Aula 1 - Descrição Macroscópicas de Rochas Ígneas

(1)

Petrologia Ígnea

Aula Prática

(2)

Rochas Plutônicas

(intrusivas)(intrusivas) – – a consolidação do magma no interior da crosta.a consolidação do magma no interior da crosta.

Seu calor demora a se dissipar dando mais tempo para seus cristais se desenvolverem (

Seu calor demora a se dissipar dando mais tempo para seus cristais se desenvolverem (texturatextura

gr

grossa ossa -- faneríticafanerítica). Os cristais podem ser distinguidos). Os cristais podem ser distinguidos sem sem o o auxílio auxílio do do micrmicroscópiooscópio..

Exemplo: granito, gabro, diorito, etc...

Exemplo: granito, gabro, diorito, etc... PLUTONISMOPLUTONISMO;;

Rochas Vulcânicas

(extrusivas)(extrusivas) - - extravasa na superfície. O resfriamento é rápido eextravasa na superfície. O resfriamento é rápido e

não permite o desenvolvimento de cristais (

não permite o desenvolvimento de cristais (textura fina ou vítreatextura fina ou vítrea -- afaníticaafanítica).). Identificação Identificação

dos cristais com auxílio

dos cristais com auxílio do microscódo microscópiopio. Exemplo: Basalto.. Exemplo: Basalto. VULCANISMOVULCANISMO;;

Rochas Sub-vulcânicas

(Hipoabissal)(Hipoabissal) – – São rochas intrusivas que ocorrem São rochas intrusivas que ocorrem

médios a grossos em uma matriz muito fina). Exemplo: granito/riolito pórfiro.

1 1 –

–

Modo de Ocorrência na Crosta

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

(3)

Rochas Plutônicas

(intrusivas)(intrusivas) – – a consolidação do magma no interior da crosta.a consolidação do magma no interior da crosta.

Seu calor demora a se dissipar dando mais tempo para seus cristais se desenvolverem (

Seu calor demora a se dissipar dando mais tempo para seus cristais se desenvolverem (texturatextura

gr

grossa ossa -- faneríticafanerítica). Os cristais podem ser distinguidos). Os cristais podem ser distinguidos sem sem o o auxílio auxílio do do micrmicroscópiooscópio..

Exemplo: granito, gabro, diorito, etc...

Exemplo: granito, gabro, diorito, etc... PLUTONISMOPLUTONISMO;;

Rochas Vulcânicas

(extrusivas)(extrusivas) - - extravasa na superfície. O resfriamento é rápido eextravasa na superfície. O resfriamento é rápido e

não permite o desenvolvimento de cristais (

não permite o desenvolvimento de cristais (textura fina ou vítreatextura fina ou vítrea -- afaníticaafanítica).). Identificação Identificação

dos cristais com auxílio

dos cristais com auxílio do microscódo microscópiopio. Exemplo: Basalto.. Exemplo: Basalto. VULCANISMOVULCANISMO;;

Rochas Sub-vulcânicas

(Hipoabissal)(Hipoabissal) – – São rochas intrusivas que ocorrem São rochas intrusivas que ocorrem

médios a grossos em uma matriz muito fina). Exemplo: granito/riolito pórfiro.

1 1 –

–

Modo de Ocorrência na Crosta

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

(4)

Fanerítica

– – Identificação dos CristaisIdentificação dos Cristais semsem Auxílio de Auxílio de MicroscópioMicroscópio Rochas Plutônicas ou Intrusivas

Rochas Plutônicas ou Intrusivas

2 2 –

–

T

amanho dos

Cristais

/ V

elocidade

de Resf

riamento

do Magma

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

TURA DAS ROCHAS

ÍGNEAS

•

• T

T

extura

Grossa

•

• Resfriamento Lento

Resfriamento Lento

•

• Cristais Grandes

Cristais Grandes

(visíveis a olho nú)

(5)

Afanítica ou afírica

– – Identificação dos CristaisIdentificação dos Cristais comcom Auxílio de Microscópio Auxílio de Microscópio Rochas Vulcânicas ou Extrusivas

Rochas Vulcânicas ou Extrusivas

2 2 –

–

T

amanho dos

Cristais

/ V

elocidade

de Resf

riamento

do Magma

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

TURA DAS ROCHAS

ÍGNEAS

–

– TTextura extura FinaFina –

– Resfriamento rápidoResfriamento rápido –

– Cristais visíveis com auxilio doCristais visíveis com auxilio do microscópio

microscópio

–

– Pode conter vesículas (cavidadesPode conter vesículas (cavidades provocadas pelo despredimento de

provocadas pelo despredimento de

voláteis)

*

*MicrocristalinaMicrocristalina = Os cristais são= Os cristais são

identificados ao microscópio

*

*CriptocristalinaCriptocristalina = Os cristais não são= Os cristais não são

identificados nem com o auxílio do

microscópio

(6)

Porfirítica

– Duas ou tamanhos de cristais

Cristais Grossos = Fenocristais; Cristais finos ou vídro : Matriz

Rochas Sub-vulcânicas

2

–

Tamanho dos Cristais / Velocidade de Resfriamento do Magma

CLASSIFICAÇ O TEXTURAL E

NOMENCLATURA DAS ROCHAS ÍGNEAS

- Minerais originados em diferentes

temperaturas

- Cristais grandes (Fenocristais) são imensos em matriz constituída de cristais mais finos

(7)

Termo usado para rocha vulcânica

Fírico

–

matriz afanítica com presença de fenocristal

Porfirítica

– Duas ou tamanhos de cristais

Cristais Grossos = Fenocristais; Cristais finos ou vídro : Matriz

(8)

Vidro

– Ausência de cristais. Rocha não cristalina. Resfriamento muito rápido

Rochas Vulcânicas ou Extrusivas

2

–

Tamanho dos Cristais / Velocidade de Resfriamento do Magma

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLATURA DAS ROCHAS ÍGNEAS

• Resfriamento muito

rápido

• A rocha é chamada

(9)

2 2 –

–

T

amanho dos

Cristais

/ V

elocidade

de Resf

riamento

do Magma

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

TURA DAS ROCHAS

ÍGNEAS

Pegmatitos:

Cristais muito grandes (> 10 cm ). Resfriamento muito lentoCristais muito grandes (> 10 cm ). Resfriamento muito lento

Forma veios ou camadas dentro de

Forma veios ou camadas dentro de corpos plutônicoscorpos plutônicos

•

• Textura

Textura

excepcionalmente

grossa

•

• Pegmatitos

Pegmatitos

são

originados em estágios

tardios da cristalização

de magmas graníticos

ricos em voláteis e

Água

•

• Composição é similar

Composição é similar

ao líquido granítico

(10)

Fig. 5.10

Granite Pegmatite

(11)

2 2 –

–

T

amanho dos

Cristais

/ V

elocidade

de Resf

riamento

do Magma

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLA

TURA DAS ROCHAS

ÍGNEAS

Vesicular:

vesiculas (buracos, poros, cavidades). Expansão de gasesvesiculas (buracos, poros, cavidades). Expansão de gases

Rochas vulcânicas

•

Comun em rochas

afaníticas

•

• VVesículas são esículas são cavidadescavidades

ocasionadas por bolhas

de gás presentes no

magma

•

Geralmente encontrada

nas porções superiores

da câmara magmática

(12)

2 2 –

–

T

Taxa de crescimento vs Taxa de

nucleação

TAXA DE CRESCIMENTO

–

Esta relacionada

com a capacidade de um novo constituinte

químico (entidade química) compor cristais

em desenvolvimento no magma;

TAXA DE NUCLEAÇÃO

–

Esta relacionada

com a capacidade de novos constituinte

químicos originar núcleos de minerais

independentes, sem haver dissolução.

(15)

Taxa de crescimento (TC) vs Taxa de nucleação (TN)

Para o início da formação de um cristal no magma é necessário que os constituintes químicos que construirão o mesmo estejam em um mesmo local e ao mesmo tempo para permitir a geração primordial de um núcleo deste cristal. Uma vez formado o núcleo os constituintes químicos devem difundir-se através do líquido magmático para chegar na superfície de crescimento do cristal. O cristal poderá então crescer até esbarrar na linha de crescimento de um outro cristal ou até esgotar o suprimento químico para o seu crescimento.

A taxa de crescimento é fortemente dependente da temperatura do sistema e do tempo. Primeiro, a nucleação e o crescimento não poderão ocorrer enquanto a temperatura não baixar o suficiente para permitir condições de equilíbrio do início da cristalização.

(16)

A Figura a seguir simula curvas hipotéticas de taxas de nucleação e crescimento baseadas em sistemas simples experimentais. Nota-se, que as taxas de nucleação e crescimento dependem do tempo de permanência do magma em um específico grau de resfriamento (ΔT = Tm - T), e consequentemente da taxa na qual a temperatura é inferiorizada abaixo da temperatura de cristalização. Neste sentido, três casos podem ser avaliados.

(17)

Taxa de crescimento (TC) vs Taxa de nucleação (TN)

1. Para pequenas taxas de resfriamento (região A), a taxa de nucleação será baixa e a taxa de crescimento, moderada. Poucos cristais serão formados e crescerão em moderada taxa até que se toquem uns nos outros. Em virtude de haver poucos núcleos, os cristais serão capazes de crescer e alcançar tamanhos relativamente grandes e a textura da rocha resultante será granulada e grossa. Essa textura é conhecida como fanerítica (holocristalina = apenas cristais).

2. Em taxas de resfriamento maiores (região B), a taxa de nucleação será alta, assim como a taxa de crescimento. Isso resultará em muitos cristais todos crescendo rapidamente e praticamente ao mesmo tempo (concorrência). Como resultado do rápido crescimento de muitos cristais, eles se tocarão precocemente em seus limites de grão resultando em uma textura finamente granulada. Se os tamanhos dos cristais são tão pequenos que não podem ser distinguidos com uma lupa de mão, a textura é chamada afanítica.

3. Em elevada taxa de resfriamento (região C), ambas as taxas de nucleação e crescimento serão baixas. Consequentemente, pouquíssimos cristais (ou nenhum) se formarão e os poucos formados terão tamanhos diminutos. A textura resultante será vítrea, com poucos cristais chamados micrólito (textura hipocristalina). Se completamente vítrea, a textura é chamada holohialina.

(18)

Taxa de crescimento (TC) vs Taxa de nucleação (TN)

TAMANHO RELATIVO DOS CRISTAIS:

◊ Equigranular = Cristais com aproximadamente o mesmo tamanho

◊ Inequigranular = Cristais com tamanhos substancialmente diferentes

FORMA DOS CRISTAIS:

◊ Euédricos (ou automorfos, idiomórficos) = Cristais com faces bem formadas.

◊ Subédricos (ou hipautomorfos, hipidiomórficos) = Cristais com algumas faces bem formadas e outras não.

◊ Anédricos (ou xenomórficos, alotriomórficos) = Cristais com faces

*Por fir íti ca_–Fenocristais, geralmente euédricos a subédricos, dispersos em matriz mais fina ou

vítrea ( o mesmo mineral pode estar presente como fenocristal e na matriz);

* Glomer oporf iríti ca - É uma variedade de textura porfirítica, na qual os fenocristais estão

enfeixados ou formando um cacho ou um ramalhete em agregados chamados glomerocristais;

* Seriada ou heterogranu lar _– Envolve uma variação contínua no tamanho dos principais

(25)

FORMA DOS CRISTAIS:

◊ Anédricos (ou xenomórficos, alotriomórficos) = Cristais com faces disformes.

◊ Esqueletais ou spinifex

◊ Dendríticos

◊ Formando baías

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

(26)

(27)

Variação granulométrica gradativa dentro de um dique de composição basáltica, observada na Joatinga, Rio de Janeiro, RJ. Observa-se a diferença nas escalas das ilustrações das imagens microscópicas. As rochas constituintes variam de basalto (rocha vulcânica), dolerito (rocha hipabissal) e gabro (rocha plutônica) dentro de um

(28)

(29)

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLATURA DAS ROCHAS ÍGNEAS

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

Granite

Big crystals Small

crystals

(36)

(37)

phenocryst

(38)

(39)

(40)

Tex t u r a V í

t r ea

(41)

(42)

3

–

Índice de Cor dos Minerais (M)

– IUGS (Streckeinsen , 1967)

M = percentagem de minerais máficos

Minerais ferromagnesianos = Olivina, piroxênio, anfibólio, biotita - ↑ FeO -MgO

Diz respeito à proporção de minerais máficos na rocha.

Hololeucocrática

Leucocrática

Mesocrática

Melanocrática

Holomelanocrática

0 10

10 35

35 65

65 90

90 100

Le Matre et.al (2002)

(43)

Félsica

:

Ricas em minerais claros

-

F eldspatos + Quartzo (60%); > 66% SiO₂

→ ROCHA ÁCIDA M = 1 - 20%

Ex: GRANITO / RIOLITO – Crosta Continental

Termos Composicionais

para Rochas Ígneas

Intermediária

– Entre félsica e máfica - 52 – 66% SiO₂

M = 20 - 25% Ex: DIORITO / ANDESITO

Máfica

– Rica em minerais escuros (FeO + MgO); 45 – 52% SiO₂→ ROCHA

BÁSICA M ~ 50%

Ex: BASALTO / GABRO – Crosta Oceânica

Ultramáfica

– Muito rica em minerais escuros (FeO + MgO); Pouco ou sem fedspatos; < 45% SiO₂ → ROCHA ULTRABÁSICA

M > 90% Ex: PERIDOTITO Derivada do Manto

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

Textura Afanítica – granulação fina

- minerais não podem ser distinguidos individualmente sem o auxílio do microscópio Riolito – composição ácida Basalto – composição básica

(51)

Classificação de

Rochas Ígneas

Faneríticas

A rocha deve conter menos que 90% de minerais máficos (anfibólio, piroxênio, biotita,

etc…) Quartz-rich Granitoid 90 90 60 60 20 20 Alkali Fs.

Quartz Syenite _Quartz Syenite

Quartz

Monzonite MonzodioriteQuartz

Syenite Monzonite Monzodiorite

(Foid)-bearing Syenite

5

10 35 65

(Foid)-bearing

Monzonite (Foid)-bearingMonzodiorite

90 Alkali Fs. Syenite (Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite 10 (Foid)

Monzosyenite Monzodiorite(Foid)

Qtz. Diorite/ Qtz. Gabbro 5 10 Diorite/Gabbro/ Anorthosite (Foid)-bearing Diorite/Gabbro 60 (Foid)olites Quartzolite Granite Grano-diorite Q A _P 60

Rochas Plutônicas

A = Álcali-feldspato ou K-feldspato P = Plagioclásio

Q = Quartzo

4 –

Classificação Mineralógica

(52)

Classification of Igneous Rocks

A classification of the phaneritic igneous rocks. b. Gabbroic rocks. c. Ultramafic rocks. After IUGS.

Plagioclase Olivine Pyroxene G a b b r o T r _o c t _o l _i_t e Olivine gabbro

Plagioclase-bearing ultramafic rocks

90

(b)

Anorthosite Olivine Lherzolite Websterite Orthopyroxenite Olivine Websterite

Peridotites Pyroxenites 90 40 10 10 Dunite

(c)

Gabbroic

rocks

Ultramafic

rocks

(53)

Classificação de

Rochas Ígneas

Afaníticas

(foid)-bearing

Trachyte (foid)-bearing Latite (foid)-bearing Andesite/Basalt

(Foid)ites 10 60 ₆₀ 35 65 10 20 ₂₀ 60 60 A P Q Rhyolite Dacite

Trachyte Latite Andesite/Basalt

Phonolite Tephrite

Rochas Vulcânicas

(54)

4

–

Classificação Mineralógica (Classificação Modal)

Classificação de Rochas Feldspáticas

As rochas que contém menos que 90% de M são classificadas de acordo com a posição que ocupam no diagrama triangular: Q+A+P=100.

(55)

4

–

Classificação Mineralógica (Classificação Modal)

Determina o nome da rocha de acordo com a razão de três

minerais (essencias)

A = Álcali-feldspato ou K-feldspato

P = Plagioclásio

Q = Quartzo

Os pontos são plotados após a normalização dos três

componentes a 100%: Q+A+P=100

Para a classificação de uma rocha ígnea deve-se:

1

–

Identificar o caráter ígneo da rocha

(56)

Quartz-rich Granitoid 90 90 60 60 20 20 Alkali Fs.

Quartz Syenite _Quartz

Syenite

Quartz Monzonite

Quartz Monzodiorite

Syenite Monzonite Monzodiorite 5 10 35 65 90 Alkali Fs. Syenite Qtz. Diorite/ Qtz. Gabbro 5 Diorite/Gabbro/ Anorthosite Quartzolite Granite Grano-diorite

Q

A

_P

(57)

70% X

20% Y

10% Z

(58)

(59)

Granitóide rico em quartzo 90 90 60 60 20 20 Alkali Fs. Quartzo Sienito Quartzo Sienito Quartzo Monzonito Quartzo Monzodiorito

Sienito Monzonito Monzodiorito

5 10 35 65 90 Alkali Fs. Sienito Qtz. Diorito/ Qtz. Gabro 5Diorito/Gabro/ Anorthosito Quartzolito Monzogranito Granodiorito

Q

A

_P

A = Álcali-feldspato ou K-feldspato P = Plagioclásio Q = Quartzo Sienogranito A = 35 P = 35 Q = 30 A = 40 P = 40 Q = 20 A = 10 P = 70 Q = 20 A = 5 P = 55 Q = 40

(60)

Síntese das principais feições a serem descritas

CRISTALINIDADE: GRANULAÇÃO: ÍNDICE DE COR: 90 – 100 Holocristalina = 100 % cristais Holohyalina = 100 % vidro

Hipocristalina = Cristais + massa vítrea Hipohyalina = Massa vítrea + cristais Muito Grossa = Cristais > 50 mm

Grossa = Cristais 5 – 50 mm Média = Cristais 1 – 5 mm Fina = < 1 mm Hololeucocrático = 0 – 10 Leucocrático = 10 – 35 Mesocrático = 35 – 65 Melanocrático = 65 – 90 Holomelanocrático =

(61)

Síntese das principais feições a serem descritas

TEXTURA:

*Microcristalina = Os cristais são identificados ao microscópio

*Criptocristalina = Os cristais não são identificados nem com o auxílio do

microscópio

TAMANHO RELATIVO DOS CRISTAIS: *Por f ir íti ca

em matriz mais fina ou vítrea ( o mesmo mineral pode estar presente como fenocristal e na matriz);

* Glomeroporfir íti ca - É uma variedade de textura porfirítica, na qual os

fenocristais estão enfeixados ou formando um cacho ou um ramalhete em agregados chamados glomerocristais.

* Ser iada ou heter ogr anular_–Envolve uma variação contínua no tamanho

dos principais minerais.

Fanerítica = Os cristais são visíveis a olho nu. Afanítica = Os cristais são invisíveis a olho nu

Porfirítica = Cristais grandes dispersos em uma matriz mais fina

Equigranular = Cristais com aproximadamente o mesmo tamanho Inequigranular = Cristais com tamanhos substancialmente diferentes

(62)

Síntese das principais feições a serem descritas

FORMA DOS CRISTAIS:

faces bem

formadas.

hipautomorfos, hipidiomórficos) = Cristais com

algumas faces bem formadas e outras não.

xenomórficos, alotriomórficos) = Cristais com faces

disformes.

Euédricos (ou automorfos, idiomórficos) = Cristais com

Subédricos (ou

Anédricos (ou

Esqueletais

Dendríticos

(63)

COMO DESCREVER UMA ROCHA ÍGNEA

Rocha

de

coloração

rosa,

fanerítica,

isotrópica,

holocristalina, equigranular grossa (a maioria dos cristais ~

10mm),

hololeucocrática

(IC

~

7).

Composta

mineralogicamente por Fk (~ 30%), Pl (~ 35%), Qtz (~25%),

Anf (3%), Bt (7%). Alguns plagioclásios euédricos se

destacam por exibirem dimensões superiores (~ 20mm) em

relação a maioria dos cristais. Observa-se a presença de

veios milimétricos de epidoto, bem como de encrave

centimétrico máfico arredondado parcialmente digerido.

Cor Textura Caráter deformacional Cristalinidade Tamanho relativo Granulação Indice de cor Mineralogia

Detalhes texturais dos minerais

Classificação

Anfibólio-Biotita Monzogranito equigranular grosso

Possível fonte

Rocha intermediária

Ambiente de formação

Camada Terrestre

(64)

Descrições

macroscópicas

de amostras de

rochas ígneas



~ 50 amostras

Q

A

_P

Q = Quartzo

(75)

Vantagens da análise modal:

- é baseada na composição mineralógica real da rocha

- fornece resultados confiáveis

- não necessita de análises químicas

- é utilizada mundialmente

Desvantagens da análise modal:

- Rochas muito finas tornam-se difíceis de serem avaliadas

- Rochas muito grossas podem fornecer resultados pouco

(76)

Rochas Plutônicas

(intrusivas) – Textura grossa ( fanerítica). Exemplo: granito, gabro, diorito, etc... PLUTONISMO;

Rochas Vulcânicas

(extrusivas) - Textura fina ou vítrea (afanítica).. Exemplo:

Basalto. VULCANISMO;

Rochas Sub-vulcânicas

(Hipoabissal) – Textura porfirítica. Exemplo:

granito/riolito pórfiro.

REVISÃO

(77)

(78)

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLATURA DAS ROCHAS ÍGNEAS

GRANULAÇÃO:

◊

Muito Grossa = Cristais > 50 mm

◊

Grossa = Cristais 5 – 50 mm

◊

Média = Cristais 1 – 5 mm

◊

Fina = < 1 mm

Minerais máficos (M) = Minerais Ferromagnesianos (Olivina, piroxênio,

anfibólio, biotita - ↑ FeO-Mg) + minerais acessórios

(zircão+epidoto+titanita+opacos+ turmalina+ muscovita + apatita + carbonato primário ). Todos minerais diferentes de Q-A-P-F

Atenção!!!!

Diz respeito ao índice de cor na rocha.

Hololeucocrática

Leucocrática

Mesocrática

Melanocrática

0 10

10 35

35 65

65 90

Le Matre et.al (2002)

(80)

CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL E

NOMENCLATURA DAS ROCHAS ÍGNEAS

TAMANHO RELATIVO DOS CRISTAIS:

◊ Equigranular = Cristais com aproximadamente o mesmo tamanho

◊ Inequigranular = Cristais com tamanhos substancialmente diferentes

FORMA DOS CRISTAIS:

◊ Anédricos (ou xenomórficos, alotriomórficos) = Cristais com faces disformes.

(81)

Classificação de

Rochas Ígneas

Faneríticas

Quartz-richGranitoid

90 90 60 60 20 20 Alkali Fs.

Quartz Syenite _Quartz Syenite

Quartz

Monzonite MonzodioriteQuartz

Syenite Monzonite Monzodiorite

(Foid)-bearing Syenite

5

10 35 65

(Foid)-bearing

Monzonite (Foid)-bearingMonzodiorite

90 Alkali Fs. Syenite (Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite 10 (Foid)

Monzosyenite Monzodiorite(Foid)

Qtz. Diorite/ Qtz. Gabbro 5 10 Diorite/Gabbro/ Anorthosite (Foid)-bearing Diorite/Gabbro 60 (Foid)olites Quartzolite Granite Grano-diorite Q A _P 60

Rochas Plutônicas

Q = Quartzo

4 –

Classificação Mineralógica

(Classificação Modal)

(82)

Classification of Igneous Rocks

A classification of the phaneritic igneous rocks. b. Gabbroic rocks. c. Ultramafic rocks. After IUGS.

Plagioclase Olivine Pyroxene G a b b r o T r _o c t _o l _i_t e Olivine gabbro

Plagioclase-bearing ultramafic rocks

90

(b)

Anorthosite Olivine Lherzolite Websterite Orthopyroxenite Olivine Websterite

Peridotites Pyroxenites 90 40 10 10 Dunite