O documento descreve o processo de formação de rochas magmáticas, incluindo: (1) A definição de magma como uma mistura líquida de minerais em fusão; (2) A cristalização fracionada como um processo de diferenciação magmática que ocorre quando minerais cristalizam sequencialmente de acordo com a série de Bowen; (3) A série de Bowen descreve a ordem de cristalização dos minerais em função da temperatura.
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Rochas magmáticas: definição, composição e classificação de magmas
1. Escola Secundária Dr. Augusto César da Silva Ferreira
Rochas Magmáticas
Rio Maior, 2008
Professora: Cidália Santos Aguiar
2. Definição de Magma
DEFINIÇÃO DE
O magma é uma substância líquida,
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
constituída, essencialmente, por uma
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
mistura de rochas num estado de fusão
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
com percentagem variável de gases
MAGMAS
OS MINERAIS E A
Temperatura entre
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
800ºC e 1500ºC
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
3. Definição de Magma
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
• Geralmente gerados em locais com forte actividade
COMPOSIÇÃO E
tectónica
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
(ex. limites de placas convergentes e divergentes)
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
4. Composição e
Classificação dos Magmas
DEFINIÇÃO DE
MAGMA • Os magmas são constituídos por silício, alumínio,
COMPOSIÇÃO E ferro, magnésio, cálcio e potássio (normalmente
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
expressos sob a forma de óxidos)
CRISTALIZAÇÃO E
• Outros elementos: água, flúor, arsénio, cloro, boro,
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
fósforo…
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
A composição em sílica é um importante
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS parâmetro de classificação dos magmas
Ponto de fusão Ponto de fusão Ponto de fusão
ALGUNS
EXEMPLOS
alto (1300ºC) médio (1000ºC) baixo (800ºC)
SÍNTESE
5. Cristalização e
Diferenciação de Magmas
DEFINIÇÃO DE
• O arrefecimento dá início ao processo de cristalização
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
•Caso este seja muito rápido a cristalização não ocorre
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
• Se o magma arrefecer em locais profundos (maior
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
lentidão) ocorre formação sequencial de minerais
MAGMAS
OS MINERAIS E A
• Verifica-se que a matéria magmática residual possui
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
composição química diferente do magma original
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
Quais os processos que levam a este fenómeno de
ALGUNS
EXEMPLOS
diferenciação magmática?
SÍNTESE
6. Experiência de Bowen
•Entre 1920 e 1950 este petrólogo estudou o
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
Este processo designa-se cristalização
comportamento dos magmas
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
fraccionada e é um dos processos responsáveis
MAGMAS
• Para tal, reduzia rochas magmáticas a pó e fundia-
CRISTALIZAÇÃO E pela diferenciação magmática
DIFERENCIAÇÃO DOS
as a altas temperaturas
MAGMAS
OS MINERAIS E A
•Com diferentes processos de arrefecimento,
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
estudou a cristalização
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
• Verificou que a cristalização de vários minerais
ALGUNS
EXEMPLOS
ocorria a diferentes temperaturas
SÍNTESE
7. O que são as plagioclases?
plagioclases?
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
• É um grupo de feldspatos que apresenta Isomorfismo
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
Designa-se isomorfismo a ocorrência de
MAGMAS
substâncias minerais com composição química
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
diferente e textura cristalina semelhante
MAGMAS
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
• Elas são assim silicatos em que os iões Na+ e Ca2+ se
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS podem intersubstituir
ALGUNS
(o mesmo pode também acontecer com iões Si3+ e Al3+)
EXEMPLOS
SÍNTESE
8. Série de Bowen
• Primeiro cristalizam os minerais de ponto de fusão
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
mais elevado
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
•Olivinas, piroxenas e plagiocláses cálcicas
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
•Seguidamente os de ponto de fusão mais baixo
MAGMAS
OS MINERAIS E A • Anfíbolas, biotite, plagiocláses sódicas,
MATÉRIA CRISTALINA
feldspatos potássicos, moscovite e quartzo
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
Os minerais formados a altas temperaturas são mais
ALGUNS
EXEMPLOS
instáveis à meteorização que o quartzo (o + resistente)
SÍNTESE
9. Série de Bowen
Série descontínua
DEFINIÇÃO DE
MAGMA • Constituída por minerais ferromagnesianos
COMPOSIÇÃO E
• Assim chamada porque, com a diminuição de
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
temperatura, o mineral anteriormente formado reage com
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
o liquido residual, formando um mineral com
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
composição química e estrutura interna diferentes
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
Olivina Piroxena Anfibola Biotite
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
10. Série de Bowen
Série contínua
• Constituída pelas plagioclases (minerais constituidos
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
por alumínio, sílica e percentagens variáveis de sódio e
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
cálcio)
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
• Os iões sódio e cálcio podem substituir-se na estrutura
MAGMAS
OS MINERAIS E A
cristalina (Anortite - 100% cálcica a Albite -100% sódica)
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS • A série designa-se contínua porque a alteração gradual
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
de iões não altera a sua estrutura interna
ALGUNS
EXEMPLOS
Anortite Albite
SÍNTESE
11. Série de Bowen
Série contínua
• Constituída pelas plagioclases (minerais constituidos
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
por alumínio, sílica e percentagens variáveis de sódio e
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
cálcio)
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
• Os iões sódio e cálcio podem substituir-se na estrutura
MAGMAS
OS MINERAIS E A
cristalina (Anortite - 100% cálcica a Albite -100% sódica)
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS • A série designa-se contínua porque a alteração gradual
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
de iões não altera a sua estrutura interna
ALGUNS
EXEMPLOS
Anortite Albite
SÍNTESE
12. Isomorfismo e
Polimorfismo
DEFINIÇÃO DE •Olivinas
MAGMA
•Composição química: (FeMg)2SiO4
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
•Os átomos de Fe e Mg podem substituir-se entre si
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
de forma parcial ou total
MAGMAS
OS MINERAIS E A
• Se total formam-se Olivinas puras
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
• Faialite Fe2SiO4
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
• Forsterite Mg2SiO4
ALGUNS
EXEMPLOS
Isomorfismo
SÍNTESE
13. Isomorfismo e
Polimorfismo
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
• Minerais de carbono
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
•Composição química: Carbono
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E
•Diferentes estruturas cristalinas: Diamante e Grafite
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
• A variação deve-se às diferentes condições fisico-
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
químicas que presidem à sua formação
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
• Diferentes propriedades (dureza!)
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
Polimorfismo
SÍNTESE
14. Tipos de Cristais
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
• Um cristal é um sólido homogéneo de matéria mineral
Cristal Euédrico – mineral totalmente limitado por
COMPOSIÇÃO E
que, sob condições favoráveis de formação, pode
CLASSIFICAÇÃO DOS
faces bem desenvolvidas
MAGMAS
apresentar superfícies planas e lisas, assumindo
CRISTALIZAÇÃO E
• Cristal Subédrico- o mineral apresente faces
formas geométricas regulares
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
parcialmente bem desenvolvidas
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
• Cristal Anédrico- o mineral não apresenta qualquer
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS tipo de faces
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
15. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
A classificação pode ser feita tendo em conta
MAGMA
múltiplas características
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
•Rochas plutónicas ou intrusivas
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
• consolidação ocorre no interior da Terra, em
MAGMAS
OS MINERAIS E A
profundidade
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
•Rochas vulcânicas ou extrusivas
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
• magma ascende e consolida à superfície, ou perto
ALGUNS
EXEMPLOS
dela
SÍNTESE
16. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
COR
MAGMA
COMPOSIÇÃO E •Minerais félsicos
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
• Quatzo, feldspatos potássicos e micas brancas
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
• são ricos em sílica e aluminio, com cor clara
MAGMAS
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
•Minerais máficos
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
• biotite, piroxenas, anfibolas e olivinas
ALGUNS
EXEMPLOS
•Atribuem cor escura às rochas
SÍNTESE
17. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE COR
MAGMA
•Rochas leucocratas
COMPOSIÇÃO E
• rochas claras, ricas em minerais félsicos e pobres
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
em minerais máficos
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS •Rochas mesocratas
MAGMAS
• rochas de cor intermédia, nas quais os minerais
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
félsicos e máficos ocorrem em proporções idênticas
CARACTERÍSTICAS
•Rochas melanocratas
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
• rochas escuras, ricas em minerais
ALGUNS
ferromagnesianos
EXEMPLOS
• Rochas hololeucocratas e holomelanocratas
SÍNTESE
18. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
TEXTURA
MAGMA
• Afanítica ou Agranular
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS • minerais muito pequenos que não se distinguem
CRISTALIZAÇÃO E
uns dos outros, nem mesmo com lupa
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
•Geralmente rochas vulcânicas
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
•Minerais fanerítica ou granular
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
• os minerais distinguem-se entre si, na maioria dos
MAGMÁTICAS
casos à vista desarmada
ALGUNS
EXEMPLOS
•Geralmente rochas plutónicas
SÍNTESE
19. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E
• Silício
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
• Rochas ácidas: SiO2>65%
OS MINERAIS E A
•Rochas intermédias: 65%>SiO2>52%
MATÉRIA CRISTALINA
•Rochas básicas: 52%>SiO2>43%
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
•Rochas ultrabásicas: SiO2< 43%
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
20. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
• Minerais essenciais
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
• minerais cuja presença permite caracterizar a rocha
CRISTALIZAÇÃO E
e determina a sua designação (quartzo, feldspato,
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
moscovite, biotite, piroxena, anfibola e olivina)
OS MINERAIS E A
• Minerais acessórios
MATÉRIA CRISTALINA
• minerais que não são importantes para a
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS designação da rocha e ocorrem em quantidades
ALGUNS
diminutas (magnetite, zircão, apatite, rútilo,
EXEMPLOS
turmalina)
SÍNTESE
21. Características das
rochas magmáticas
DEFINIÇÃO DE
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
SÍNTESE
22. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
RIÓLITO E GRANITO
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS • Quando ocorre o choque entre duas placas continentais
MAGMAS
(com consequente formação de cadeias montanhosas)
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
produz-se um aumento de pressão e de temperatura,
MAGMAS
que irá provocar a fusão das rochas constituintes da
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
crusta
CARACTERÍSTICAS
• Assim, o magma resultante será muito rico em Sílica
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
•Neste ambiente geodinâmico formam-se os dois tipos
ALGUNS
EXEMPLOS mais comuns de rochas magmáticas ácidas
SÍNTESE
23. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
• Riólito
MAGMA
•Textura afanítica ou agranular
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
• consolidação à superfície (rocha magmática
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E extrusiva)
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS •Rocha leucocrata
OS MINERAIS E A
• Granito
MATÉRIA CRISTALINA
•Textura fanerítica ou granular
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
•Consolidação em profundidade (rocha magmática
MAGMÁTICAS
intrusiva)
ALGUNS
EXEMPLOS
•Rocha leucocrata
SÍNTESE
24. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
BASALTO E GABRO
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
• Uma grande parte do manto superior é constituida,
MAGMAS
essencialmente, por peridotito, uma rocha
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
holomelanocrata, rica em minerais máficos (olivina e
MAGMAS
piroxena)
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
• Quando uma porção de peridotito se desloca na
CARACTERÍSTICAS
astenosfera, em sentido ascendente, a diminuição da
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
pressão provoca a fusão de minerais ferromagnesianos
ALGUNS
EXEMPLOS •Forma-se assim magma de composição basáltica
SÍNTESE
25. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
• Basalto
MAGMA
•Textura afanítica ou agranular
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
•Consolidação à superfície (rocha magmática
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E extrusiva)
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS •Rocha melanocrata
OS MINERAIS E A
• Gabro
MATÉRIA CRISTALINA
•Textura fanerítica ou granular
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
•Consolidação em profundidade (rocha magmática
MAGMÁTICAS
intrusiva)
ALGUNS
EXEMPLOS
•Rocha melamocrata
SÍNTESE
26. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
ANDESITO E DIORITO
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
• A colisão de uma placa continental com uma
MAGMAS
oceânica, com subducção desta ultima, resulta na
CRISTALIZAÇÃO E
DIFERENCIAÇÃO DOS
formação de magma resultante da fusão parcial de partes
MAGMAS
do manto e da crusta
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
• A agua nos sedimentos contribui também para a
CARACTERÍSTICAS
formação de uma região aquosa
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
•O magma tem tendência a ficar com uma composição
ALGUNS
EXEMPLOS intermédia – magma andesítico
SÍNTESE
27. Alguns Exemplos
DEFINIÇÃO DE
•Andesito
MAGMA
•Textura afanítica ou agranular
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
•Consolidação à superfície (rocha magmática
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E extrusiva)
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS •Rocha mesocrata
OS MINERAIS E A
• Diorito
MATÉRIA CRISTALINA
•Textura fanerítica ou granular
CARACTERÍSTICAS
DAS ROCHAS
•Consolidação em profundidade (rocha magmática
MAGMÁTICAS
intrusiva)
ALGUNS
EXEMPLOS
•Rocha mesocrata
SÍNTESE
28. Síntese
DEFINIÇÃO DE
Rochas magmáticas
MAGMA
COMPOSIÇÃO E
CLASSIFICAÇÃO DOS
MAGMAS
CRISTALIZAÇÃO E
•Rochas intrusivas •Rochas extrusivas
DIFERENCIAÇÃO DOS
MAGMAS
ou plutónicas ou vulcânicas
OS MINERAIS E A
MATÉRIA CRISTALINA
CARACTERÍSTICAS
Granito Gabro Diorito Riolito Basalto Andesito
DAS ROCHAS
MAGMÁTICAS
ALGUNS
EXEMPLOS
Textura fanerítica Textura afanítica
SÍNTESE