Sob magmatismo entende-se a totalidade dos fenômenos associados à formação, evolução da composição e movimento dos magmas para a superfície da Terra. O magmatismo é um dos processos profundos mais importantes do interior da Terra. De acordo com a forma de manifestação, o magmatismo é dividido em intrusivo e efusivo. A diferença entre eles determina em grande parte os mecanismos de formação rochosa.
O conceito de magma
Magma é uma fusão de silicato fluido de alta temperatura que se forma em câmaras profundas, principalmente no manto superior (astenosfera) e parcialmente nas camadas inferiores da crosta terrestre. A formação de uma câmara de magma ocorre quando certos valores de pressão e temperatura são combinados. Esse magma primário tem composição homogênea, incluindo os seguintes componentes: líquido (fundido), no qual o gás ou fase volátil (fluido) é dissolvido. Existem também algunssubstância cristalina sólida. Conforme você se move em direção à superfície, o magma primário evolui dependendo das condições específicas.
A evolução do magma inclui vários tipos de processos. Primeiro, ela experimenta diferentes tipos de diferenciação:
- segregação, na qual se separa em componentes líquidos imiscíveis;
- diferenciação de cristalização. Este processo mais importante está associado à precipitação (cristalização) de certos compostos de um fundido amorfo em várias combinações de temperatura e pressão.
Segundo, o magma muda sua composição química como resultado da interação com as rochas hospedeiras. Esse fenômeno é chamado de contaminação.
Processos de cristalização em magma
Como o magma é uma mistura móvel de muitas substâncias e está em condições variáveis, a cristalização de seus componentes é um processo muito complexo. Geralmente é dividido em três fases principais:
- Fase magmática precoce de alta temperatura. Nesta fase, minerais contendo ferro e magnésio de alta densidade caem do magma. Eles se instalam e se acumulam nas áreas inferiores da câmara de magma.
- Fase magmática principal de temperatura média, na qual se formam os principais componentes das rochas, como feldspatos, quartzo, micas, piroxênios, anfibólios. Precipitados de cálcio, a grande maioria de silício e alumínio. A cristalização nesta fase já é acompanhada por uma f alta de espaço na câmara de magma, então os minerais resultantes são de granulação mais fina.
- Magmático tardio de baixa temperatura (pegmatita)fase. Nesta fase, o chamado remanescente de magma pegmatítico móvel, enriquecido em componentes voláteis, se espalha pelas cavidades e rachaduras remanescentes na câmara magmática, contribuindo para a recristalização das rochas hospedeiras. Os veios de pegmatita são caracterizados pela formação de grandes cristais que podem crescer uns nos outros. Esta fase faz fronteira e está intimamente relacionada com a fase hidrotermal da formação mineral.
Vulcanismo e plutonismo
Existem formas de manifestação do magmatismo como intrusiva e efusiva. A diferença entre eles está nas condições de evolução dos magmas e no local de sua solidificação. O último fator desempenha um papel particularmente importante.
Magmatismo efusivo é um processo durante o qual o magma atinge a superfície da Terra através de um canal de suprimento, sobe ao topo, formando vulcões e congela. O magma em erupção é chamado de lava. Ao atingir a superfície, perde intensamente seu componente volátil. A solidificação também ocorre rapidamente, alguns tipos de lavas não têm tempo para cristalizar e solidificar em estado amorfo (vidros vulcânicos).
Magmatismo intrusivo (plutonismo) é diferente porque o magma não atinge a superfície. Invadindo de uma forma ou de outra nos horizontes sobrejacentes das rochas hospedeiras, o magma se solidifica em profundidade, formando corpos intrusivos (plutônicos).
Classificação de intrusões
Relações de rochas hospedeiras com produtos de magmatismo intrusivo e tipos de corpos intrusivos são distinguidos de acordo com muitos critérios, em particular, como:
- Profundidade de formação. Existem intrusões próximas à superfície (subvulcânicas), médias-profundas (hipabissais) e profundas (abissais).
- Localização relativa à rocha hospedeira. De acordo com este critério, arrays embutidos são divididos em consoantes (concordantes) e discordantes (discordantes).
Além disso, a natureza do magmatismo intrusivo e os tipos de intrusões são classificados de acordo com características como a proporção da estrutura do corpo plutônico para a superfície de contato (conformal e desconformal), relação com movimentos tectônicos, forma, tamanho do maciço, e assim por diante.
Os critérios para identificar diferentes tipos de intrusões magmáticas estão intimamente relacionados. Por exemplo, dependendo da estrutura do estrato envolvente, da profundidade e do mecanismo de formação do maciço magmático e de outras manifestações de magmatismo intrusivo, as formas das intrusões podem variar muito.
Mecanismos para a introdução de magma no maciço rochoso
O magma pode penetrar no estrato hospedeiro de duas maneiras principais: ao longo dos planos de estratificação do estrato sedimentar ou ao longo de fissuras existentes na rocha.
No primeiro caso, sob a pressão do magma, as camadas do telhado se elevam - as áreas sobrejacentes da espessura - ou, inversamente, como resultado da influência da massa do magma intruso, as camadas subjacentes afundar. É assim que as intrusões consonantais são formadas.
Se o magma penetra para cima, preenchendo e expandindo rachaduras, rompendo camadas e derrubando rochas do telhado, ele próprio forma uma cavidade que será ocupada por um corpo intrusivo. Desta forma, a ocorrência de inconformidadescorpos plutônicos.
Formas de massas ígneas embutidas
Dependendo do caminho específico ao longo do qual se desenvolve o processo de magmatismo intrusivo, as formas dos corpos intrusivos podem ser muito diversas. Os maciços ígneos não conformes mais comuns são:
- Dike é um corpo em forma de placa que cruza os estratos envolventes. Os diques são muito mais longos do que grossos e as superfícies de contato são quase paralelas. Os diques podem ter tamanhos diferentes - de dezenas de metros a centenas de quilômetros de comprimento. A forma dos diques também pode ser circular ou radial, dependendo da localização das fissuras preenchidas com magma.
- Uma veia é um pequeno corpo secante de forma irregular e ramificada.
- Stem é um corpo em forma de coluna caracterizado por superfícies de contato verticais ou de mergulho acentuado.
- Batholith é a maior variedade de intrusões. Os batólitos podem ter centenas ou mesmo milhares de quilômetros de comprimento.
Corpos sobrepostos também assumem várias formas. Entre eles são frequentemente encontrados:
- Sill é uma intrusão acamada cujas superfícies de contato são paralelas às camadas hospedeiras.
- Lopolith é uma matriz lenticular, convexa voltada para baixo.
- Lacólito é um corpo de forma semelhante, cujo lado convexo está localizado na parte superior, como uma tampa de cogumelo. O Monte Ayu-Dag na Crimeia é um exemplo de lacólito gabróide.
- Facolite é um corpo localizado na dobra da calha da rocha hospedeira.
Zona de Contato de Intrusão
A formação de corpos plutônicos é acompanhada por processos complexos de interação na fronteira com o estrato envolvente. Zonas de endocontato e exocontato são formadas ao longo da superfície de contato.
Mudanças de endocontato ocorrem no intrusivo devido à penetração de rochas hospedeiras no magma. Como resultado, o magma próximo ao contato sofre alterações químicas (contaminação) que afetam a formação mineral.
A zona de exocontato ocorre na rocha hospedeira como resultado dos efeitos térmicos e químicos do magma e é caracterizada por processos ativos de metamorfismo e metassomatismo. Assim, componentes voláteis do magma podem substituir minerais na zona de exocontato por compostos introduzidos, formando os chamados halos metassomáticos.
Compostos minerais realizados por componentes voláteis também podem cristalizar diretamente na zona de contato. Este processo desempenha um papel significativo na formação de, por exemplo, micas, e com a participação da água, quartzo.
Magmatismo intrusivo e rochas intrusivas
Rochas formadas como resultado da cristalização profunda do magma são chamadas de intrusivas ou plutônicas. Rochas efusivas (vulcânicas) são formadas quando o magma entra em erupção na superfície da Terra (ou no fundo do oceano).
Magmatismo intrusivo e efusivo dá origem a séries de rochas semelhantes em composição mineral. A classificação das rochas ígneas por composição é baseada no teor de sílica SiO2. De acordo com este critério de raçasubdividido em ultrabásico, básico, médio e ácido. O teor de sílica na série aumenta de rochas ultramáficas (menos de 45%) para ácidas (mais de 63%). Dentro de cada classe, as rochas diferem em alcalinidade. As principais rochas intrusivas de acordo com esta classificação formam a seguinte série (análogo vulcânico entre parênteses):
- Ultrabasic: peridotitos, dunites (picrites);
- Principal: gabróides, piroxenitos (bas altos);
- Meio: dioritos (andesitos);
- Ácidas: granodioritos, granitos (dacitos, riolitos).
As rochas plutônicas diferem das efusivas pelas condições de ocorrência e pela estrutura cristalina dos minerais que as compõem: são totalmente cristalinas (não contêm estruturas amorfas), de granulação clara e não possuem poros. Quanto mais profunda a fonte de formação rochosa (intrusões abissais), mais lentos são os processos de resfriamento e cristalização do magma, mantendo uma grande quantidade da fase volátil. Essas rochas profundas são caracterizadas por grãos cristalinos maiores.
Estrutura interna de corpos intrusivos
A estrutura dos maciços plutônicos é formada no decorrer de um complexo de fenômenos reunidos sob o nome geral de prototectônica. Distingue duas etapas: prototectônica das fases líquida e sólida.
No estágio de fase líquida, as texturas primárias listradas e lineares do corpo resultante são colocadas. Eles refletem a direção do fluxo do magma intruso e as condições dinâmicas para a orientação de minerais cristalizando (por exemplo, o arranjo paralelocristais de mica, hornblenda, etc.). As texturas também estão associadas à localização de fragmentos de rocha alienígena que caíram na câmara magmática - xenólitos - e acumulações minerais isoladas - schlieren.
O estágio de fase sólida da evolução intrusiva está associado ao resfriamento da rocha recém-formada. As fissuras primárias aparecem no maciço, cuja localização e número são determinados pelo ambiente de resfriamento e pelas estruturas formadas na fase líquida. Além disso, estruturas secundárias se desenvolvem em tal massa magmática devido à fragmentação de suas seções e deslocamentos ao longo de rupturas.
O estudo da prototectônica é importante para esclarecer as condições de localização dos depósitos minerais dentro das intrusões e nas rochas circundantes.
Intrusões magmáticas e tectônicas
Rochas de origem intrusiva estão espalhadas em várias áreas da crosta terrestre. Algumas manifestações de magmatismo intrusivo contribuem significativamente para os processos tectônicos regionais e globais.
Durante as colisões continentais no curso do aumento da espessura da crosta, devido ao magmatismo granítico ativo, grandes batólitos são formados, por exemplo, o batólito de Gangdis no Trans-Himalaia. Além disso, a formação de grandes batólitos está associada a margens continentais ativas (batólitos andinos). Em geral, as intrusões de magma silícico desempenham um papel importante nos processos de construção de montanhas.
Quando a crosta é esticada, muitas vezes formam-se séries de diques paralelos. Tais séries são observadas em dorsais meso-oceânicas.
As soleiras são uma das formas características das intrusões magmáticas intracontinentais. Eles também podem ter uma grande extensão - até centenas de quilômetros. Muitas vezes o magma, penetrando entre camadas de rochas sedimentares, forma várias camadas de soleiras.
Atividade magmática profunda e minerais
Devido às peculiaridades da cristalização nos processos de magmatismo intrusivo, são formados minérios de cromo, ferro, magnésio, níquel, além de platinoides nativos em rochas ultrabásicas. Neste caso, os metais pesados (ouro, chumbo, estanho, tungstênio, zinco, etc.) formam compostos solúveis com componentes voláteis do magma (por exemplo, água) e se concentram nas regiões superiores da câmara magmática. Isso ocorre na fase inicial da cristalização. Em um estágio posterior, um resíduo de pegmatita móvel contendo terras raras e elementos raros forma depósitos de veios em fraturas intrusivas.
Assim, os Khibiny na Península de Kola são um lacólito, exposto como resultado da erosão do estrato envolvente. Este corpo é composto por nefelina sienitos, que são um minério de alumínio. Outro exemplo são as intrusões do peitoril de Norilsk ricas em cobre e níquel.
As zonas de contato também são de grande interesse prático. Depósitos de ouro, prata, estanho e outros metais valiosos estão associados a halos metassomáticos e metamórficos de corpos intrusivos, como o lopolith Bushveld na África do Sul, conhecido por seus halos contendo ouro.
Assim, áreas de intrusãomagmatismo são a fonte mais importante de muitos minerais valiosos.
