • Quando há cristais maiores em relação a matriz (grãos mais finos) estes são chamados de fenocristais e a rocha será chamada de porfirítica (textura porfirítica); • Fenocristais – são aqueles que representam uma cristalização anterior aos demais cristais, por isso, se desenvolvem mais; Textura Fanerítica grossa Afanítica Textura Porfirítica numa matriz vítrea Textura Porfirítica numa matriz fina • Textura Fanerítica Grossa em granito (comparar o tamanho dos cristais com a Granito moeda); Gabro • Textura Fanerítica Média em granito (comparar o tamanho dos cristais com a moeda); • Textura Fina basalto; (Afanítica) em • Textura Vítrea superfície igual a de um vidro; Obsidiana • Textura Porfirítica numa matriz Afanítica em Riolito: • A textura porfirítica ocorre quando há cristais maiores e menores imersos numa matriz; • No exemplo, vemos cristais grandes (fenocristais) e cristais menores imersos numa matriz afanítica (uma massa escura sem cristais visíveis); Riolito Rochas ígneas extrusivas são em geral afaníticas. Porém, no caso deste riolito, o resfriamento inicial do magma foi lento, permitindo o crescimento dos fenocristais. Em seguida, foi ejetada por erupção e resfriada rapidamente, parando o crescimento dos cristais, formando a matriz afanítica. Fonte: http://www.ux1.eiu.edu/~cfjps/1300/igneous_images.html Matriz afanítica Fenocristal Índice de Cor • É a proporção entre minerais máficos (escuros – Fe e Mg) e félsicos (claros – Si e Al); • M (máficos) é o número que corresponde a relação (%) de minerais escuros que compõe a rocha; • Podem ser: 1. 2. 3. 4. 5. Hololeucocrática (M < 10%); 1 e 2 podem ser ditas como félsicas Leucocrática/Félsica (10 % < M < 30%); Mesocrática / Intermediária (30% < M < 60%); Melanocrática / Máfica (60% < M < 90%); Ultramelanocrática / Ultramáficas (M > 90%); Folha padrão de análise modal por visada (comparar a quantidade da % de minerais escuros com a amostra). Maciça Estrutura • Quanto a estrutura – é o arranjo de porções distintas de uma rocha. Podem ser: Vesicular 1. Maciça (não apresenta vazios ; a grande maioria das rochas ígneas); 2. Vesicular (apresenta vazios devido ao escape de gases); 3. Amigdaloidal (vesículas preenchidas por minerais tardios); Amigdaloidal Diagramas de Classificação Sugestão de Exercício Complementar • Classificação de Rochas Ígneas (em inglês): http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/2IgneousRocks.html http://facweb.bhc.edu/academics/science/harwoodr/Geol101/Labs/Igneous/index.htm Próxima Aula Aula 7 Rochas Sedimentares
