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; Diferem dos sedimentos (ex: areia de praia conjunto de minerais soltos); Sedimentos Granito 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
Os cristais ou grãos (fragmentos de rochas ou minerais) apresentam, na maioria das rochas, tamanho milimétrico; Fotomicrografia Os grãos milimétricos são chamados de grãos grossos grande o bastante para serem individualizados a olho nu; Sienogranito Basalto Os grãos finos são aqueles em que só é possível individualizalos através de microscópio;
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;
Rocha Monominerálica quando a rocha apresentar minerais agregados de uma mesma espécie; Monominerálicas 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; Magma - material rochoso fundido alojado no interior da Terra. 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 (SiO 2 ) do componente metálico; 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 Piroxênio Albita (Na) Feldspato Biotita Muscovita 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; Granito Maior tempo de cristalização (alta temperatura e maior tempo de resfriamento); Cristais mais desenvolvidos observáveis a olho nu; Exemplo, granito de textura porfirítica (Figura)
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; Basalto Cristalização rápida devido ao contato direto com a atmosfera; Cristais pouco ou não desenvolvem-se;
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 SiO 2 ) e Máficos (ricos em Fe e Mg); Rochas Básicas Rochas Intermediárias Rochas Ácidas
Rochas Félsicas ou Ácidas aquelas que são ricas em minerais silicáticos (SiO 2 ) 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 Rocha Ígena Extrusiva Diorito 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; Gabro Rocha Ígnea Intrusiva
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. Granito Intrusivas ou Plutônicas: originadas pela solidificação de um magma no interior da crosta. Apresentam minerais visíveis a olho nu. Ex: gabro, 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); Textura Fanerítica grossa Afanítica Fenocristais são aqueles que representam uma cristalização anterior aos demais cristais, por isso, se desenvolvem mais; Textura Porfirítica numa matriz vítrea Textura Porfirítica numa matriz fina
Textura Fanerítica Grossa em granito (comparar o tamanho dos cristais com a moeda); Granito Gabro Textura Fanerítica Média em granito (comparar o tamanho dos cristais com a moeda);
Textura Fina (Afanítica) em basalto; 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 Fenocristal 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
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. Hololeucocrática (M < 10%); 1 e 2 podem ser ditas como félsicas 2. Leucocrática/Félsica (10 % < M < 30%); 3. Mesocrática / Intermediária (30% < M < 60%); 4. Melanocrática / Máfica (60% < M < 90%); 5. Ultramelanocrática / Ultramáficas (M > 90%);
Folha padrão de análise modal por visada (comparar a quantidade da % de minerais escuros com a amostra).
Estrutura Maciça Quanto a estrutura é o arranjo de porções distintas de uma rocha. Podem ser: 1. Maciça (não apresenta vazios ; a grande maioria das rochas ígneas); Vesicular 2. Vesicular (apresenta vazios devido ao escape de gases); Amigdaloidal 3. Amigdaloidal (vesículas preenchidas por minerais tardios);
Diagramas de Classificação
Sugestão de Exercício Complementar Classificação de Rochas Ígneas (em inglês): http://facweb.bhc.edu/academics/science/harwoodr/geol101/labs/igneous/index.htm http://www.pitt.edu/~cejones/geoimages/2igneousrocks.html
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