Voltar a: Geologia – 11ºAno

 

Rochas magmáticas

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• A unidade básica da matéria são os átomos.
• Os átomos combinam-se entre si formando moléculas.
• Na figura 1 encontram-se representados alguns dos elementos químicos mais abundantes na crusta terrestre e no planeta.

Figura 1 – Composição média da crusta terrestre e da Terra.

 

• As rochas mais abundantes na crusta terrestre são as rochas magmáticas.
• A crusta continental é constituída por granito e a crusta oceânica por basalto.

Figura 2 – Atividade vulcânica.

 

• As rochas magmáticas têm origem no arrefecimento e consolidação do magma.
• Consoante o tipo de magma que as origina, poder-se-ão formar diferentes tipos de rochas.
• O magma é uma mistura de diferentes materiais em diferentes estados físicos.
• As características do magma dependem dos elementos químicos que entram na sua composição.
• O principal constituinte do magma é a sílica.

• O magma tem origem  no interior da Terra, no  entanto este tanto pode consolidar em profundidade como à superfície.
• O local onde o magma consolida influencia a Textura das rochas.

 

 

Textura das rochas magmáticas

 

Figura 3 – Local de consolidação do magma e textura das rochas magmáticas.

 

A textura das rochas magmáticas reflete o tempo de cristalização, o que se relaciona com o local onde se processa a cristalização. Assim, é possível considerar os seguintes tipos de texturas:

• Fanerítica ou granular:  rocha que apresenta cristais bem desenvolvidos resultantes da cristalização lenta do magma em profundidade. De acordo com o grau de desenvolvimento relativo dos cristais considera-se que a textura fanerítica pode ser:
  • equigranular: quando todos os cristais apresentam o mesmo grau de desenvolvimento.
  • porfiroide: quando existem cristais de grandes dimensões (fenocristais) no seio de cristais de grão mais fino.
  • pegmatitíca: caracteriza-se pelo desenvolvimento de megacristais.

Figura 4 – O granito apresenta uma textura fanerítica ou granular.

 

• Afanítica ou agranular:  quando os cristais apresentam dimensões microscópicas como resultado da consolidação rápida do magma/lava na superfície ou próximo desta. Quando  as rochas com textura afanítica apresentam cristais que pelas suas maiores dimensões se destacam dos restantes diz-se que a rocha apresenta textura porfirítica.

Figura 5 – Basaltos.

 

• Textura vítrea ou amorfa:  característica de  rochas resultantes da consolidação extremamente rápida do magma , geralmente  em ambiente aquático,  de tal forma que não ocorre cristalização, não se formando cristais.

Figura 6- Obsidiana. 

 

Figura 7 – Textura das rochas plutónicas (gabro, diorito e granito) e de rochas vulcânicas (basalto, andesito e riolito).

 

Composição mineralógica das rochas magmáticas:

A composição mineralógica das rochas magmáticas reflete a composição química do magma que as originou.

 

Tipos de Magmas:

A classificação dos magmas é feita com base :

• no teor em sílica
• no teor em ferro e magnésio
• no teor em água e gases
• na temperatura
• na viscosidade

 

Figura 8 – Relação entre o teor em silica e o teor em gases no magma.

 

Classificação dos magmas quanto à sua composição:

Figura 9 – Composição química dos magmas básicos, intermédios e ácidos.

 

 

 

Tipo de magma e composição mineralógica das rochas

A composição química do magma influencia o tipo de minerais que se formam durante o processo de cristalização. Assim a composição mineralógica das rochas reflete a composição química do magma que as originou. Deste modo verifica-se que:

•  Rochas com origem em magmas ácidos apresentam grande abundância de minerais félsicos, como por exemplo o quartzo, o feldspato potássico e a moscovite. As plagioclases presentes são essencialmente sódicas .
• Rochas com origem em magmas básicos apresentam abundância em minerais máficos ou ferromagnesianos, como por exemplo a olivina, a piroxena, a anfíbola e a biotite. As plagioclases presentes são essencialmente cálcicas.
• Rochas com origem em magmas intermédios apresentam geralmente minerais máficos e félsicos em proporções idênticas.

Cor das rochas magmáticas

 

 A cor das rochas magmáticas reflete a sua composição mineralógica o que por sua vez  resultante da composição química do magma. Assim, quanto à cor, as rochas magmáticas classificam-se em :

• Leucocratas : são rochas que apresentam uma tonalidade clara em resultado da relativa abundância de minerais félsicos. Exemplos: Riólito e granito.

Figura 10 – Rochas leucocratas.

 

• Mesocratas: são rochas  que apresentam uma tonalidade intermédia, nas quais minerais félsicos e máficos apresentam proporções idênticas. Exemplos: Andesito e diorito.

Figura 11 – Rochas mesocratas. (Fonte: pt.geologyscience.com)

 

• Melanocratas: são rochas que apresentam uma tonalidade escura em resultado da relativa abundância de minerais máficos. Exemplos: Basalto e gabro.

Figura 12 – Rochas melanocratas. (Fonte: pt.geologyscience.com)

 

Figura 13 – Cor das rochas magmáticas com origem em magmas básicos, intermédios e ácidos.

 

Tipos de rochas magmáticas com base no local de formação e tipo de magma

 

 

• O riólito e o granito como resultam de magmas com uma composição química idêntica – magmas ácidos – apresentam uma composição mineralógica e  cor idênticas, no entanto  como cristalizaram em tempos diferentes diferem quanto à sua textura.
• O andesito e o diorito como resultam de magmas com uma composição química idêntica – magmas intermédios – apresentam uma composição mineralógica e  cor idênticas, no entanto  como cristalizaram em tempos diferentes diferem quanto à sua textura.
• O basalto e o gabro  como resultam de magmas com uma composição química idêntica –  magmas básicos- apresentam uma composição mineralógica e  cor idênticas, no entanto  como cristalizaram em tempos diferentes diferem quanto à sua textura.

 

 

Série reacional de Bowen

As rochas são associações de minerais. Cada mineral forma-se em condições específicas de pressão e temperatura. A ordem pela qual os minerais  característicos das rochas magmáticas vão cristalizando encontra-se expressa na série reacional de Bowen.

Figura 14 – Série reacional de Bowen. (adaptado de: Advanced Experimental Techniques in Geochemistry, Vyacheslav Romanov)

 

• O mineral que cristaliza a temperaturas mais elevadas é a olivina
• O mineral que cristaliza a temperaturas mais baixas é o quartzo.
• Quanto maior for a temperatura de cristalização de um mineral maior será a sua temperatura de fusão.
• A olivina é o primeiro mineral a cristalizar, logo  é o último a fundir.
• O quartzo é o último mineral a cristalizar, logo é o primeiro a fundir.

Nota : O mineral mais instável na superfície terrestre é a  olivina, o mais estável é o quartzo ( ver série  de Goldich mais à frente).

 

Processo de cristalização:

 

•  As rochas são associações de minerais.  Os minerais apresentam uma estrutura cristalina ordenada e característica que os permite identificar.

• Durante o processo de cristalização, se existir espaço disponível os cristais apresentarão faces bem desenvolvidas dizendo-se por isso euédricos.  Se eventualmente não existir espaço disponível os cristais apresentarão faces imperfeitas, dizendo-se por isso anédricos.

• Minerais isomorfos: são minerais que apresentam diferente composição química e  idêntica estrutura cristalina.
• Um exemplo de minerais isomorfos são as plagioclases (sódicas, cálcicas, calco-sódicas  e sódico-cálcicas). A composição química  das várias plagioclases é diferente, mas  todas elas apresentam idêntica estrutura cristalina, tal só é possível porque os iões sódio e cálcio apresentam cargas elétricas semelhantes e dimensões idênticas podendo intersubstituir-se na estrutura cristalina do mineral sem prejuízo da  estabilidade eléctrica.

 

 

Fatores que afetam a formação de magmas

 

• Temperatura: Os minerais que  entram na constituição  das rochas não fundem todos em simultâneo, assim dependendo se a fusão de uma  rocha é  total ou parcial poderá obter-se  magmas com características  muito diferentes. Por fusão  parcial de um granito pode originar um magma ácido, já a fusão total de um granito pode originar magmas intermédios.

•  Pressão:  a pressão é um dos fatores que influência a formação de magmas uma vez que a pressão influência a temperatura de fusão dos materiais. Um aumento da pressão traduz-se num aumento da temperatura de fusão dos materiais. Assim, um material que na superfície terrestre funde a 1000 °C, a uma  profundidade maior fica sujeito a uma maior pressão e apenas sofre fusão a temperaturas superiores. Pelo contrário nas zonas de rifte, o afastamento das placas conduz a uma redução da pressão, diminuindo a temperatura de fusão dos materiais.

• Água:  a adição de água ao magma diminui o seu ponto de fusão ao mesmo tempo que aumenta o seu teor e voláteis. Por exemplo, nas fossas de subducção a placa oceânica   que subducta arrasta consigo sedimentos saturados com água. A presença de água  contribui  para a diminuição  do ponto fusão conduzindo a formação de magmas intermédios.

 

Diferenciação magmática por cristalização fracionada

 

Na natureza a partir de 4 tipos principais de magma formam-se uma grande diversidade de rochas magmáticas, sendo mesmo possível formar diferentes tipos de rochas a partir de um único tipo de magma.

Ao processo de formação de diferentes rochas a partir de um único tipo de magma dá-se o nome de diferenciação magmática por cristalização fracionada.

Como os minerais que constituem as rochas não cristalizam todos em simultâneo é possível, que a partir de um magma inicial com características básicas se formem rochas básicas, intermédias e até mesmo ácidas.

Assim, partindo de um magma inicial com características básicas que inicia a sua cristalização em profundidade, os primeiros minerais cristalizar são as olivinas e as plagioclases cálcicas (anortite).  Estes minerais por diferenciação gravítica depositam-se na base da câmara magmática originando rochas de características básicas.

Durante o processo de formação das olivinas e das plagioclases cálcicas o magma foi perdendo progressivamente ferro, magnésio e cálcio. Assim, o magma residual torna-se enriquecido em sílica, alumínio, sódio e potássio, à medida que se esgota o ferro, o magnésio e o cálcio.

Se o magma residual migrar para um contexto tectónico diferente poderá originar rochas com características intermédias ou até mesmo ácidas.

Graças ao processo de diferenciação magmática por cristalização fracionada é possível obter gabros, andesítos, dioritos, granitos, etc a partir de uma magma inicial com características básicas.

 

Importante: É importante salientar que se os minerais previamente formados mantiverem o contacto com o magma residual vão alterando a sua composição originando novos minerais mais estáveis nas novas condições. Por exemplo, as primeiras plagioclases a formarem-se são as plagioclases cálcicas, no entanto se estas mantiverem o contacto com o magma residual vão substituindo progressivamente o cálcio pelo sódio à medida que a temperatura do magma vai baixando, tornando-se progressivamente mais sódicas.

 

Diferenciação magmática por mistura de magmas

• Quando magmas armazenados em câmaras magmáticas distintas entram em contacto, poderá verificar-se uma de duas situações possíveis, nomeadamente, se estes forem imiscíveis poderão coexistir na mesma câmara magmática sem se misturarem. No entanto, se estes forem mísciveis poderão originar um terceiro tipo de magma com características intermédias dos magmas parentais.

 

 

Diferenciação magmática por assimilação magmática

• Quando o magma armazenado na magmática provoca a fusão das rochas encaixantes, poderá sofrer alteração da sua composição química como resultado da incorporação dos materiais constituintes das rochas encaixante.

 

Paisagens magmáticas:

 

A alteração das rochas graníticas conduz à formação de paisagens características denominadas de caos de blocos.