Forma e Colocação Corpos Ígneos

Petrologia Forma, Alojamento Alojamento,, Estruturação Estru rutturaçã çãoo e Ambiente de Ambiente de C Colocação olocação de de Corpos

Corpos extrusivos Derrames basálticos Depósitos piroclásticos Corpos intrusivos Diques e Sills Diques anelares Lacólitos Lopólitos Diatremas Stocks Batólitos

Forma, Alojamento Alojamento,, Estruturaç Estruturação açãão e Ambiente de Ambiente de Colocação de Colocação de Corpos

Modelos para Ascensão Ascensão e Colocação de Magmas Stoping 

Diapirismo Baloneamento (ballooning) Diques Fatores que controlam a geometria das intrusões

(Castro 1986; Petford et al. 1993; Rubi Ru bin n 199 995; 5; Pe Petf tfo ord 19 19996; Pa Pate ters rson on & Ver erno non n 19 1995 95;; Wei ein nbe berr 19 1996 96))

Corpos extrusivos Derrames basálticos Depósitos piroclásticos Corpos intrusivos Diques e Sills Diques anelares Lacólitos Lopólitos Diatremas Stocks Batólitos

Forma, Alojamento Alojamento,, Estruturaç Estruturação açãão e Ambiente de Ambiente de Colocação de Colocação de Corpos

Modelos para Ascensão Ascensão e Colocação de Magmas Stoping 

Diapirismo Baloneamento (ballooning) Diques Fatores que controlam a geometria das intrusões

(Castro 1986; Petford et al. 1993; Rubi Ru bin n 199 995; 5; Pe Petf tfo ord 19 19996; Pa Pate ters rson on & Ver erno non n 19 1995 95;; Wei ein nbe berr 19 1996 96))

OBJETIVOS • Id Ideent ntif ific icaar e re reco conh nheece cerr fo form rmas as e est stru rutu tura rass ma magm gmát átic icaas Dife fere renc ncia iarr es estr trut utur uras as In Intr trus usiv ivas as de Ex Extr trus usiv ivas as • Di • Entender como as formas e estruturas das rochas ígneas são formadas

INTRODUÇÃO

Rocha Ígnea Rocha Ígnea – São roch rochas as formad formadas as pelo pelo resfriamento e solidificação do magma •

•

Rochas ígneas intrusivas – re resf sfri riam amen ento to e consolidação do magma no interior da crosta erres re. es r amen o com ex ura aner ca

•

Rochas ígneas extrusivas – re resf sfri riad adas as e consolidadas na superfície da crosta terrestre. Resfriamento rápido com textura fina e/ou afanítica

Granite

 

Rhyolite

Diorite

 

Andesite

Gabbro

 

Basalt

1 – Corpos Extrusivos: 1.1 – Derrames basálticos (flood basalts ) = LIPs (Large Igneous Provinces )

• Atingem a superfície através de fissuras profundas • Tipo mais volumoso de rocha extrusiva. Exemplos:

• Oeste da ndia = ~ 500.000 km2 (espessura média de 600 m) • Columbia River basalts (W EUA) = 200.000 km2 (até 1500 m espessura) • Snake River Plain (SE EUA) = 50.000 km2 • Basaltos Terciários da Província de Thulean = NE da Irlanda, Escócia, Islândia e Groenlândia

• Basaltos da Bacia do Paraná • Basaltos de cadeias Meso-Oceânicas (MORB)

Corpos Extrusivos Derrames Basáticos (flood basalts)

Atingem

a superfície através de fissuras profundas Tipo mais volumoso de rocha

extrusiva

Exemplos: Basaltos da Bacia do Paraná MORB

Corpos Extrusivos •

Depósitos Piroclásticos Atividade explosiva associadas com magmas altamente viscosos Expansão de bolhas de gases

 Fluxo piroclásticos Ignimbritos (magmatismo félsico)–

Fluxo com alta elevada, percorre grande distâncias (fragmentos bem selecionados, grande quantidade de cinzas, material fino) Brecha (magmatismo félsico e máfico)–

Fluxo com baixa velocidade, percorre pequenas distâncias (fragmentos mal selecionados, grande quantidade de blocos e bombas angulosas)

Corpos Intrusivos Nível Crustal Raso

Nível Crustal Médio a Alto

Nível Crustal Raso Diques (dikes) Subverticais Cortam

as estruturas da rocha encaixante

Discordantes Ocorrem

como corpos isolados ou como enxames de diques provindos de um grande corpo intrusivo em profundidade.

Nível Crustal Raso Diques Anelares (Ring Dikes)

Formação de Diques Anelares a – subida do provocando fraturas;

pluton

b – blocos cilíndricos caem dentro do ma ma menos denso, resultando em dique anelares;

(a), (b), and (d) after Billings (1972), Structural Geology. PrenticeHall, Inc. (c) after Compton (1985), Geology in the Field. © Wiley. New York.

c – visão de um dique anelar, após erosão do nível X-Y em b.

Mapa de Diques Anelares

Island of Mull, Scotland. After Bailey et al. (1924), Tertiary and  post-tertiary geology of Mull,  Loch Aline and Oban. Geol. Surv. Scot. Mull Memoir. Copyright British Geological Survey.

CRATON AMAZÔNICO GRANITO REDENÇÃO

Nível Crustal Raso Soleiras (Sills) <

50m de espessura

Paralelos

às estruturas das rochas hospedeiras Concordantes

Nível Crustal Raso Lacólitos (Laccolith)

Lopólitos (Lapolith)

Intrusões concordantes (forma de cogumelo)

Intrusões concordantes (forma de taça)

Profundidade: 2-3 km

Formados por magmas basálticos

Soerguimento e dobramento das rochas acima da intrusão

Bushvelt 66.000 Km2 – Complexos MáficoUltramáficos Acamadados

Nível Crustal Raso

Caldeiras de subsidência Quando

o magma intrude próximo à superfície, como acontece em muitas regiões vulcânicas, grandes blocos crustais com formas cilíndricas podem ruir e afundar dentro da câmara magmática, roduzindo uma caldeira.

a – Formação de erupções e desenvolvimento e fraturas anelares. b – Subsidência, colapso da caldeira e colocação de diques anelares. c - Erosão

Evolução esquemática de uma Caldeira de Subsidência (Smith & Bailey 1968)

Evolução esquemática de uma caldeira de subsidência

Prováveis caldeiras, Província Aurífera do Tapajós

Juliani et al . 2005

Nível Médio a Alto Diatrema (Necks, Pipes) Forma

de funil

Kimberlito Fragmentos

de rocha mantélica e rochas

crustais

Rápida

ascensão

Transporte

turbulento

Nível Médio a Alto Stock

Batólito (Batolith)

Corpo plutônico com área < 100 km2

Corpo plutônico com extensão > 100 km2

Fortemente discordantes

Extende-se a grandes profundidades

Forma circular e elíptica com contatos verticais

Epizonais, Mesozonais, Catazonais

Profundidade de Cristalização Plutons de Epizona (1-6 km) Discordantes com as encaixantes; Plutons de composição heterogênea com

uma

série de colocações sucessivas;

Plutons isotrópicos, sem lineação e foliação, com

excessão da borda;

Bordas de resfriamento Enclaves angulosos sugerindo alto contraste de

temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas encaixantes; Auréolas de metamorfis de contato;

Plutons de Mesazona (6-12 km) Estrutura planar, principalmente na zona de borda,

é subvertical, sugerindo um fluxo ascendente de magma; Auréolas de metamorfis de contato; Ausência de borda resfriamento;

Plutons de Catazona (>12 km) Colocação em rochas a T > 450C, facies anfibolito

ou maior;

Foliação bem desenvolvida; São domos, camadas concordantes e sintectônicos; Enclaves discóides sugerindo baixo contraste de

temperatura e viscosidade entre o pluton e as suas encaixantes;

Características gerais de plutons na epizona, 1959,, Geol Geol.. Soc. Soc. mesozona e catazona   (Buddington 1959  Amer.. Bull.  Amer  Bull., 70, 671 671--747) 747).

Bloco Diagrama Esquemático Com Alguns Corpos Intrusivos

Modelos para Ascensão e Colocação de Magmas

STOPING

Invasão do magma ao longo das fraturas da rocha encaixante (ampliação do stress); 

Blocos da rocha encaixante envoltos pelo magma, e posterior subsidência dos mesmos dentro da câmara magmática; 

Ascensão

do magma ocupando os espaços vazios deixados pelos xenólitos;

DIAPIRISMO Corpos fluídos de baixa densidade colocados em um meio fluído de maior densidade ascendem com formas subesféricas; 

Raefsky 1985

DIAPIRISMO Pluton Ardara (Paterson & Vernon 1995) Intrusões

de forma circular com paredes verticais; Intrusão

forçada que deforma fortemente as rochas encaixantes; Não

apresentam foliação em sua porção central; Torna-se

mais foliado em direção ao contato com rocha encaixante; A foliação

e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo; A

rocha encaixante é extremamente deformada paralelamente à intrusão.

Típico dos níveis dúcteis da crosta terrestre

Diápiro x Stoping

Bromley and Holl 1986

Baloneamento ( Ballooning; expansão da câmara magmática)

Baloneamento ( Ballooning; expansão da câmara magmática) Expansão in situ,

no local de

colocação;

Intrusão

forçada que deforma fortemente as rochas encaixantes; Foliação

distribuída esfericamente, indicando que o corpo se expandiu em todas as direções; Torna-se

mais foliado em direção ao contato com rocha encaixante; A foliação

e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo; A

rocha encaixante é extremamente deformada paralelamente à intrusão e com as estruturas rotacionadas.

Pluton Cannibal Creek

(Paterson & Vernon 1995)

 feitos de intrusões nas rochas encaixantes

Diques Graníticos Alternativa para ascensão de magma ranítico em uma crosta rí ida

Colocação Associada com Estruturas Tectônicas (Zonas de falha e cisalhamento) Zonas de Cisalhamento Falhas Normais

Bromley and Holl 1986 Bromley and Holl 1986

Fatores Controladores da Geometria das Intrusões Viscosidade

do Magma

Comportamento da Rocha Encaixante Contraste de Viscosidade entre a

Rocha

Encaixante e o Magma Conteúdo

de H2O e CO2 no Magma

Geological Map of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrane (modified from Almeida (2005)

Field Relationships Jamon Granite

Redenção Granite

Angular xenoliths high viscosity contrast

Musa Granite a

Gr. Musa GDrm

Bannach Granite

 Perspective views of the Redenção and Bannach plutons

 Perspective views of the

Redenção pluton

Three-Dimensional Geometry REDENÇÃO PLUTON ( depth of ~ 6 km) Lateral extent larger than the vertical one (25 x 6 km) outlining a sheeted-like geometry (laccolith shape)

 Perspective views of the

Bannach pluton

BANNACH PLUTON ( depth of ~ 2.2 km)

Three-Dimensional Geometry Sheeted geometry: northern part (20 x 2.2 km)

origin of the pluton by multiple sequential intrusions, evolving from north to south.

Modified from Vigneresse (2005)

The relation between the length/width (L/W) and width/thickness (W/T) ratios clearly separate wedge-shaped plutons from flat-floored ones, and reflect the control of regional tectonics on emplacement mechanisms and pluton shape rapakivi granites are characterized by a very large width/thickness (W/T) ratio, whereas length/width (L/W) ratios ~1 reflect a quasi-square shape at the upper contact



Sampling

127 stations on different facies at least three drill core samples per station 723 specimens (2.2 cm)



Measurements of AMS

Susceptibility meter Kappabridge KLY-3 Laboratório de Geofísica Prof. Helmo Rand Departamento de Engenharia de Minas/UFPE

Sampling 

 Kappabridge KLY-3

 AMS

Directional Data Magnetic Fabric Trajectories



Magnetic fabric and Emplacement Model Three stages are proposed for construction of the Redenção pluton, which reconcile the tabular shape of  the intrusion with the occurrence of  steep magnetic foliations and normal zoning: (1) ascent of magmas in vertical, northweststriking feeder dikes and accommodation by foliation planes; (2) switch from upward flow to lateral spread of magma with space for injection of  successive magma pulses created by floor subsidence; (3) in situ inflation of the magma chamber in response to the central intrusion of late facies, accompanied by evacuation of  resident magmas through ring fractures.