Diferenciação magmática

O arrefecimento do magma provoca a separação de fluidos e materiais sólidos, bem como a diferenciação magmática (processo que conduz à formação de magmas com composição química diferente a partir do mesmo magma).

Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada. Quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam 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 ou efeito da pressão, deixando um magma residual diferente do magma original.
O primeiro cientista a compreender a importância da diferenciação magmática foi Bowen, que investigou a ordem pela qual se cristalizam os magmas. Assim em trabalhos laboratoriais estabeleceu a sequencia de reacções que ocorrem no magma durante a diferenciação e criou a Série Reaccional de Bowen.

Esta série traduz a sequência pela qual os minerais cristalizam num magma em arrefecimento. Segundo Bowen, existem duas séries de reacções que se designam, respectivamente, por série dos minerais ferromagnesianos (ramo descontínuo) e série das plagióclases (série contínua).
No ramo descontínuo, à medida que se verifica o arrefecimento, o mineral anteriormente formado reage com o magma residual, dando origem a um mineral com uma composição química e uma estrutura diferente, e que é estável nas novas condições de temperatura.
No ramo contínuo, verifica-se uma alteração nos iões da plagióclase, sem que ocorra alteração da estrutura interna dos minerais.

 

 

 

Fig.1- Série de Bowen.

 

 

Outro processo de diferenciação magmática é a diferenciação gravítica em que os cristais, são mais densos ou menos densos do que o líquido residual, e como tal eles deslocam-se para o fundo ou para o cimo da câmara magmática, respectivamente.

 

 

 

Fig.2- Esquema explicativo da diferenciação gravítica.

 

 

 Outro processo está relacionado com o facto de os magmas terem mobilidade e se encontrarem a elevada temperatura, tende por isso menor densidade que rochas sobrejacentes- Assimilação Magmática. Como tal, têm tendência para subir para os níveis mais elevados da crosta ou mesmo até à superfície. A ascensão do magma dá-se ao longo de falhas, fracturas ou outras descontinuidades, como os planos de estratificação, ou através de um processo conhecido como desmonte magmático, através do qual o magma interage com as rochas com as quais contacta, envolvendo-as e, eventualmente, fundindo-as, no que se designa como assimilação magmática.

Bibliografia:

Adaptado de:

-> http://maisbiogeologia.blogspot.pt/search/label/Rochas%20magm%C3%A1ticas.


 

À descoberta do Magmatismo!

As rochas magmáticas formação através da mobilidade da litosfera que, normalmente, ocorre nos limites convergentes e divergentes das placas litosféricas. Pois, é nestes locais que as condições de pressão e temperatura permitem a fusão parcial das rochas e formam magma. 

As rochas magmáticas que solidificam em profundidade designam-se por rochas intrusivas ou plutónicas (ex:granito) e as rochas que solidificam à superfície são as rochas extrusivas ou vulcânicas (ex: basalto).

Fig.1- Granito.

     

Fig.2- Basalto.

Existem quatro tipos de magmas que se diferenciam em alguns parâmetros. Contudo, apenas se dá importância a três tipos de magma e é nesses mesmos que nos vamos focar.

Antes de mais é necessário saber que a designação do magma provem do nome da rocha extrusiva.

Assim, existem o magma basáltico, magma andesítico e magma riolítico.

Fig.3- Diferentes tipos de magma.

O magma basáltico forma-se nas zonas de rift e pontes quentes e terá origem da fusão das rochas do manto e da rocha peridotito. É um magma meio viscoso, meio fluido, pois apenas apresenta 50% de sílica. Podemos assim concluir que as erupções vulcânicas constituídas por este magma são mistas. Rocha extrusiva: Basalto & Rocha intrusiva: Gabro.

Fig.3- Gabro

O magma andesítico é um dos mais complexos, formam se em zonas de subducção (placa oceânica sobre placa continental) e zonas relacionadas com atividade vulcânica.Resulta da fusão de rochas do manto, da crosta continental e crosta oceânica. Rocha extrusiva: Andesito & Rocha intrusiva: Diorito.

Fig.4- Andesito.

Fig.5- Diorito.

O magma riolítico é o mais viscoso com cerca de 70% de sílica  Este tipo de magma, forma-se em zonas de convergência, choque de placa continental com placa continental e resulta da fusão das rochas da crosta continental. As erupções vulcânicas com este tipo de magma são explosivas  pois o magma é tão viscoso que, por vezes, não consegue atingir a superfície  solidificando, assim, a rocha lentamente no interior da câmara magmática, dando originem a rocha intrusiva. Rocha extrusiva: Riolíto & Rocha intrusiva: Granito.

Fig.6- Riolíto.

Contudo, a formação da rocha magmática compreende várias fases, não só a solidificação. Por isso, fala-se na Consolidação do Magma.

Assim, a consolidação do magma, engloba a solidificação do magma e a cristalização. 

No processos de cristalização, o magma não solidifica todo ao mesmo tempo, ou seja, os minerais não se formam todos ao mesmo tempo, mas sim uns de cada vez, consoante o ponto de fusão. Os últimos minerais a serem formados são o que tem um ponto de fusão mais baixo (temperatura mais baixa) e os primeiros, tem um ponto de fusão mais elevado (temperatura mais elevada).

Fig.7- Formação dos minerais consoante a temperatura.

Durante muito tempo, pensava-se que os minerais eram caracterizadas pela composição química e estrutura interna. Contudo, isto não se verifica em todos os minerais. Assim, podemos falar de isomorfismo e polimorfismo.

Segundo o isomorfismo existem minerais diferentes ao nível química, mas semelhantes ao nível da estrutura interna e formas externas. Estes minerais chamam-se substâncias isomorfas.

Já o polimorfismo diz que apesar de alguns minerais terem a mesma composição química, podem apresentar uma rede cristalina diferente, estrutura diferente.

Exemplo de polimorfismo: o carbonato de cálcio (CaCO3), pode formar dois minerais diferentes, a calcite e aragonite.

Fig,8- Cristais de aragonite.

Fig.9- Cristais de calcite.

 

Fig.10- Quadro Síntese das diferenças entre Isomorfismo & Polimorfismo.

 

 

Agora, para testares os teus conhecimentos, tenta resolver os exercícios dos links abaixo adicionados. Bom estudo! :)

- http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/geo11/rochas.magmaticas/11.GEO.magmas.htm;

- http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/geo11/rochas.magmaticas/11.GEO.bowen.htm.

Bibliografia:

Adaptado de: 

-> https://www.google.pt/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0CFMQFjAE&url=http%3A%2F%2Fpessoa.fct.unl.pt%2Fcpb%2Festagio%2Fmateriais%2FUniSupVis%2Fmagmatismo.ppt&ei=VFBwUYykCeaR7Aaan4F4&usg=AFQjCNEqUp8mVv07PRErEpfJW9BFXvTM0g&sig2=4-PCG8wVdm8XYfB8yGbCxQ

-> http://www.infopedia.pt/$magma

Datação relativa das rochas

A datação relativa estabelece a ordem pela qual as formações geológicas se constituíram no lugar onde se encontram  ou seja, é a determinação da ordem cronológica da sequência de acontecimentos. 

Assim, através da estratigrafia  disciplina que estuda as rochas sedimentares e as suas relações temporais e espaciais, podemos chegar a vários princípios. 

Principio da Sobreposição de estratos:

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. Este princípio não se aplica a camadas que estejam deformadas ou invertidas, pois essa deformação deu-se posteriormente à sua formação.

Fig.1- Principio da Sobreposição de estratos.

Podem se formar lacunas estratigráficas devido a descontinuidades no registo geológico, marcadas pela ausência de camadas mais ou menos espessas. 

Fig.2- Lacunas Estratigráficas.

Principio da Continuidade Lateral:

Permite estabelecer correlação de idades e de posição entre estratos localizados em lugares eventualmente distanciados. Um estrato tem a mesma idade ao longo de toda a sua extensão.

Fig.3- Principio da Continuidade Lateral.

Principio da intersecção e principio de inclusão:

De acordo, com o principio de intersecção ou corte, toda a estrutura que intersecta outra, é mais recente do que a intersectada. Já o principio da inclusão, diz que os fragmentos de rochas incorporados ou incluídos numa rocha são mais antigos do que a rocha que os 

engloba.

Fig.4- Principio da Interseção.

Fig.4- Principio da Inclusão.

Principio da Identidade Paleontológica:

Estratos que possuam o mesmo tipo do fósseis tem a mesma idade relativa.

Fig.5- Diferentes estratos seguindo o Principio da Identidade Paleontológica.

Bibliografia:

Adaptado de: http://estpal08.blogspot.pt/2008/09/estratigrafia.html

A Verdade por detrás dos Fósseis!

Os fósseis são considerados restos ou vestígios de seres vivos que viveram a milhões de anos atrás. Estes vestígios ou restos de animais podem ser, assim, conservados através de processos de fossilização e são, atualmente, importantes fatos reconstituintes dos ambientes antigos (paleoambientes). 

Portanto, é através do estudo dos fósseis que reconstituimos o presente, aplicando-se o príncipio do atualismo, o presente é a chave do passado (as causas que provocam os fenómenos no presente, são as mesmas que causaram os fenómenos passados).

Antes de mais, é preciso saber que os seres para se tornaram fósseis tem de sofrer alguns processos: primeiro, o ser vivo tem de morrer e ser recoberto imediatamente por sedimentos, para que os agentes de meteorização e erosão não o degradem, sofrendo depois digénese e metamorfismo.

Existem várias processos de fossilização: conservação, moldagem, mineralização e icnofósseis.

Conservação: 

Os restos dos organismos preservam-se total ou parcialmente, normalmente em materiais como o âmbar, o gelo, resina fóssil.

Fig. 1- Insectos conservados em âmbar.

Moldagem:

As partes duras dos organismos vão desaparecendo deixando nas rochas as suas marcas (impressões), ou seja, o organismo é destruído mas o molde persiste.

Como é conhecido existem dois tipos principais de moldes, o externo em que a concha fica imprimida nos sedimentos sendo posteriormente removida, e o interno em que os sedimentos cobrem a concha que depois é removida ficando apenas o molde da superfície interna. Existem ainda o contra-molde que é o molde do molde externo. E a impressão, que é a moldagem de órgãos achatados como folhas de plantas.

Fig.2- Moldes internos & externos.

Mineralização:
Os constituintes de partes duras dos seres vivos são substituídos por minerais transportados por minerais transportados em solução nas águas subterrâneas e que precipitam. Por exemplo, em troncos de árvores  os tecidos vegetais foram substituídos, partícula a partícula  por sílica  de tal modo que a estrutura do órgão é perfeitamente mantida. 

Fig.3- Mineralização num tronco de árvore.

Icnofósseis (marcas fósseis):

Icnofósseis são pegadas, marcas de reptação, rastos que constituem evidencias da atividade do ser vivo cuja marca a litogéneses não destruiu. 

Fig.4- Icnofóssil.

Para mais informações sobre fósseis aconselhamos te a ver este site : http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/geologia/geologia_trabalhos/fosseis.htm.

Bibliografia:

Adaptado de: http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/geologia/geologia_trabalhos/fosseis.htm