Diferenciação magmática e cristalização fracionada

Diferenciação magmática

Diferenciação magmática: processo que conduz à formação de magmas com composição química diferente a partir do mesmo magma.

Cristalização fracionada

Cristalização fracionada: quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam a temperaturas distintas numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido.

Diferenciação gravítica

Diferenciação gravítica: acumulação de cristais por ordem de sua formação e de acordo com as suas densidades.

Correntes de convecção

Corrente de convecção: responsável pela movimentação das placas tectônicas.

Divisão de rochas (percentuais)

Divisão de rochas: 95% rochas ígneas e metamórficas e 5% rochas sedimentares.

Produção de magmas

Magmas produzidos: aproximadamente 80% basáltico, 10% andesítico e 10% riolítico.

Magma andesítico

Magma andesítico: forma em zonas de subducção, por colisão de duas placas oceânicas ou de uma placa oceânica com uma continental (formação de cordilheiras, como os Andes). Em profundidade forma diorito; na superfície origina andesito.

Magma riolítico

Magma riolítico: forma em centro de placa continental (ex.: formação do Himalaia por choque de duas placas continentais), ocorrendo metamorfismo e fusão de rochas ricas em sílicas. Em profundidade forma granito; na superfície origina riolito.

Como se forma o magma

Origem do magma: originam-se da fusão parcial de rochas na astenosfera ou no limite inferior da litosfera. O magma desloca-se em direção à superfície por ter densidade menor que as rochas ao seu redor.

Movimento na crosta: já no interior, o magma desloca-se na crosta e seu comportamento é complexo e variado em função da sua viscosidade e da constituição e estrutura das rochas que atravessa.

Definição e características do magma

Magma: uma massa fundida e viscosa gerada no interior da Terra. Quando extravasa na superfície é chamada de lava.

Características do magma:

• Gerado no interior da Terra;
• Altas temperaturas;
• Fase líquida e viscosa com composição silicatada;
• Fase sólida: minerais já cristalizados;
• Fase gasosa: voláteis e gases.

Fusão pode acontecer por:

• aumento de temperatura;
• redução da pressão (descompressão);
• aumento de fluidos (introdução de água e outros voláteis).

Hotspots

Hotspot: pontos quentes no manto que podem originar ilhas vulcânicas (ex.: Cadeia do Havaí).

Ascensão e erupções

Quando a velocidade de ascensão do magma é superior à taxa de arrefecimento, ocorrem erupções. A lava resultante dessas erupções é frequentemente basáltica (vulcânica) quando o magma é máfico.

Câmara magmática (bolsão)

Câmara magmática ou bolsão magmático: pode cristalizar rochas como o gabro em profundidade.

Zonas de rifte e subducção

Zonas de rifte: movimento divergente de placas permite ascensão de materiais mantélicos ao nível das correntes de convecção; a descompressão de rocha provoca fusão parcial de materiais do manto e formação de magmas.

Zonas de subducção: a água contida nos sedimentos da placa subduzida reduz o ponto de fusão do manto, causando fusão parcial e formação de magmas (quando uma placa se choca com outra, há amassamento e entortamento das rochas).

Composição do magma

Composição do magma: depende da composição da rocha de origem, do grau de fusão parcial e do local de origem.

Rochas extrusivas e intrusivas

Rochas extrusivas: formadas na superfície, grão fino. Exemplos: basalto (máfico, escuro) e riolito (félsico, claro).

Rochas intrusivas: formadas em profundidade, grão grosseiro. Exemplos: gabro (máfico) e granito (félsico, claro).

Rochas piroclásticas

Rochas piroclásticas: resultado de erupções explosivas mais violentas; materiais são lançados no ar e depositados como fragmentos.

Classificação intrusiva e extrusiva por composição

• Intrusivas: félsica (granito), intermediária (diorito), máfica (gabro), ultramáfica (peridotito).
• Extrusivas: félsica (riolito), intermediária (andesito), máfica (basalto).

Minerais e cristalização

Primeiros minerais a cristalizar: olivina e plagioclásio (mais cálcico nas fases iniciais).

Séries de Bowen

Séries de Bowen explicam a sequência de cristalização dos minerais à medida que um magma arrefece:

• Série descontínua (ferromagnesiana): um mineral origina outro com composição química e estrutura diferentes. Sequência típica: olivina → piroxeno → anfibólia → biotita → feldspato potássico → muscovita → quartzo. Temperaturas aproximadas: ~1200 °C a ~600 °C.
• Série contínua (plagioclásios): substituição gradual de Ca por Na na plagioclásio sem alteração da estrutura interna. Extremidades: anortita (Ca-rich) → albita (Na-rich).

Exemplos de rochas relacionadas às fases da cristalização: peridotito; basaltos e gabros; magmas andesíticos e dioritos; riolitos e granitos.

Plagioclásios

Plagioclásios: uma vez formados, reagem com o magma residual; o cálcio é progressivamente substituído por sódio, originando plagioclásios mais sódicos à medida que o magma evolui.