Geodinamica interna;magma sua composição

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Introdução


No planeta terra, as forcas geodinâmicas externas e internas interagem para produzir  distintas topografias.
A interação da litosfera móvel terrestre com os fluidos da atmosfera e hidrosfera, guia a formação de uma variada paisagem, única no sistema solar. Nessa condição, as forcas exógenas e endógenas derivadas de diferentes fontes de energia modelam a superfície do planeta, numa constante busca de equilíbrio que já monta mais de quarto bilhões de anoas.
Face a sua peculiaridade geodinâmica em termos de planetologia comparativa, o planeta terra  é o que apresenta as mais variedades formas de relevo e desníveis topográficos conhecidos, tornando seus estudos geomorfológicos fascinantes e intimamente ajustados a sua evolução geológica.
Se apenas os agentes externos atuassem sobre a sua superfície solidada, caso inexistisse uma dinâmica interna, ter-se-ia o planeta coberto por único oceano cuja profundidade deveria ser aproximadamente 2,6Km. Na realidade, os oceanos cobrem 71% da superfície do mundo, de tal forma  que a profundidade é contudo, muito irregular, sendo a maior, de 11.033m na fossa Challenger, nas Marianas a sudoeste do pacifico.
Grande parte da topologia terrestre é o resultado de processos de diferenciação que produzem crosta oceânica e continental respectivamente, sendo mais de 65% da superfície solida da terra formada por crosta oceânica com idade inferiores a 200 milhões de anos.
Por outro lado, o relevo não é criado instantaneamente, e tampouco suas variações dimensionais são constantes. Milhões de anos são necessários para que as montanhas sejam erguidas ao passo que em poucos minutos se formam marcas de ondas na areia da praia. Da mesma forma, a magnitude espacial dos principais componentes do relevo terrestre varia significativamente em escala segundo suas dimensões, estando os representativos associados aos fenómenos endógenos.














1. Processos Geodinâmicos Internos


1.1. Natureza e Características


Os processos geológicos que agem no interior da Terra e, portanto, dependem da energia do seu interior para o desenvolvimento, são denominados processos endogenéticos ou geodinâmicos internos.
A movimentação de matéria do interior para o exterior do planeta e vice-versa é contínua e constitui o ciclo das rochas, onde massas rochosas impulsionadas para a superfície acentuam o relevo e impedem o aplainamento generalizado produzido pelas força exógenas.
Os processos geodinâmicos internos, que envolvem movimentos e transformações químicas e físicas da matéria existente dentro do planeta, serão examinados sob três aspectos: o magmático, que trata do magma, sua formação e movimentação no interior e exterior  da crosta; o metamórfico, das transformações mineralógicas e estruturais de rochas preexistentes, no interior da crosta; e o tectônico, dos diversos tipos de esforços internos, que as rochas são submetidas, isso é, da deformação da crosta terrestre e resultados estruturais característicos, como, por exemplo, as montanhas.
Relacionam-se então à geodinâmica interna, os fenômenos magmáticos vulcânicos e plutônicos, os terremotos, os dobramentos, os falhamentos, a orogênese e a epirogénese, a deriva continental e a tectônica de placas.

1.2. Origem e Transferência de Calor Interno


À exceção do calor recebido do Sol, o fluxo de calor do interior é a mais importante fonte de energia terrestre. Cercada 2 x 1010 calorias de energia, por ano, atingem a superfície, proveniente das profundezas do planeta. Ela é mil vezes maior do que a energia requerida para erguer 1cm as Montanhas Rochosas e representa 10 vezes toda aquela já usada pelo homem.
Por isso, à medida que penetramos a crosta, há incremento contínuo de temperatura, cuja média é de 1° C a cada 33m dependendo da região.
Uma vez reconhecida no interior do planeta a presença dessa energia pela qual os fenômenos endógenos são acionados, o questionamento é imediato: de onde provém e como é transferida na Terra? Tendo em vista que o curso evolutivo inicial da Terra foi semelhante a dos demais planetas interiores, o processo de acresção planetária se constituiu em importante fator de aquecimento do protoplaneta, gerando temperaturas iniciais próximas a 1.000°C. Entretanto, são a radioatividade e a conversão de energia gravitacional em térmica, com a formação do núcleo há mais de quatro bilhões de anos, as principais fontes do calor interno. Alguma energia calorífica, derivada dos processos iniciais de formação da Terra, restou, em parte, porque as temperaturas internas são mantidas pelas transformações radioativas de isótopos instáveis.
Não considerando os radioelementos de vida curta, presentes nos primórdios da história do planeta, o calor produzido pela desintegração do urânio 238 e 235, do tório 232 e do potássio 40 é responsável pela manutenção de uma dinâmica interna até os presentes dias. A radioatividade liberta calor que, por sua vez, se transforma em trabalho, gerando forças que movimentam placas litosféricas e erguem imensas cordilheiras.
Já que as rochas são péssimas condutoras de calor, e a geofísica indica a presença de matéria capaz de fluir sob extremas condições de temperatura e pressão no interior do planeta (manto e núcleo), o transporte de calor é feito por convecção. Sendo o manto convectivo sem condições de armazenar grande quantidade de calor por períodos tão longos, temos de admitir que o núcleo é uma importante fonte de calor (± 6.000° C), transmitindo-o para alitosfera, na forma de células convectivas" ou plumas térmicas, através do manto. Esse, por sua vez, acha-se empobrecido de elementos radioativos em sua porção superior, pois, depletados geoquimicamente, enriquecem a crosta continental em diferentes episódios magmáticos. Tem-se, com esse modelo, o núcleo influenciando a circulação de matéria, no manto inferior e superior e, consequentemente, promovendo a tectônica de placas.

1.3. Estrutura Interna da Terra


A maior parte do conhecimento do interior do planeta é fornecida através de estudos geofísicos, principalmente, com o auxílio da sismologia (estudo dos terremotos). São dados obtidos de forma indireta, já que as observações diretas são realizadas a poucos quilômetros da superfície, em minas profundas ou em furos de sondagem (o mais extenso atingiu 10km no interior da Terra, ao norte da Rússia).
.Como as ondas sísmicas, longitudinais (P) e transversais (5), de diferentes características físicas, percorrem o interior da Terra, sendo a onda P, mais veloz, capaz de atravessar o núcleo, as variações encontradas durante o trajeto nos oferecem uma imagem de sua estrutura interna. Com tais registros, é possível calcular
como as propriedades variam e onde estão os limites abruptos entre camadas de diferentes. características.
A Figura 1 apresenta a constituição interna da Terra em função das descontinuidades verifica das na velocidade das ondas  sísmicas acima do manto inferior.
Através da sismologia, uma região do manto superior, entre 100 e 350km de profundidade, com características plásticas e capaz de fluir, foi descoberta - a astenosfera, cuja existência viabilizou a teoria da deriva continental e, por extensão, a da tectônica de placas. Estabeleceu-se também um novo conceito de litosfera, que é a região rígida acima da astenosfera, e, portanto, incluindo a crosta e porção externa do manto superior. A crosta não é homogênea, variando em composição e espessura, tendo nos continentes composição granítica e 50km, em média, de espessura. Nos oceanos, tem composição basáltica e, aproximadamente, 8km de espessura. Ela é separada do manto superior
pela descontinuidade de Mohorovicic (moho). O termo placas litosféricas aparece, então, representando uma camada rígida capaz de se movimentar sobre a astenosfera plástica e geradora de fusões magmáticas.
O manto, por sua vez, representa 82% do volume e 68% da massa da Terra, e admite-se ser composto,  principalmente, por silicatos de ferro e magnésio. Seu contato a 5.150km, com o núcleo externo líquido, faz-se de forma irregular, como demonstram imagens tridimensionais obtidas por tomografia sísmica.

2. Fenômenos Geológicos Associados à Geodinâmica Interna

2.1. Fenômenos Magmáticos


São aqueles relacionados à gênese, evolução e solidificação do material em fusão, existente no interior da Terra e que dá origem às rochas ígneas, intrusivas ou plutônicas, quando o magma se consolida na crosta, e extrusivas ou vulcânicas, quando o material em fusão extravasa na superfície.
Há vários tipos de magmas, diferenciados tanto em origem (mantélicos, crustais, derivados) como em composição (ácidos, básicos, ultrabásicos, intermediários) e, por conseguinte, originando diferentes tipos de rochas ígneas, tais como granitos, gabros, peridotitos, sienitos, granodioritos, dioritos e outros, que são tipos intrusivos, ou, então, riolitos, basaltos, fonolitos, traquitos, andesitos e outros, que são tipos extrusivos. Por outro lado, o magma se diferencia, no curso de sua cristalização, propiciando a um único magma dar origem a diferentes rochas ígneas. A sílica é o principal constituinte do magma, e, dessa forma, o magma é uma mistura silicatada, com alguns cristais disseminados e gases (principalmente vapor d' água) dissolvidos na massa, originados pela ocorrência de fusões, no manto e na crosta. Podem ser muito viscosos, como nos magmas ácidos (graníticos), ou fluidos, como nos magmas básicos (basálticos), com temperatura variando de 600" C a 1.400" C. Seu reservatório, dentro da litosfera, é denominado" câmara magmática" e tendem a subir, em direção à superfície, por meio do processo de intrusionamento.
A ascensão do magma, na litosfera, pode ser na forma ativa, originando corpos intrusivos de aspecto globular, que forçam e deformam as rochas envolventes, possibilitando a formação de corpos circunscritos com característica dômica (ex.: plútons graníticos anelares); ou, então, dar-se de forma passiva, sem deformar ou arquear as rochas encaixantes. Evidentemente, tais condições de intrusionamento podem influenciar as formas do relevo, seja pela erosão diferencial, seja pela deformação das formações rochosas envolventes, quando esses corpos magmáticos ficam expostos na superfície por meio da denudação.

2.2. Fenômenos Metamólficos


Rochas metamórficas são formadas quando rochas ígneas, sedimentares ou mesmo metamórficas são recristalizadas a altas temperaturas e/ ou pressões ou são deformadas pela movimentação de placas tectônicas, o  processo se  desenvolve com o material em estado sólido, mudando consequentemente, suas características mineralógicas e texturais.
O metamorfismo pode ser de contato, isso é, devido às transformações da rocha encaixante, pelo calor emitido de um corpo ígneo intrusivo; pode ser dinâmico, devido à pressão e cisalhamento sobre material rochoso a grandes profundidades, dando origem amilonitos; ou, então, ser regional, onde as novas condições de pressão e temperatura, geralmente sobre material crustal, em zonas de subducção, originam amplas variedades de rochas metamórficas, tais como: ardósias, filitos, micaxistos e gnaisses, segundo grau crescente das condições de metamornsmo.
A importância do metamorfismo regional, como fenómeno plutônico, reveste-se no fato de que vastas porções da crosta podem ser afetadas, originando tipos rochosos comuns nos escudos pré-cambrianos, como o escudo brasileiro ou o canadense.
As rochas variam em composição e grau de cristalinidade, sendo o maior para os gnaisses, onde alguns minerais chegam a ser centimétricos e de grande influência no relevo de terrenos muito antigos, como o denominado Complexo Cristalino. Evidentemente, um gnaisse facoidal (gnaisse rico em cristais centimétricos de feldspato potássico) dará uma resposta diferente aos processos morfodinâmicos, quando comparado a filitos ou micaxistos, mais débeis e susceptíveis à erosão. O quartzito, uma rocha metamórfica derivada de arenitos, quando exposto na superfície, tende sempre a formar relevo positivo e cristas, nem sempre ocorrentes em arenitos.

2.3. Fenômenos Tedônicos


Como a dinâmica terrestre leva à incidência de tensões de diferentes tipos e ordens de esforços sobre o material rochoso da litosfera, amplas deformações e movimentos são produzidos em larga escala, estabelecendo, dessa forma, a configuração arquitetónica do exterior da Terra. Tais estudos denominam-se de tectônica, onde a movimentação de placas, o falhamento e o dobramento revestem-se da maior importância. Também estão associadas à tectônica, a orogênese e a epirogênese.
Evidentemente, a ordem dos fenômenos relacionados à tectônica de placas, à orogênese e, de certa forma, à epirogênese é de nível mundial ou regional, já que seus efeitos são verificados em grandes extensões da superfície do planeta, a ponto de considerarmos uma tectônica global. No caso do falhamento e do dobramento, fenômenos intimamente relacionados à tectônica de placas e suas consequências, a ordem de avaliação pode ser efetuada desde o nível regional ao local e, de forma independente, quando tratados isoladamente.
O fato de o material rochoso, quando submetido a esforços, fraturar ou dobrar deve-se ao tipo de resposta que ele apresentará às tensões, isso é, se quebrando (fraturando, falhando), indicando regime rúptil de deformação, ou, se dobrando, indicando regime plástico de deformação. Esses regimes físicos existem no interior do planeta segundo a profundidade, podendo-se estabelecer que, a profundidades inferiores a 20km em média, predomina o regime rúptil e para além, o regime dúctil, face às condições de pressão e temperatura.
Deve ficar entendido que tanto o dobramento como o falhamento são fenômenos endógenos, processados no interior da crosta e não na superfície, como aparentam ser. Evidentemente, tais estruturas geológicas, quando aflorando e submetidas à ação dos agentes exógenos, apresentam-se expressas e realçadas na paisagem, o que facilita a sua detecção.
Dessa forma, estratos de rocha, que foram deformados há um bilhão de anos, por exemplo, agora, no Cenozóico, é que estão aflorando e contribuindo em maior ou menor grau para as formas do relevo que estamos vendo. Daí a afirmativa de que a idade das rochas ou das deformações nelas existentes não é necessariamente a mesma das formas nelas esculpidas. De igual modo, é válido admitir que os principais traços do relevo que temos diante dos nossos olhos foram delineados em tempos geológicos muito recentes, em grande parte durante o Terciário.

2.4. Orogênese e Epirogénese


Entende-se como orogenia os processos tectônicos pelos quais vastas regiões da crosta são deformadas e elevadas, para formar os grandes cinturões montanhosos, tais como os Andes, os Alpes, o Himalaia e outros. É termo antigo, usado antes do conhecimento da tectônica dê placas, em que o dobramento figurava como uma das principais características e cujas causas eram desconhecidas. O termo também refere-se, até hoje, aos processos de construção de montanhas continentais e envolve também atividades associadas, tais como dobramento e falhamento das rochas, terremotos, erupções vulcânicas, intrusões de plútons e metamorfismo.
Um orógeno ou faixa orogênica é uma longa e relativamente estreita região próxima a uma margem continental ativa (zona de colisão de placas), onde existem muitos ou todos os processos formadores de montanhas. Assim enunciado, uma faixa orogênica  é uma região alonga da crosta, intensamente dobrada e falhada durante os processos de formação de montanhas. As orogenias diferem em idade, história, tamanho e origem; entretanto, todas foram uma vez terrenos montanhosos.
Hoje, apenas as orogenias mais jovens são terrenos montanhosos, enquanto as antigas estão profundamente erodidas, e sua presença e história são reveladas pelos tipos de rochas e deformações existentes. Os Apalaches, por exemplo, foram, no Paleozóico, uma grande cordilheira, como o Himalaia ou os Alpes de hoje, embora se apresentem como morrarias destituídas do esplendor das grandes cadeias montanhosas.
Outra categoria de diastrofismo, termo genérico para todos os movimentos lentos da crosta, produzidos por forças terrestres, é a epirogénese, que se caracteriza por movimentos verticais de vastas áreas continentais, sem perturbar, significativamente, a disposição e estrutura geológica das formações rochosas afetadas.
Difere da orogênese, onde os esforços são tangenciais, por produzir grandes arqueamentos ou rebaixamentos da crosta, localmente conjugados com sistemas de falhas, devido a esforços tensionais.·

2.5. Faixas Móveis e Crátons


Entende-se como faixa móvel uma longa e estreita região crustal que sofreu, ou está ainda experimentando intensa atividade tectônica, com a formação de rochas e deformação em larga escala.
Cinturões orogênicos foram faixas móveis durante seus estágios formativos, e a maioria deles produziu sistemas montanhosos já destruídos pela erosão. Deve-se atentar que somente as faixas móveis do Cenozóico recente apresentam Íntima correlação dos processos deformacionais com o relevo.
Com o exposto, verifica-se que, no Brasil, o último episódio geodinâmico gerador de grandes deformações da crosta, através de dobramentos e de falhamentos conjuntamente e, em consequência, cordilheiras continentais, ocorreu no final do pré-cambriano e início do Paleozóico. O material geológico resultante, hoje exposto em suas raízes, pode até formar relevos montanhosos, devido a fenômenos geodinâmicos posteriores e sem nenhuma conotação com a orogênese, como, por exemplo, a reativação de antigas linhas de falhas.
As faixas móveis são, portanto, identifica das pelo material geológico produzido e não pela configuração morfológica do tipo cordilheira, que, certamente, existiram nas diferentes épocas em que o fenômeno, orogênese, estava activo.






3. Magmas e formação de rochas ígneas


 O que é um magma?

Um fundido (geralmente silicatado) + cristais + gases (H2O, CO2SO2, Cl, F, etc…), que é gerado no interior da Terra, provido de mobilidade. Quando um magma atinge a superfície e começa a fluir perde os seus componentes gasosos e transforma-se em lava.

Magmatismo

Domínio profundo – Plutonismo
À superfície -Vulcanismo

Magmas primários ou ortomagmas e magmas secundários – os fluidos seus derivados, que estão na origem das diversas rochas ígneas, designam-se por fracções magmáticas Grandes tipos de magmas
Ortomagmas – origem muito profunda (manto superior, cristalização 700ºC a 1300 ºC, pobres em voláteis) – Magmas basálticos – Magmas secundários – resultantes da fusão de materiais na base da crosta, cristalização 400ºC a 1000 ºC, mais ricos em voláteis) – Grande maioria dos magmasgraníticos.

3.1. A composição química dos magmas


A composição dos magmas é variável. Este facto é evidenciado pela diversidade de rochas ígneas que ocorrem na superfície terrestre ou nas zonas mais profundas, e pelos diferentes tipos de erupções vulcânicas. Através do estudo químico pormenorizado dos diferentes tipos de rochas ígneas, e das suas associações mútuas, os magmas são em quatro tipos químicos principais
Ácidos ricos em SiO2, Na2O e K2O. As rochas geradas a partir deste tipo de magmas podem ter mais de 77%,em peso, de SiO2. O granitoéum exemplo de uma rocha ácida, e a maioria dos magmas ácidos são designados por “graníticos”.
Intermédios:ricos em SiO2, Na2O e K2O, assim como CaO e Al2O3. As rochas geradas por este tipo de magmas têm valores de SiO2, em peso, compreendidos entre 55 e 65%.
Básicos:ricos em CaO, MgO e FeO. As rochas deste tipo têm valores de SiO2, em peso, compreendidos entre 45 e 55%.O basalto éum exemplo de uma rocha básica, e muito magmas básicos magmas são genericamente como "basálticos".
Ultrabásicos: São magmas pobres em SiO2, mas com grande quantidade de FeO e MgO. As rochas ultrabásicas podem apresentar valores de SiO2muito baixos, inferiores a 38% em peso. Apresentam-se na tabela a seguir as composições químicas medias de algumas rochas ígneas pertencentes aos quatro tipos referidos.

Viscosidade – Fricção interna de um fluido que o torna resistente ao fluxo. Viscosidades elevadas implicam uma maior quantidade de fricção para que se verifique fluxo

Fluido Newtoniano: baixa viscosidade, não oferece resistência ao fluxo (ex. água)
A viscosidade dos magmas depende de:

Composição
1.                  Quanto maior o conteúdo em SiO2maior a viscosidade
2.                  Quanto menos voláteis maior a viscosidade
3.                  Quanto menos elementos alcalinos maior a viscosidade

Temperatura
- Quanto menor a temperatura maior a viscosidade a viscosidade e que factores a controlam?
(uma propriedade muito importante!)

Magmas basálticos (localização)

Toleíticos–basaltos das cristais médio – oceânicas Alcalinos – basaltos situados no interior das placas (zonas profundas do manto) Andesíticos – localizam-se cinturas orogénicas


3.1.1. Formação de  magmas


A maioria dos magmas é gerada por fusão parcial na astenosfera, mas este processo também pode ocorrer nos níveis mais superiores do manto ou na base da crosta(zonas inferiores da litosfera). Para compreender este processo, e a profundidade a que ele se verifica, devem ter-se em consideração três aspectos:(i) que a temperatura varia com a profundidade (necessária para fundir as rochas) -gradiente geotérmico(ii) que rochas têm pontos de fusão diferentes(iii) que as temperaturas de fusão das rochas dependem da pressão e do seu conteúdo em água - curvas de fusão o gradiente geotérmico. A temperatura no interior da Terra aumenta de modo relativamente regular à medida que aumenta a pressão. Denomina-se como gradiente geotérmico a variação da temperatura com a pressão num determinado intervalo de tempo geológico. Se uma rocha sofrer afundamento profundo começará por sofrer metamorfismo e com o aumento da temperatura poderá mesmo entrar em fusão(pelo menos alguns dos seus constituintes).Como diferentes minerais têm diferentes pontos de fusão, e porque as rochas são associações de minerais, a fusão ocorre num determinado domínio de temperaturas. Por esta razão este processo é designado por fusão parcial, uma vez que para uma dada temperatura só parte da rocha funde.



3.1.2. Deslocamento de magmas


Como os magmas têm mobilidade e se encontram a elevada temperatura, o que lhes confere menor densidade que rochas sobrejacentes, têm tendência para subir para os níveis mais elevados da crosta ou mesmo até à superfície. A ascensão do magma dá-se ao longo de falhas, fracturas ou outras descontinuidades, como os planos de estratificação, ou através de um processo conhecido como “magmaticstoping”(desmonte magmático), através do qual o magma interage com as rochas com as quais contacta, envolvendo-as e, eventualmente, fundindo-as, no que se designa como assimilação magmática. A assimilação conduz à modificação da composição química do fundido e conduza à formação de condutas que facilitam o movimento ascensional do magma. A densidade e a viscosidade controlam o tipo de deslocação magmática.


Conclusão


Depois de uma longa leitura a cerca do tema proposto chegamos finalmente a uma conclusão que as magmáticas são geradas no interior da Terra, no manto ou crosta terrestre e podem, de maneira geral, ser classificadas sob dois critérios: texturais e mineralógicos. 
Podemos a salientar que a movimentação de matéria do interior para o exterior do planeta e vice-versa é contínua e constitui o ciclo das rochas, onde massas rochosas impulsionadas para a superfície acentuam o relevo e impedem o aplainamento generalizado produzido pelas força exógenas.
Há variedade dipos de magmas, diferenciados tanto em origem (mantélicos, crustais, derivados) como em composição (ácidos, básicos, ultrabásicos, intermediários) e, por conseguinte, originando diferentes tipos de rochas ígneas, tais como granitos, gabros, peridotitos, sienitos, granodioritos, dioritos e outros, que são tipos intrusivos, ou, então, riolitos, basaltos, fonolitos, traquitos, andesitos e outros, que são tipos extrusivos.
As faixas móveis são, portanto, identifica das pelo material geológico produzido e não pela configuração morfológica do tipo cordilheira, que, certamente, existiram nas diferentes épocas em que o fenômeno, orogênese, estava activo
A composição dos magmas é variável. Este facto é evidenciado pela diversidade de rochas ígneas que ocorrem na superfície terrestre ou nas zonas mais profundas, e pelos diferentes tipos de erupções vulcânicas. Através do estudo químico pormenorizado dos diferentes tipos de rochas ígneas, e das suas associações mútuas, os magmas são em quatro tipos químicos principais
A maioria dos magmas é gerada por fusão parcial na astenosfera, mas este processo também pode ocorrer nos níveis mais superiores do manto ou na base da crosta(zonas inferiores da litosfera).




Bibliografia


http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/magmaticos/magmaticas.html
https://www.pdftoword.com/
http://www.biolohugo.xpg.com.br/6p/geo_paleo/geo_paleo_27-8-09.pdf
http://geomuseu.ist.utl.pt/RG2010/Revis%F5es/Revis%F5es%20petrologia/Magmas.pdf
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_%C3%ADgnea
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geodin%C3%A2mica
http://www.infopedia.pt/$jazida-de-rochas-magmaticas;jsessionid=SDk3X-a3WgJwHcXcgKJFhA__