Magmatismo: Consolidação de Magmas

As rochas magmáticas ou ígneas são as que resultam da solidificação ou cristalização de material em fusão. Este material – magma – é uma mistura complexa de materiais fundidos, de composição essencialmente silicatada e com uma componente gasoss variável, ocorrendo em locais em que a temperatura atinge valores compreendidos entre os 800 ºC e os 1500 ºC.

Apesar da grande diversidade de rochas magmáticas, os magmas que as originam podem ser enquadrados em três tipos:

- Magmas basálticos (pobres em sílica) – dão origem, por consolidação, aos fundos oceânicos. São expelidos principalmente em riftes e pontos quentes, tendo-se originado a partir de rochas do manto – peridotito. Se estes magmas solidificam em profundidade, dão origem a gabros.

- Magmas andesíticos (composição intermédia) – formam-se nas zonas de subducção e relacionam-se com zonas altamente vulcânicas. A composição destes magmas depende da quantidade e tipo de material subductado. Quando solidificam em profundidade, dão origem a dioritos; quando solidificam à superfície ou perto dela dão origem a andesitos.

- Magmas riolíticos (ricos em sílica) – formam-se a partir da fusão parcial da crosta continental e tendem a ser muito ricos em gases, em zonas de convergência de placas. Em profundidade, dão origem a granitos; à superfície ou perto dela formam riólitos.

Processos de formação de minerais

Os principais factores que influenciam a cristalização são: a temperatura, o tempo, a agitação do meio, o espaço disponível e a natureza do próprio material. A estrutura cristalina implica uma disposição ordenada dos átomos ou iões, que formam uma rede tridimensional que segue um modelo geométrico característico de cada espécie mineral. A rede é constituída por unidades de forma paralelepipédica que constituem a malha elementar ou motivo cristalino, que se repetem. Num cristal, os nós correspondem às partículas elementares, as fiadas são alinhamentos de partículas e os planos reticulares são planos definidos por duas fiadas não paralelas.

Por vezes, as partículas não chegam a atingir o estado cristalino. A textura fica desordenada, designando-se a matéria, nestas condições, por textura amorfa ou vítrea.

Isomorfismo e polimorfismo

- Isomorfismo: verifica-se quando ocorrem variações ao nível da composição química dos minerais sem, contudo, se verificarem alterações na estrutura cristalina. Substâncias com estas características designam-se por substâncias isomorfas. A um conjunto de minerais como estes chama-se série isomorfa ou solução sólida e os cristais constituídos designam-se por cristais de mistura, misturas sólidas ou misturas isomorfas. Um exemplo de minerais que constituem uma série isomorfa é o das plagióclases, que são silicatos em que o Na+ e o Ca2+ se podem intersubstituir.

- Polimorfismo: verifica-se quando os minerais têm a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes.

Diferenciação magmática

Um só magma pode dar origem a diferentes tipos de rochas, visto ser constituído por uma mistura complexa que, ao solidificar, forma diferentes associações de minerais. Um dos processos envolvidos na diferenciação magmática é a cristalização fraccionada. Quando o magma arrefece, minerais diferentes cristalizam a temperaturas diferentes, numa sequência definida que depende da pressão e da composição do material fundido. A fracção cristalina separa-se do restante líquido, por diferenças de densidade ou efeito da pressão, deixando um magma residual diferente do magma original. Assim, um mesmo magma pode originar diferentes rochas.

Série Reaccional de Bowen

Série que traduz a sequência pela qual os minerais cristalizam num magma em arrefecimento. Segundo Bowen, existem duas séries de reacções que se designam, respectivamente, por série dos minerais ferromagnesianos (ramo descontínuo) e série das plagióclases (série contínua). No ramo descontínuo, à medida que se verifica o arrefecimento, o mineral anteriormente formado reage com o magma residual, dando origem a um mineral com uma composição química e uma estrutura diferente, e que é estável nas novas condições de temperatura. No ramo contínuo, verifica-se uma alteração nos iões da plagióclase, sem que ocorra alteração da estrutura interna dos minerais.

São várias as formas pelas quais os cristais originados podem ser separados do líquido residual. Se a pressão comprime o local onde se formam os cristais, o líquido residual tende a escapar por pequenas fendas, enquanto que os cristais ficam no local da sua génese. Se os cristais são mais densos ou menos densos do que o líquido residual, eles deslocam-se para o fundo ou para o cimo da câmara magmática, respectivamente. Acumulam-se por ordem da sua formação e das suas densidades – diferenciação gravítica. As últimas fracções do magma, constituídas por água com voláteis e outras substâncias em solução constituem as soluções hidrotermais e podem preencher fendas das rochas, dando origem a filões.