Forma e Colocação Corpos Ígneos

(1)

Petrologia

Forma,

Forma, Alojamento

Alojamento,

, Estruturação

E

s

t

ru

t

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a

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o

e

Ambiente

A

(2)

Corpos extrusivos Corpos extrusivos Derrames basálticos Derrames basálticos Depósitos piroclásticos Depósitos piroclásticos Corpos intrusivos Corpos intrusivos Diques e Sills Diques e Sills Diques anelares Diques anelares Lacólitos Lacólitos Lopólitos Lopólitos Diatremas Diatremas

Forma,

Forma, Alojamento

Alojamento,

,

Estruturação

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Ambiente

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Colocação

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de

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Corpos

( (CCaassttrroo 11998866;; PPeettffoorrdd eett aall.. 11999933;; Ru Rubibinn1199995;5; PePetftfoordrd1919996;6; PaPatetersrsonon & &VVerernononn19199595;;WWeieinnbeberr19199696)) Stocks Stocks Batólitos Batólitos Modelos para A

Modelos para Ascensão scensão e Colocação de Magmase Colocação de Magmas

Stoping

Diapirismo

Baloneamento

Baloneamento (ballooning)(ballooning)

Diques

Fatores que controlam a geometria das intrusões

(3)

Corpos extrusivos Corpos extrusivos Derrames basálticos Derrames basálticos Depósitos piroclásticos Depósitos piroclásticos Corpos intrusivos Corpos intrusivos Diques e Sills Diques e Sills Diques anelares Diques anelares Lacólitos Lacólitos Lopólitos Lopólitos Diatremas Diatremas

Forma,

Forma, Alojamento

Alojamento,

,

Estruturação

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Ambiente

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Colocação

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Corpos

( (CCaassttrroo 11998866;; PPeettffoorrdd eett aall.. 11999933;; Ru Rubibinn1199995;5; PePetftfoordrd1919996;6; PaPatetersrsonon & &VVerernononn19199595;;WWeieinnbeberr19199696)) Stocks Stocks Batólitos Batólitos Modelos para A

Modelos para Ascensão scensão e Colocação de Magmase Colocação de Magmas

Stoping

Diapirismo

Baloneamento

Baloneamento (ballooning)(ballooning)

Diques

Fatores que controlam a geometria das intrusões

(4)

OBJETIVOS OBJETIVOS • • IdIdeentntifificicaarr ee rerecoconhnheececerr foformrmasasee eeststrurututurarass mamagmgmátáticicaass • • DiDifefererencnciaiarr esestrtrututururasas InIntrtrususivivasas dede ExExtrtrususivivasas • • EEnntteennddeerr ccoommoo aass ffoorrmmaass ee eessttrruuttuurraass ddaass rroocchhaass ííggnneeaass ssããoo ffoorrmmaaddaass

(5)

INTRODUÇÃO

•

• Roc

Roc

ha Ígne

a –

São r

och

as for

mad

as pel

o

resfriamento e solidificação do magma

•

• Rochas ígneas

Rochas ígneas

intrusivas

–

re

sf

ri

am

en

to e

consolidação do magma no interior da crosta

e

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a

n

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r

c

a

•

• Rochas ígneas

Rochas ígneas

extrusivas

–

re

sf

ri

ad

as

e

consolidadas na superfície da crosta terrestre.

Resfriamento rápido com textura fina e/ou

afanítica

(6)

(7)

(8)

(9)

1 – Corpos Extrusivos:

1.1 – Derrames basálticos (

flood basalts

)

= LIPs (Large Igneous Provinces )

• Atingem a superfície através de fissuras profundas • Tipo mais volumoso de rocha extrusiva.

Exemplos:

• Oeste da ndia = ~ 500.000 km2 _{(espessura média de 600 m)}

• Columbia River basalts (W EUA) = 200.000 km2_{(até 1500 m espessura)}

• Snake River Plain (SE EUA) = 50.000 km2

• Basaltos Terciários da Província de Thulean = NE da Irlanda, Escócia, Islândia e Groenlândia

• Basaltos da Bacia do Paraná

(10)

Corpos Extrusivos

Derrames Basáticos

(flood basalts)



Atingem a superfície através de

fissuras profundas



Tipo mais volumoso de rocha

extrusiva

Exemplos:

Basaltos da Bacia do Paraná

MORB

(11)

Corpos Extrusivos

• Depósitos Piroclásticos

Atividade explosiva associadas com

magmas altamente viscosos

Expansão de bolhas de gases

Fluxo piroclásticos



Ignimbritos (magmatismo félsico)–

Fluxo com alta elevada, percorre grande

distâncias (fragmentos bem selecionados,

grande quantidade de cinzas, material

fino)



Brecha (magmatismo félsico e máfico)–

Fluxo com baixa velocidade, percorre

pequenas distâncias (fragmentos mal

selecionados, grande quantidade de

blocos e bombas angulosas)

(12)

Corpos Intrusivos

Nível Crustal Raso

(13)

Nível Crustal Raso

Diques

(dikes)



Subverticais



Cortam as estruturas da rocha encaixante



Discordantes



Ocorrem como corpos isolados ou como

enxames de diques provindos de um grande

corpo intrusivo em profundidade.

(14)

Nível Crustal Raso

Diques Anelares

(Ring Dikes)

_{Formação de Diques Anelares}

a

–

subida

do

pluton

provocando fraturas;

b – blocos cilíndricos caem

dentro do ma ma menos

denso, resultando em dique

anelares;

c – visão de um dique anelar,

após erosão do nível X-Y em b.

(a), (b), and (d) after Billings (1972),Structural Geology. Prentice-Hall, Inc. (c) after Compton (1985),Geology in the Field. © Wiley. New York.

(15)

Mapa de Diques Anelares

Island of Mull, Scotland. After Bailey et al. (1924), Tertiary and post-tertiary geology of Mull, Loch Aline and Oban. Geol.

Surv. Scot. Mull Memoir. Copyright British Geological Survey.

(16)

GRANITO

REDENÇÃO

(17)

Nível Crustal Raso

Soleiras

(Sills)



< 50m de espessura



Paralelos às estruturas das rochas

hospedeiras

(18)

Nível Crustal Raso

Lacólitos

(Laccolith)

Intrusões concordantes (forma de cogumelo) Profundidade: 2-3 km

Soerguimento e dobramento das rochas acima da intrusão

Intrusões concordantes (forma de taça) Formados por magmas basálticos

Bushvelt 66.000 Km2_{– Complexos} Máfico-Ultramáficos Acamadados

(19)

Evolução esquemática de uma Caldeira de Subsidência (Smith & Bailey 1968)

Caldeiras de subsidência

Quando o magma intrude próximo à superfície, como acontece em muitas regiões vulcânicas, grandes blocos crustais com formas

cilíndricas podem ruir e afundar dentro da câmara magmática,

roduzindo uma caldeira.

Nível Crustal Raso

a – Formação de erupções e

desenvolvimento e fraturas

anelares.

b – Subsidência, colapso da

caldeira e colocação de diques

anelares.

(20)

(21)

Prováveis caldeiras, Província Aurífera do Tapajós

(22)

Nível Médio a Alto

Diatrema

(Necks, Pipes)

Forma de funil Kimberlito

Fragmentos de rocha mantélica e rochas crustais

Rápida ascensão

(23)

Nível Médio a Alto

Stock

Corpo plutônico com área < 100 km2 Fortemente discordantes

Forma circular e elíptica com contatos verticais

Batólito

(Batolith)

Corpo plutônico com extensão > 100 km2 Extende-se a grandes profundidades Epizonais, Mesozonais, Catazonais

(24)

Características

Características geraisgerais dede plutonsplutons nana epizona,epizona, mesozona

mesozona ee catazonacatazona (Buddington(Buddington 19591959,, GeolGeol.. SocSoc.. Amer

Amer.. Bull Bull..,, 7070,, 671671--747747))..

Plutons de Epizona (1-6 km)

Discordantes com as encaixantes;

Plutons de composição heterogênea com uma série de colocações sucessivas;

Plutons isotrópicos, sem lineação e foliação, com excessão da borda;

Bordas de resfriamento

Enclaves angulosos sugerindo alto contraste de temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas encaixantes;

Auréolas de metamorfis de contato;

Plutons de Mesazona (6-12 km)

Profundidade de Cristalização

Estrutura planar, principalmente na zona de borda, é subvertical, sugerindo um fluxo ascendente de magma;

Auréolas de metamorfis de contato;

Ausência de borda resfriamento;

Plutons de Catazona (>12 km)

Colocação em rochas a T > 450C, facies anfibolito ou maior;

Foliação bem desenvolvida;

São domos, camadas concordantes e sintectônicos;

Enclaves discóides sugerindo baixo contraste de temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas encaixantes;

(25)

(26)

(27)

STOPING

 Invasão do magma ao longo das fraturas da rocha encaixante (ampliação do stress);

 Blocos da rocha encaixante envoltos pelo magma, e posterior subsidência dos mesmos dentro da câmara magmática;

Ascensão do magma ocupando os espaços vazios deixados pelos xenólitos;

(28)

DIAPIRISMO

 Corpos fluídos de baixa densidade colocados em um meio fluído de maior densidade ascendem com formas subesféricas;

(29)

DIAPIRISMO

Pluton Ardara (Paterson & Vernon 1995)

Intrusões de forma circular com paredes verticais;

Intrusão forçada que deforma fortemente as rochas encaixantes; Não apresentam foliação em sua porção central;

Torna-se mais foliado em direção ao contato com rocha encaixante;

A foliação e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo; A rocha encaixante é extremamente deformada paralelamente à intrusão.

Típico dos níveis dúcteis da crosta terrestre

(30)

Diápiro x Stoping

(31)

Baloneamento ( Ballooning;

(32)

Baloneamento ( Ballooning; expansão

da câmara magmática)

Pluton Cannibal Creek (Paterson & Vernon 1995)

Expansão in situ, no local de

colocação;

Intrusão forçada que deforma fortemente as rochas encaixantes; Foliação distribuída esfericamente, indicando que o corpo se expandiu em todas as direções;

Torna-se mais foliado em direção ao contato com rocha encaixante;

A foliação e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo; A rocha encaixante é extremamente deformada paralelamente à intrusão e com as estruturas rotacionadas.

(33)

(34)

Diques Graníticos

Alternativa para ascensão de magma

ranítico em uma crosta rí ida

(35)

Colocação Associada com Estruturas Tectônicas (Zonas de

falha e cisalhamento)

Falhas Normais

Zonas de Cisalhamento

Bromley and Holl 1986

(36)

Fatores Controladores da Geometria das

Intrusões



Viscosidade do Magma



Comportamento da Rocha Encaixante



Contraste de Viscosidade entre a Rocha

Encaixante e o Magma

(37)

(38)

Geological Map of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrane

(modified from Almeida (2005)

(39)

Redenção Granite

Jamon Granite

Field Relationships

Angular xenoliths Gr. Musa GDrm a

Musa Granite

_{Bannach Granite}

(40)

(41)



Perspective views of the

Redenção pluton

REDENÇÃO PLUTON

( depth of ~ 6 km)

Three-Dimensional

Geometry

Lateral extent larger

than the vertical one

(25 x 6 km) outlining a

sheeted-like geometry

(laccolith shape)

(42)

BANNACH PLUTON

( depth of ~ 2.2 km)

Sheeted geometry: northern

part (20 x 2.2 km)



Perspective views of the

Bannach pluton

Three-Dimensional

_Geometry

origin of the pluton by multiple sequential

intrusions, evolving from north to south.

(43)

Modified from Vigneresse (2005)

The relation between the length/width (L/W) and width/thickness (W/T) ratios clearly separate wedge-shaped plutons from flat-floored ones, and reflect the control of regional tectonics on emplacement mechanisms and pluton shape

rapakivi granites are characterized by a very large width/thickness (W/T) ratio, whereas length/width (L/W) ratios ~1 reflect a quasi-square shape at the upper contact

(44)

Sampling



Measurements of AMS

Susceptibility meter Kappabridge KLY-3

Laboratório de Geofísica Prof. Helmo Rand Departamento de Engenharia de Minas/UFPE



Sampling

127 stations on different facies

at least three drill core samples per station 723 specimens (2.2 cm)

(45)



AMS Directional Data

(46)



Magnetic fabric and Emplacement Model

Three stages are proposed for construction of the Redenção pluton, which reconcile the tabular shape of the intrusion with the occurrence of steep magnetic foliations and normal zoning:

(1) ascent of magmas in vertical, northwest-striking feeder dikes and accommodation by

- -foliation planes;

(2) switch from upward flow to lateral spread of magma with space for injection of successive magma pulses created by floor subsidence;

(3) in situ inflation of the magma chamber in response to the central intrusion of late facies, accompanied by evacuation of resident magmas through ring fractures.