APOSTILA DE GEOLOGIA rochas

APOSTILA DE GEOLOGIA rochas

(Parte 1 de 8)

PROF. Luiz Carlos Godoy

PONTA GROSSA /2005

16 ÍNDICE

2 ROCHAS17
2.1 Ciclo das rochas17
2.2 Rochas ígneas ou magmáticas18
2.2.1 Condições de formação das rochas ígneas19
2.2.1.1 Rochas plutônicas19
2.2.1.2 Rochas hipoabissais19
2.2.1.3 Rochas extrusivas (ou vulcânicas ou efusivas)19
2.2.2 Forma de ocorrência das rochas ígneas20
2.2.2.1 Formas extrusivas20
2.2.2.2 Formas intrusivas21
2.2.3 Estrutura das rochas ígneas23
2.2.4 Texturas das rochas ígneas24
2.2.5 Classificação das rochas ígneas25
2.2.5.1 Classificações mineralógicas25
2.2.6 Principais rochas ígneas26
a) Granito26
b) Riolito26
c) Granodiorito26
d) Pegmatitos26
e) Aplito26
f) Sienitos27
g) Dioritos27
h) Gabro27
i) Diabásio27
j) Basalto27
k) Peridotito28
l) Piroxenito28
2.3 Rochas sedimentares28
2.3.1 Gênese29
2.3.2 Texturas sedimentares29
2.3.2.1 Texturas clásticas29
2.3.2.2 Texturas não clásticas31
2.3.3 Estruturas sedimentares31
2.3.3 1 Classificação das estruturas sedimentares32
2.3.3.1.1 Estruturas sedimentares primárias (singenéticas)32
2.3.3.1.2 Estruturas secundárias (epigenéticas)34
2.3.4 Classificação das rochas sedimentares35
2.3.4.1 Rochas sedimentares detríticas35
2.3.4.2 Rochas sedimentares químicas37
2.3.4.3 Rochas sedimentares orgânicas37
2.4 Rochas metamórficas40
2.4.1 Ambiente metamórfico40
2.4.2 Agentes do metamorfismo40
2.4.2.1 Temperatura40
2.4.2.2 Pressão40
2.4.2.3 Fluidos quimicamente ativos40
2.4.3 Texturas e estruturas metamórficas41
2.4.4 Tipos de metamorfismo41

2 ROCHAS

Rochas são agregados formados por um ou mais minerais (podendo incluir vidro vulcânico, matéria orgânica e precipitados químicos), de ocorrência naturalmente na litosfera, e que mantêm certa uniformidade de composição e de características. Segundo os processos genéticos envolvidos na sua formação, as rochas classificam-se em três grandes grupos principais: ígneas, sedimentares e metamórficas. Existem também rochas ultrametamórficas, envolvendo fusão parcial, que se confundem com as rochas ígneas.

2.1 Ciclo das rochas

O ciclo de geração das rochas estabelece os processos envolvidos na formação dos diferentes tipos de rochas ocorrentes na crosta, bem como as relações genéticas entre os diversos tipos de rochas (Fig. 8). Estes processos envolvem: a) Resfriamento e consolidação de material magmático em profundidade (rochas intrusivas), ou na superfície (rochas efusivas); b) Exposição de rochas geradas em profundidade através de levantamentos crustais; c) Intemperismo (incluindo solução diferenciada e transporte mecânico); d) Sedimentação e litificação; e) Metamorfismo; f) Ultrametamorfismo e fusão total.

Energia solar

Intemperismo (fragmentação, decomposição e dissolução)

Erosão, transporte e sedimentação

Diagênese e litificação

MetamorfismoMetamorfismo

Exposição através de levantamento crustal e denudação

Fusão total

Desintegração radioativa MAGMA

Fig. 8 - Ciclo de geração das rochas (mod. de Arthur N. Strahler, 1992).

Fig. 8a – Representação esquemática de processos sedimentares

2.2 Rochas ígneas ou magmáticas

Rochas ígneas (ou magmáticas) são aquelas originadas através do resfriamento e consolidação direta de uma massa em fusão, denominada de magma, o qual é gerado em regiões profundas da Terra, sob condições de temperatura e pressão elevadas.

Dada a sua origem, a natureza das rochas ígneas depende em grande parte da composição química dos magmas a partir dos quais foram formadas.

Os magmas são constituídos essencialmente por silício, alumínio, ferro magnésio, cálcio, sódio e potássio combinados, formando moléculas minerais mais ou manos dissociadas. Além destes constituintes, os magmas contêm ainda outros, em proporção relativamente diminuta, incluindo água e outros constituintes voláteis (flúor, cloro, boro, fósforo, arsênio, etc.).

Quando um magma se resfria, cada mineral cristaliza, à medida que alcança o seu ponto de supersaturação. Alguns minerais existentes na massa fluida cristalizam mais precocemente do que os outros e, assim, na maioria das rochas ígneas, pode ser determinada uma ordem mais ou menos definida de cristalização dos vários constituintes minerais. Em geral, os minerais escuros e os que contêm as menores quantidades de sílica são os que cristalizam em primeiro lugar; os minerais ricos em sílica são os últimos.

O fracionamento do magma pela cristalização decorre das diferentes temperaturas de cristalização dos minerais. Com o progresso da cristalização, existe tendência à manutenção do equilíbrio entre as fases sólida e líquida. Quando a temperatura baixa, os cristais precoces reagem com o líquido e mudam de composição.

Esta reação pode ser progressiva, produzindo uma sucessão de soluções sólidas homogêneas. No caso dos feldspatos plagioclásicos, os cristais precoces são os mais ricos em Ca. Quando a reação continua e a temperatura cai os cristais tornam-se progressivamente mais sódicos. As alterações desta natureza constituem uma série de reação contínua de Bowen (Fig. 9).

Certos minerais ferromagnesianos, quando o resfriamento e a reação continuam, transformam-se, a temperaturas definidas, em outros minerais, com estrutura cristalina diferente. Estas mudanças abruptas constituem uma série de reação descontínua de Bowen (Fig. 9).

Quando a reação entre cristais e líquido se completa, os minerais da rocha final não são os precoces, mas os últimos que se formaram. Mas se a reação não for completa, devido à rapidez de resfriamento ou outras razões, os cristais precoces de ambas as reações podem persistir como componentes da rocha final. É por isto que se observam feldspatos zonados e cristais de um mineral ferromagnesiano envolvidos por camadas de outro.

Série cont ínua Série descontín ua

Olivina

Piroxênio Anfibólio

Biotita

Regime de Temperatura

Alta temperatura (início da cristalização)

Baixa temperatura

(final da cristalização)

Tipos de rochas ígneas

Ultramáficas (peridotito, komatito)

Máficas (basalto, diabásio, gabro)

Intermediárias (andesitos, dioritos)

Ácidas (riolito, granito)

Fig. 9 - Diagrama de Bowen.

2.2.1 Condições de formação das rochas ígneas

Quanto às condições de formação das rochas ígneas, elas podem ser subdivididas em intrusivas e extrusivas (ou efusivas, ou vulcânicas). As intrusivas, por sua vez, são subdivididas em dois grupos: as intrusivas de grandes tamanhos e profundidade, denominadas de plutônicas, e as intrusões menores, situadas mais próximas da superfície, chamadas de hipoabissais.

2.2.1.1 Rochas plutônicas

São aquelas consolidadas em regiões profundas na crosta (vários quilômetros abaixo da superfície terrestre), sob condições de altas P e T. O resfriamento do magma é relativamente lento, as reações entre fase sólida e líquida são favorecidas, com tendência a desenvolvimento de cristais maiores e diferenciação acentuada dentro da câmara magmática.

Portanto, as rochas ígneas originadas em regiões profundas da crosta, possuem textura grossa e seus constituintes minerais podem ser reconhecidos e diferenciados, usualmente, a olho nu.

2.2.1.2 Rochas hipoabissais

São as rochas formadas em profundidades menores da crosta, ou seja, mais próximas da superfície, resultando da consolidação de magma que penetra em fraturas e cavidades das rochas encaixantes. Apresentam características intermediárias entre as rochas plutônicas e as extrusivas.

2.2.1.3 Rochas extrusivas (ou vulcânicas ou efusivas)

Formam-se pelo resfriamento e solidificação de material magmático (lava) que extravasou à superfície da Terra, resfriando-se e solidificando-se rapidamente, sob condições relativamente baixas de P e T. Sob essas condições, as partículas minerais ainda não solidificadas têm oportunidade reduzida para crescer, resultando numa rocha de granulação fina. Em algumas situações o resfriamento é tão rápido que se torna impossível a separação de qualquer mineral, originando vidro vulcânico.

A) Stock B) Batólito C) Lacólito D) Batólito (magma) E) Dique F) Soleira (sill) G) Conduto vulcânico H) Edifício vulcânico I) Lava vulcânica J) Cone de cinzas K) Neck

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