Espectros de rochas ígneas

Em termos de classificação das rochas ígneas, existe uma tendência geral de que, quanto maior for o índice de cor (mais escura), menor será o teor de SiO2

As rochas ígneas surgem da solidificação do magma (Foto: Alunos Online)

De acordo com o teor de SiO2, as rochas ígneas são classificadas quimicamente em: ultrabásicas (SiO2 < 45%), básicas (45% < SiO2 < 52%), intermediárias (52% < SiO2 < 66%) e ácidas (SiO2 > 66%).

Essa classificação por teor de sílica é válida apenas para as rochas ígneas da série Ca-alcalina (a outra série é a toleítica, de caráter não alcalino).

Nesse sentido, basalto é uma rocha máfica e básica, e granito é uma rocha félsica e ácida.

Grosso modo, as rochas ultrabásicas, básicas, intermediárias e ácidas correspondem, respectivamente, às seguintes categorias de índices de cor (M): ultramáficas têm índice 70 < M < 100; máficas, 40 < M < 70; intermediárias, 20 < M < 40; e félsicas, 0 < M < 20.

Os minerais de cores claras têm composição principal de SiO2, Al2O3, Na2O e K2O e baixos teores de MgO e FeO – por exemplo, quartzo, feldspato alcalino, plagioclásio e feldspatoides.

Os minerais escuros são silicatos compostos principalmente de altos teores de MgO, FeO e Fe2O3 – por exemplo, olivina, ortopiroxênio, clinopiroxênio, hornblenda e biotita. Os minerais muito escuros, opacos, quimicamente são óxidos, sulfetos, e hidróxidos de metais pesados – magnetita, ilmenita e pirita são os exemplos mais comuns.

Imagem retirada do livro Reflectância dos materiais terrestres, Ed. Oficina de Textos (2019). Todos os direitos reservados.

Espectralmente, as reflectâncias das rochas ígneas em geral se ajustam a essas formas de classificação. Como mostra a Fig. 4.2, as rochas ígneas ácidas, intermediárias, básicas e ultrabásicas diferenciam-se relativamente bem entre si por meio de seus albedos, o que é em boa parte consequência da variação de seus índices de cor.

As rochas de composição ácida mais claras apresentam albedo mais alto e espectros com frequentes absorções de hidroxila e de água em 1.400 nm e 1.900 nm.

As rochas intermediárias e ultrabásicas têm albedo de nível médio de reflectância; as intermediárias possuem feições de absorção muito pouco intensas e por isso mais difíceis de detectar, e as ultrabásicas típicas mostram larga absorção em torno de 1.000 nm.

A ausência de bandas de água nas básicas, juntamente com o aumento de minerais opacos (magnetita), causa o mais baixo albedo dessas rochas.

Tudo a ver

Reflectância dos materiais terrestres apresenta ao longo de 10 capítulos os conceitos relativos aos mecanismos de interação da luz com a matéria, servindo de manual para a interpretação da reflectância dos materiais naturais.

Mineralogia Descritiva

Classificações dos Minerais

           

1- Classificação Sistemática em Categorias:

           

Com base na composição química, estrutura cristalina e em alguns aspectos físicos, os minerais podem ser classificados sistematicamente nas seguintes categorias: Espécie, Variedade, Classe, Grupo, Família, Série e Termo.

            Espécie é a categoria principal, que designa uma determinada composição química e uma estrutura cristalina específica.

            Exemplos:

Espécie	Composição química	Sistema Cristalino
Diamante	C	Isométrico
Coríndon	Al2O3	Hexagonal

Variedade é uma categoria subordinada à espécie e se refere a uma determinada característica ou aspecto apresentado pela espécie tais como cor, inclusões e/ou efeito ótico especial.

Exemplos:

Espécie	Característica	Denominação
Quartzo	Incolor	Hialino ou Cristal de rocha
	Violeta	Ametista
	Amarelo	Citrino
Berilo	Verde	Esmeralda
	Azul	Água marinha

Classe é a categoria na qual os minerais são agrupados com base na composição química, ou seja, com base no ânion ou grupo aniônico principal que está combinado com um ou mais metais na fórmula mínima do mineral. Os minerais constituídos por apenas um elemento químico formam uma classe.

Exemplos de Classes Minerais:

Elementos Nativos, Sulfetos, Óxidos, Halóides, Silicatos, Carbonatos e Sulfatos.

Grupo é uma categoria que inclui duas ou mais espécies que tem fórmulas químicas diferentes e estruturas cristalinas assemelhadas.

Exemplo:

Grupo das Granadas
Espécie	Composição química
Piropo	Mg3OAl2O3.3SiO2
Almandina	Fe3OAl2O3.3SiO2
Grossulária	Ca3OAl2O3.3SiO2

Família é uma categoria que inclui duas ou mais espécies que tem estruturas cristalinas diferentes e composições químicas semelhantes.

Exemplos:

Família	Espécie	Sistema Cristalino
Da Sílica (SiO2)	Quartzo	Hexagonal
	Tridimita	Ortorrômbico
	Cristobalita	Isométrico
Do Carbono ( C )	Diamante	Isométrico
	Grafita	Hexagonal

Série é uma categoria que representa uma quantidade variável, às vezes muito grande, de possibilidades de substituição de um ou mais átomos na composição química de um mineral, por outro ou outros átomos, de modo mais ou menos contínuo.

Exemplos:

Série	Átomos que se substituem
Dos Plagioclásios	Ca e Na
Da Columbita-tantalita	Nb e Ta

Termo é a categoria usada para designar qualquer um dos minerais de uma série.

Exemplos:

Termo	O que representa
Albita	Mineral da Série dos Plagioclásios mais rico em Na
Anortita	Mineral da Série dos Plagioclásios mais rico em Ca

                       

Além da Classificação sistemática em categorias, os minerais também podem ser classificados de acordo com a Origem, a Abundância nas Rochas e a Aplicação.

2- Classificação quanto a Origem:

Primários - formados durante os processos de formação das rochas.

            Ex.: quartzo, ortoclásio, biotita, calcita, diamante, etc.

Secundários - formados durante os processos de alteração das rochas.

            Ex.: argilo-minerais (caolinita, smectita, etc.), oxi-hidróxidos de Ferro (goethita,

            Limonita, etc.).

3- Classificação quanto a Abundância nas Rochas:

Essenciais - são os principais minerais formadores de rochas, que ocorrem nas rochas em concentrações superiores a 5%.

Ex.: feldspato, quartzo e mica em granitos, plagioclásios e piroxênios em gabros, calcita em calcários e mármores, quartzo em arenitos e quartzitos, etc.

Acessórios - são aqueles que ocorrem freqüentemente nas rochas, mas que raramente ultrapassam os 5%.

Ex.: zircão, apatita, ilmenita, titanita, etc.

4- Classificação quanto a Aplicação:

Minerais-minérios - utilizados para a produção de metais.

Ex.: hematita (Fe), Galena (Pb), Calcopirita (Cu), Pirolusita (Mn), etc.

 

Minerais Industriais - utilizados para diversas aplicações industriais, exceto para produção de metais, como gemas ou para ornamentação.

Ex.: serpentina, quartzo, caolinita, apatita, grafita, halita, etc.

 

Minerais Gemológicos - utilizados como gemas.

Ex.: quartzo, berilo, diamante, coríndon, turmalina, topázio, etc.

 

Minerais Ornamentais - utilizados para ornamentação.

Ex.: cristal de rocha e ametista (drusas e geodos), ágata, calcedônia, malaquita, etc.

 

Minerais Energéticos - utilizados para produção de energia.

Ex.: uraninita e torianita.

Sobre Rochas

A sílica (SiO₂) é abundante na maioria das rochas ígneas e representa 40 a 70% do seu peso total.

Formam uma série sistemática. Enquanto os minerais félsicos são ricos em sílica, os máficos são pobres.

Os adjetivos félsico (a partir de feldspato e sílica) e máfico (a partir de magnésio e férrico, do latim ferrum) são aplicados para minerais e para as rochas que têm alto teor desses minerais.

Os minerais máficos cristalizam-se em temperaturas mais altas – isto é, logo nos primeiros estágios de resfriamento de um magma do que os minerais félsicos.

Esfoliação esferoidal em basalto

O matacão se forma pelo intemperismo químico atuando ao longo de fraturas das rochas. Este intemperismo é mais ativo nas áreas onde duas ou mais fraturas se encontram, o que paulatinamente leva à produção de núcleos arredondados e não alterados (rocha sã) envoltos por rocha em vários níveis de alteração, que vão se soltando como as partes de uma cebola.

Processo de alteração intempérica desenvolvendo formas arredondadas concêntricas que se assemelham a cascas de cebolas, deixando, muitas vezes, blocos de rocha sã (boulders) perfeitamente arredondados no meio do solo autóctone ou da rocha parcialmente alterada.
A esfoliação esferoidal se dá em rochas maciças e relativamente isotrópicas (basaltos, granitos, gabros, grauvacas...) que são inicialmente mais atacadas nos cantos de blocos fraturados, evoluindo em etapas de intemperismo progressivo no subsolo para as formas arredondadas quando se formam as "camadas" de esfoliação variavelmente alteradas.
A erosão do solo nessas regiões com esfoliação esferoidal leva, frequentemente, a formação de espetaculares campos de boulders arredondados.

 

 

 

 

 

 

 

 

Este intemperismo se processa abaixo da superfície do solo, e os matacões são trazidos à superfície pela erosão do terreno. Em clima tropical onde é comum regolitos com até dezenas de metros de espessura, pode-se encontrar blocos de muitas toneladas totalmente imersas no solo.

Granito

Os minerais e as rochas félsicas tendem a ser de cor mais clara. O granito, uma das rochas ígneas intrusivas mais abundantes, contém cerca de 70% de sílica. Sua composição inclui quartzo e ortoclásio em abundância e quantidades mais baixas de plagioclásio. Esses minerais félsicos de coloração clara conferem ao granito uma cor rosada ou cinza. O granito também contém pequenas quantidades de micas.

ROCHAS MÁFICAS. As rochas máficas são ricas em piroxênios e olivinas. Esses minerais são relativamente pobres em sílica, mas ricos em magnésio e ferro, elementos que lhes conferem suas cores escuras características.

O basalto é a rocha ígnea mais abundante da crosta e está virtualmente presente sob todo o fundo marinho.

Metamórficas

A maioria das rochas metamórficas formou-se em profundidades entre 10 e 30 km, ou seja, entre as porções mediana e inferior da crosta. Somente mais tarde essas rochas serão exumadas, ou transportadas de volta à superfície terrestre, onde poderão ser expostas como afloramentos.

Pedra de calçadinha

Química e mineralogicamente, são calcários bastante puros cujo principal constituinte, o CaCO₃, oscila entre 95 e 99 % do total.