Geologia : Rochas Magmáticas

ROCHAS MAGMÁTICAS

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CONCEITOS

As rochas ígneas ou magmáticas são geradas no interior da Terra, no manto ou crosta terrestre e podem, de maneira geral, ser classificadas sob dois critérios: texturais e mineralógicos.

O primeiro deles é especialmente útil na identificação do ambiente onde a rocha se cristalizou. Assim, as lavas de um vulcão solidificam-se rapidamente na superfície terrestre e, portanto, desenvolvem texturas onde há presença freqüente de vidro e proporção variada de cristais (de holo a hipovítrea), ou então revelam o movimento das lavas na superfície (textura fluidal, pilotaxítica). Estas texturas são então características de rochas que se solidificaram a partir de um magma quente que extravasou na superfície, constituindo um grupo de rochas denominadas efusivas ou vulcânicas. Por outro lado, as rochas que se cristalizam em profundidade perdem calor de forma muito lenta e desenvolvem cristais bem formados, normalmente de grandes dimensões (rochas holocristalinas) e são chamadas de rochas plutônicas. Além disso, existem rochas que foram geradas em profundidade e se cristalizaram em ambientes mais rasos sem, entretanto, extravasar na superfície terrestre. São chamadas de hipoabissais, e mostram texturas intermediárias em relação à plutônicas e efusivas (porfiríticas, intergranulares, etc).

A classificação baseada na mineralogia da rocha é fundamentada na proporção entre seus minerais principais, que podem ser agrupados em dois tipos: félsicos (minerais claros e leves: quartzo, feldspato potássico, plagioclásio, feldspatódides, etc) e máficos (minerais escuros e densos: micas, anfibólios, piroxênios, minerais opacos e acessórios como epidoto, alanita, granada, carbonatos primários, etc). Desta forma, são utilizados diagramas classificatórios, sendo o Q-A-P-F usado para rochas com menos de 90% de minerais máficos.

CRITÉRIOS DE DESCRIÇÃO PETROGRÁFICA

Estrutura Magmática: Correspondem às feições globais ostentadas pelas rochas sem levar em consideração a natureza de seus consitituíntes mineralógicos. As estruturas refletem as condições nas quais ocorreu a consolidação de magmas e lavas.
Nas rochas efusivas, as estruturas refletem as principais características da consolidação das lavas, dadas por um rápido resfriamento, escape de gases e movimentação.
Nas rochas plutônicas, dado que a consolidação dos magmas ocorre à profundidades relativamente grandes, a preservação das estruturas é restrita, via de regra, às partes marginais da intrusão, onde o resfriamento é mais rápido e os movimentos diferenciais em relação às rochas encaixantes mais intensos.
As principais estruturas estão ligadas ao resfriamento, à movimentação do magma e às variações locais nas condições de cristalização, sendo:

Estruturas de Rochas Efusivas
Ligadas a escape de gases	Ligadas à movimentação das lavas	Ligadas ao resfriamento rápido das lavas
vesicular	cordada	fratura conchoidal
amigdaloidal	fluidal	perlítica
escoriácea		compacta
celular		esferulítica
Estruturas de Rochas Intrusivas
Ligadas ao refriamento	Ligadas à movimentação do magma	Ligadas a variação local nas condições de cristalização
compacta	fluidal	shlieren
	xenolítica	maculada
	bandeada

Texturas Magmáticas: São as feições de uma rocha determinadas pela análise global das principais características de seus minerais constituintes ( formas, dimensões, estrutura interna, etc.), bem como das relações que estes guardam entre si.

Grau de cristalinidade
Define-se como grau de cristalinidade a proporção entre o material cristalino e vítreo de uma rocha. De acordo com estes critérios as rochas são classificadas em:

Holocristalina	Rochas constituídas só de material cristalino;
Hipocristalina	Rochas constituídas predominantemente de material cristalino;
Hipovítrea	Rochas constituídas predominantemente de material vítreo;
Holovítrea	Rochas constituídas só de material vítreo.

Grau de visibilidade
O grau de visibilidade indica a fração cristalina de uma rocha visível com a vista desarmada. Quanto ao grau de visibilidade, as rochas são classificadas em:

Fanerítica	São constituídas integralmente de material cristalino identificável com a vista desarmada;
Subfanerítica	São constituídas apenas parcialmente por material cristalino identificável com a vista desarmada;
Afanítica	Não contém material cristalino identificável com a vista desarmada.

Tamanho dos cristais
De acordo com o tamanho dos cristais, as rochas magmáticas se classificam, quanto a granulação, em:

Gigantes	Cristais com mais de 10 cm;
Muito grossa	Cristais entre 3 à 10 cm;
Grossa	Cristais entre 1 à 3 cm;
Média	Cristais entre 1 à 10 mm;
Fina	Cristais entre 0,1 à 1 mm;
Densa	Cristais entre 0,009 à 0,1 mm;
Vítrea	Sem cristais (material vítreo).

Tamanho relativo dos cristais:
Trata-se da comparação relativa das dimensões dos diversos cristais de uma rocha, enquadrando as rochas nas categorias:

Equigranular	Os cristais de uma rocha tem aproximadamente o mesmo tamanho;
Inequigranular	Os cristais apresentam dimensões variáveis;
Megaporfirítica	Coexistem na rocha grandes cristais (fenocristais), inseridos numa matriz de granulação média;
Porfirítica	Rochas com pequenos fenocristais, imersos numa matriz de granulação fina a densa. O termo pórfiro, é usado para os casos em que os fenocristais perfazem mais de 50% do volume da rocha;
Vitrofírica	Coexistem pequenos cristais, inseridos numa matriz essencialmente vítrea (vitrófiros).

Forma geométrica dos cristais:
Caracterização textural fundamentada na proporção entre minerais euhedrais ( minerais delimitados por faces externas cristalinas), subhedrais (parcialmente delimitados por faces cristalinas) e anhedrais (desprovidos de face cristalina) constituintes da rocha.

Panidiomórfica ou Automórfica	Predominam minerais com formas euhedrais (olivinas, piroxênios, feldspatos);
Hipautomórfica ou Hipidiomórfica	Predomínio de minerais com formas subhedrais (piroxênios, anfibólios, micas, plagioclásios);
Xenomórficas ou Alotriomórfica	Predominam minerais com formas anhedrais (quartzo, feldspato K, feldspatóides).

Articulação entre os cristais:
Cada cristal constituinte de uma rocha exibe contatos íntimos com seus vizinhos, originando uma trama extremamente forte. As superfícies de contatos entre os minerais podem ser:

Planar	Os contatos são por justaposição, (mosáico ou de calçamento). Ocorrem em rochas monominerálicas;
Irregular	Contatos por imbricamento mineral (côncavo-convexo ou serrilhado). Ocorrem em rochas pluriminerálicas (granitos, gabros).

Arranjo (trama):
É a disposição espacial relativa das diferentes espécies minerais constituíntes de uma rochas, destacando-se os seguintes tipos texturais principais:

Texturas Magmáticas
Sal e Pimenta	Tipo granular, formada por quantidades semelhantes de cristais claros e escuros;
Aplítica	Formada por cristais anhedrais de feldspato potássico e quartzo, justapostos por contatos retilíneos ou lobulados (aplitos e granitos);
Calçamento	Justaposição de cristais mais ou menos equidimensionais e com formas poligonais (dunitos, peridotitos, etc);
Granular	Predomínio de minerais aproximadamentes equidimensionais (anhedrais, subhedrais);
Intersticial	Malha de cristais de forma tabular, na qual os interstícios são ocupados por cristais anhedrais;
Ofítica	Formada por piroxênios prismáticos que englobam ripas de plagioclásios;
Subofítica	Cristais ripiformes de plagioclásio parcialmente incluidos em cristais de piroxênios (gabros;diabásios);
Intergranular	Cristais euhédricos, subhédricos ripiformes de plagioclásio contendo grãos intersticiais de clinopiroxênio (basalto; diabásio). Na variação desta é a " intersetal" por apresentar pequenas quantidades de vidro intersticial;
Hialofítica	Cristais ripiformes de plagioclásio e augita em matriz vítria (basaltos);
Pilotaxítica	Variedade do tipo anterior onde os cristais ripiformes e micrólitos de plagioclasio encontam-se iso-orientados em matriz holocristalina ou hipovítrea;
Poiquilítica	Cristais maiores englobam vários cristais menores, de uma ou mais espécies minerais (ultramáficas e peridotitos);
Spinifex	Trama de cristais alongados e esqueléticos de olivina em matriz fina de vidro e clinopiroxênio;
Maculada	Manchas coloridas representadas por megacristais ou por agregados minerais que se destacam na matriz da rocha (granitos cinzentos com megacristais róseos; granitos esbranquiçados com agregados de turmalina preta);
Rapakivi	Textura maculada de certos granitos, cujos megacristais de feldspato potássico apresentam anel externo de albita ou oligoclásio;
Pegmatítica (definida como textura em Henrick, 1965 e Wernick, 2004)	Segundo os autores citados, qualquer rocha, de qualquer granulação, pode exibir este tipo de textura, relacionada a presença de voláteis durante a cristalização magmática. A presença de gases, sobretudo água, facilita a dispersão iônica colaborando para a formação de cristais proeminentes. Existem autores que classificam pegmatítica como granulação gigante.
Texturas de Intercrescimento
Mimerquítica	Intercrescimento entre cristais de plagioclásio ou feldspato potássico e vênulas de quartzo em forma de bastões (rochas graníticas);
Granofírica	Comum em rochas graníticas hipo-abissais. Se caracteriza pelo intercrescimento entre feldspato potássico e quartzo, estes com formas vermiculares, globulares, dendríticas ou irregulares;
Gráfica	Intercrescimento orientado entre quartzo e feldspato (runitos);
Texturas de Reações
Coronadas	Cristais envoltos por anéis ou coroas de outra espécie mineral, dada pela reação entre um mineral e o líquido magmático coexistente para a formação de um novo mineral;
Texturas Cataclásticas
Resultam de intensa fragmentação e microgranulação dos minerais de rochas pré-existentes por ação de esforços dinâmicos.
Cataclásitica	Textura de fragmentação mineral desprovida de orientação planar marcante. A variedade " mortar" ou " de moldura" caracteriza-se pela presença de porfiroclastos, (grãos ou núcleos de minerais maiores preservados pela deformação) envolvidos por minerais microgranulados;
Milonítica	Textura deformacional (fragmentação e microgranulação mineral) caracterizada por nítida foliação tectônica definida pelo estiramento dos minerais com diferentes intensidades de microgranulação e recristalização;
Flaser	Variedade de textura milonítica caracterizada pela presença de porfiroblastos ovalados, ou fusiformes envoltos por massa microgranulada com orientação mais ou menos nítida;
Texturas Cumuláticas
Resultam do acúmulo de minerais segregados por decantação ainda no estado líquido. É composta por uma fração cúmulus, dado pelos cristais decantados, e por uma fração intercumulus, de cristais anhedrais, resultante da cristalização do líquido magmático intersticial que preenche os poros entre os cristais segregados;
Ortocumulática	A fração intercumulus é significativa e seus minerais englobam parte dos minerais cúmulus. Os minerais cúmulus não se tocam e apresentam intenso zonamento externo;
Mesocumulática	A fração intercumulus é reduzida. Os cristais da fração cúmulus se tocam e tem anel externo pós-cúmulus bem desenvolvido;
Adcumulática	O crescimento pós-cúmulus da fração decantada, à expensas do líquido intersticial é muito grande, produzindo cumulus " homogêneo," sem zoneamento externo (rochas monominerálicas);
Texturas de Fluxo
Fluidal	Orientação de cristais tabulares, aciculares e colunares. Uma variação desta é a traquítica, dada por ripas de feldspato com orientação paralela à sub-paralela em matriz densa a microcristalina;
Feltro	É dado por diminutas ripas alongadas de feldspato com distribuição caótica;
Hialofilítica	Diminutos cristais de feldspato com disposição paralela imersos em matriz densa ou vítrea e na maioria das vezes não se tocam.

Aspectos Químicos e Mineralógicos das Rochas Magmáticas:

Englobam conceitos fundamentais que atuam como base das noções petrológicas relacionadas às rochas magmáticas.

Acidez:
As rochas magmáticas podem ser classificadas, quanto a porcentagem de SiO₂ presente na rocha em:

Ácida	> 65% de SiO₂;
Intermediária	52 a 65% de SiO₂;
Básica	45 a 52 % de SiO₂;
Ultrabásica	< 45% de SiO₂.

Sílica saturação:
É a classificação da rocha quanto à saturação em sílica, identificada através da presença de minerais silicáticos saturados(minerais não deficientes em sílica), insaturados (deficientes em sílica), e sílica livre (através da presença de quartzo):

Supersaturada	Quartzo (que apresenta excesso em sílica);
Insaturada	Feldspatóides (nefelita, leucita, sodalita);
_Saturada	Piroxênios e feldspatos(minerais saturados);

Relação dos feldspatos presentes:
É a caracterização através da proporção entre os diferentes tipos de feldspatos (potássico e sódico-cálcicos) presentes nas rochas:

Rocha	Relação Feldspato potássico/Plagioclásio;
Potássica	> 2/3;
Calco - potássica	~ 1;
Sódico-cálcica (Plag. - An_<50)	< 1/3
Calco-sódica (Plag. - An._>50	< 1/3

Feldspato Potássico: sanidina, ortoclásio, microclínio

Plagioclásios: An_<50 - oligoclásio, andesina

An_>50 - labradorita, bytonita e anortita

Índice de coloração:
Denomina-se índice de coloração, a porcentagem conjunta, em volume, de minerais fêmicos, opacos e acessórios presentes em uma rocha magmática, segundo o quadro abaixo:

Hololeucocrática	0 - 5 %
Leucocrática	5 - 35 %
Mesocrática	35 - 65 %
Melanocrática	65 - 90 %
Ultramelanocrática	> 90 %

Termos: mela - demasiadamente máfica (peridotito, dunito, piroxenito,)
leuco - empobrecida em máfico (trondhjemito e anortosito)

Índice de alumina saturação (IAS):
IAS consiste na relação entre a proporção molar (% em peso / peso molecular) de Al₂O₃ e a soma das proporções molares de Na₂O+K₂O+CaO de uma rocha.
Proporção molecular de óxido = % em peso de óxido / peso molecular de óxido.
IAS = P.M. Al₂O₃/ Na₂O+K₂O+CaO.

Peraluminosa Al₂O₃>Na₂O+K₂O+CaO IAS >> 1	O excesso de alumina após a formação dos feldspatos entrará na formação de minerais fêmicos e acessórios com presença de Al, constituindo minerais aluminosos; ex: muscovita, biotita, turmalina, corindon, topázio e granada;
Metaluminosa Al₂O₃>Na₂O+K₂O; < Na₂O+K₂O+CaO IAS > 1	O excesso de alumina é menor, mas mesmo assim alguma alumina é incorporada aos minerais escuros. O principal elemento a ser afetado pela alumina-saturação é o Ca; portanto a fração de Ca; que por falta de alumina não irá formar o componente plagioclásio, constitui minerais escuros sob duas formas: - Os moderadamente aluminosos e cálcicos, caso da hornblenda, epidoto e melilita; - Minerais ricos em alumina, que coexistem com minerais escuros não aluminosos (biotita + piroxênio; honrblenda + olivina);
Subaluminosa Al₂O₃= Na₂O+K₂O+CaO IAS = 1	Teoricamente a alumina ocorre em quantidades exatas para a saturação dos feldspatos e feldspatóides, não ocorrendo sobras para a formação de minerais fêmicos e acessórios aluminosos, formam apenas olivinas e piroxênios, (minerais não aluminosos);
Peralcalina Al₂O₃< Na₂O+K₂O IAS < 1	Neste caso os minerais a serem afetados são os feldspatos alcalinos, principalmente os sódios. Portanto, a fração de Na que por falta de alumina não formarão a albita, entrarão na formação de minerais máficos sódicos: piroxênio (egirina) e anfibólio (arfvedsonita e riebechita).

Alcalinidade:
Envolve o teor relativo de álcalis, sílica e alumina presentes numa rocha. Na cristalização das rochas magmáticas, os álcalis se ligam ao alumínio e ao silício na proporção 1:1:3, na formação dos feldspatos potássico (KAlSi₃O₈), sódico (NaAlSi₃O₈) e micas (muscovita e biotita). Na quebra desta regra geral, as rochas são denominadas de alcalinas, com o desenvolvimento de minerais específicos. Se desenvolvem de três maneiras:

Rochas equíriticas	Deficiência em alumina (Na₂O + K₂O >Al₂O₃). Desta forma o alumínio não é suficiente para o consumo de todo o Na e K na produção de feldspatos e micas, sobrando (Na e K) que é incorporado aos máficos sódicos egirina e riebeckita;
Rochas miasquíticas	Deficiência em sílica para o consumo total de Na e K na formação dos feldspatos ( Na₂O + K₂O > 1/6 SiO₂ ). Desta forma ocorrerá a formação de minerais deficientes em sílica: nefelina, leucita e sodalita;
Rochas agpaíticas	Deficiência em sílica e alumínio. Ocorrerá os dois casos anteriores, com a formação de máficos sódicos e feldspatóides: egirina, riebeckita, nefelina, leucita e sodalita.

Por comparação temos:

Alcalinidade	Silica Saturação	Alumina Sat.	Rochas Plutônicas	Rochas Efusivas
Equiríticas	Supersaturada	Peralcalina	Egirina granito	Egirina riolito
	Saturada	Peralcalina	Egirina sienito	Egirina traquito
	Insaturada	Peralcalina	Egirina olivina gabro	Egirina basalto
Miasquíticas	Insaturada	Peraluminosa	Nef. biotita sienito	Nef. fonólito
		Metaluminosa	Nef. diorito	Nef. andesito
		Subaluminosa	Nef. gabro	Nef. basalto
Agpaíticas	Insaturada	Peralcalina	Nef. egirina sienito	Nef. egirina fonólito

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quinta-feira, 4 de julho de 2013

Rochas Magmáticas

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