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63
Rochas magmáticas
Formação e diversidade
Biologia e Geologia
11.o ano

Biologia e Geologia - 11.o ano Rochas magmáticas 63
Onde está o magma?
Crusta
continental
Crusta
oceânica
Litosfera
Manto
superior
Astenosfera

Onde está o magma?
Magma riolítico
Placa continental Placa continental

Onde está o magma?
Placa oceânica Placa continental
Magma andesítico

Onde está o magma?
Placa oceânica Placa oceânica
Magma basáltico

Onde está o magma?

Onde está o magma?
Dinâmicas do manto
Correntes de convecção

O que é o magma?

O que é o magma?
Uma definição de magma - Material de origem profunda,
formado por uma mistura complexa de silicatos em fusão,
entre 800 e 1500 ºC, com uma percentagem variável de gases
dissolvidos, podendo conter ainda cristais em suspensão.

Em regra, nos limites convergentes e divergentes das placas
litosféricas, em certas condições de pressão e temperatura,
ocorre a fusão das rochas da crusta e do manto superior
originando magmas.
O que é o magma?

Como se formam as rochas magmáticas?
Sólido
Líquido
O aumento da temperatura
faz vibrar os átomos e pode
romper as ligações
A pressão tende a manter
os átomos juntos na malha
cristalina

Quais são os tipos de magmas?
SiO2 SiO2
SiO2
Al2O3 FeO + Fe2O3 Na2O + K2O
MgO + CaO Outros
Basáltico Andesítico Riolítico

A fusão das rochas do
manto forma magmas
básicos.
A fusão da crusta
continental forma
magmas andesíticos
ou riolíticos.

Tipos de magmas
Magma basáltico - Cerca de 50% de sílica (SiO2) e pequena
quantidade de gases dissolvidos. Origina o basalto e o gabro.
Magma andesítico - Cerca de 60% de sílica (SiO2) e bastantes
gases dissolvidos. Origina o andesito e o diorito.
Magma riolítico - Cerca de 70% de sílica (SiO2) e elevada
quantidade de gases dissolvidos. Origina o riólito e o granito.

A fusão parcial
das rochas do manto
Acumulação de
massas magmáticas
Formação de câmaras
magmáticas
Erupção vulcânica

Consolidação de magmas - São geradas rochas intrusivas
ou plutonitos, se o magma consolida em profundidade, ou
rochas extrusivas ou vulcanitos, se o magma consolida à
superfície.

O que são magmas basálticos?
Câmara magmática
Basalto
Gabro
Magmas
basálticos
Ascensão
de magmas

Líquido
Sólido
Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
A diminuição da pressão origina a fusão das rochas, formando
os magmas basálticos.

Gabro
Lava em almofada
Diques basálticos
Astenosfera

Magmas basálticos - Expelidos ao longo dos riftes e dos
pontos quentes, com origem nas rochas ultrabásicas do manto
(peridotitos).
Se houver acumulação de magma basáltico em câmaras
magmáticas, a sua consolidação origina rochas plutónicas, os
gabros.
Gabro
Basalto

Se o magma basáltico for expelido em erupções de lava, a sua
consolidação origina rochas vulcânicas, os basaltos (com
texturas pouco cristalinas ou mesmo vítreas, dependendo da
velocidade de arrefecimento).
Gabro
Basalto

Qual a influência da água no ponto de fusão das rochas?
Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
Húmido

Qual a influência da água no ponto de fusão das rochas?
A água aquecida circula nos
interstícios da rocha e hidrata os
minerais.
Em profundidade, a água é libertada.

O que são magmas andesíticos?
Subducção
de materiais
ricos em água
Ascensão
de magmas
ricos em água
Magmas
andesíticos

Temperatura
Pressão
Baixa
Baixa Alta
Alta
Sólido
Húmido

Magmas andesíticos - Formam-se nas zonas de subducção,
altamente vulcânicas.
Composição complexa, dependente da quantidade e qualidade
do material do fundo oceânico subductado (incluindo água e
sedimentos diversos).
Andesito Diorito

O que são magmas riolíticos?
Os magmas riolíticos, muito viscosos, raramente atingem a superfície.
Fusão parcial da crusta continental.

O que são magmas rioliticos?
Magmas riolíticos - Formam-se por fusão parcial de rochas da
crusta continental, ricas em água e dióxido de carbono.
Ocorrem em zonas de choque de placas, com deformação,
onde surgem cadeias montanhosas.
Riólito Granito

Em profundidade, a consolidação de magmas riolíticos origina
rochas plutónicas, os granitos.
Se a consolidação ocorre à superfície ou próximo dela formam-
se rochas vulcânicas, os riólitos.
Riólito Granito
O que são magmas riolíticos?

Formação de minerais - Numa rocha magmática os minerais
não se formam todos ao mesmo tempo.
A cristalização é condicionada por fatores externos como a
agitação do meio, o tempo, o espaço disponível e a
temperatura.
De que depende a formação de minerais?

A forma dos cristais também depende de fatores internos como
a estrutura cristalina, que implica uma disposição ordenada de
átomos ou iões (rede tridimensional que segue um modelo
geométrico regular e característico de cada mineral).
De que depende a formação de minerais?

Deve-se a Bravais (1850) a teoria reticular segundo a qual a
rede cristalina é formada por fiadas de partículas ordenadas
segundo diferentes direções do espaço, tendo a unidade
estrutural dessa rede forma paralelepipédica (malha elementar).
Como se formam os minerais?

O arranjo interno pode traduzir-se externamente no
aparecimento de uma forma poliédrica com faces, arestas e
vértices. Mas, em grande parte dos cristais, essa forma
poliédrica não é visível devido às condições não ideais de
cristalização.

Cloro
Sódio
Malha elementar
Cloreto de sódio

Formação de minerais - Se as partículas não ocuparem
posições de um arranjo regular não se atinge o estado cristalino,
sendo a textura desordenada (como nos líquidos) – textura
amorfa ou vítrea.

O que são silicatos?
Silicatos – Os silicatos constituem cerca de 95% do peso e do
volume da crusta terrestre.
A estrutura básica mais comum dos silicatos é o tetraedro (SiO4)4-
que, por não ser eletricamente neutro, tende a polimerizar
formando conjuntos complexos.

Olivina Piroxena Anfíbola Moscovite Feldspato
Diferentes arranjos
dos tetraedros,
nos silicatos

O que são minerais isomórficos?
Isomorfismo - Ocorrência de substâncias minerais com
composição química diferente e textura cristalina semelhante.
É o caso de um grupo de feldspatos designados por
plagióclases, que são silicatos em que os iões Na+ e Ca2+ se
podem intersubstituír dado serem muito semelhantes. O mesmo
sucede entre os iões Si4+ e Al3+.
Albite
NaAlSi3O4
Anortite
CaAl2Si2O8

Plagióclase Composição (%)
Albite Anortite: 0 a 10 + Albite: 100 a 90
Oligóclase Anortite: 10 a 30 + Albite: 90 a 70
Andesite Anortite: 30 a 50 + Albite: 70 a 50
Labradorite Anortite: 50 a 70 + Albite: 50 a 30
Bitaunite Anortite: 70 a 90 + Albite: 30 a 10
Anortite Anortite: 90 a 100 + Albite: 10 a 0
O que são minerais isomórficos?

O que são minerais polimórficos?
Arranjo dos átomos
de carbono,
no diamante

Diamante
C
Grafite
C

Polimorfismo - Ocorrência de substâncias minerais com a
mesma composição química e redes cristalinas diferentes.
São os casos do carbonato de cálcio (CaCO3) que pode formar
dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite, e do carbono
que pode cristalizar na forma de diamante ou de grafite.
Grafite
C
Diamante
C

Um dado magma pode originar diferentes rochas?
Um só tipo de magma pode originar diferentes
tipos de rochas porque:
 o magma é uma mistura complexa de
substâncias minerais;
 a cristalização desses minerais ocorre a
temperaturas diferentes dado serem
diferentes os seus pontos de solidificação;
 com o arrefecimento, do contínuo
processo de cristalização resulta um
magma residual de composição
continuamente alterada.

O que é a diferenciação magmática?
Câmara
Magmática
A
Câmara
Magmática
B
Câmara
Magmática
B
Câmara
Magmática
A

A génese dos minerais ocorre segundo uma ordem definida da
qual resulta uma diferenciação magmática, por cristalização
fracionada.
Diferenciação magmática - A diferenciação magmática é um
processo que, a partir do mesmo magma, conduz à formação
de magmas com composição diferente.
Magma
basáltico
Magma
andesitico
Magma
riolítico

Olivina
Magma
Com
Composição
A
Magma
Com
Composição
B
Magma
Com
Composição
C
Magma
Com
Composição
D
Plágioclase
Piroxena
Plágioclase Plagióclase
Piroxena
Olivina Olivina Olivina

Magma
Com
Composição
A

Magma
Com
Composição
B

Magma
Com
Composição
C

Séries de Bowen
Biotite
Anfíbolas
Piroxenas
Olivinas
Arrefecimento
1200
oC
500
oC
Anortite
Ca
Albite
Na
Quartzo
Moscovite
Feldspato potássico
Consolidação
Riólito
Granito
Andesito
Diorito
Basalto
Gabro
Peridotito

Série ou Sequência Reacional de Bowen - Norman Bowen
(1887-1956) foi o primeiro petrólogo a estabelecer a sequência
de reações que ocorrem no magma durante a diferenciação.
Segundo Bowen existem duas séries de reações:
 série dos minerais ferromagnesianos ou série descontínua;
 série das plagióclases ou série contínua.

Primeiro cristalizam os minerais de ponto de fusão mais elevado
(olivinas, piroxenas e plagióclases cálcicas) e, seguidamente, os
de ponto de fusão mais baixo (anfíbolas, biotite, plagióclases
sódicas, feldspatos potássicos, moscovite e quartzo).
Os minerais formados a altas temperaturas (olivinas, piroxenas,
...) são mais instáveis quando sujeitos a meteorização à
superfície, ao contrário do quartzo que é mais resistente.

Arrefecimento e diferenciação - As séries refletem fenómenos
que ocorrem simultaneamente, com o arrefecimento do
magma, se não houver separação dos minerais que se vão
formando.
Se os cristais forem separados do líquido remanescente, um
mesmo magma original pode formar rochas diferentes.

Olivina
Piroxenas
Plagiocláses
calcosódicas
Gabro
Esgotamento
de Cálcio, Ferro e
Magnésio
Concentração
de Sílica, Alumínio e
Potássio
Quartzo
Moscovite
Feldspato potássico
Granito
Diferenciação magmática
num magma basáltico
Nota: Apenas 10% de uma magma basáltico pode diferenciar-se num magma
riolítico pelo que não é esta a principal matéria-prima para a formação dos
granitos.

O que é a diferenciação gravítica?
Diferenciação gravítica - A compressão da câmara magmática e
a diferenciação gravítica (acumulação de cristais por ordem da
sua formação e por ordem das suas densidades) são processos
pelos quais os cristais originados podem ser separados do líquido
residual.

O que são soluções hidrotermais?
Soluções hidrotermais - As últimas
frações do magma (água, voláteis,
sílica e outros solutos minerais) –
soluções hidrotermais – podem
preencher fendas das rochas e
solidificar, formando filões de um só
mineral ou de vários minerais
associados.

O que é um cristal?
Um cristal é um sólido homogéneo de matéria mineral que, sob
condições favoráveis de formação, pode apresentar superfícies
planas e lisas, assumindo formas geométricas regulares.

Que tipos de cristais existem?
Cristal euédrico – Mineral totalmente
limitado por faces bem desenvolvidas.
Cristal subédrico – O mineral apresenta
faces parcialmente bem desenvolvidas
Cristal anédrico – O mineral não
apresenta qualquer tipo de faces.

Como são classificadas as rochas magmáticas?
Classificação - Os critérios
utilizados na classificação
das rochas magmáticas são a
composição mineralógica e
a textura da rocha.

Qual a composição das rochas magmáticas?
Composição mineralógica - O composto mais abundante é o
dióxido de silício (SiO2) ou sílica.
Rochas % de Sílica
Ácidas SiO2 > 70
Intermédias 50 < SiO2 < 70
Básicas 45 < SiO2 < 50
Ultrabásicas SiO2 < 45

Minerais essenciais – Minerais que conferem carácter à rocha e
determinam a sua designação (quartzo, feldspato, moscovite,
biotite, piroxena, anfíbola e olivina).
Minerais acessórios – Minerais que não afetam o aspeto
fundamental da rocha, ocorrem em diminutas quantidades e,
geralmente, só são visíveis ao microscópio (magnetite, zircão,
apatite, rútilo, turmalina,...).

Minerais félsicos (feldspato +
sílica) – apresentam cores claras,
como quartzo, feldspatos e
moscovite.
Minerais máficos (magnésio +
ferro) – apresentam cores
escuras, como a biotite,
piroxenas, anfíbolas e olivina.

Qual a cor das rochas magmáticas?
Rochas leucocratas – Ácidas, com tons claros, ricas em
minerais félsicos.
Rochas mesocratas – Com coloração intermédia, resultado de
idênticas proporções de minerais félsicos e máficos.
Rochas melanocratas – Básicas, com tons escuros, ricas em
minerais máficos.

Qual a textura das rochas magmáticas?
Textura - Aspeto geral da rocha resultante
das dimensões, forma e arranjo dos minerais
constituintes.
Textura granular – Os minerais distinguem-
se uns dos outros, em cristais relativamente
desenvolvidos. Característica de rochas
plutónicas, com arrefecimento lento do
magma.

Qual a textura das rochas magmáticas?
Textura agranular – Os minerais não se
distinguem, os cristais são microscópicos.
Característica de rochas vulcânicas, com
rápido arrefecimento do magma.
Rochas com a mesma composição
mineralógica e química podem ter texturas
diferentes, refletindo as condições de
solidificação dos magmas.

Quais são as famílias de rochas magmáticas?
Feldspatos
potássicos
Quartzo Plagióclases
Piroxena
Olivina
Anfíbola
70 60 50 40
0
100
% de sílica
%
de
minerais
GRANDE
PEQUENO
Famílias de rochas - Tendo em conta a composição
mineralógica, podem formar-se agrupamentos de rochas
chamados famílias.

Livros
Mader, S. (2009). Concepts of Biology. McGraw-Hill International Editon. EUA.
Salsa, J., Guimarães, O., Cunha, R. (2012). CienTIC7 – Ciências Naturais. Porto Editora.
Salsa, J. (2009). Preparação para os Testes Intermédios de Biologia e Geologia – 10.o ano. Porto Editora.
Créditos
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