PetrologiaPetrologiagneagneagneagnea

Forma, Forma, AlojamentoAlojamento, , EstruturaoEstruturao e e AmbienteAmbiente de de ColocaoColocao de de CorposCorpos

Corpos extrusivosDerrames baslticosDepsitos piroclsticos

Corpos intrusivosDiques e SillsDiques anelares LaclitosLoplitosDiatremas

Forma, Forma, AlojamentoAlojamento, , EstruturaoEstruturao e e AmbienteAmbiente de de ColocaoColocao de de CorposCorpos

(Castro 1986; Petford et al. 1993;Rubin 1995; Petford 1996; Paterson& Vernon 1995; Weinber 1996)

DiatremasStocksBatlitos

Modelos para Ascenso e Colocao de MagmasStopingDiapirismo Baloneamento (ballooning)Diques

Fatores que controlam a geometria das intruses

OBJETIVOS

Identificar e reconhecer formas e estruturas magmticas

Diferenciar estruturas Intrusivas de Extrusivas

Entender como as formas e estruturas das rochas gneas so formadas

INTRODUO

Rocha gnea So rochas formadas pelo resfriamento e solidificao do magma

Rochas gneas intrusivas resfriamento e consolidao do magma no interior da crosta terrestre. Resfriamento com textura fanerticaterrestre. Resfriamento com textura fanertica

Rochas gneas extrusivas resfriadas e consolidadas na superfcie da crosta terrestre. Resfriamento rpido com textura fina e/ou afantica

Granite Rhyolite

Diorite Andesite

Gabbro Basalt

1 Corpos Extrusivos:

1.1 Derrames baslticos (flood basalts)= LIPs (Large Igneous Provinces)

Atingem a superfcie atravs de fissuras profundas

Tipo mais volumoso de rocha extrusiva.

Exemplos:

Oeste da ndia = ~ 500.000 km2 (espessura mdia de 600 m) Oeste da ndia = ~ 500.000 km2 (espessura mdia de 600 m)

Columbia River basalts (W EUA) = 200.000 km2 (at 1500 m espessura)

Snake River Plain (SE EUA) = 50.000 km2

Basaltos Tercirios da Provncia de Thulean = NE da Irlanda, Esccia, Islndia eGroenlndia

Basaltos da Bacia do Paran

Basaltos de cadeias Meso-Ocenicas (MORB)

Corpos ExtrusivosDerrames Basticos (flood basalts)

Atingem a superfcie atravs de fissuras profundas

Tipo mais volumoso de rocha extrusiva

Exemplos:Exemplos:

Basaltos da Bacia do ParanMORB

Corpos Extrusivos Depsitos Piroclsticos

Atividade explosiva associadas com magmas altamente viscosos

Expanso de bolhas de gases

Fluxo piroclsticos Ignimbritos (magmatismo flsico)Ignimbritos (magmatismo flsico)

Fluxo com alta elevada, percorre grande distncias (fragmentos bem selecionados, grande quantidade de cinzas, material fino)Brecha (magmatismo flsico e mfico)Fluxo com baixa velocidade, percorre pequenas distncias (fragmentos mal selecionados, grande quantidade de blocos e bombas angulosas)

Corpos Intrusivos

Nvel Crustal Raso

Nvel Crustal Mdio a Alto

Nvel Crustal RasoDiques (dikes)Subverticais

Cortam as estruturas da rocha encaixante

Discordantes

Ocorrem como corpos isolados ou como enxames de diques provindos de um grande corpo intrusivo em profundidade.

Nvel Crustal Raso

Diques Anelares (Ring Dikes) Formao de Diques Anelaresa subida do plutonprovocando fraturas;

b blocos cilndricos caemdentro do magma menosdentro do magma menosdenso, resultando em diqueanelares;

c viso de um dique anelar,aps eroso do nvel X-Y em b.

(a), (b), and (d) after Billings (1972), Structural Geology. Prentice-Hall, Inc. (c) after Compton (1985), Geology in the Field. Wiley.New York.

Mapa de Diques Anelares

Island of Mull, Scotland. After Bailey et al. (1924), Tertiary and post-tertiary geology of Mull, Loch Aline and Oban. Geol. Surv. Scot. Mull Memoir. Copyright British Geological Survey.

GRANITO REDENO

CRATON AMAZNICO

Nvel Crustal Raso

Soleiras (Sills)< 50m de espessura

Paralelos s estruturas das rochas hospedeiras

Concordantes

Nvel Crustal Raso

Laclitos (Laccolith)Intruses concordantes (forma de cogumelo)Profundidade: 2-3 km

Soerguimento e dobramento das rochas acima da intruso

Intruses concordantes (forma de taa)Formados por magmas baslticosBushvelt 66.000 Km2 Complexos Mfico-Ultramficos Acamadados

Loplitos (Lapolith)

Evoluo esquemtica de uma Caldeira de Subsidncia(Smith & Bailey 1968)

Caldeiras de subsidnciaQuando o magma intrude prximo superfcie, como acontece em muitas regies vulcnicas, grandes blocos crustais com formas cilndricas podem ruir e afundar dentro da cmara magmtica, produzindo uma caldeira.

Nvel Crustal Raso

a Formao de erupes e desenvolvimento e fraturas anelares.

b Subsidncia, colapso da caldeira e colocao de diques anelares.

c - Eroso

produzindo uma caldeira.

Evoluo esquemtica de uma caldeira de subsidncia

Provveis caldeiras, Provncia Aurfera do Tapajs

Juliani et al . 2005

Nvel Mdio a Alto

Diatrema (Necks, Pipes)Forma de funil

Kimberlito

Fragmentos de rocha mantlica e rochas crustais

Rpida ascensoTransporte turbulentoTransporte turbulento

Nvel Mdio a Alto

Stock

Corpo plutnico com rea < 100 km2

Fortemente discordantes

Forma circular e elptica com contatos verticais

Batlito (Batolith) Corpo plutnico com extenso > 100 km2

Extende-se a grandes profundidades

Epizonais, Mesozonais, Catazonais

CaractersticasCaractersticas geraisgerais dede plutonsplutons nana epizona,epizona,mesozonamesozona ee catazonacatazona (Buddington(Buddington 19591959,, GeolGeol.. SocSoc..AmerAmer.. BullBull..,, 7070,, 671671--747747))..

Plutons de Epizona (1-6 km)Discordantes com as encaixantes;Plutons de composio heterognea com umasrie de colocaes sucessivas;Plutons isotrpicos, sem lineao e foliao, comexcesso da borda;Bordas de resfriamentoEnclaves angulosos sugerindo alto contraste detemperatura e viscosidade entre o pluton e as suasencaixantes;Aurolas de metamorfis de contato;

Plutons de Mesazona (6-12 km)

Profundidade de Cristalizao

Estrutura planar, principalmente na zona de borda, subvertical, sugerindo um fluxo ascendente demagma;Aurolas de metamorfis de contato;Ausncia de borda resfriamento;

Plutons de Catazona (>12 km)Colocao em rochas a T > 450C, facies anfibolitoou maior;Foliao bem desenvolvida;So domos, camadas concordantes e sintectnicos;Enclaves discides sugerindo baixo contraste detemperatura e viscosidade entre o pluton e as suasencaixantes;

Bloco Diagrama Esquemtico Com Alguns Corpos Intrusivos

Modelos para Ascenso e Colocao de Magmas

STOPING

Invaso do magma ao longo das fraturas darocha encaixante (ampliao do stress); Blocos da rocha encaixante envoltos pelomagma, e posterior subsidncia dos mesmosdentro da cmara magmtica;Ascenso do magma ocupando os espaosvazios deixados pelos xenlitos;

DIAPIRISMO

Corpos fludos de baixa densidade colocados em um meio fludo de maior densidadeascendem com formas subesfricas;

Raefsky 1985

DIAPIRISMOPluton Ardara (Paterson & Vernon 1995)

Intruses de forma circular com paredes verticais;

Intruso forada que deforma fortemente as rochas encaixantes;

No apresentam foliao em sua poro central;

Torna-se mais foliado em direo ao contato com rocha encaixante;

A foliao e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo;

A rocha encaixante extremamente deformada paralelamente intruso.

Tpico dos nveis dcteis da crosta terrestre

Dipiro x Stoping

Bromley and Holl 1986

Baloneamento (Ballooning;expanso da cmara magmtica)

Baloneamento (Ballooning; expanso da cmara magmtica)

Pluton Cannibal Creek (Paterson & Vernon 1995)Expanso in situ, no local de colocao;

Intruso forada que deforma fortemente as rochas encaixantes;

Foliao distribuda esfericamente, indicando que o corpo se expandiu em todas as direes;

Torna-se mais foliado em direo ao Torna-se mais foliado em direo ao contato com rocha encaixante;

A foliao e os enclaves tendem a serem paralelos ao contato do corpo;

A rocha encaixante extremamente deformada paralelamente intruso e com as estruturas rotacionadas.

Efeitos de intruses nas rochas encaixantes

Diques Granticos

Alternativa para ascenso de magma grantico em uma crosta rgidagrantico em uma crosta rgida

Colocao Associada com Estruturas Tectnicas (Zonas de falha e cisalhamento)

Falhas NormaisZonas de Cisalhamento

Bromley and Holl 1986Bromley and Holl 1986

Fatores Controladores da Geometria das IntrusesViscosidade do Magma

Comportamento da Rocha Encaixante

Contraste de Viscosidade entre a Rocha Encaixante e o Magma

Contedo de H2O e CO2 no Magma

Geological Map of the Rio Maria Granite-Greenstone Terrane(modified from Almeida (2005)

Redeno Granite Jamon Granite

Field Relationships

Angular xenoliths

Gr. MusaGDrm

a

Musa Granite Bannach Granite

Angular xenoliths high viscosity contrast

Perspective views of the Redeno and Bannach plutons

Perspective views of theRedeno pluton

REDENO PLUTON ( depth of ~ 6 km)

Three-Dimensional Geometry

Lateral extent largerthan the vertical one(25 x 6 km) outlining asheeted-like geometry(laccolith shape)

BANNACH PLUTON ( depth of ~ 2.2 km)

Sheeted geometry: northern part (20 x 2.2 km)

Perspective views of theBannach pluton

Three-Dimensional Geometry

origin of the pluton by multiple sequentialintrusions, evolving from north to south.

Modified from Vigneresse (2005)

The relation between the length/width (L/W) and width/thickness (W/T) ratiosclearly separate wedge-shaped plutons from flat-floored ones, and reflect the controlof regional tectonics on emplacement mechanisms and pluton shape

rapakivi granites are characterized by a very large width/thickness (W/T) ratio,whereas length/width (L/W) ratios ~1 reflect a quasi-square shape at the upper contact

Sampling

Measurements of AMSSusceptibility meter Kappabridge KLY-3Laboratrio de Geofsica Prof. Helmo RandDepartamento de Engenharia de Minas/UFPE

Sampling 127 stations on different faciesat least three drill core samples per station723 specimens (2.2 cm)

Kappabridge KLY-3

AMS Directional DataMagnetic Fabric Trajectories

Magnetic fabric and Emplacement ModelThree stages are proposed forconstruction of the Redeno pluton,which reconcile the tabular shape ofthe intrusion with the occurrence ofsteep magnetic foliations and normalzoning:(1) ascent of magmas in vertical, northwest-striking feeder dikes and accommodation bytranslation along east-west-striking regionaltranslation along east-west-striking regionalfoliation planes;

(2) switch from upward flow to lateralspread of magma with space for injection ofsuccessive magma pulses created by floorsubsidence;

(3) in situ inflation of the magma chamberin response to the central intrusion of latefacies, accompanied by evacuation ofresident magmas through ring fractures.

Regional Context of Pluton Emplacement

Modified from Rm and Haapala (1996)