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Geologia 11 Consolidação de magmas e

formação de cristais

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CONSOLIDAÇÃO DE MAGMAS

Condições de formação de cristaisProf. Ana Rita Rainho

Texturas das rochas magmáticas

Fanerítica Afanítica VítreaCristais desenvolvidos,visíveis a olho nu.

Cristais de pequenas dimensões. Difíceis de ver a olho nu, mas identificáveis ao microscópio

Estrutura cristalinapraticamente ausente.

Rochas intrusivasGranito, Gabro

Rochas extrusivasRiolito, Basalto

Obsidiana

Consoante as condições de arrefecimento do magma, o grau de desenvolvimento dos cristais é diferente.




Textura fanerítica

Os cristais tiveram tempo para se desenvolver e são visíveis a olho nu.

Típica de consolidação do magma em profundidade.

Granito

Granito porfiróidecom fenocristais de

plagioclase

Textura afanítica

Os cristais não tiveram tempo para se desenvolver. Não se identificam a olho nu, mas observam-se ao microscópio.

Típica de consolidação do magma à superfície.

Basalto




Textura vítrea

� Quando as partículas não chegam a assumir um arranjo definido.

� As partículas comportam-se como um líquido viscoso

� (ex: sílica que constitui o vidro).

Granito Riolito

Gabro Basalto

Rochas intrusivas - faneríticas Rochas extrusivas - afaníticas

leucocratas–minerais félsicos

melanocratas –minerais máficos




Condições que afectam a formação e desenvolvimento de cristais

� Agitação do meio

� Quanto mais calmo for o meio, maior a probabilidade de desenvolvimento de cristais.

� Tempo

� É necessário para que se dê o crescimento do cristal.

� Espaço disponível

� O cristal só se desenvolve em função do espaço que tem para crescer. Sem espaço disponível não se desenvolve.

� Temperatura

� Temperaturas elevadas e arrefecimento lento favorecem a cristalização.

� Meio calmo

� Arrefecimento lento

� Tempo de crescimento

� Espaço de crescimento

Cristais mais perfeitos e desenvolvidos.

� Meio agitado

� Arrefecimento rápido

� Pouco tempo de crescimento

� Espaço reduzido para crescimento

Cristais menos desenvolvidos.




Malha cristalina / Sistema reticular

Forma dos cristais depende das condições envolventes. Mas a malha cristalina é constante.

Organização espacial dos átomos que constituem o cristal.

CristaisMalha cristalina, rede tridimensional ou sistema reticular

Repetição 3D

Estrutura cristalina

Repetição 3D da malha elementar

É constante para cada mineral, independentemente da forma que os cristais venham a ter.




Teoria Reticular

� As propriedades dos minerais são consequência da estrutura cristalina e do tipo de forças que ligam as partículas entre si.

Ex: clivagem

Exemplo: Silicatosprincipais constituintes das rochas

Tetraedros de SiO4

Polimerização em conjuntos complexos origina diferentes minerais

Diferentes arranjos determinam diferentes

propriedades




• Nem sempre os minerais se podem distinguir pela sua composição química.

• Nem sempre a composição química determina a estrutura cristalina.

Isomorfismo e Polimorfismo

Isomorfismo

� Minerais com diferentes constituições químicas mas com a mesma estrutura cristalina.

� Ocorre quando um ião da estrutura é substituído por outro diferente.

Condições necessárias

para a substituição:

• Afinidade química

• Raio iónico semelhante

• Mesma carga eléctrica

Permite a manutenção da estrutura cristalina

sem alterações




Isomorfismo

Os iões Mg2+ e Fe2+ são substituídos mutuamente, podendo verificar-se todas as proporções possíveis entre os dois extremos

FFAMÍLIAAMÍLIA DASDAS OOLIVINASLIVINAS

Isomorfismo

Ocorre uma dupla substituição. Como o Na+ e o Ca2+ não têm a mesma carga eléctrica, é

necessário ocorrer também a substituição de Si4+ por Al3+ para se poder manter a carga eléctrica e a estrutura cristalina.

NaAlSi3O4 CaAl2Si2O8

FFAMÍLIAAMÍLIA DASDAS PPLAGIOCLASESLAGIOCLASES




Polimorfismo

� Minerais com a mesma composição química mas com estruturas cristalinas diferentes.� Ocorre quando as condições de Pressão e Temperatura a que se formaram

são muito diferentes.

Implica diferentes propriedades apesar de terem a mesma composição química

diamante grafite

Diamante e grafite: polímeros de Carbono

O diamante apresenta ligações covalentes entre os seus átomos constituintes em todas as direcções. É o mineral mais duro que se conhece.

A grafite apenas apresenta ligações covalentes entre os átomos que estão no mesmo plano. A sua dureza é muito baixa.




Polimorfismo

A calcite e aragonite são dois minerais de Carbonato de Cálcio, mas a organização espacial da malha reticular é diferente.

Resumindo…

� Os átomos e moléculas constituintes dos minerais organizam-se espacialmente – estrutura cristalina� Minerais polimorfos – mesma composição química, diferente arranjo espacial (diferentes condições de formação)

� Minerais isomorfos – mesmo arranjo espacial, mas composição química diferente (átomos com afinidade)

� O grau de desenvolvimento dos cristais depende das condições de cristalização.

� Diferentes estruturas cristalinas determinam diferentes propriedades dos minerais.




Rochas magmáticas - Resumo

Temperatura de cristalização

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