Diferenciação magmática

 

Embora existam apenas três tipos de fundamentais de magmas, podem encontrar-se diversas famílias de rochas magmáticas, isto porque, a partir da formação dos magmas, estes tendem a evoluir quimicamente através de um cojunto de processos, designados por diferenciação magmática.

Um dos processos envolvidos nessa diferenciação é a cristalização fraccionada: uma vez que cada magma é uma associação de minerais, e esses minerais têm uma temperatura de solidificação e cristalização própria, os minerais diferentes começam a cristalizar a temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido.

A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade – diferenciação gravítica – deixando um magma residual, quimicamente diferente do magma original. No final, podem-se encontrar na câmara magmática rochas diversas em diferentes locais: mais superficialmente, as menos densas, com mais silício, alumínio, sódio e potássio; mais abaixo, as mais densas, constituídas maioritariamente por ferro, magnésio e cálcio.

Outra causa da diferenciação magmática é a assimilação magmática e a mistura de magmas: a assimilação ocorre devido às reacções do magma e as rochas envolventes. Se o magma se encontra a uma temperatura superior à do ponto de fusão dos minerais dessas rochas, funde-os e, ao incorporá-los, altera a sua composição. O magma pode também conservar restos sólidos de rochas (encraves), que se reconhecem após a consolidação magmática.

No início do século XX, Norman Bowen estabeleceu uma sequência pela qual os minerais cristalizam num magma em arrefecimento. Essa sequência ficou conhecida como Série Reaccional de Bowen.

Bowen concluiu que certos minerais sao mais estáveis a temperaturas mais altas e cristalizam antes de outros, que são estáveis a temperaturas mais baixas. A Série Reaccional de Bowen tem dois ramos:

- Ramo descontínuo: corresponde a minerais ferromagnesianos (ricos em Fe e Mg) e polimorfos; à medida que se dá o arrefecimento, o mineral anteriormente formado reage com o magma residual dando origem a um mineral com uma composição química e uma estrutura diferentes, e que é estável nas novas condições de temperatura;

- Ramo contínuo: corresponde a minerais do grupo das plagioclases, verificando-se uma alteração nos iões das plagioclases, sem que ocorra alteração da estrutura interna dos minerais (minerais isomorfos).

. Reflexão:

O processo de diferenciação magmática é bastente complexo, Bowen conseguiu reunir num esquema vários aspectos importantes. Por exemplo, através do seu trabalho podemos dizer que os minerais com ponto de fusão mais elevado são os primeiros a formarem-se, ou então, que o basalto é constituído por olivinas, piroxenas, anfíbolas e plagioclases cálcicas. Outras conclusões podemos tirar, no entanto, destaca-se que os magmas não arrefecem uniformemente ( podem existir transitoriamente diferenças de temperatura dentro da câmara magmática), magmas imiscíveis podem dar origem a cidtais diferentes daqueles que dariam isoladamente e que os magmas ao consolidarem , podem assimilar materiais das rochas encaixantes, que modificam a sua composição.

 

Fonte: http://bioterra-catarina.blogspot.pt/2010/04/diferenciacao-magmatica.html 

 

 

 

Diversidade de rochas magmáticas

A classificação das rochas magmáticas tem como base a composição mineralógica e a textura.

Composição mineralógica:

A classificação da rocha é feita com base na percentagem de cada um dos minerais presentes.
Nos minerais constituintes das rochas magmáticas destacam-se os silicatos. O óxido de silício SiO2 é um condicionante do tipo de rocha magmática, pois consideram-se, de acordo com a percentagem em sílica, quatro grandes tipos de rochas.

• Rochas Ácidas – Percentagem em sílica superior a 70%.
• Rochas Intermédias – Percentagem em sílica entre os 50 e os 70%.
• Rochas Básica – Percentagem em sílica compreendida entre os 45 e os 50%.
• Rocha Ultrabásica – Percentagem em sílica inferior a 45%.

Nas rochas magmáticas, os minerais não se formam em simultâneo, a sua cristalização está condicionada por factores externos já referidos (tempo, o espaço, a temperatura e a agitação do meio). Assim, na grande maioria das vezes, as partículas minerais ocupam uma posição irregular e desordenada não assumindo, por isso, o estado cristalino, mas amorfo ou vítreo.

Assim, em termos mineralógicos podem-se observar minerais determinantes no aspecto das rochas e na sua designação.

Os minerais essenciais que compõem as rochas magmáticas podem ser:
- Feldspato: mineral amorfo, opaco, de coloração esbranquiçada (podendo assumir outras tonalidades, sempre claras, em resultado da mistura em presença de outros minerais, como o enxofre que confere-lhe um tonalidade amarelada). É um material erudido, que se degrada com facilidade;

- Quartzo: sílica pura. Substância branca transparente, cristalina, sendo um sólido bastante resistente.

- Moscovite: frequentemente designado de Mica, este mineral cristaliza assumindo uma forma escamosa (ou laminada) e brilhante. Pode ser identificada em duas tonalidades preta ou branca.

Uma outra propriedade importante para dar uma ideia da composição mineralógica é a tonalidade que a rocha apresenta.

Diferenciação quanto à cor dos mineriais(e aos seus constituintes):
- Minerais Félsicos: minerais compostos por feldspato, moscovite e mais sílica, que lhes conferem uma coloração clara;

-Minerais Máficos: minerais compostos por magnésio e ferro, assumindo uma cor escura (olivina; piroxenas; biotite, anfíbolas).

Também as rochas podem ser identificadas mediante a sua cor:
- Rochas Leucocratas: são rochas ácidas (elevada % de sílica), de tom claro, ricas em minerais félsicos;

- Rochas Mesocratas: apresentam uma coloração intermédia e uma proporção idêntica de minerais félsicos e máficos;

- Rochas Melanocratas: rochas básicas (sílica inferior a 50%), de tons escuros e rica em minerais máficos.

Textura

É o aspecto geral da rocha resultante das dimensões, da forma e do arranjo dos minerais constituintes.
Através da textura das rochas é possível identificar o ambiente onde cristalizaram, ambiente esse que determina o aspecto geral destas (rochas).

Assim, as rochas que solidificam apartir de magma quente que extravasou para a superficie terrestre constituem um grupo de rochas designadas de Efusivas ou Vulcânicas (eruptivas). A textura característica destas rochas é agranular/afanítica (homogénea), uma vez que os minerais não se distinguem, observando-se apenas a presença frequente de vidro e (quase) ausência de cristais, ou pode revelar movimentos de lava na superfície (textura fluidal). Este desenvolvimento textural explica-se pelo facto das lavas deste tipo de vulcão solidificarem rapidamente em superfície, após uma erupção vulcânica ou fissural.

Em contraponto, as rochas que cristalizam em profundidade perdem calor de forma mais lenta, permitindo o desenvolvimento de cristais. Este tipo de rochas denominam-se Plutónicas ou Intrusivas (endógenas). Neste tipo de rochas é, desta forma possível observar-se uma textura granular/fanerítica (heterogénia), fruto de minerais que se distingem uns dos outros através da cristalização destes.

Tendo em conta a composição mineralógica, formam-se grupos de rochas designados por famílias.

Principais Rochas Magmáticas – Caracterização

Rochas intrusivas – Dão o nome a família de rochas magmáticas

Granito
Tipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Félsica. Composição mineralógica: Minerais essenciais - Feldspato potássico (ortoclase), quartzo, plagioclase sódica associados a biotite, a biotite e moscovite ou, mais raramente, só a moscovite, e por vezes a hornblenda. Minerais acessórios- Magnetite, Ilmenite, apatite, pirite, zircão.
Cor: branca, cinzenta clara, rosa, amarelada, esverdeada quando alterado; rocha leucocrata.
Textura: Rocha fanerítica com minerais bem desenvolvidos, normalmente equigranular.
Variedades: Granito biotítico, granito moscovítico, granito de duas micas, granito hornblêndico e granito turmalínico.
Utilidade: É usado nas construções de edifícios, assim como, rocha polidora. É também um importante recurso de minerais valiosos, especialmente associados aos pegmatitos e aos gases libertados nos processos magmáticos.

DioritoTipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Intermédia
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase sódica (andesina, oligoclase-andesina) associada a hornblenda, biotite e piroxena. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, titânio e alanite.
Cor: cinzenta a cinzenta-escura ou esverdeada; rocha mesocrata.
Textura: Rocha fanerítica com cristais bem desenvolvidos, normalmente equigranulares; existem variedades com fenocristais.
Variedades: diorito hornblêndico, diorito biotítico e diorito augítico.
Utilidade: É uma rocha utilizada na construção.



Gabro
Tipo: rocha magmática intrusiva ou plutónica.
Composição química: Máfica.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase cálcica, piroxenas, hornblenda e por vezes olivina. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, apatite.
Cor: escura (esverdeada, verde-anegrada, cinzenta escura ou negra, muito raramente avermelhada); rocha melanocrata.
Textura: Rocha fanerítica com cristais bem desenvolvidos, equigranular. Variedades: gabro hornblêndico, gabro dialágico, gabro augítico e gabro olivínico.
Utilidade: Muito frágil para ser usado na construção. Por vezes associado a depósitos minerais (ex. cobre, crómio, níquel, cobalto, ferro e platina).




Rochas extrusivas – Dão o nome ao tipo de magma.

Riólito
Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Félsica.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Quartzo, feldspato alcalino associados a biotite, hornblenda e piroxena. Minerais acessórios - Albite, magnetite e ilmenite.
Cor: muito clara; rocha leucocrata.
Textura: Rocha afanítica, com cristais pouco desenvolvidos.
Utilidade: Quando tratado com calor torna-se excelente material industrial para acústica.


Andesito

Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Intermédia.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase sódica associada a hornblenda, biotite e piroxena. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite.
Cor: castanha-escura ou acinzentada; rocha mesocrata.
Textura: Rocha afanítica com cristais pouco desenvolvidos.
Utilidade: O vulcanismo andesítico está associado depósitos de cobre; usado como material de construção.

Basalto
Tipo: rocha magmática extrusiva ou vulcânica.
Composição química: Máfico.
Composição mineralógica: Minerais essenciais - Plagioclase cálcica associada a piroxena, hornblenda e olivina. Minerais acessórios - Magnetite, ilmenite, apatite, hematite, quartzo.
Cor: muito escura, variando entre o preto e o castanho; rocha melanocrata.
Textura: Rocha afanítica com cristais pouco desenvolvidos.
Variedades: Basalto com olivina.
Utilidade: Utilizada nos pavimentos; também utilizada, mas menos frequentemente, na construção de edifícios.


Rochas agrupadas segundo o tipo de arrefecimento e a textura:

Fonte: http://maisbiogeologia.blogspot.pt/2009/03/rochas-magmaticas-diferenciacao-e.html 



Para a resulução de exercícios sobre magmatis mo e rochas magmáticas consulte os seguintes saites:

• http://www.slideshare.net/sandranascimento/ft9-rochas-magmticas
• http://galileu.esamadora.dyndns.org:81/elearning200809/mod/resource/view.php?id=407

Publicado por: Cleide Moreira
 

Isomorfismo e Polimorfismo

Isomorfismo: verifica-se quando ocorrem variações ao nível da composição química dos minerais sem, contudo, se verificarem alterações na estrutura cristalina. Substâncias com estas características designam-se por substâncias isomorfas. A um conjunto de minerais como estes chama-se série isomorfa ou solução sólida e os cristais constituídos designam-se por cristais de mistura, misturas sólidas ou misturas isomorfas. Um exemplo de minerais que constituem uma série isomorfa é o das plagióclases, que são silicatos em que o Na+ e o Ca2+ se podem intersubstituir.

Polimorfismo: verifica-se quando os minerais têm a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes.

 

Fonte: http://viveromundohoje.blogspot.pt/2010/05/isomorfismo-e-polimorfismo.html

 

Publicado por: Cleide Moreira

Magmatismo - Rochas Magmáticas

O magma é uma mistura complexa de materiais, de composição essencialmente silicatada, rica em sílica. A sua consolidação origina rochas designadas de rochas magmáticas. Estas podem ser:

• Intrusivas ou Plutónicas - formam-se no interior da crusta terrestre.
• Extrusivas ou Vulcânicas - formam-se à superfície da crusta.

É nas zonas de limites de placas (convergentes e divergentes) e de plumas térmicas que se verifica a fusão de certos materiais, originando certos tipos de magmas. Podemos classificar os magmas em 3 grandes grupos:

• Magma Basáltico - origina-se a partir da fusão parcial do peridotito  ascendendo principalmente nas zonas de rifte e hot spots (pontos quentes). Este tipo de magma contém cerca de 50% de sílica e pequena quantidade de gases dissolvidos. Pode dar origem a rochas como o basalto e o gabro.                 

Basalto

• Magma Andesítico - são muito complexos e apresentam origem mista por fusão das rochas do manto, da crusta continental e oceânica (ricas em água) em zonas de subducção. Este tipo de magma contém cerca de 60% de sílica e bastantes gases dissolvidos. Pode dar origem a rochas como diorito (consolidação em profundidade) e ao andesito (consolidação à superfície).

Diorito

• Magma riolítico - origina-se por fusão de rochas da crusta continental (ricas em água, dióxido de carbono e sílica) em zonas de colisão de placas continentais devido à elevada pressão e temperatura. Este tipo de magma contém cerca de 70% de sílica e grande quantidade de gases dissolvidos. Pode dar origem a rochas como o riólito e o granito.

Riólito

Os magmas são misturas de líquidos, gases e minerais no estado sólido. Durante a consolidação do magma, verificam-se fenómenos de cristalização de certos componentes magmáticos, originando minerais. Em todos os processos de cristalização, são desagregadas as substâncias nas suas partículas constituintes, aquecendo ou dissolvendo, para que essas partículas possam movimentar-se livremente no espaço. Os movimentos das partículas dependem não só das condições internas inerentes à própria natureza das substâncias que cristalizam mas também de fatores externos, os principais são: a agitação do meio em que se formam; o tempo; o espaço disponível; e a temperatura. A forma dos cristais é dependente das condições envolventes, mas a estrutura cristalina é constante e independente dessas condições. 

A estrutura cristalina é formada por fiadas de partículas ordenadas ritmicamente segundo diferentes direções do espaço. Essas fiadas definem, assim, uma rede em que existem unidades de forma paralelepipédica que constituem a malha elementar ou motivo cristalino, unidades essas que se repetem.

Retirado de: Manual de Biologia e Geologia 11º ano, "Terra, Universo de Vida"

Cristiana Carvalho

Rochas sedimentares, arquivos históricos da Terra

As rochas sedimentares são habitualmente estratificadas e frequentemente fossilíferas. Estas rochas são fundamentais para estudar a história da Terra e da vida. Para isso aplica-se um principio denominado Principio do Atualismo, que afirma que se pode explicar o passado a partir do que se observa no presente, ou seja, causas que provocaram determinados fenómenos no passado são idênticas às que provocam o mesmo tipo de fenómenos no presente.

- Os fósseis e a reconstituição do passado:

Fóssil é o resto ou vestígio de um ser vivo que viveu à milhões de anos e que ficou conservado na rocha contemporânea da sua origem.

A fossilização é o conjunto de processos que leva à preservação de restos ou vestígios de organismos nas rochas. Existem vários tipos de fossilização:

• Conservação (os organismos ou partes deles são preservados sem alteração ou com pequenas modificações) 

            - Envolve a mumificação

• Moldagem (o organismo ou partes dele imprimem um molde em sedimentos finos que o envolvem ou preenchem)

            - Molde interno

            - Molde externo

            - Impressão

• Mineralização (os constituintes de partes duras, (como ossos, conchas, ...), são substituídos por minerais transportados em solução nas águas subterrâneas e que precipitam)

• Icnofósseis (são pegadas, marcas de reptação, rastos que constituem evidências da atividade do ser vivo cuja marca a litogénese não destruiu)

Os fósseis apresentam grande interesse científico, pois permitem conhecer as características estruturais e hábitos de seres que viveram no passado, reconstruir paleoambientes, a partir, por exemplo, de fósseis de fácies que correspondem a organismos que viveram em ambientes muito restritos e, por isso, fornecem informações em relação aos ambientes de formação das rochas sedimentares onde se encontram e os fósseis permitem também a datação das rochas e de acontecimentos geológicos.

A datação relativa corresponde à determinação da ordem cronologia de uma sequência de acontecimentos, ou seja, estabelece a ordem pela qual as formações geológicas se constituíram no lugar onde se encontram. Esta datação relativa é feita a partir de vários princípios. Como,

   - Princípio da sobreposição de estratos:
Segundo este princípio, numa série de estratos na sua posição original, qualquer estrato é mais recente do que os estratos que estão abaixo dele e mais antigo do que os estratos que a ele se sobrepõem. Assim, uma sucessão de estratos forma uma sequência de estratigráfica e representa um registo cronológico da história geológica da região.

   - Princípio da continuidade lateral:
Este princípio corresponde à constância de características (litológicas, paleontológicas e cronológicas)entre camadas distanciadas lateralmente. Se, se reconhece que as rochas embora distanciadas estão intercaladas em rochas idênticas, pode estabelecer-se uma correlação de idade.

   - Princípio da identidade paleontológica:
Segundo este princípio, os fósseis de determinados grupos aparecem numa ordem definida e que os estratos que possuem os mesmos fósseis têm a mesma idade. Mas, só os fósseis de idade permitem datar as camadas.
Os fósseis de idade correspondem a seres vivos pertencentes a grupos que sobreviveram durante intervalos de tempo curtos e tiveram grande área de dispersão.
As camadas que apresentam os mesmos fósseis de idade são contemporâneos.

   - Princípio da interseção:
De acordo com este princípio, toda a estrutura que interseta outra é mais recente do que ela.

   - Princípio da inclusão:
Segundo este princípio, os fragmentos de rochas incorporados ou incluídos numa rocha são mais antigos do que a rocha que os engloba.

Escala do tempo geológico

A escala do tempo geológico tem várias divisões com diferentes amplitudes: Eons, Eras, Períodos e Épocas.

Admite-se que a vida surgiu há 3800 milhões de anos e a partir daí foi-se diversificando e evoluindo. Mas, quanto mais recuarmos no tempo, menos se conhece sobre a história da Terra, uma vez que os registos preservados nas rochas são menos abundantes e mais obscuros.

 

Deixamos-te agora alguns exercícios para poderes testar os teus conhecimentos:

-http://www.netxplica.com/exercicios/geo11/42.rochas.sedimentares.htm
-http://www.netxplica.com/exercicios/geo11/rochas.sedimentares.classificacao.htm
-http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/geo11/rochas.sedimentares.1/11.GEO.rochas.sedimentares.formacao.htm
-http://www.netxplica.com/exercicios/geo11/rochas.sedimentares.formacao.htm 

Bibliografia:

Silva, Amparo Dias da; Santos, Maria Ermelinda; Gramaxo, Fernanda; Mesquita, Almira Fernandes; Baldaia, Ludovina; Félix, José Mário (2012). Terra, Universo de Vida (1º edição). Porto Editora

Micaela Ferreira

Classificação das rochas sedimentares

A classificação das rochas baseia-se em critérios variados e leva-nos assim a identificar três grupos: rochas detríticas, rochas quimiogénicas e rochas biogénicas.

Rochas detríticas

São constituídas por sedimentos resultantes do processo de meteorização e erosão de rochas preexistentes.

Rochas conglomeráticas

São constituídas por detritos com dimensões superiores a 2 mm. Os detritos de dimensões maiores são fragmentos de rochas constituídas por vários minerais e os de dimensões mais pequenas são constituídos por um único mineral. 

São exemplo deste tipo de rochas:

   - a brecha (constituída por materiais angulosos não submetidos a um longo transporte e que cimentaram)

   - o conglomerado (rocha formada pela cimentação de calhaus rolados)

Rochas areníticas 

As areias são rochas desagregadas que podemos observar em diferentes ambientes: rios, praias, dunas litorais e desertos. as areias podem dar indicações sobre os materiais que as constituem e as condições em que  se formaram. Existem diferentes tipos de areia:

Rochas sílticas e rochas argilosas

As rochas sílticas são constituídas por partículas com dimensões entre 1/16 e 1/256 mm. 
As rochas argilosas são constituídas por materiais com dimensões inferiores a 1/256 mm e na sua constituição predominam minerais argilosos que resultam da meteorização química de vários materiais.


Rochas quimiogénicas 

São constituídas essencialmente por materiais resultantes da precipitação de substâncias em solução. Essa precipitação ocorre devido a processos físico-químicos como a evaporação da água onde as substâncias que estão dissolvidas levam à formação de cristais ( evaporitos ).

    - Rochas salinas-evaporitos:

Resultam da precipitação de sais dissolvidos, devido à evaporação da água. A formação de sequências de evaporitos é feita à medida que ocorre a evaporação da água assim, os sais menos solúveis precipitam primeiro seguindo-se progressivamente os mais solúveis. Como por exemplo:

    - Gesso
    - Sal-gema

Rochas biogénicas 

São constituídas por detritos orgânicos ou por materiais resultantes de uma ação bioquímica.

    - Carvões e petróleo

O carvão e o petróleo são rochas sedimentares. Embora o petróleo seja liquido, encontra-se exclusivamente no interior de rochas sedimentares e por isso, é estudado com elas.
O carvão, o petróleo e o gás natural originam-se a partir da acumulação progressiva de animais, vegetais e de microorganismos que se foram lentamente transformando, durante milhões de anos, sob a acção de fenómenos de natureza mecânica, química e bacteriológica.

A antracite é o carvão que tem maior percentagem de carbono, daí que a sua combustão não forme fumes e liberte maior quantidade de calor do que os outros carvões.
Com o aumento da pressão e da temperatura, associado à presença de substâncias tóxicas, resultantes do metabolismo das bactérias, provoca a morte das mesmas e nestas novas condições há perda de água e de substâncias voláteis e um enriquecimento relativo em carbono, a este processo dá-se o nome de incarbonização.

Dado que o carvão é estacionário, por ser sólido, o petróleo e o gás são móveis, por serem fluidos, isto originou a que estes fossem expulsos da rocha mãe, devido ao aumento da compacidade dos sedimentos e, sendo mais leves que a água salgada que geralmente os acompanha, ficaram sujeitos (o petróleo e o gás), a um sistema de forças que os encaminharam para a superfície, através dos poros e das fendas das rochas, até serem detidos por qualquer camada impermeável, a isto chama-se armadilha petrolífera.
Assim bloqueados, o gás e o petróleo, impregnaram as rochas subjacentes, ocupando todos os espaços vazios que, normalmente seriam ocupados pela água.

Bibliografia:

Silva, Amparo Dias da; Santos, Maria Ermelinda; Gramaxo, Fernanda; Mesquita, Almira Fernandes; Baldaia, Ludovina; Félix, José Mário (2012). Terra, Universo de Vida (1º edição). Porto Editora


Margarida Teixeira