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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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
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• 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
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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
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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.
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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.
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Rochas magmáticas - Resumo
Temperatura de cristalização
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