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11/04/23 Silvia F. de M. Figueirôa
Processos de formação de rochas
GM 861 - Mineralogia
Silicatos óxidos sulfetos sulfatos carbonatos ......
MINERAIS
COMO MINERAIS SE FORMAM NA CROSTA TERRESTRE?
Precipitação a partir de uma solução:Calcita cristalizando-se pela saturação de água subterrânea em caverna (condições P-T superficiais)
Precipitação a partir de uma solução:Malaquita formada pela saturação de fluidos em profundidade (baixas T-P). Cada banda marca um episódio de cristalização.
Precipitação a partir de resfriamento de material fundido: anfibólio e feldspato cristalizado em lava (alta T).
Sob condições de altas T e P, novos minerais formam-se a partir da reação de outros minerais: grafita – diamante.
O que é uma rocha?Rochas são agregados naturais multigranulares,
uni ou poliminerálicos – isto é, constituídos de um único tipo ou de vários tipos de minerais.
As rochas costumam ser analisadas e classificadas segundo o critério genético (isto é, de origem), que por sua vez está relacionado aos diferentes ambientes de formação.
As rochas podem ser classificadas em:
ígneas (resultam da
solidificação de um fundido
silicático – silicatos que
atingiram seu ponto de fusão)
metamórficas (resultam de transformação de outras rochas, em profundidade, envolvendo > P
e T)
sedimentares (resultam de materiais provenientes de outras
rochas, depositados e consolidados em sub-superfície)
PRINCIPAIS TIPOS DE ROCHAS NA CROSTA TERRESTRE
11/04/23 Silvia F. de M. Figueirôa
Distribuição e abundância Em extensão,
as rochas sedimentares predominam, mas em volume são as rochas ígneas e metamórficas as mais abundantes.
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50
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ígneas
sedimentares
metamórficas
Feldspatos 51%
Quartzo 12%
Piroxênio 11%
Mic
as 5
%
anfib
ólio
5%
Arg
ilo-m
iner
ais
4.6%
olivina 3%
Não silicatos 8.4%
PRINCIPAIS MINERAIS FORMADORES DE ROCHAS
ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS MAGMA
Massa pastosa constituída por tetraedros de (SiO4)4- e (AlO4)4- (fundido alumino-silicático) unidos por cátions (Fe2+, Mg+2, Ca+2, Na+, K+).
Fases sólidas neo-cristalizadas (silicatos, óxidos, sulfetos).
T= 650°C a 1200°C
Fases voláteis dissolvidas ou em processo de degaseificação (bolhas) H2O mais abundante; CO2, compostos de S (H2S, SO2, SO4), HCl e HF em concentrações significativas.
Exs: Alaska = 1.250.000 ton HCl e 200.000 ton HF em 1 ano; Etna = 20 mil litros de H2O/dia, 80 - 1.200 kg Au/ano, 480 – 580 t Cu/ano.
Durante uma erupção vulcânica, os voláteis são "perdidos", de modo que a lava não é exatamente magma, mas é o que de mais semelhante podemos encontrar.
11/04/23 Silvia F. de M. Figueirôa
MAGMA
% de SiO2 é variável e interfere nas
características e no comportamento do magma: > % SiO2 > polimerização
> % SiO2 > viscosidade
> % SiO2 < mobilidade
11/04/23 Silvia F. de M. Figueirôa
A polimerização também é influenciada pelos cátions presentes em maior quantidade:
N.C. 6 N.C. 8 N.C. 12
Fe Mg Ca Li Na K
>> polimerização
MAGMA
A viscosidade do magma depende: Temperatura: > T° < Viscosidade
Composição: > SiO2 > Viscosidade
Voláteis: > voláteis (rompem as ligações Si-O e Al-O) < Viscosidade
Pressão: > P > Viscosidade
Mantendo-se o Vol magma constante, se P e T° aumentam simultaneamente
< viscosidade ( T° é mais influente)
MAGMA
A densidade do magma varia em função da pressão: > P > d
MAGMA: AMBIENTES DE FORMAÇÃO
Magma forma pela fusão parcial de regiões do manto superior ou crosta. Fusão parcial significa que apenas uma fração da rocha forma um fundido e o restante permanece sólido.
Intrusivas ou plutônicas:
•Magma cristaliza-se em profundidade
•Magma nunca atinge
a superfície
•Cristalização lenta
•Granulação média a
grossa (> 1mm)
•São expostas à
superfície somente após ascensão da crosta
ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO Profundidade de cristalização:
Extrusivas ou
vulcânicas:
•Magma cristaliza-se na superfície
•Vulcão ou derrame:
lava
•Cristalização rápida
•Granulação fina a muito
fina (< 1mm) ou vítrea
ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO Profundidade de cristalização:
11/04/23 Silvia F. de M. Figueirôa
Mineralógica: basicamente estão presentes 6 grupos mineralógicos (silicatos) - feldspatos, quartzo, olivinas, piroxênios, anfibólios, micas, com quantidades subordinadas de magnetita, ilmenita e apatita.
A % dos minerais essenciais é o critério básico para classificação das rochas ígneas.
ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA
Rochas máficas = escuras
Rochas félsicas = claras
Vários tipos de rochas ígneas podem ser formadas pela separação de um magma durante a cristalização fracionada e sua migração no manto e crosta =
DIFERENCIAÇÃO MAGMÁTICA.
CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA VERSUS ESTRUTURA CRISTALINA
nesossilicatos
inossilicatos
filossilicatos
tectossilicatos
KAlSi3O8
feldspato K
CaMgSi2O6
piroxênio
NaMg3Fe4Al3Si5O22(0H)2
anfibólio
KMgFe2AlSi3O10(0H)2
biotita
Mg2SiO4
olivina
KAl3Si3O10(0H)2
muscovita
SiO2
quartzo
CaAl2Si2O8
anortita
NaAlSi3O8
albita
ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO
intrusivas
extrusivas
Composição mineralógica
+ claras
+ minerais félsicos
+ escuras
+ minerais máficos
Granito e basalto são as rochas ígneas mais abundantes na crosta terrestre. Crosta continental = granito; crosta oceânica= basalto
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Composição química de rochas ígneas (alguns exemplos – Nockolds, 1954)
Óxido Gabro/ba-salto
Diorito/an-desito
Rochas graníticas
Granito/riolito
SiO2 46,16 48,36 51,86 59,41 66,88 72,08
TiO2 0,20 1,32 1,50 0,83 0,57 0,37
Al2O3 0,84 16,40 16,40 17,12 15,66 13,86
Fe2O3 1,88 2,73 2,73 2,19 1,33 0,86
FeO 11,87 6,97 6,97 2,83 2,59 1,67
MnO 0,21 0,18 0,18 0,08 0,07 0,06
MgO 43,16 6,12 6,12 2,02 1,57 0,52
CaO 0,75 11,07 8,40 4,06 3,56 1,33
Na2O 0,31 3,36 3,36 3,92 3,84 3,08
K2O 0,14 1,33 1,33 6,53 3,07 5,46
P2O5 0,04 0,35 0,35 0,38 0,21 0,18
félsicasmáficas
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Em termos de composição química, o critério fundamental é a % SiO2 (essa variação se reflete quase que diretamente na coloração das rochas):
> 65% = ácidas < 65% e > 55% = intermediárias < 55% e > 45% = básicas< 45% = ultrabásicas
ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO
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