Processos de formação de rochas

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

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 resfriamento de material fundido: anfibólio e feldspato cristalizado em lava (alta T). Precipitação a partir de uma solução:Malaquita formada pela saturação de fluidos em profundidade (baixas T-P). Cada banda marca um episódio de cristalização. 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. PRINCIPAIS TIPOS DE ROCHAS NA CROSTA TERRESTRE • 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)

6. Distribuição e abundância • Em extensão, as rochas sedimentares predominam, mas em volume são as rochas ígneas e metamórficas as mais abundantes. Silvia F. de M. Figueirôa

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

8. ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS MAGMA Massa pastosa constituída por tetraedros de (SiO4)4- e (AlO4)4- (fundido alumino-silicático) unidos por cátions (Fe2+, Mg+2, Ca+2, Na+, K+). T= 650°C a 1200°C Fases sólidas neo-cristalizadas (silicatos, óxidos, sulfetos). Fases voláteis dissolvidas ou em processo de degaseificação (bolhas) H2O mais abundante; CO2, compostos de S (H2S, SO2, SO4), HCl e HF em concentrações significativas. Exs: Alaska = 1.250.000 ton HCl e 200.000 ton HF em 1 ano; Etna = 20 mil litros de H2O/dia, 80 - 1.200 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. MAGMA • % de SiO2 é variável e interfere nas características e no comportamento do magma: • > % SiO2 > polimerização • > % SiO2 > viscosidade • > % SiO2 < mobilidade Silvia F. de M. Figueirôa

10. MAGMA • A polimerização também é influenciada pelos cátions presentes em maior quantidade: N.C. 6 N.C. 8 N.C. 12 Fe Mg Ca Li Na K       > polimerização Silvia F. de M. Figueirôa

11. MAGMA • A viscosidade do magma depende: • Temperatura: > T°  < Viscosidade • Composição: > SiO2  > 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) • 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. ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO Profundidade de cristalização: • 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

14. 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

15. ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO 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. Silvia F. de M. Figueirôa

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. nesossilicatos CRISTALIZAÇÃO FRACIONADA VERSUS ESTRUTURA CRISTALINA Mg2SiO4 olivina CaAl2Si2O8 anortita inossilicatos CaMgSi2O6 piroxênio NaMg3Fe4Al3Si5O22(0H)2 anfibólio NaAlSi3O8 albita KMgFe2AlSi3O10(0H)2 biotita KAlSi3O8 feldspato K filossilicatos KAl3Si3O10(0H)2 muscovita tectossilicatos SiO2 quartzo

18. ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO Composição mineralógica extrusivas intrusivas + escuras + minerais máficos + claras + minerais félsicos Granito e basalto são as rochas ígneas mais abundantes na crosta terrestre. Crosta continental = granito; crosta oceânica= basalto

19. Composição química de rochas ígneas (alguns exemplos – Nockolds, 1954) máficas félsicas Silvia F. de M. Figueirôa

20. ROCHAS ÍGNEAS: CLASSIFICAÇÃO Em termos de composição química, o critério fundamental é a % SiO2 (essa variação se reflete quase que diretamente na coloração das rochas): > 65% = ácidas < 65% e > 55% = intermediárias < 55% e > 45% = básicas < 45% = ultrabásicas Silvia F. de M. Figueirôa