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.

Processos Geológicos - Definição

Elementos de Mineralogia e Geologia

Exercício Resolvido - Processos Geológicos

1)      Defina:

a)      Processos Geológicos

O conjunto de ações que promovem modificações da crosta terrestre, seja em sua forma, estrutura ou composição. A energia necessária a tais ações provém do sol ou do interior da Terra. Os Processos Geológicos que ocorrem dentro (endógenos) e sobre (exógenos) no Planeta Terra podem ser reunidos num ciclo de processos que agem continuamente sobre o material rochoso.

b)      Processos Geológicos endógenos

São processos que ocorrem utilizando energia proveniente do interior da Terra, formando e modificando a composição e a estrutura da crosta, em uma ação mais construtiva. São processos geológicos endógenos: vulcanismo, terremotos, plutonismo, orogênese, epirogênese, magmatismo, metamorfismo, etc. Tais processos não ocorrem isoladamente, eles se interelacionam da seguinte maneira: Os sedimentos (areia, cascalho, etc.) quando depositados podem se consolidar formando as rochas sedimentares. Ocorrendo aumento de pressão e temperatura (metamorfismo) estas rochas se transformam em rochas metamórficas. Aumentando-se ainda mais a pressão e temperatura, estas rochas podem se fundir originando um magma, iniciando-se o magmatismo. No seu movimento no interior da crosta, o magma pode atingir a superfície (vulcanismo) onde se resfria rapidamente formando as rochas vulcânicas. Se o magma não atinge a superfície e se resfria no interior da crosta, tem-se o plutonismo com a conseqüente formação de rochas plutônicas. As rochas existentes podem sofrer perturbações, devido a esforços que ocorrem no interior da crosta, deformando ou quebrando-se, originando dobras e falhas. Tais esforços ao provocarem reacomodações de partes da crosta produzem vibrações que se propagam em forma de ondas constituindo os terromotos. A orogênese é responsável pela formação de montanhas. Várias são as causas que levam à formação de montanhas, entre elas a erosão, falhas, etc., mas as grandes cadeias têm sua gênese associadas aos geossinclinais. Geossinclinais são locais de intensa sedimentação, que associada ao magmatismo, provocam sua subsidência com posterior arqueamento e soerguimento. O levantamento das cadeias de 8 montanhas, após o entulhamento dos geossinclinais, parece estar ligado a movimentos tectônicos (esforços provenientes do interior da Terra). Entre as várias teorias que procura explicar essa dinâmica, a Teoria Tectônica de Placas é bastante difundida. Esta teoria também procura explicar a deriva dos continentes como, por exemplo, o afastamento entre o Brasil e a África. A epirogênese consiste dos movimentos lentos, descendentes ou ascendentes dos continentes, afetando grandes áreas continentais. Uma das teorias que explicam estes movimentos é a Isostasia.

c)      Processos Geológicos exógenos

São processos que ocorrem usando a energia proveniente do exterior da Terra, consistindo basicamente da energia solar que atua direta ou indiretamente sobre a superfície da crosta, em uma ação mais destrutiva. São processos geológicos exógenos: o intemperismo e a ação das águas superficiais e subterrâneas, do vento, do gelo e dos organismos. Os processos de desagregação e decomposição de rochas por ação das águas superficiais e subterrâneas, do vento, do gelo e dos organismos constituem o intemperismo. O intemperismo e a fotossíntese são dois processos fundamentais para a vida pois sem o intemperismo não haveria destruição das rochas e a formação dos solos, e sem a fotossíntese não haveria fixação da energia solar, vital ao ciclo de vida da Terra. A água atua tanto na superfície como na subsuperfície, tendo ação intempérica – é o principal agente de intemperismo químico – erosiva e transportadora. Ao percolar, a água transporta (lixívia) solutos para o lençol freático, atingindo o mar ou outro ambiente de sedimentação, podendo ocorrer aí precipitação e conseqüente formação de rochas sedimentares químicas. Ao escoar pela superfície, transporta sedimentos (erosão), depositando-os com a diminuição de sua energia, formando depósitos que originarão solos ou rochas sedimentares clásticas. O vento e o gelo são agentes intempéricos e transportadores. O intemperismo se dá pela ação abrasiva de partículas por eles transportadas. Os organismos atuam amplamente sobre a crosta terrestre, desde o microrganismo que se fixa na rocha até o homem que a fragmenta para comercializa-la. As duas fontes de energia principais, para a ocorrência dos processos geológicos, são independentes entre si, sendo, entretanto, os seus efeitos recíprocos. Por exemplo, a formação de montanhas em uma determinada área é independente dos processos exógenos que estejam porventura ocorrendo, no entanto, vai gerar uma nova condição de atuação da erosão sobre montanhas surgidas, que é um processo exógeno. As forças exógenas tendem a destruir a superfície dos continentes, transportando os materiais que vão se depositando. Por este processo, a tendência é o aplainamento total da superfície terrestre. No entanto, embora estes processos ocorram desde o início da existência da Terra, o aplainamento jamais se completou devido às forças endógenas que agem, em parte, em sentido contraio ao da erosão. A matéria proveniente do interior da Terra é continuamente impulsionada rumo à superfície, formando rochas novas, acentuando as diferenças do relevo e evitando que seja atingido o aplainamento, o equilíbrio da superfície. A modelagem da crosta terrestre é o objeto de estudo da geomorfologia.

d)     De dois exemplos das letras “b e c”

São processos geológicos endógenos: vulcanismo, terremotos, plutonismo, orogênese, epirogênese, magmatismo, metamorfismo, etc.

São processos geológicos exógenos: o intemperismo e a ação das águas superficiais e subterrâneas, do vento, do gelo e dos organismos.