Diferenciação magmática

Embora existam apenas três tipos fundamentais de magmas, podem encontrar-se diversas famílias de rochas magmáticas, isto porque, a partir da formação dos magmas, estes tendem a evoluir quimicamente através de um cojunto de processos, designados por diferenciação magmática.

Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada. Quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam a temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido. A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade ou efeito da pressão, deixando um magma residual diferente do magma original. Assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas.

Outra causa da diferenciação magmática é a assimilação magmática e a mistura de magmas: a assimilação ocorre devido às reacções do magma e as rochas envolventes. Se o magma se encontra a uma temperatura superior à do ponto de fusão dos minerais dessas rochas, funde-os e, ao incorporá-los, altera a sua composição. O magma pode também conservar restos sólidos de rochas (encraves), que se reconhecem após a consolidação magmática.

Assim, Norman Bowen estabeleceu uma ordem sequencial na qual se processa a formação dos principais minerais que constituem as rochas magmáticas. Neste modelo Bowen considerou a existência de duas séries de minerais:

Série descontínua - Corresponde a minerais ferromagnesianos. A olivina é o primeiro mineral a cristalizar, ao qual se segue a piroxena, a anfíbola e, por fim, a biotite.

Série contínua - Corresponde a minerais do grupo das plagióclases. Nesta série, o balanço entre o cálcio e o sódio, constituintes das plagióclases, vai-se alterando ao longo da sequência. Forma-se em primeiro lugar uma plagióclase cálcica, e por fim, uma plagióclase sódica.

No final, formam-se feldspatos potássicos, a moscovite e o quartzo, que não pertencem a nenhuma das séries anteriores.


Reflexão:
O processo de diferenciação magmática é bastente complexo. Segundo Bowen, a génese dos minerais dá-se segundo uma ordem definida, da qual resulta uma diferenciação magmática. Podemos dizer que os minerais com ponto de fusão mais elevado são os primeiros a formarem-se e seguidamente os de ponto de fusão mais baixo.


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Processos de formação de minerais

Os principais factores que influenciam a cristalização são: a temperatura, o tempo, a agitação do meio, o espaço disponível e a natureza do próprio material. A estrutura cristalina implica uma disposição ordenada dos átomos ou iões, que formam uma rede tridimensional que segue um modelo geométrico característico de cada espécie mineral.

A rede é constituída por unidades de forma paralelepipédica que constituem a malha elementar ou motivo cristalino, que se repetem. Num cristal, os nós correspondem às partículas elementares, as fiadas são alinhamentos de partículas e os planos reticulares são planos definidos por duas fiadas não paralelas.

Por vezes, as partículas não chegam a atingir o estado cristalino. A textura fica desordenada, designando-se a matéria, nestas condições, por textura amorfa ou vítrea.

Isomorfismo:

Verifica-se quando ocorrem variações ao nível da composição química dos minerais sem, contudo, se verificarem alterações na estrutura cristalina. Substâncias com estas características designam-se por substâncias isomorfas.

A um conjunto de minerais como estes chama-se série isomorfa ou solução sólida e os cristais constituídos designam-se por cristais de mistura, misturas sólidas ou misturas isomorfas.

Um exemplo de minerais que constituem uma série isomorfa é o das plagióclases, que são silicatos em que o Na+ e o Ca2+ se podem intersubstituir.


Polimorfismo:

Verifica-se quando os minerais têm a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes.

O carbonato de cálcio, pode formar dois minerais diferentes, a calcite e a aragonite.

Reflexão:

Podemos dizer que os minerais são os componentes básicos das rochas e que os minerais isomorfos, embora quimicamente diferentes, apresentam a mesma estrutura interna e formas externas semelhantes.


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Magmatismo

As rochas magmáticas ou ígneas são as que resultam da solidificação ou cristalização de material em fusão - o magma.Apesar da grande diversidade de rochas magmáticas, os magmas que as originam podem ser de três tipos:

Magmas basálticos - os magmas basálticos são expelidos, ao longo dos riftes e dos pontos quentes, tendo-se originado a partir de rochas do manto. O magma basáltico resulta da fusão de um rocha do manto, o peridotito. Este tem uma composição próxima da do basalto, mas mais rica em minerais ferromagnesianos.

Nos pontos quentes, flúem grandes quantidades de magma basáltico. Nestas zonas ascendem plumas quentes oriundas do manto profundo, que ao subirem devido à descompressão podem originar magma que atravessa a placa litosférica.

São magmas com baixo teor em sílica (inferior a 50%), por isso com um elevado grau de fluidez. As rochas originadas a partir de erupções vulcânicas correspondem ao basalto; no caso dos magmas arrefecerem em profundidade, originam o gabro.

Magmas andesíticos - Formam-se em especial, nas zonas de subducção e relacionam-se com zonas vulcânicas. Estes têm, em geral, uma origem muito complexa.A composição deste tipo de magma depende da quantidade e da qualidade do material do fundo oceânico subductado. Este inclui água, sedimentos e uma mistura de material com origem quer na crusta oceânica quer na continental.

Se os magmas consolidarem em profundidade, originam rochas chamas dioritos; se consolidarem à superfície, formam-se rochas com o nome de andesitos.Estes magmas têm uma composição intermédia, em relação ao seu teor em sílica (teor variável entre 50% e 65%).

Magmas riolíticos - Originam-se a partir da fusão parcial das rochas constituintes da crusta continental.São magmas muito ricos em gases, porque resultam da fusão das rochas da crusta continental, ricas em água e dióxido de carbono.Estes magmas riolíticos têm um elevado teor em sílica (superior a 65%).

São magmas muito viscosos e que cristalizam, praticamente na sua totalidade, no interior da crusta terrestre, originando rochas como o granito; caso esse arrefecimento ocorra à superfície, originam-se rochas como o riólito.

Reflexão:


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