2. Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres.
2.2 Magmatismo. Rochas magmáticas.
As rochas magmáticas são formadas a partir do magma (mistura silicatada, proveniente as astenosfera, provida de mobilidade (estado "pastoso", nem sólido nem líquido. Tem na sua constituição gases e está a altas temperaturas (rondam os 800 a 1500ºC). É formado à custa da fusão dos materiais do manto superior e da crosta.
O magma é menos denso que as rochas e se encontrar uma abertura pelas rochas envolventes, ascende. Ao deslocar-se para a superfície encontra temperaturas mais baixas e vai arrefecer, ao longo do tempo, acaba por consolidar.
TEXTURAS
Consoante o local na litosfera onde consolidam as rochas magmáticas vão apresentar texturas diferentes e classificam-se em:
-vulcânicas
ou rochas extrusivas, formadas à superfície, tem textura vítrea (vidros
vulcânicos), ou afanítica, quando os minerais não são visíveis à vista
desarmada ou ainda, hemicristalina, quando a rocha apresenta
alguns cristais num meio de uma pasta afanítica ou vítrea.
-as que se formam em maiores profundidades, as
rochas plutónicas ou intrusivas, com textura holocristalina
(também se diz textura fanerítica)
-as que se formam em profundidade menores que as intrusivas mas
próximo destas, as Hipabissais ou sub-vulcânicas, com textura
holocristalina. As hipabissais
têm textura intermédia entre fanerítica e
afanítica e por isso diz-se que a textura é microfanerítica
ou microgranular.
Quando se observa uma rocha magmática é frequente encontrar cristais maiores que se destacam dos outros e a estes dizemos e designam-se por fenocristais e a textura de uma rocha com fenocristais diz-se porfírica se tivermos na presença de uma rocha plutónica e porfiróide se for uma rocha vulcânica. A existência dos fenocristais indicam-nos que houve vários tempos de cristalização, um lento em que os cristais tiveram tempo de se desenvolver e outro, quando o magma ascende, os restantes minerais cristalizam, praticamente ao menos tempo, indicando-nos que a cristalização foi fracionada.
Por vezes estes fenocristais assumem grandes dimensões relativamente à restante massa da rocha e a textura dessa rocha designa-se por pegmatítica. Normalmente são destes pegmatitos que se retiram os minerais para venda.
A composição silicatada do magma é rico em sílica (SiO2) e os elementos químicos mais abundantes da sua composição são: oxigénio, silício, alumínio, ferro, cálcio, o sódio, o potássio e o magnésio. Estes elementos químicos normalmente vêm expressos em forma de óxidos (SiO2, Al2O3, etc.).Possuem, para além destes elementos químicos, água, fluor, cloro, boro, arsénio, flúor, etc..
A quantidade de sílica permite classificar os magmas em pobres de sílica, intermédios e ricos em sílica, que correspondem ao magma basáltico, o magma andesítico e o magma riolítico, respetivamente.
ORIGEM
Quanto à origem o magma basáltico provém da fusão dos materiais do manto, formados por peridotitos e diz-se primário, o riolítico porque provém da fusão das rochas da crosta são os magmas secundários.
https://sites.google.com/site/isabelserio/rochasmagm%C3%A1ticas
TONALIDADE
As rochas básicas (basalto) e as ultrabásicas (peridotitos), têm maior quantidade de minerais ferromagnesianos (minerais máficos - magnésio +ferro) que são escuros e por isso conferem à rocha uma tonalidade escura, designando-se por rocha melanocrata. As rochas ácidas (granito) têm maior quantidade de sílica, os minerais são claros (félsicos - feldspato + sílica) e a tonalidade da rocha é leucocrata. As rochas de composição intermédia, têm aproximadamente a mesma quantidade de minerais félsico e máficos e diz-se que têm tonalidade mesocrata.
Cristalização e diferenciação de magmas
Quando o magma começa a arrefecer com a diminuição da temperatura, dá-se início à cristalização, ou seja à formação dos minerais. Este é um processo lento, se for rápido, os minerais não têm "tempo" de se formar e originam vidros.
Os minerais não se formam todo ao mesmo tempo, primeiro cristalizam os de ponto de fusão mais elevado, que são aqui também os mais densos, seguindo-se-lhes, numa sequência, os sucessivamente de ponto de fusão mais baixo e menos densos. As temperaturas dependem da profundidade e variam entre os 500º aos 1500ºC. O mineral ao arrefecer pode ser decomposto e dar origem a novos minerais até à sua cristalização definitiva.
DENSIDADE
A densidade
do magma varia principalmente em função do conteúdo em sílica (SiO2). Assim,
magmas de composição básica, sendo mais pobres em sílica, têm uma densidade mais
elevada dado que são constituídos por um maior número de catiões metálicos
sendo os magmas de composição ácida menos densos, pois são mais ricos em sílica
em detrimento dos metálicos.
VISCOSIDADE
A viscosidade
do magma é mais elevada nos magmas ácidos do que nos magmas básicos.
No que respeita à temperatura de fusão, estas são mais altas nos magmas básicos,
podendo atingir aos 1500º C, enquanto que nos magmas ácidos rondarão
temperaturas de fusão entre os 700 e os 900º C.
http://digituma.uma.pt/bitstream/10400.13/231/1/MestradoEuniceCanha.pdf
SÉRIES DE BOWEN
Bowen, em 1928 criou duas séries, séries de Bowen, em que ordena os principais minerais das rochas magmáticas segundo o seu arrefecimento em que ocorrem reações entre as substâncias já cristalizadas e as que se encontram ainda em solução.
-Uma das séries é contínua, o que significa que a reação entre o material cristalizado e a solução não origina minerais diferentes (minerais isomorfos) diferindo apenas nos teores relativos dos elementos químicos (por serem semelhantes na dimensão e em carga) que entram na sua composição. A série contínua é a família das plagióclases que varia entre a anortite (plagióclase cálcica) à albite (plagióclase sódica), passando pela Bitaunite , Labradorite , Andesina, Oligóclase.
-e outra das séries é descontínua quando a reação dos materiais cristalizados e as substâncias em solução, originam minerais diferentes.
Guerner Dias A. et al, Geologia 11ºano -Areal Editores
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geophys/bowen.html
Os minerais caracterizam as rochas. Este gráfico representa as séries de Bowen com a rocha que se forma. Por exemplo, se na cristalização fracionada se formou o quartzo e o feldspato potássico é um granito.
Durante o arrefecimento os primeiros minerais a formarem-se, como já foi referido, são os que têm o ponto de fusão mais alto e são também os mais densos, e podem depositar-se, por ação da gravidade, na base da câmara magmática podendo ficar preservados da reação com a solução. Os minerais mais leves tendem a acumular-se na parte superior da câmara ajudados pelos gases (CO2 e vapor de água, por exemplo) e a água presentes na câmara. Esta deposição por diferença de densidades faz com que no mesmo reservatório possam co-existir rochas diversas entre si e entre o magma parental, as mais densas em baixo e as menos densas em cima, a este fenómenos dá-se o nome de Diferenciação gravítica.
A diferenciação magmática,
é assim, uma ação combinada entre a
cristalização
fracionada e a diferenciação gravítica.
Esta diferenciação magmática pode ser vista mesmo perto de nós, nos maciços de Sintra.
http://www.mindat.org/photo-491606.html
A assimilação magmática contribui também para a diferenciação magmática o magma ao instalar-se funde as rochas encaixantes se se encontrar a temperaturas superiores do ponto de fusão dos cristais que constituem essas rochas alterando a composição original do magma. Se a fusão for parcial, partes sólidas podem ficar retidas no magma, originados os encraves ou xenólitos, importantes para o conhecimento da história geológica da região.
A mistura de magmas também contribui para a diferenciação magmática. Quando duas câmaras magmáticas se fundem origina a mistura de magmas e o resultado produzirá uma rocha diferentes dos magmas originais.
http://www.geocaching.com/geocache/GC1RCK4_xenolitos?guid=b67dcc63-4c90-4e51-b1bf-ca8a4724255e
Xenólito - resulta da assimilação magmática
http://digituma.uma.pt/bitstream/10400.13/231/1/MestradoEuniceCanha.pdf
Os minerais que caraterizam a rocha, designam-se por essenciais e os que podem estar ou não presentes na rocha, por acessórios.
Por exemplo: Os minerais essenciais do granito são o feldspato e quartzo, todos os outros que podem estar no granito são acessórios. Um exemplo muito frequente sãos as micas (moscovite-branca e biotite -preta). Os acessórios não caraterizam a rocha mas dão-lhe o segundo nome. Se o granito tivesse, por exemplo biotite, o nome seria granito biotítico.
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS
https://sites.google.com/site/isabelserio/rochasmagm%C3%A1ticas
http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/geo10/10.GEO.rochas.magmaticas.formacao.htm
http://digituma.uma.pt/bitstream/10400.13/231/1/MestradoEuniceCanha.pdf