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Igneous rock or magmatic / Rochas ígneas ou magmáticas
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Igneous rock is formed by magma being cooled and consequent crystallization of several magma types. The magma can be characterized for being a liquid substance, formed mainly by fused rock material, containing several chemical elements, with a variable percentage of gases. |
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| There are several kinds of magma that, accordingly to its silica (SiO2) and gas composition, are called: |
| Basaltic magma – poor in silica (SiO2) and solved gas; are expelled along the riftes, in the mid-oceanic dorsal , and in the hot points, originating rocks as basalt and gabro (fig. A and E); |
| Andesitic magma – when have mid composition of silica (SiO2) and lots of solved gases; essentially are expelled along subduction areas, origining rocks like andesite and diorite (fig. B and D); |
| Rhyolitic magma – Rich in silica (SiO2)and solved gases; are associate to the partial melting of continental crust that occurs when two continental plates collide, origining rocks such as riolite and granite (fig. C). |
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| Despite only existing these three kinds of fundamental magmas, there are lots of magmatic rock families. That results due to the chemical composition of the magmas and yet the process of magmatic differentiation that occurs while the temperature decreases. The magmatic differentiation results of the fact that during the magma cooling, the minerals do not crystallize all at the same time. First crystallize the minerals with higher fusion point, followed by decreasing order of the respective fusion point. This phenomenon is designated as Fractional Crystallization, and can be understood trough the analysis of the Bowen’s Reaction Series, and the gravity differentiation. Both processes allow the magmatic differentiation, and so, sometimes, from a kind of magma can be formed different types of rock. |
| Norman Bowen defined the crystallization sequence of a homogeneous magma trough the called Bowen’s Reaction Series. The series is broken into two branches: the discontinuous of magnesium iron minerals (minerals rich in Fe and Mg – olivine, pyroxene, amphibole and biotite) and the plagioclase continuous series. Analyzing the scheme you can see that the minerals located in the same horizontal line have identical crystallization temperatures. |
| The magnesium iron mineral series is discontinuous, because while the temperature decreases, the pre-formed minerals react with the residual liquid, forming a new mineral, stable in the new temperature conditions, but with different chemical and internal structures ( olivine » pyroxene » amphibole » biotite ). On the other side, the plagioclase series is continuous, because we see that the replacement of identical dimension ions only modifies the chemical composition and not the internal structure of such minerals. The first mineral of these series is the anorthite (mineral rich in Calcium) e during the magma cooling the calcium is progressively replaced by sodium, increasing the quantity if plagioclases. The last mineral of this series is the albite (mineral rich in Sodium) (Anorthite » Bytownite » Labradorite » Andesite » Oliglocase » Albite) |
| After the complete mineral crystallization of both branches of Bowen’s Reaction Series, the rest of the magma can present large concentrations of silica and elements like potassium and alluminium, and can be formed, in the beginning, the crystallization of potassium feldspars, followed by muscovite and, in the end, quartz. |
| While the magma cools down, another phenomenon can occur due to the gravity force – gravity differentiation – where the crystals separate from the magma according to its density. These despite accumulate themselves according to their formation order, also group according to the density. Meaning, depending if the crystals are more or less dense than the residual magma, they go, respectively, to the bottom or to the top of the magmatic chamber. |
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| As result of being so many different kinds of magma and processes associate to the magmatic differentiation, the igneous or magmatic rocks present a great diversity and can be classified according lots of criteria, such as: |
| The color – the rock color is related with the presence of some minerals; the leucocratic rocks, of light color, are rich in felsic minerals, while the melanocratic and holomelanocratic, of dark colour, are rich in mafic minerals; mesocratic rocks have an intermediate composition and colour. |
| The texture – when it’s possible to distinguish the component minerals of some rock, it’s said that it presents a faneritic or granular texture; in the other way, when it’s not possible to distinguish those minerals, the rock presents a texture afanitic or nongranular. |
| The mineral composition (percentage of Silica - SiO2) -the silica is the dominant compound in the magmatic rocks; according to its level of silica, the rocks can be classified and acid rocks (over 70% SiO2 ), intermediate rocks(between 50% and 70% SiO2 ) and basic or ultra basic rocks (under 50% SiO2 ). |
| The local where the cooling and solidification occurs – when the cooling and solidification of the magma happens in a slow way and deep in the soil, the rocks formed are said as being plutonic or intrusive rocks; while if the cooling and solidification happens in a quick way at the surface, or near it, are formed magmatic volcanic or extrusive rocks. |
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| The EarthCache: |
| To log a found in this EC, observed (very carefully) to magmatic rock that exists in the given coordinates and send me the following answers to the mail. |
| 1) What type of magma and rock? |
| 2) What type of magmatic differentiation? (color and texture) |
| 3) What is the characteristic that they are magmatic rocks? |
| 4) A picture of you near the GZ, although optional, will always be appreciated. |
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We’ll not accept any logs that do not meet the requirements presented and they’ll promptly delete without whatsoever
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| Tectonic environments and the formation of magmas: / Ambientes tectónicos e formação de magmas: |
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| Bowen's reaction series: / Série reaccional de Bowen: |
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| Gravitational differentiation: / Diferenciação gravítica: |
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| Characteristics of magmatic rocks: / Características das rochas magmáticas: |
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As rochas ígneas formam-se a partir do arrefecimento e consequente cristalização de vários tipos de magmas. Um magma pode ser caracterizado por ser uma substância líquida, constituída sobretudo por uma mistura de material rochoso em estado de fusão, formada por diversos elementos químicos, com uma percentagem variável de gases. |
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| Existem vários tipos de magmas que, de acordo com a sua composição química em termos da quantidade de sílica (SiO2) e de gases dissolvidos, são designados por: |
| Magmas basálticos – pobres em sílica (SiO2) e gases dissolvidos; são essencialmente expelidos ao longo dos riftes, na dorsal média oceânica, e dos pontos quentes, dando origem a rochas como o basalto e o gabro (fig. A e E); |
| Magmas andesíticos – quando têm uma composição intermédia em sílica (SiO2) e bastantes gases dissolvidos; são essencialmente expelidos ao longo das zonas de subducção, dando origem a rochas como o andesito e o diorito (fig. B e D); |
| Magmas riolíticos – ricos em sílica (SiO2) e gases dissolvidos; estão associados à fusão parcial das rochas constituintes da crosta continental que ocorre aquando da colisão entre duas placas continentais, dando origem a rochas como o riólito e o granito (fig. C). |
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| Apesar de existirem apenas estes três tipos de magmas fundamentais de magmas, existem várias famílias de rochas magmáticas. Tal resulta da composição química dos magmas, bem como das condições em que ocorre o arrefecimento dos mesmos e ainda do processo de diferenciação magmática que ocorre à medida que a sua temperatura vai baixando. A diferenciação magmática resulta do facto de durante o arrefecimento dos magmas, os minerais não cristalizarem todos ao mesmo tempo. Primeiro cristalizam os minerais de com mais alto ponto de fusão, seguidos dos restantes por ordem decrescente dos respectivos pontos de fusão. Este fenómeno designa-se cristalização fraccionada, e pode ser compreendido através da análise da Série Reaccional de Bowen, e da diferenciação gravítica. Ambos os processos permitem a ocorrência da diferenciação magmática, e assim, por vezes, a partir de um magma podem ser formados diferentes tipos de rochas. |
| Norman Bowen definiu a sequência de cristalização de um magma de constituição homogénea através da chamada Série Reaccional de Bowen. Esta série é composta por dois ramos: a série descontínua dos minerais ferromagnesianos (minerais ricos em Fe e Mg – olivinas, piroxenas, anfíbolas e biotite) e a série contínua das plagioclases. Analisando o esquema pode constatar-se que os minerais situados na mesma linha horizontal possuem temperaturas de cristalização idênticas. |
| A série dos minerais ferromagnesianos é descontínua, pois à medida que a temperatura diminui, os minerais anteriormente formados reagem com o líquido residual, originando um mineral, estável nas novas condições de temperatura, mas com composição química e estrutura interna diferentes [olivinas » piroxenas » anfíbolas » biotite]. Por outro lado, a série das plagioclases é contínua, pois verifica-se que a substituição de iões de dimensão idêntica modifica apenas a composição química não alterando a estrutura interna destes minerais. O primeiro mineral desta série a cristalizar é a anortite (mineral rico em cálcio) e à medida que o magma vai arrefecendo o cálcio vai sendo progressivamente substituído por sódio, aumentando a quantidade de plagioclases. O último mineral desta série a cristalizar é a albite (mineral rico em sódio) [anortite » bitaunite » labradorite » andesite » oligoclase » albite]. |
| Após a a cristalização completa dos minerais dos dois ramos da série reaccional de Bowen o resto do magma pode apresentar grandes concentrações de sílica e elementos como o potássio e o alumínio, podendo verificar-se de início a cristalização de minerais de feldspato potássico, seguida de moscovite e, por fim, de quartzo. |
| À medida que o magma vai arrefecendo outro fenómeno pode ocorrer devido à acção da força da gravidade – diferenciação gravítica – em que os cristais se vão separando do magma residual de acordo com a sua densidade. Estes para além de se acumularem de acordo com a sua ordem de formação, tendem a acumular-se também de acordo com a sua densidade. Assim, consoante os cristais são mais ou menos densos que o magma residual, deslocam-se, respectivamente, para o fundo ou para topo da câmara magmática. |
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| Como resultado da existência de diferentes tipos de magmas e dos processos associados à diferenciação magmática, as rochas ígneas ou magmáticas apresentam uma grande diversidade podendo ser classificadas de acordo com vários critérios, tais como: |
| A cor – a cor da rocha está relacionada com a presença de certos minerais; as rochas leucocratas, de cor clara, são ricas em minerais félsicos, enquanto que as rochas melanocratas e holomelanocratas, de cor escura, são ricas em minerais máficos; as rochas mesocratas têm uma composição e cor intermédia. |
| A textura – quando é possível distinguir os minerais que constituem uma dada rochas diz-se que apresenta uma textura fanerítica ou granular; pelo contrário, quando não é possível distinguir esses minerais a rocha apresenta uma textura afanítica ou agranular. |
| A composição mineralógica (percentagem de sílica - SiO2) – a sílica é o composto predominante das rochas magmáticas; consoante o seu teor em sílica as rochas podem classificar-se como rochas ácidas (acima de 70% de SiO2), rochas intermédias (entre 50 a 70% de SiO2) e rochas básicas e ultrabásicas (abaixo de 50% de SiO2). |
| E o local onde se verifica o arrefecimento e solidificação do magma – quando o arrefecimento e a solidificação do magma ocorre de forma lenta e em profundidade, formam-se rochas magmáticas plutónicas ou intrusivas; enquanto que quando o arrefecimento e a solidificação do magma ocorre de forma rápida à superfície da Terra ou perto dela, formam-se rochas magmáticas vulcânicas ou extrusivas. |
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| A EarthCache: |
| Para poderem logar um found nesta EC, observem (com muito cuidado) a rocha magmática que existe nas coordenadas apresentadas e enviem-me as seguintes respostas para o mail. |
| 1) Qual o tipo de magma e de rocha? |
| 2) Qual o tipo da diferenciação magmática? (cor e textura) |
| 3) Qual a característica que faz estas rochas serem magmáticas? |
| 4) Uma foto sua perto do GZ, apesar de opcional, será sempre apreciada. |
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Não serão aceites quaisquer logs que não respeitem os requisitos apresentados e serão prontamente eliminados sem qualquer justificação.
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Thanks to Daniel Oliveira and MightyReek for his help.
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