Classificação de Rochas Ígneas

Fundamentos de Petrologia

Unidade 4 CLASSIFICAÇÃO Ç DE ROCHAS ÍGNEAS Uso de Parâmetros Petrográficos A li ã as R Aplicação Rochas h Plutônicas Pl tô i e Vulcânicas V l â i

Uso de Parâmetros Petrográficos

Fatores que Determinam a Textura

Usos de Parâmetros Petrográficos

Textura diz respeito as características de tamanho, forma e arranjo dos minerais que constituem a rocha. O aspecto textural de uma rocha ígnea está diretamente relacionado ao processo formador, f d sendo, d portanto, t t um critério ité i fundamental f d t l para sua classificação. As feições texturais podem ser observadas em escala de amostra de mão ou em lâmina delgada ao microscópio. O principal fator que determina a textura de uma rocha ígnea é a taxa d resfriamento de fi t do d magma (ou ( da d lava). l )

Fatores que Determinam a Textura

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Porém outros fatores também são importantes: Taxa de Difusão = corresponde a taxa em que os átomos ou as moléculas podem se mover (difundir-se) através do líquido; Taxa de Nucleação = representa a taxa em que ocorre a junção de componentes químicos de um cristal, cristal mantendo-se mantendo se juntos em um determinado local sem dissolver; e Taxa de Crescimento = é a taxa em que os constituintes novos podem chegar à superfície de crescimento de cristal.

Fatores que Determinam a Textura

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No início da formação de um cristal no magma é necessário que os constituintes qquímicos qque formarão o mesmo estejam j em mesmo local e ao mesmo tempo para gerar um núcleo deste cristal. Formado o núcleo os constituintes químicos devem fundir-se por meio do líquido magmático para chegar na superfície do crescimento do cristal. O cristal poderá crescer até esbarrar na linha de crescimento de um outro cristal ou esgotar o suprimento químico para seu crescimento. crescimento A taxa de crescimento é fortemente dependente da temperatura do sistema i t e do d tempo. t N t sentido, Neste tid 3 casos podem d ser avaliados. li d

Fatores que Determinam a Textura

Usos de Parâmetros Petrográficos Curva de variação da taxa de nucleação (N) e taxa de crescimento (C) com aumento do resfriamento (DT = TL - T), mostrando o tamanho e a forma dos grãos produzidos em cada estágio. tá i Em geral, os critérios mais utilizados na classificação de rochas ígneas são: cristalinidade, granulometria, forma dos grãos e relações mútuas entre os cristais.

Vernon (2004)

Usos de Parâmetros Petrográficos

Cada método de classificação ç tem sua vantagem g e desvantagem g e,, portanto é difícil apresentar um método adequado para classificar quaisquer rochas ígneas. Entre as tentativas de classificação organizada de rochas ígneas propostas até o presente, a recomendação pela Subcomissão da Sistemática de Rochas Ígneas da IUGS é mais conhecida (Streckeisen 1967).

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Atualmente,, a classificação ç de rochas ígneas g é baseada na textura,, principalmente granulometria, e composição mineralógica quantitativa, e subordinadamente na textura específica, composição química, í i gênese, ê modo d de d ocorrência, ê i etc. t A granulometria é representada pelas categorias grossa, média e fina, e a composição mineralógica é pelo índice de cor, proporção entre feldspato alcalino e plagioclásio, composição de plagioclásio, etc.

Critérios Texturais: Cristalinidade

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Compreende ao grau de cristalização do magma, ou seja, a proporção de minerais (cristais) e vidro que estão presentes nas rochas ígneas. Está E tá diretamente di t t relacionada l i d a velocidade l id d de d resfriamento fi t do d magma. Quando o resfriamento é relativamente lento, há tempo suficiente para formar os cristais, cristais quando o resfriamento é extremamente rápido, não há tempo suficiente e forma-se vidro. De acordo com a cristalinidade, as rochas são classificadas como: 1) holocristalina; 2) hipocristalina/hipohialina; 3) holohialina (vítrea).

Critérios Texturais: Cristalinidade

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100% cristais_________________________________________________100% vidro Holocristalina hipocristalina holohialina ou hipohialina

Holocristalina = a rocha é formada inteiramente por cristais; Hipocristalina = a rocha é formada predominantemente por cristais; Hi hi li = a rocha Hipohialina h é formada f d predominantemente d i t t por vidro; id e Holohialina = a rocha é formada inteiramente por vidro. vidro

Critérios Texturais: Cristalinidade

Motoki (2004)

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Critérios Texturais: Granulometria

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A granulometria representa a medida quantitativa do tamanho dos minerais constituintes de rochas ígneas, sobretudo as holocristalinas.

E pode ser separada em 3 tipos: 1) quanto ao tamanho absoluto do grão; 2) quanto q anto ao tamanho relativo relati o do grão; grão e 3) quanto a observação ao olho nu. nu

Critérios Texturais: Granulometria

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Quanto ao Tamanho Absoluto do Grão Para um resfriamento lento do magma, os cristais terão tempo de se formar – dando origem a rochas de granulometria grossa a média. média Quando o magma resfria muito rápido, não há tempo de formar cristais grandes, resultando em rochas de granulometria fina. A definição quantitativa de granulometria grossa, média e fina é variável iá l de d acordo d com cada d autor. t Podendo P d d ainda i d ser considerada id d a granulometria muito fina.

Critérios Texturais: Granulometria

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A definição quantitativa das categorias de granulometria grossa, média e fina é variável de acordo com cada autor. Portanto, na descrição das rochas, é aconselhável referir à medida quantitativa tal como milimétrica. quantitativa, milimétrica A definição aqui apresentada é apenas um exemplo prático: Grossa: Granulometria de 1 a 10 mm. Muitas rochas de natureza plutônica possuem granulometria em torno de 6 mm, se encaixando nesta categoria. categoria As rochas ígneas com granulometria maior do que 10 mm são raras. Normalmente, as rochas compostas de minerais com tamanho suficientemente ggrande,, ppodendo ser identificados com facilidade a olho nu. Exs.: Granitos, sienitos, dioritos e gabros.

Critérios Texturais: Granulometria

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Média: 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, lupa porém, porém são pouco difíceis de serem identificados. identificados Exs.: Diabásio, doleritos (nos EUA). Fina: 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. fina Tais rochas são estudadas em lâminas delgadas ao microscópio petrográfico. Exs.: Riolito,, fonolito,, traquito, q , andesito e basalto.

Critérios Texturais: Granulometria

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Motoki (2004)

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Critérios Texturais: Granulometria

Quanto ao Tamanho Relativo do Grão Existem rochas ígneas constituídas por minerais de tamanho aproximadamente igual, que são denominadas de textura equigranular. E existem aquelas formadas por minerais de granulometria variável, chamadas de inequigranular. inequigranular Motoki (2004)

Critérios Texturais: Granulometria

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Quanto a Observação a Olho Nu A observação direta a olho nu, de forma descritiva, de rochas ígneas ppermite a identificação ç de 2 pprincipais p texturas:

1. Afanítica = rocha de granulometria fina (e/ou muito fina) com cristais invisíveis a olho nu. Está relacionada com taxa rápida de resfriamento de lava ou magma. magma Ao microscópio é possível distinguir 2 sub-tipos :

Critérios Texturais: Granulometria

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Microcristalino = os cristais ppodem ser identificados em lâminas com um microscópio petrográfico. Quando o tamanho dos minerais é maior que a espessura da lâmina (25 a 30 mm), cada mineral é identificável. identificável

Criptocristalina = os cristais são tão pequenos que não podem ser identificados com um microscópio petrográfico. Eles são menores que a espessura da lâmina (25 a 30 mm).

Critérios Texturais: Granulometria

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Motoki (2004)

Relação entre os diferentes sub-tipos de textura afanítica em lâmina delgada. (A) microcristalina e (B) criptocristalina.

Critérios Texturais: Granulometria

Muellen (2008)

Basalto microcristalino

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Muellen (2008)

Obsidiana criptocristalina

Critérios Texturais: Granulometria

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Quanto a Observação a Olho Nu 2. Fanerítica = rocha de granulometria média a grossa, com todos os cristais sendo visíveis a olho nu. Está relacionada com taxa lenta de resfriamento do magma. magma Também é chamada de Fanerocristalina. Fanerocristalina

Um tipo específico de textura fanerítica é chamado Porfirítica = aquela encontrada em rochas constituídas por minerais com duas granulometrias distintas, minerais grandes e pequenos. Os minerais grandes são denominados fenocristais, e os pequenos correspondem a matriz da rocha. rocha

Critérios Texturais: Granulometria

Muellen (2008)

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Muellen (2008)

G it Granito

G it porfirítico Granito fi íti

Critérios Texturais: Granulometria

Muellen (2008)

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Relação entre granulometria e modo de ocorrência de rochas ígneas

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Motoki (2004)

Critérios Composicionais: Índice de Cor

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O mineral constituinte de rochas ígneas é classificado por meio de diafaneidade microscópica, ou seja, grau de transparência, em três categorias: 1) minerais incolores; 2) minerais coloridos; 3) minerais opacos. Minerais incolores: minerais transparentes em lâminas delgadas e, normalmente brancos ou de cor clara a olho nu. Muitos minerais coloridos a olho nu se tornam incolores nas lâminas delgadas. São normalmente silicatos, silicatos compostos principalmente de SiO2, SiO2 Al2O3, Na2O e K2O com baixo teor de MgO e FeO. Sob o ponto de vista qquímico,, esses são chamados como minerais félsicos. Quartzo,, feldspato alcalino, plagioclásio e feldspatóides são exemplos.

Critérios Composicionais: Índice de Cor

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Minerais coloridos: minerais coloridos, translúcidos, em lâminas delgadas e de cor escura a olho nu. N Normalmente, l t são ã silicatos ili t compostos t principalmente i i l t de d SiO2, SiO2 MgO, M O FeO e Fe2O3, sendo caracterizados por alto teor de MgO e FeO. Sob o ponto de vista químico, químico são chamados como minerais máficos. máficos Olivina, ortopiroxênio, clinopiroxênio, hornblenda e biotita são exemplos. Minerais opacos: minerais opacos mesmo nas lâminas, e possuem freqüentemente brilho metálico. metálico Quimicamente são óxidos, sulfatos e hidróxidos de metais pesados. Magnetita, ilmenita e pirita são exemplos.

Critérios Composicionais: Índice de Cor

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Os minerais incolores e coloridos constituem os principais minerais das rochas ígneas. g Os opacos p são encontrados em baixo teor,, normalmente inferiores a 1 %. Apesar da A d pequena quantidade, tid d observa-se b em quase todas t d as rochas ígneas. Juntos com zircão e apatita, os minerais opacos são agrupados como minerais acessórios. A porcentagem volumétrica dos minerais constituintes de rochas é d denominada i d moda d ou quantidade tid d modal d l e, a moda d de d minerais i i coloridos e opacos totais é denominada índice de cor, abreviando-se M Este parâmetro é um fator importante na classificação de rochas M. ígneas.

Critérios Composicionais: Índice de Cor

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Por meio do índice de cor, M, rochas ígneas foram subdivididas por Shand (1927) em três categorias: 1) rochas leucocráticas = 0 < M < 30; 2) rochas mesocráticas = 30 < M < 60; 3) rochas h melanocráticas l áti = 60 < M < 100. 100 No caso de rochas de granulometria grossa, as rochas da categoria l leucocrática áti tendem t d a serem macroscopicamente i t de d cor clara, l as mesocráticas são de cor escura, e as melanocráticas são de cor mais escura. escura Mas, as rochas de granulometria fina podem apresentar cor macroscópica escura independentemente do índice de cor, até mesmo de composição leucocrática.

Critérios Composicionais: Índice de Cor

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Leucocrática/Félsica (M < 30%) / Mesocrática/Intermediária (30% < M < 60%) Melanocrática/Máfica ((60% < M < 90%)) / Hipermelocrática/Ultramáfica p ((M > 90%))

Usos de Parâmetros Petrográficos

Critérios Composicionais: Índice de Cor

A maioria das rochas encontradas no campo se encaixa na categoria leucocrática e uma parte na categoria mesocrática, havendo apenas poucos exemplos l de d rochas h da d categoria t i melanocrática. l áti Muitos autores utilizam os termos leucocrático, mesocrático e melanocrático l áti no sentido tid qualitativo lit ti e comparativo, ti e não, ã quantitativo como acima citado, como por exemplo, “a amostra A é mais leucocrática do que B B”..

Gabro

Sienito

Tonalito

Sienogranito

Critérios Composicionais: Índice de Cor

Usos de Parâmetros Petrográficos

Por outro lado, a subcomissão da IUGS definiu o índice de cor M’. Este índice corresponde à soma dos minerais máficos e minerais acessórios, não incluindo muscovita, apatita e carbonatos primários. Através deste índice de cor, cor M M´, rochas ígneas são classificadas em 5 categorias: 1) rochas holo-leucocráticas = 0 < M´ < 5; 2) rochas leucocráticas = 5 < M´ < 35; 3) rochas mesocráticas = 35 < M M´ < 65; 4) rochas melanocráticas = 65 < M´ < 95; 5)) rochas ultramáficas = 95 < M´ < 100.

Usos de Parâmetros Petrográficos Teixeira et al. 2000

As relações entre índice de cor, teor de sílica, composição mineralógica e ambiente de cristalização para as rochas ígneas mais comuns

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas A Subcomissão da International Union of Geological Sciences (IUGS) tentou a unificação dos nomes de rochas ígneas durante décadas, e adotou a composição mineralógica quantitativa e a granulometria semiquantitativa como únicos critérios de classificação de rochas ígneas. Assim, as rochas que pertencem a uma categoria, de mesmo nome, podem ter mais de uma gênese. Com este conceito básico, básico a IUGS apresentou uma nomenclatura de classificação descritiva de rochas ígneas (Streckeisen, 1976), conhecida popularmente como diagrama de Streckeisen. Os nomes a serem adotados foram definidos de acordo com os encontrados na literatura. Atualmente, esta classificação se tornou o método mais utilizado do mundo, sobretudo para rochas félsicas.

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas Os principais parâmetros de classificação é a abundância volumétrica (moda) relativa dos minerais félsicos, isto é, quartzo, f ld t alcalino feldspato l li e plagioclásio. l i lá i Segundo a classificação, minerais constituintes de rochas ígneas são subdivididos nos seguintes 5 tipos: Q - Minerais de sílica = quartzo, tridimita e cristobalita A - Feldspato alcalino = albita sódica (An < 5), ortoclásio, microclina, albita pertítica, anortoclásio, sanidina, etc. P - Plagioclásio = não albítico (5 < An < 100), 100) demais plagioclásios e escapolita. F - Feldspatóides (fóides) = Nefelina, leucita, pseudoleucita, analcima, sodalita, d lit cancrinita, i it etc. t M – Demais minerais.

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas

Diagrama Q-A-P simplificado

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas

Aplicação as Rochas Plutônicas e Vulcânicas

Diagrama Q-A-P simplificado

M10% e Plag >An50 = gabro M>10% e Plag Pl