Petrologia Ígnea - Diferenciação Magmática

Here are the study notes in Portuguese:

Introdução à Petrologia Ígnea

• Aula 7 - Magmática
• Professor Matheus S. Simões
• e-mail: [email protected]
• Sala: 306-5

Basaltos

• Gerados por fusão do manto peridotítico
• Pode ser subdividido em quatro categorias:
  • Oversaturated (O)
  • Saturated (S)
  • Undersaturated (U)
• Exemplo de basalto: andesito basáltico, dacito, riolito, traquito, fonolito, etc.

Modelos Químicos

• Experimentos de equilíbrio de fases
• Fase: parte de um sólido ou da rocha fundida (melt) que tem características químicas e físicas claramente definidas
• Exemplos de fases:
  • Plagioclásio (Fase 5)
  • Magnetita (Fase 4)
  • Olivina (Fase 3)
  • Fusão (melt) (Fase 2)
  • Bolhas de gás (Fase 1)

Sistema Diopsídio-Anortita

• Curva liquidus
• Curva solidus
• Ponto eutético: temperatura e composição únicas onde Di, An e melt coexistem
• Não existe solução sólida entre diopsídio e anortita

Cristalização Fracionada

• Cristais individuais crescem por difusão química à taxas parecidas
• Grande parte cristaliza próximo à liquidus (resfriamento de ~25°C)
• Estes dominam a evolução química do magma
• Os outros minerais cristalizam para consumir o que os outros minerais não utilizaram
• Forma uma feição dinâmica e crescente: a frente de solidificação

Frentes de Solidificação

• Zona de suspensão: cristais = 0 – 25%
• Frente de captura: cristais não se assentam, cristais não escapam da frente de solidificação
• Zona de “Mush”: ponto de cristalinidade crítica, máximo empacotamento de sólidos, cristais = 50 – 55%
• Crosta rígida: limitada pela sólidus (= 100% cristais) e o ponto de cristalinidade crítica (55%)

Processos de Diferenciação

• Fracionamento mais efetivo após 50% de cristalização
• Ex.: 50% de fracionamento de olivina aumenta 5% de SiO2 no magma
• Dilema: 1 - na parte onde é mais fácil separar cristais de magma, o líquido é pouco fracionado
• 2 – na parte onde o líquido é mais fracionado, ele está preso entre cristais (mush)

Fluxo e Fracionamento do Mush

• Novo magma entra no sistema e empurra o melt fracionado intersticial
• O novo magma se contamina com cristais antigos do mush
• Gera feições de desequilíbrio nos cristais

Colunas de Mush

• Sistemas magmáticos de grandes dimensões verticais – crosta e litosfera
• Coleção de câmaras magmáticas
• Mistura de sills, stocks, encaixante

Expressão Geofísica

• Aumento da razão Vp/Vs (s fica lenta com um pouco de líquido)
• Não existem grandes sinais da presença de muito magma