SÉRIES MAGMÁTICAS VULCÂNICAS

PetrologiaPetrologiaPetrologiaPetrologiagneagneagneagnea

SRIES MAGMTICASSRIES MAGMTICASSRIES MAGMTICASSRIES MAGMTICAS

Sries Magmticas

So manifestaes vulcano-plutnicasque ocorrem no espao (tem distribuiomundial) e no tempo (existncia de sriesmundial) e no tempo (existncia de sriesmagmticas idnticas com diferentesidades geolgicas) com caractersticasmineralgicas qumicas e tendnciasmineralgicas, qumicas e tendnciasevolutivas bem definidas.

Devido s suas caracterstcas mineralgicas, qumicas e evolutivas bem definidas , asdiferentes sries ocupam posies distintas em alguns diagramas:

NO CONFUNDIR SRIES MAGMTICAS COM A CLASSIFICAO DE NO CONFUNDIR SRIES MAGMTICAS COM A CLASSIFICAO DE ROCHAS DE STRECKEISEN (1967)!!!ROCHAS DE STRECKEISEN (1967)!!!

Q

CLASSIFICAO DE ROCHAS DE

9090

ROCHAS DE STRECKEISEN (1967):STRECKEISEN (1967): 6060

Riolito D it

- CAMPOS NATURAIS;-NENHUMA RELAO GENTICA ENTRE AS

lcali-fds.-qz- traquito

2020quartzotraquito

Riolito Dacito

quartzolatitoGENTICA ENTRE AS

ROCHASlcali-fds.-

traquito

Foidtraquito

5

10 35 65

Foid latito

90

10

5

10

A P

traquito

Traquito Latito

latito

Foid

BasaltoAndesito basltico

Andesito

SRIES MAGMTICAS:

lcali-fds.-traquito Fonolito

tefrtico

Basanito fonolticoOlivina>10%

Basanito (olivina>10%)Tefrito (olivina

Sries MagmticasSrie de rochas vulcnicas Srie de rochas vulcnicas (I i d B 1971)(I i d B 1971)(Irvine and Baragar 1971) (Irvine and Baragar 1971) --Classificao descritiva e relao gentica entre as rochasClassificao descritiva e relao gentica entre as rochas g g

Srie de granitides (Lameyre Srie de granitides (Lameyre & B 1982)& B 1982)& Bowen 1982) & Bowen 1982) -- Classificao descritiva e Classificao descritiva e relao gentica entre as rochasrelao gentica entre as rochasrelao gentica entre as rochasrelao gentica entre as rochas

Tipologia de granitidesTipologia de granitidesTipologia de granitides Tipologia de granitides Classificao gentica (FONTES DOS GRANITIDES)Classificao gentica (FONTES DOS GRANITIDES)

SRIES DE ROCHAS VULCNICAS (Irvine & Baragar, 1971) Origem da classificao: Canad (Subcomit de vulcanologia)

2500 anlises de rochas vulcnicas de diferentes localidades e

ambientes, porm limitadas ao Pr-Cambriano e Cenozico;

OBJETIVO Dar uma definio qumica para rochas convencionais, as quais foram

definidas originalmente com base na mineralogiadefinidas originalmente com base na mineralogia.

CONCEPOMineralogia + Mineralogia Normativa + Qumica + Grupos de rochas

CAMPOS COMPOSICIONAIS

Representatividade Limites Naturais

LIMITAES Dificuldade em representar sistemas qumicos complexos em grficos.

Ateno s alteraes: lcalis

CLASSIFICAO

1. Rochas Subalcalinas

Basaltos Toleticos Basaltos Clcico-AlcalinosBasaltos Clcico Alcalinos

2. Rochas Alcalinas

lcali-Olivina Basaltos (= lcali basaltos) Basaltos Nefelnicos, Leucticos e AnalcticosBasaltos Nefelnicos, Leucticos e Analcticos

3. Rochas Peralcalinas (pouco freqentes)

Esquema de classificao para rochas vulcnicas comuns (Irvine & Baragar 1971)

Rochas Subalcalinas Rochas AlcalinasSrie Tholetica Srie lcali-olivina basaltos

(Irvine & Baragar 1971)

Srie Tholetica Srie lcali olivina basaltosRochas nefelnicas

leucticas e analcticasSrie Ca-alcalina

Picrito basaltoslcali-picrito

basaltosAnkaramitos

Nefelinito

Ol tholetos

Tholeititos

Basaltos comalto Al

lcali-olivina basaltos

Basanitos

Srie-Na Srie-K

Melilita-Nefelinito

Analcititoo o

Qz-tholetos

Andes tholet.

Icelanditos

Andesitos comalto Al

Andesitos

Srie Na Srie-KHawaiito

Ne-Hawaiito

Traquibasalto

Leuc-traquibas. Leucitito

Wyomingito

Rochas

Icelanditos Dacitos

Riolitos

Mugearito

Ne-mugearito

Benmorito

Tristanito

Leuc-tristanito

PeralcalinasNe-benmorito

TraquitoFonolito

Traquito rico K

Leuc-fonolitoPanteleritos

ComenditosFonolito

SRIES ALCALINASSRIES ALCALINASSRIES ALCALINAS SRIES ALCALINAS

vs SUBALCALINASvs SUBALCALINAS

Sutes do Hawai20 20

Sutes Alcalinas

Diagrama (NaDiagrama (Na22O+KO+K22O) x SiOO) x SiO22 (% em peso)(% em peso)SRIES ALCALINAS vs SUBALCALINASSRIES ALCALINAS vs SUBALCALINAS

o alca

lino

Sutes do Hawai

M d ld (1968)

O

+

K

O

2

2 + NefelnicasAlcalinasTholeticas

12

16

+

Tristo

O

+

K

O

2

2

12

16

Sutes Alcalinas

+

+

+ ++++

St Helena

TahitiGough

Camp

o alca

lino

+++++++ bal

calin

oCa

mpo a Macdonald (1968)

N

a

8

12

N

a

8

12 +

++++++

++

++

++++

++++

++++++

po su

balca

lino

Ca

++

+++ +++ ++

Camp

o sub

a

SiO400

60 70 80

4

500

4

SiO40 50 60 70 80

+ +++ Campo

Irvine & Baragar (1971)

SiO240 60 70 8050 SiO2

40 50 60 70 80

Sutes Tholeticas

O

20

O

20+ Cascades

Sutes Ca-alcalinas

Calcico-alcalinas ou Toleticas

Columbia River+

a

O

+

K

O

2

2

12

16Meso-atlnticoThingmulii

N

a

O

+

K

O

2

2

12

16+

AleutiansCascades

calin

oino

++++

N

4

8 +++++++

+

+

N

4

8 ++ ++ ++

+++ +++

++ +

+++

++

+ +

++

++

+++

+++

ubalc

alinoC

ampo

alca

balca

linoCa

mpo a

lcalin

SiO240

050 60 70 80

4++

SiO240 50 60 70 80

4+

+++

Camp

o sub

Camp

o sub

a

DiagramaDiagrama AlclisAlclis vsvs SilcaparaSilcapara as as rochasrochas vulcnicasvulcnicas do do HawaHawaNotaNota--se a se a divisodiviso de de doisdois gruposgrupos: : SubalcalinoSubalcalino e e AlcalinoAlcalino

SRIES ALCALINAS vs SUBALCALINASSRIES ALCALINAS vs SUBALCALINAS

Diagrama (NaDiagrama (Na22O+KO+K22O) x SiOO) x SiO22 (% em peso)(% em peso)SRIES ALCALINAS vs SUBALCALINASSRIES ALCALINAS vs SUBALCALINAS

F onolito

15

13e

s

o

)

Traquito

Foidito

11

9O(

%

p

Tefrifonolito

F onotefrito

Traquito

Traquidacitoi

Alcalino9

7

O

+

K

2

2

F onotefrito

TefritoBasanito

RiolitoTraqui-andesito

Traqui-

Traqui-andesitobasltico

5

N

a

3

Dacito

BasaltoPicro

Andesito

Andesitobasltico

qbasalto

Subalcalino1

Campo suba lca lino/a lca lino 2 Irvine & Baragar (1971)

37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77

SiO (% peso)2

P icrobasalto

Subalcalino

Ultram sicas M sicas Interm edirias F lsicas45 52 63

Subdivises Traquibasalto Traquiandesito Traquiandesito basltico

Na O - 2.0 K O havaiito mugearito benmoreito

Na O - 2.0 < K O traquibasalto-K shoshonito latito

2 2

2 2

b s co

TETRAEDRO DOS BASALTOSTETRAEDRO DOS BASALTOSSRIES ALCALINAS vs SUBALCALINASSRIES ALCALINAS vs SUBALCALINAS

Cpx (augita, diopsdio)

domnio dos lcali basaltos, nefelinitos, basanitos (subsaturados em SiO2)

Plano crtico de saturao em SiO2( 2)

Domnio dos Qz-tholetos(Supersaturados em SiO2)

RochasRochas RochasRochas

Pl

Rochas Rochas AlcalinasAlcalinas

Rochas Rochas SubalcalinasSubalcalinas

Pl QzNe

Opx (Hyperstnio Henstatita)Opx (Hyperstnio, Henstatita)

Plano crtico de subsaturao em SiO2

Ol Domnio dos Ol-tholetos(Saturados em SiO2)

SRIESSRIES CLCICOSRIES SRIES CLCICO-

ALCALINAS vsALCALINAS vs

TOLETICAS

F F

Diagrama AFMDiagrama AFM A= NaA= Na22O+KO+K22OOF= FeO+0 8998 FeF= FeO+0 8998 Fe OO

SRIES CLCICOSRIES CLCICO--ALCALINAS vs TOLETICASALCALINAS vs TOLETICAS

F F

Sutes Tholeticas

F= FeO+0,8998 FeF= FeO+0,8998 Fe22OO33M= MgOM= MgO

+

++

+++++++++++

+++

+++++

+

+

AThingmuli

MHawai

A M

Meso-atlnticaColumbia river

A M A M

F F

Sutes Ca-alcalinas

+++++ ++++ +

+

+++

+++++

+

+ + +

+++ + +

++++++

+ +

+++ +++++

+ + ++

++

++

+

A M

++ ++

CascadeAleutiansParicutim

A M

DiagramaDiagrama AFM:AFM: SubdividindoSubdividindo a a sriesrie subalcalinasubalcalina emem sreissreis toleticatoletica eecalciocalcio alcalinoalcalino


calciocalcio--alcalinoalcalino..

AFM diagram showing the distinction between selectedtholeiitic rocks from Iceland, the Mid-Atlantic Ridge, theColumbia River Basalts, and Hawaii (solid circles) plusthe calc-alkaline rocks of the Cascade volcanics (opencircles). From Irving and Baragar (1971). After Irvineand Baragar (1971). Can. J. Earth Sci., 8, 523-548.

Summary of the differences between Calc-alkaline and Tholeiitic fractionation trends


Calc-alkaline volcanic suites are characterized bydecreasing Fe and increasing Al with decreasingMg, in the range from basalt to andesite, while Sirises relatively rapidly with fractionation Ti isrises relatively rapidly with fractionation. Ti istypically low (< 1.2 wt.% TiO2) and remainsrelatively constant and then decreases slowly withincreasing Si. The magmas of calc-alkaline suitesg gare also characterized by relatively high oxidationstates compared to the tholeiitic basalts of MORBor OIB suites.

Tholeiitic volcanic suites are characterized byincreasing Fe and decreasing Al with decreasingMg in the range from basalt to andesite, while Sii i l l i h f i i hrises quite slowly with fractionation. These

differences are greatest at the boundary betweenbasalt and andesite (SiO2 = 55 wt.%), wheretholeiitic andesites typically have Al2O3 contenttholeiitic andesites typically have Al2O3 contentless than 15%, in contrast to the higher Al2O3contents of calc-alkaline andesites. Ti firstincreases by a factor of 2 or more and thendecreases rapidly with increasing Si in the range50 to 55 wt.% SiO2.

Aleutians26

Diagrama AlDiagrama Al22OO33 vs Plagioclsio normativovs Plagioclsio normativoSRIES CLCICOSRIES CLCICO--ALCALINAS vs TOLETICASALCALINAS vs TOLETICAS

ParicutimCampo Ca-alcalinoAl

O

2

3 22

18

Campo th

14

10

Basaltos e andesitos clcicoBasaltos e andesitos clcico--alcalinos: 16alcalinos: 16--20% de Al20% de Al22OO33 po tholetico

10

6100 80 60 40 20 0

alcalinos: 16alcalinos: 16 20% de Al20% de Al22OO33

Basaltos toleticos: 12Basaltos toleticos: 12 16% de Al16% de Al OO Composio Normativa do Plagioclsio+ Cascade

26

Tholetos

3 22

Basaltos toleticos: 12Basaltos toleticos: 12--16% de Al16% de Al22OO33

+ ++++

++++

+

++

+ ++++

++ + +++++ ++

++

++++

+

++++

+ ++++

++++

++

++ ++++ +++++++++

+

+

Tholetos Hawaianos

A

l

O

2

3 22

18

++ +++++

+++++ ++ ++++

+++++ ++

+++

++ +++

++ ++++ +++++

++

+++

+14

10

6100 80 60 40 20 0

Composio Normativa do Plagioclsio

Diagrama FeODiagrama FeOtt/MgO vs SiO/MgO vs SiO22SRIES CLCICOSRIES CLCICO--ALCALINAS vs TOLETICASALCALINAS vs TOLETICAS

Rochas reduzidasgg tt gg 22

Rochas oxidadas

Diagrama K2O vs SiO2Diagrama K2O vs SiO2SRIES CLCICOSRIES CLCICO--ALCALINAS vs TOLETICASALCALINAS vs TOLETICAS

K2O is an important discriminator 3 sub-seriesgg

Figure 16-4. The three andesite series of Gill (1981) Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer-Verlag. Contours represent the concentration ofrepresent the concentration of 2500 analyses of andesites stored in the large data file RKOC76 (Carnegie Institute of Washington).


Figure 16-6 a K O-SiO diagram distinguishing high-K medium-K and low-K series Large squares = high-K stars =Figure 16-6. a. K2O-SiO2 diagram distinguishing high-K, medium-K and low-K series. Large squares = high-K, stars = med.-K, diamonds = low-K series from Table 16-2. Smaller symbols are identified in the caption. Differentiation within a series (presumably dominated by fractional crystallization) is indicated by the arrow. Different primary magmas (to the left) are distinguished by vertical variations in K2O at low SiO2. After Gill, 1981, Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer-Verlag.

Tholeiitic vs. Calc-alkaline differentiationSRIES CLCICOSRIES CLCICO--ALCALINAS vs TOLETICASALCALINAS vs TOLETICAS

Figure 16Figure 16--6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

SUBDIVISES DAS PRINCIPAIS SRIES MAGMTICAS

Toletica Picrito basaltos toleticos: grandes cristais de Ol; Ol normativa > 25%;

Olivina toletos

Toletos No podem ser separados quimicamente

Quartzo toletos R h Q ti Quartzo toletos

Andesitos toleticos: possuem mais Fe e Pl mais sdico que andesitos

Rochas com Qz normativo

clcico-alcalinos.

Clcico-Alcalinas ndice de cor normativa x Composio normativa do Plagioclsio

Ol O C Mt Il HOl + Opx + Cpx + Mt + Il + Hm

Separa basaltos subalcalinos de Andesitos, Dacitos e Riolitos.

Diagrama An Ab OrDiagrama An Ab Or

Separa grupos pobres em K e ricos em K

SRIESSRIES ALCALINASSRIES SRIES ALCALINAS

Diagrama AnDiagrama An AbAb OrOrSRIES ALCALINASSRIES ALCALINAS

AnDiagrama AnDiagrama An--AbAb--OrOr

+HawaiSta. Helena

An

G h

+ Sta e e a

+ GoughTristo+

+ +

++++++

Ab Or

++

+

++++

++++

Ab OrSrie Sdica

Ab OrSrie Potssica

lcali-Olivina Basaltos Diagrama An Ab Org

Separa a Srie Sdica da Srie Potssica:

Srie Sdica picrito basaltos alcalinos

(Hawaiita, mugearito, benmorito, traquito)

Srie Potssica Ankaramitos

(Traquibasalto, tristanito, traquitos)( q , , q )

Nomes Particulares

Ankaramitos: ricos em fenocristais de augita; 20% de Cpx normativo;

Fonolitos: traquitos com nefelina;

Basanito: lcali basalto com > 5% de Ne normativa e com Ne modalBasanito: lcali basalto com > 5% de Ne normativa e com Ne modal.

SumrioSumrioSubalcalinos X Alcalinos

(Na2O+K2O) X SiO2Cpx Ol Ne Qz

Cpx Ol Opx (Chayes, 1965, 1966)

Clcico-Alcalinos X Toleticos

AFM

Composio Normativa do Pl X Al2O3FeOt/MgO vs SiO2

K2O vs SiO2

Srie Toletica Basaltos subalcalinos

Opx na Norma

Podem ter quartzo modal (intercrescimento granofrico)

Pigeonita (Cpx) modal; podem ocorrer Opx e Ol Pigeonita (Cpx) modal; podem ocorrer Opx e Ol

Termos mficos a flsicos

Enriquecimento em Fe com a diferenciaoq

Baixo K2O; cresce com a diferenciao

Baixa razo (Na2O+K2O)/SiO2 Baixo Al2O3 (12 a 16%)

Tipos:

1 Normais: pobres em elementos incompatveis (Rb Sr Ba Zr Y TR)1. Normais: pobres em elementos incompatveis (Rb, Sr, Ba, Zr, Y, TR)

2. Enriquecidos: ricos em elementos incompatveis

3. Transicionais: intermedirios aos anteriores

Grandes plats baslticos do mundo (ex. Columbia River, Paran),

fundos ocenicos, ilhas ocenicas, componentes de greenstone-

belts Arqueanos.

Srie Clcico-Alcalina Subalcalino

Basaltos a riolitos

Alto Al2O3 (16 a 20%)

Baixo TiO2 e P2O

(Na2O+K2O) > que em Toletos

Tipos:Tipos:

baixo, mdio e alto-K

Trend retilneo no diagrama AFM, sem enriquecimento em Fe com a g , q

diferenciao

Os teores de elementos incompatveis so mais elevados do que os

de Toletos

Ocorrncia freqente de Hiperstnio modal

Freqentes nas regies circum Pacficas sendo representados por Freqentes nas regies circum-Pacficas, sendo representados por

basaltos-andesitos-dacitos-riolitos.

Comuns tambm em greenstone-belts Arqueanos e arcos de ilhasg q

Srie Alcalina Na2O e K2O elevados2 2 Peralcalinos (Na2O+K2O) mol > (Al2O3) mol

Subsaturadas em SiO2; Ol como fenocristal

Tipos:

sdico e potssico

Anfiblios sdicos nas rochas mais evoludas Anfiblios sdicos nas rochas mais evoludas

Nefelina em basanitos-fonolitos

Lavas ultra-potssicas: leucita basanitos, leucititosp ,

Minerais ricos em TiO2; Al2O3 inferior ao das outras sries

Teores altos de MgO, Ba, Nb, Zr, Ta, Y, Rb, Ni, Cr e TR

lcali-olivina basaltos: pequenos vulces de ilhas ocenicas e partes

internas de arcos de ilhas. Ocorrncias menores de plats

continentais; pequenos vulces associados a riftscontinentais; pequenos vulces associados a rifts.

SRIES GRANITIDESSRIES GRANITIDES

A & O (1982)LAMEYRE & BOWDEN (1982)

AS SRIES GRANITIDES

LAMEYRE & BOWDEN (1982), utilizando uma grandequantidade de anlises modais de rochas granticas

disponveis na literatura definiram no diagrama QAPdisponveis na literatura definiram, no diagrama QAP,

vrias associaes ou sries magmticas com seus

respectivos trends. A principal vantagem desta classificao

a de fundamentar-se na composio mineralgica real da

rocha Foram definidos sete domnios ocupados pelas sriesrocha. Foram definidos sete domnios ocupados pelas sries

magmticas com caractersticas prprias, tpicas de

diferentes ambientes geotectnicos.

Domnio 1- Granitides Toleticos (ou Plagiogranitos Ocenicos, de Coleman & Peterman, 1975; ou ainda, Trondhjemitos, de Barker, 1979). So granitos desprovidos de K-feldspato e com composies correspondentes ao euttico Qz-Ab. p p Q

GRANITIDES TOLETICOS

Domnios 2, 3 e 4 - Formam as sries Clcico-Alcalinas, com seus diferentes trendscomposicionais relacionados aos ambientes orognicos.(2)- Srie clcico-alcalina Trondhjemtica (baixo-K K2O>2%) Apresenta(2) Srie clcico alcalina Trondhjemtica (baixo K, K2O>2%). Apresentacaractersticas marcadas pelo fracionamento da Hb, seguida pela Bt e Pl.(3)- Srie clcico-alcalina Granodiortica (mdio K), com teores normais de K2O.(4) Srie clcico alcalina Monzontica (alto K) tambm denominada de(4)- Srie clcico-alcalina Monzontica (alto K). tambm denominada deSubalcalina e apresenta similaridades composicionais com as vulcnicasShoshonticas. caracterizada pela sequncia gabros-monzogabros (ou

di i ) i i imonzodioritos)-monzonitos-quartzo monzonitos-monzogranitos.

GRANITIDES CALCICO-ALCALINOS

GRANITIDES CALCICO-ALCALINOS

Domnios 5 e 6 - Pertencem serie de granitos alcalinos. As composies das rochasvariam de gabros at sienitos. Uma das cacactersticas desta srie a pequenaproporo de tipos intermedirios

proporo de tipos intermedirios.(5)- Corresponde aos granitos aluminosos potssicos de provncias alcalinas.(6)- Pertence aos granitos peralcalinos.

GRANITIDES ALCALINOS

Magmatismo bimodalbimodal

Domnio 7- Pertence aos granitos ou mobilizados crustais.So leucogranitos tidos comoformados a partir da fuso parcial de material crustal, com grande envolvimento demetassedimentos. So rochas caracterizadas pela ausncia de enclaves bsicos, pobres emp pminerais ferromagnesianos e Ca. Apresentam abundantes enclaves metassedimentares, mineraisaluminosos como, granada, muscovita, cordierita, silimanita. So rochas denominadasgenericamente de leucogranitos peraluminosos.

GRANITOS CRUSTAIS

MINERALIZAES ASSOCIADAS

As diferentes sries granticas tambm podem fornecer informaes importantes acercadas mineralizaes associadas. Por exemplo, os depsitos de sulfeto macio esto relacionadoss sries toleticas e trondhjemticas. Depsitos de Cu e Mo so comuns nas sriesgranodiortica e monzontica, com esta ltima mostrando enriquecimento tambm em U e Th.As sries alcalinas podem conter mineralizaes em Th, REE, Y, Zr, Mo. Os mobilizadosgranticos apresentam concentraes econmicas de U, Sn, Nb, Ta, Be, Li, etc.

QUAIS SO OS AMBIENTES QUAIS SO OS AMBIENTES

GEOTECTNICOS QUE AS GEOTECTNICOS QUE AS

SRIES MAGMTICAS SRIES MAGMTICAS

OCORREM?OCORREM?OCORREM? OCORREM?

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SÉRIES MAGMÁTICAS VULCÂNICAS