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1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa Processos de formação de rochas GM 861 - Mineralogia.

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1 1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa Processos de formação de rochas GM Mineralogia

2 Silicatos óxidos sulfetos sulfatos carbonatos MINERAIS

3 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.

4 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.

5 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

6 1/1/2014Silvia 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.

7 Feldspatos 51% Quartzo 12% Piroxênio 11% Micas 5% anfibólio 5% Argilo-minerais 4.6% olivina 3% Não silicatos 8.4% PRINCIPAIS MINERAIS FORMADORES DE ROCHAS

8 ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS MAGMA Massa pastosa constituída por tetraedros de (SiO 4 ) 4- e (AlO 4 ) 4- (fundido alumino-silicático) unidos por cátions (Fe 2+, 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) H 2 O mais abundante; CO 2, compostos de S (H 2 S, SO 2, SO 4 ), HCl e HF em concentrações significativas. Exs: Alaska = ton HCl e ton HF em 1 ano; Etna = 20 mil litros de H 2 O/dia, 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.

9 1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa MAGMA % de SiO 2 é variável e interfere nas características e no comportamento do magma: > % SiO 2 > polimerização > % SiO 2 > viscosidade > % SiO 2 < mobilidade

10 1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa A polimerização também é influenciada pelos cátions presentes em maior quantidade: N.C. 6N.C. 8N.C. 12 Fe MgCaLiNaK > > polimerização MAGMA

11 A viscosidade do magma depende: Temperatura:> T° < Viscosidade Composição:> SiO 2 > 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

12 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.

13 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:

14 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:

15 1/1/2014Silvia 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

16 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.

17 CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA VERSUS ESTRUTURA CRISTALINA nesossilicatos inossilicatos filossilicatos tectossilicatos KAlSi 3 O 8 feldspato K CaMgSi 2 O 6 piroxênio NaMg 3 Fe 4 Al 3 Si 5 O 22 (0H) 2 anfibólio KMgFe 2 AlSi 3 O 10 (0H) 2 biotita Mg 2 SiO 4 olivina KAl 3 Si 3 O 10 (0H) 2 muscovita SiO 2 quartzo CaAl 2 Si 2 O 8 anortita NaAlSi 3 O 8 albita

18 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

19 1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa Composição química de rochas ígneas (alguns exemplos – Nockolds, 1954) ÓxidoGabro/ba -salto Diorito/an -desito Rochas graníticas Granito /riolito SiO 2 46,1648,3651,8659,4166,8872,08 TiO 2 0,201,321,500,830,570,37 Al 2 O 3 0,8416,40 17,1215,6613,86 Fe 2 O 3 1,882,73 2,191,330,86 FeO11,876,97 2,832,591,67 MnO0,210,18 0,080,070,06 MgO43,166,12 2,021,570,52 CaO0,7511,078,404,063,561,33 Na 2 O0,313,36 3,923,843,08 K2OK2O0,141,33 6,533,075,46 P2O5P2O5 0,040,35 0,380,210,18 félsicasmáficas

20 1/1/2014Silvia F. de M. Figueirôa Em termos de composição química, o critério fundamental é a % SiO 2 (essa variação se reflete quase que diretamente na coloração das rochas): > 65% = ácidas 55% = intermediárias 45% = básicas < 45% = ultrabásicas ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO


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