Relacionar a diferenciação magmática e cristalização fracionada com a textura e composição de rochas magmáticas.

O magma é um líquido rico em sílica que resultou da fusão de rochas em profundidade. Quando este líquido ascende para níveis superiores, por ser menos denso do que as rochas envolventes, ele começa a arrefecer, mais rápida ou mais lentamente, de acordo com a profundidade onde se instalou, e os primeiros minerais começam a cristalizar, com maior ou menor dimensão, de acordo com o local/velocidade de arrefecimento do magma determinando, assim, a textura da rocha formada. 

Nesse líquido magmático encontram-se diferentes elementos químicos que se vão combinando para formar diferentes minerais, à medida que o arrefecimento e a cristalização acontecem originando, assim, diferentes rochas magmáticas. Os primeiros minerais a cristalizarem a partir do magma são aqueles que apresentam maior ponto de fusão, tal como a olivina (mineral ferromagnesiano) e a plagióclase cálcica, ambos minerais que também contêm sílica (minerais silicatados). Em seguida irão cristalizar outros minerais, com ponto de fusão inferior, sucessivamente – cristalização fracionada. 

Ao mesmo tempo que a cristalização fracionada acontece, o líquido magmático vai ficando mais pobre naqueles elementos químicos que vão sendo incorporados na formação dos minerais, tais como o ferro, o magnésio e o cálcio, mas aumentando a concentração em sílica, alumínio e potássio. Dessa forma, verifica-se a variação da composição química do líquido magmático ao longo do tempo em que ocorre a cristalização fracionada – diferenciação magmática. Estes são, pois, dois processos simultâneos. 

Supondo a cristalização de minerais a partir de um magma originalmente básico (sílica entre 45% e 50%), à medida que a sua temperatura diminui vão cristalizando diferentes minerais, de acordo com os seus pontos de fusão, segundo as séries de cristalização de Bowen. A série de cristalização descontínua ou dos minerais ferromagnesianos tem início com a olivina, o mineral com maior ponto de fusão, logo, o primeiro a cristalizar a partir do líquido magmático(1). Quando as condições P/T se alteram, a olivina torna-se instável nessas condições e reage com o líquido magmático para formar um novo mineral ferromagnesiano, com ponto de fusão inferior e estável para as novas condições – a piroxena. O mesmo acontecerá entre a piroxena e a anfíbola e entre esta e a biotite. O facto de a estrutura cristalina destes quatro minerais ser distinta e cada um deles resultar da reação do anterior com o líquido magmático para formar um novo mineral, explica o nome da série descontínua de cristalização. O nome “série dos minerais ferromagnesianos” resulta da composição química destes minerais. 

A série de cristalização contínua ou das plagióclases tem início com a cristalização da plagióclase cálcica (anortite) sendo, por isso, aquela de maior ponto de fusão. À medida que se verifica o arrefecimento, o cálcio presente na estrutura cristalina destes minerais vai sendo sucessivamente substituído pelo sódio, originando diferentes proporções dos dois elementos ao longo da série das plagióclases, até se formar aquela que apresenta apenas sódio (albite) e, por isso, a de menor temperatura de cristalização. Porque a estrutura cristalina básica destes minerais se mantém ao longo da sequência de cristalização, verificando-se apenas a mobilidade dos elementos químicos cálcio e sódio no interior dessa estrutura cristalina, esta é chamada de série contínua. Esta série corresponde, ainda, a uma série de minerais isomorfos, isto é, apresentam a mesma estrutura cristalina, mas diferente composição química. 

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