Série de Bowen - Composição Mineralógica das Rochas Ígneas - Granulometria das Rochas Ígneas

Elementos de Mineralogia e Geologia

Perguntas sobre a Série de Bowen, composição mineralógica das rochas ígneas e granulometria das rochas ígneas.

1)      Apresente os esquemas da série de Bowen (Contínua e Descontínua) e explique como ocorre a formação dos minerais e cada uma delas.

A série de reação descontínua toma este nome porque, por diminuição da temperatura, o mineral anteriormente formado reage com o líquido residual magmático, formando um mineral com uma composição química e estrutura interna diferente, estável nas novas condições. Todos os minerais desta série possuem ferro e magnésio. Após a cristalização da olivina a composição do magma fica relativamente pobre em ferro e magnésio e enriquecida com sílica. Com o arrefecimento progressivo do magma, atinge-se a temperatura de cristalização da piroxena. A olivina, formada anteriormente, reage com o líquido residual formando a piroxena que integra na sua estrutura uma maior quantidade de sílica. Atingida a temperatura de cristalização da anfíbola, a piroxena formada reage com o líquido residual, caso o magma não tenha ainda solidificado, empobrecendo-o mais em ferro e magnésio. Se ainda houver uma fração magmática após a cristalização da anfíbola, e a temperatura continuar a descer, o mineral a formar-se é a biotita, sendo o último mineral rico em ferro e magnésio a cristalizar.

Terminada a cristalização da biotita, o magma residual, se existir, não possui ferro nem magnésio. A partir daqui, deste patamar térmico, os minerais que se formam, não contêm estes elementos químicos.

As plagioclases são os únicos minerais da série contínua. As plagioclases são minerais constituídos por alumínio, sílica e com percentagens variáveis de sódio e cálcio. Os iões sódio e de cálcio podem substituir-se na estrutura cristalina, podendo formar plagioclases cálcicas e plagioclases sódicas. Se a plagioclase for 100% cálcica toma o nome de anortite, se a plagioclase for constituída apenas por iões sódio, é uma albita.

A série designa-se contínua porque a alteração gradual de iões nas plagioclases não altera a sua estrutura interna. A plagioclase que primeiro cristaliza é a anortite, cálcica. À medida que a temperatura do magma diminui, a quantidade de plagioclase aumenta, sendo incorporado cada vez mais sódio. Na última plagioclase que cristaliza todos os iões são de sódio, albita.

Após a cristalização completa dos minerais que constituem os dois ramos, a série descontínua e a série contínua, a fração magmática resultante pode apresentar elevadas concentrações de sílica e de metais mais leves, tais como o potássio e o alumínio. Cristalizam, posteriormente, até ao esgotamento do magma residual, o feldspato potássico, muscovita e, por fim, o quartzo.

2)      Quanto a composição mineralógica das rochas ígneas, defina e de exemplos de:

a)      Leucocrática ou felsica

Os minerais félsicos são geralmente de cor clara e com peso específico inferior a 3. Os minerais félsicos mais comuns são o quartzo, a muscovita, feldspatos alcalinos (por exemplo, ortoclase) e os feldspatos da série das plagioclases. A rocha félsica mais comum é o granito. Na extremidade oposta do espectro de rochas encontram-se as rochas e minerais máficos (ricos em ferro) e ultramáficos (ricos em magnésio). Para que uma rocha possa ser classificada como félsica, o seu teor em minerais félsicos tem que ser superior a 75% (principalmente quartzo, ortoclase e plagioclase). As rochas com mais de 90% de minerais félsicos na sua composição são também designadas leucocráticas, palavra que significa de cor clara.

b)      Melanocrática ou máfica

Rocha melanocrática é designação usado para descrever uma rocha ígnea (magmática) de cor escura, isto é, essencialmente constituída por minerais máficos (e como tal pobre em minerais félsicos), tais como olivinas, piroxenas e biotitas. Uma rocha melanocrata é uma rocha com caráter básico e baixo teor em sílica (> 43 < 52), tem alta percentagem de minerais ferromagnesianos. Exemplos destas rochas são o basalto (textura afanítica) e o gabro (textura fanerítica).

c)      Mesocrática

São rochas ígneas de cor escura, isto é, essencialmente constituída por minerais máficos (e como tal pobre em minerais félsicos). No entanto são rochas de cor mais clara que as melanocratas porque apresentam um teor de minerais máficos e sílica menor que aquelas. Exemplos de rochas mesocratas são o andesito (rocha ígneas vulcânica) e o diorito (rocha ígneas plutónica).

3)      Quanto a granulometria das rochas ígneas, defina e de exemplos de:

a)      Faneríticas ou grosseiras

Granulometria de 1 a 10 mm Muitas rochas de natureza plutônica possuem granulometria em torno de 6 mm, se encaixando nesta categoria. As rochas ígneas com granulometria maior do que 10 mm são raras. A expressão rocha “grosseira” e de “granulação grosseira”, que se encontram em certas publicações nacionais como sinônimo de rocha de granulometria grossa, tendem a não serem utilizada. De fato, o termo “grosseiro” significa rude, inconveniente ou de má qualidade. Normalmente, as rochas compostas de minerais com tamanho suficientemente grande, podendo ser identificados com facilidade a olho nu, são descritas como de granulometria grossa. Granito, sienito, diorito e gabro são exemplos de rochas de granulometria grossa.

b)      Médias

Granulometria de 0.2 a 1 mm Esta categoria granulométrica quantitativamente não é bem definida, sendo variável de acordo com cada autor. Na prática, muitas rochas descritas como de granulometria média são compostas de minerais de tamanho visível a olho nu ou a lupa, porém, são pouco difíceis de serem identificados. Dolerito é um exemplo de rochas com granulometria média. Nos continentes americanos, o termo diabásio é utilizado frequentemente no lugar de dolerito. Entretanto, na Europa, este termo corresponde a diorito ou a rocha máfica com textura ofítica com idade anterior ao Terciário. Desta forma, o termo diabásio tende a ser substituído mundialmente por dolerito

c)      Afanísticas ou finas

Granulometria menor do que 0.2 mm Normalmente, as rochas compostas de minerais com tamanho dos grãos invisíveis a olho nu ou a lupa são descritas como de granulometria fina. Tais rochas são estudadas em lâminas delgadas ao microscópio petrográfico. Riolito, fonolito, traquito, andesito e basalto são exemplos de rochas com granulometria fina.