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ROCHAS ÍGNEAS Profª. Eulene Francisco da Silva Geologia/Ecologia - UFERSA Terra: Sistema interativo de matéria e energia Calor interno terrestre Energia solar Responsável pela tectônica de placas Formação de cadeias de montanhas Circulação atmosférica e dos oceanos Intemperismo e ação das águas Processos endógenos x Processos exógenos Formação das estruturas geológicas PROCESSOS GEOLÓGICOS ENDÓGENOS Usa Ɛ provenite do interior da terra, formando e modificando a composição e a estrutura da crosta, em uma ação mais CONSTRUTIVA. Principais processos da dinâmica interna da Terra Vulcanismo (Magma atingindo a superfície) Plutonismo (Magma resfria no interior da Terra) Orogênese (Movimento tectônico horizontal) Epirogênese (Movimento tectônico vertical) Metamorfismo (Consolidação de material sob P e T) Terremotos (Vibrações reacomodação das rochas) PROCESSOS GEOLÓGICOS EXÓGENOS Ocorrem usando a Ɛ proveniente do exterior da Terra, sobre estruturas já formadas, em uma ação mais DESTRUTIVA. Principais processos geológicos exógenos Intemperismo (físico e químico) Ação das águas (desagregação e intemperismo das rochas) Superficiais Subterrâneas Vento (erosão eólica) Gelo (transporte de partículas) Organismos Erosiva ou transportadora Abrasivos e transportadores Dos mgs ao homem O Ciclo das rochas Rochas Ígneas • Latim Ignis: fogo • Formadas a partir do resfriamento e conseqüente consolidação do magma, e são, por isso, de origem primária. Processo ocorre no interior ou na superfície da crosta terrestre. 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: As rochas ígneas constituem 80 % da massa da crosta terrestre, embora correspondam a apenas 15 % da superfície aflorante. A humanidade sempre utilizou-se dessas rochas como material de construção pela sua resistência. Ainda hoje constituem a principal matéria-prima para britas, pedras de cantaria (blocos) e lâminas para revestimento de pisos e fachadas. Blocos de granito para a fabricação de lâminas de revestimento A importância das rochas Ígneas Composição Química % SiO2 30-80 Al2O3 3-25 FeO-Fe2O3 0-13 MgO 0-25 CaO 0-16 Na2O 0-11 K2O 0-10 Composição química do magma O magma é um fluido natural muito quente com temperaturas de 800 a 900 °C na superfície, atingindo 1.000 a 1.200 °C nas reações exotérmicas. É constituído por uma fusão de silicatos, mostrando proporções variadas de água, elementos voláteis e de cristais e minerais em processo de crescimento. Rochas Ígneas - Magma Os magmas apresentam altas temperaturas, da ordem de 700º a 1400º C e são constituídos por: 1. uma parte líquida, representada pelo material rochoso fundido; 2. uma parte sólida, que corresponde a minerais já cristalizados e a eventuais fragmentos de rocha (xenólitos) transportados em meio à porção líquida; 3. uma parte gasosa, constituída por voláteis dissolvidos na parte líquida, predominantemente H20 e CO2. É composto por uma grande variação de composições, no qual a sílica predomina, é caracterizado por altas temperaturas e tem propriedades de um líquido (mistura de cristais e líquido). Na superfície tem o nome de lava, uma vez que durante o processo vulcânico sofre algumas modificações físico-químicas, que a diferenciam do magma retido e cristalizado em profundidade. Relação Temperatura x Viscosidade x Composiçao • Magmas basálticos são mais quentes, com T = 1000º a 1.400º C e têm viscosidade menor. (Superfície) • Magmas graníticos são significativamente mais viscosos e apresentam temperaturas da ordem de 700 a 800º C. (Subsuperficie) Viscosidade de um magma silicático é a propriedade de uma subst. oferecer resistência ao fluxo, relacona-se com a sua composição e temperatura. Tipos fundamentais de magmas Classificação das rochas segundo composição química (SiO2). Bloco Diagrama mostrando as formas de ocorrência de rochas magmáticas. INTRUSIVAS Tipos básicos de atividade Ígnea Plutonismo • Interior da crosta terrestre Local de formação das rochas intrusivas e extrusivas na crostra terrestre. Rochas intrusivas resfriam-se em profundidade. Existem as seguintes manifestações de rochas intrusivas Batólito Rochas intrusivas resfriam-se em profundidade. Existem as seguintes manifestações de rochas intrusivas: ♦ Batólitos e Stocks O magma resfria em grandes profundidades, e são soerguidos à superfície pela dinâmica das placas. BATÓLITO: Grande massa de material magmático que aflora numa extensão de 100 Km2 na superfície terrestre STOCK: Consta de uma massa igual ao Batólito onde a extensão é inferior a 100 Km2. Batólito de Granito - Torres del Paine, Chile Rochas intrusivas resfriam-se em profundidade. Existem as seguintes manifestações de rochas intrusivas Sill e Lacólito ♦ Sills e lacólitos A lava flui por canais ou por falhas, mas não chega à superfície e espalha-se paralelamente às estratificações das rochas sobrejacentes. Rochas intrusivas resfriam-se em profundidade. Existem as seguintes manifestações de rochas intrusivas Dique ♦ Diques Semelhante ao sill, porém o dique ocupa apenas as fraturas (formas discordantes) Tipos básicos de atividade Ígnea Vulcanismo • Superfície da litosfera 2.7 O que é “HotSpot” ? Hotspot, pluma mântica ou ponto quente, são locais do manto terrestre onde existe uma anomalia térmica (o ponto quente ou hotspot), aparentemente associada a fenômenos de convecção térmica que traz magma mais quente das zonas profundas para as proximidades da superfície, que se traduzem na superfície terrestre pela existência de continuado vulcanismo, ou seja, chaminés pequenas de vulcões muitas vezes deixando um rastro que assinala o movimento da placa tectônica sobre a zona de ascensão do magma. Rochas extrusivas só ocorrem quando o magma mais fluido (lava) chega à superfície. Existem as seguintes manifestações de rochas extrusivas: ♦ Derrames A lava flui por fendas espalhando-se em grandes extensões. O magma proveniente do manto acumula-se em câmaras magmáticas a uma profundidade de 10 a 30 Km, permitindo a génese de rochas plutónicas chamadas gabros. Quando a velocidade de ascensão do magma é superior à do arrefecimento, o magma pode chegar à superfície sem ter consolidado e, neste caso, verificam-se erupções de lava que, por solidificação, originam rochas vulcânicas, os basaltos. A viscosidade dos magmas dependem da: densidade; riqueza em sílica; temperatura; quantidade de fluidos que contém. ♦ Vulcões A lava flui por canais formando cones em áreas mais restritas. Corte transversal de um vulcão e seus principais componentes. Pico do Cabugi – Lages/RN ♦ Depósitos piroclásticos Decorre de explosões em vulcões obstruídos que lançam materiais pelo ar e depositam-se no entorno de vulcões. Cristalização do Magma • Quando o magma se instala em porções superiores mais frias da crosta, perde calor para as rochas encaixantes por condução e sua T. Quando a T atinge um determinado valor crítico, inicia- se a cristalização magmática. • Inicialmente cristaliza-se grande parte dos silicatos, obedecendo a uma seqüênciadeterminada pela temperatura e composição do magma, conhecida como Série de Bowen. • Bowen mostrou que os silicatos comuns das rochas ígneas se cristalizam segundo uma ordem, em duas séries distintas: uma série de reação contínua e uma série de reação descontínua. Cristalização do Magma • Série de reação contínua - os minerais mudam initerruptamente de composição, reagindo continuamente com a fusão • Série de reação descontínua - mineral pré-formado reage com a fusão, formando um novo mineral com composição e estrutura cristalina diferentes. Minerais do Granito Minerais de feldspatos Quartzo Micas branca e preta Rocha Teor de SiO2 (%) Exemplo Acida > 65 Granito – Riolito Intermediária 65 - 52 Diorito – Tinguaito Básica 52 - 45 Gabro – Basalto Ultrabásica < 45 Peridotito – Picrito Classificação das Rochas Ígneas Teor de Sílica (SiO2) – composição química das rochas Profundidade de Solidificação Exemplo Extrusivas (superfície) Basalto Intrusivas Granito Quanto à profundidade de solidificação Textura Exemplo Afanítica (Invisível olho nu) Basalto Fanerítica Granito Cor Exemplo Leucocrátricas Granito Mesocráticas Sienito Melanocraticas Basalto Quanto a Textura Quanto ao índice de Cor (M) Índice de Cor ROCHAS ÍGNEAS: TEXTURAS E MINERALOGIA TEXTURA FANERÍTICA: granulometria grossa: cristais vistos a olho nú (> 5 mm) resfriamento lento GRANITO: feldspato K, quartzo, mica (biotita e muscovita), plagioclásio Na TEXTURA AFANÍTICA: granulometria fina: cristais vistos somente com lupa (> 1 mm) resfriamento rápido RIOLITO: feldspato K, quartzo, mica (biotita e muscovita), plagioclásio Na Fonte: http://comp.uark.edu/~sboss Cor Exemplo Cristalina Granito Vitreo Cristalina Basalto e andesito Vitreo Obsidiana. Minerais Exemplo Minerais Félsicos (minerais escuros < 30%) quartzo, feldspatos (alcalinos e plagioclásios) Minerais Máficos Ferro magnesianos (anfibolios e piroxênios) Quanto a Cristalinidade Quanto à mineralogia Estrutura das rochas ígneas Maciça: Quando o espaçamento das fraturas é maior do que 2 m; Pouco fraturada: Quando o espaçamento entre fraturas está entre 0,5 m e 2 m; Moderadamente fraturada: Quando o espaçamento está entre 0,5 m de 0,1 m; Muito fraturada: Quando o espaçamento entre fraturas é menor do que 0,1 m. Basalto Rocha extrusiva muito fraturada Granito Rocha intrusiva pouco fraturada Textura das rochas ígneas Refere-se as dimensões e arranjo dos minerais constituintes das rochas. • Textura Granular ou Fanerítica: os grãos dos minerais possuem diâmetro superior a 5 mm; • Textura Microgranular ou Microfanerítica: os grãos dos minerais apresentam diâmetro inferior a 1 mm; • Textura Densa ou Afanítica: os grãos dos minerais não são observados a olho nu. • Textura Vítrea: o resfriamento é tão rápido que impossibilita a cristalização; • Textura Pegmatítica: quando os grãos dos minerais apresentam diâmetro acima de 2 cm; • Textura Porfirítica: quando existem grãos grandes (fenocristais) em meio a uma matriz densa ou em meio a uma matriz microgranular. 1. Basalto de textura afanítica e estrutura vesicular; 2. Basalto de textura densa ou afanítica; 3. Basalto com textura vítrea (vidro vulcânico ou obsidiana) III. Texture D. Glassy – has no visible grains Obsidian III. Texture B. Aphanitic is fine-grained Basalt III. Texture C. Vessicular – has tiny holes Vessicular Basalt 1. Granito com textura fanerítica formado em um batólito. 2. A mesma rocha, porém formada em um dique, possui textura afanítica, com pequenos grãos de quartzo (Riolito). 3. Granito com textura porfirítica: fenocristais de feldspato em meio a uma matriz granular fina. Rochas de textura pegmatítica minerais muito grandes Pico do Cabuji (Larges – RN) Pico do Cabuji (Larges – RN) Pico do Cabuji (Larges – RN) Granito (BR 304) Granito (BR 304) Pigmatito – BR 304