Peridotita

Xenólito peridotita de San Carlos, sudoeste dos Estados Unidos. A rocha é uma típica peridotita rica em olivina, cortada por uma camada de um centímetro de espessura de piroxenita preta-esverdeada.

Peridotita é uma rocha ígnea densa e de granulação grosseira, constituída principalmente pelos minerais olivina e piroxeno. Esta rocha é derivada do manto da Terra. A sua composição varia, dependendo do conteúdo mineral da rocha. Geralmente é rica em magnésio, com quantidades apreciáveis de ferro, e menos de 45% de sílica. É portanto descrita como ultramáfica ou ultrabásica. A composição de alguns nódulos de peridotita oferece insights sobre os materiais e processos que estiveram envolvidos na história inicial da Terra.

Peridotita também é procurada por seu valor econômico. Parte da rocha é extraída para a pedra ornamental conhecida como peridotita, que é a olivina de qualidade gema. Os minérios sulfurados de níquel e platina e a forma de cromite de crómio são frequentemente encontrados associados à peridotita. Quando hidratada a baixas temperaturas, as formas de peridotita tornam-se serpentinas, que podem incluir amianto crisotila e talco.

Diagrama de classificação de peridotita e piroxenita, baseado em proporções de olivina e piroxeno. A área verde pálido abrange as composições mais comuns de peridotita na parte superior do manto terrestre (parcialmente adaptada de Bodinier e Godard (2004)).

Ocorrência

Peridotita é a rocha dominante da parte superior do manto terrestre. Ela é obtida na forma de blocos e fragmentos sólidos ou cristais acumulados de magmas formados no manto.

As composições de nódulos de peridotita encontradas em certos basaltos e tubos diamantados (kimberlitos) são de especial interesse porque fornecem amostras das raízes do manto dos continentes, trazidas de profundidades que variam de cerca de 30 km (km) a 200 km ou mais. Alguns dos nódulos preservam rácios isotópicos de ósmio e outros elementos que registram processos há mais de três bilhões de anos. Assim, eles fornecem pistas sobre a composição do manto primitivo da Terra e sobre as complexidades dos processos que ocorreram. Consequentemente, são de especial interesse para os paleogeólogos.

Tipos de peridotita

• Dunito: Consiste em mais de 90% de olivina, tipicamente com uma razão magnésio/ferro de cerca de 9:1.
• Harzburgite: Composto principalmente de olivina mais orthopyroxene, e proporções relativamente baixas de ingredientes basálticos (Garnet e clinopyroxene são ingredientes menores).
• Wehrlite: Composto principalmente de olivina mais clinopyroxeno.
• Lherzolite: Composto principalmente de olivina, orthopyroxene (geralmente enstatite), e clinopyroxene (diopside), e tem proporções relativamente altas de ingredientes basálticos (granada e clinopyroxene). A fusão parcial da ferzolita e a extração da fração fundida pode deixar um resíduo sólido de harzburgite.

Composição

Peridotites são ricos em magnésio, refletindo as altas proporções de olivina rica em magnésio. As composições de peridotites de complexos ígneos em camadas variam amplamente, refletindo as proporções relativas de piroxenos, cromite, plagioclase e anfibólio. Minerais menores e grupos minerais em peridotita incluem plagioclase, espinélio (geralmente o cromite mineral), granada (especialmente o piropo mineral), anfibólio, e clogopita. Na peridotita, a plagioclase é estável a pressões relativamente baixas (profundidade da crosta), o espinélio aluminoso a pressões mais elevadas (a profundidades de cerca de 60 km), e a granada a pressões ainda mais elevadas.

Piroxenitos são rochas ultramáficas relacionadas, que são compostas em grande parte de ortopiroxeno e/ou clinopiroxeno; minerais que podem estar presentes em menor abundância incluem olivina, granada, plagioclase, anfibólio e espinélio.

Originas e distribuição

Pensa-se que os peridotitos são originados por dois modos primários: (a) Como rochas manto formadas durante o acreção e diferenciação da Terra; ou (b) como rochas acumuladas formadas pela precipitação de olivina e piroxenos de magmas basálticos ou ultramáficos. Estes magmas são em última análise derivados do manto superior por fusão parcial de peridotites do manto.

Peridotita é a rocha dominante do manto da Terra acima de uma profundidade de cerca de 400 km. Abaixo dessa profundidade, a olivina é convertida em um mineral de pressão mais alta. As placas oceânicas consistem em até cerca de 100 km de peridotita coberta por uma crosta fina. Esta crosta, geralmente com cerca de 6 km de espessura, consiste em basalto, gabbro e sedimentos menores. A peridotita abaixo da crosta oceânica, “peridotita abissal”, é encontrada nas paredes das fendas no fundo do mar.

As placas oceânicas são normalmente subductas de volta ao manto nas zonas de subducção. No entanto, algumas peças podem ser emplacadas ou empurradas sobre a crosta continental por um processo chamado obdução, em vez de serem levadas para dentro do manto. A colocação pode ocorrer durante as orogenias (formação de montanhas), como durante colisões de um continente com outro ou com um arco de ilha. Os pedaços de placas oceânicas colocados dentro da crosta continental são referidos como ophiolites. Os ophiolites típicos consistem principalmente em peridotites com rochas associadas como gabro, basalto de almofada, complexos diabólicos de sílica e dique, e cerne vermelho. Outras massas de peridotita têm sido colocadas em cinturas de montanha como massas sólidas mas não parecem estar relacionadas com os ophiolites, e têm sido chamadas de “maciços orogênicos de peridotita” e “peridotites alpinos”

Peridotites também ocorrem como fragmentos (xenólitos – um fragmento de rocha que fica envolto numa rocha maior quando esta última rocha se desenvolve e endurece) carregados por magmas do manto. Entre as rochas que normalmente incluem os xenólitos peridotites estão o basalto e o kimberlito. Certas rochas vulcânicas, às vezes chamadas komatitos, são tão ricas em olivina e piroxeno que também podem ser chamadas de peridotita. Pequenos pedaços de peridotita foram até encontrados em brechas lunares.

As rochas da família da peridotita são incomuns na superfície e são altamente instáveis, porque a olivina reage rapidamente com água às temperaturas típicas da crosta superior e à superfície da Terra. Muitos, se não a maioria, dos afloramentos superficiais foram pelo menos parcialmente alterados para serpentinita, um processo pelo qual os piroxenos e as olivinas são convertidos em serpentina verde. Esta reacção de hidratação envolve um aumento considerável do volume com deformação simultânea das texturas originais. As serpentinitas são mecanicamente fracas e por isso fluem prontamente dentro da terra. Comunidades vegetais distintas crescem em solos desenvolvidos na serpentinita, devido à composição incomum da rocha subjacente. Um mineral do grupo serpentino, o crisotila, é um tipo de amianto.

Morfologia e textura

algumas peridotites são estratificadas ou são elas próprias camadas; outras são maciças. Muitos peridotites estratificados ocorrem perto da base de corpos de complexos gabróicos estratificados. Outros peridotites estratificados ocorrem isolados, mas possivelmente uma vez compostos por parte de grandes complexos gabbróicos.

Bambos peridotites estratificados e maciços podem ter qualquer uma das três texturas principais:

1. Cristais bem formados de olivina separados por outros minerais. Isto provavelmente reflete a deposição original de sedimento olivino de magma.
2. Cristais equigranulares com limites de grão reto que se interceptam a cerca de 120°. Isto pode resultar de um arrefecimento lento onde a recristalização leva a uma minimização da energia superficial.
3. Cristais longos com limites curvilíneos irregulares. Isto provavelmente resulta de deformação interna.

Muitas ocorrências de peridotites têm texturas características. Por exemplo, peridotites com cristais de olivina bem formados ocorrem principalmente como camadas em complexos gabróicos. Peridotites “alpinos” geralmente têm cristais irregulares que ocorrem como lentes mais ou menos serpentinizadas delimitadas por falhas em cinturas de montanhas dobradas, como as regiões alpinas, as cordilheiras da costa do Pacífico e no Piemonte Apalachiano. Nódulos de peridotita com texturas eqüilibratórias irregulares são frequentemente encontrados em basaltos alcalinos e em tubos de kimberlitos. Alguns peridotites ricos em anfibólios têm uma estrutura concêntrica em camadas e formam partes de plutões chamados complexos ultramáficos zonados tipo Alaskan.

Rochas associadas

Komatiites são o raro equivalente vulcânico da peridotita.

Eclogite, uma rocha semelhante ao basalto em composição, é composta principalmente de clinopyroxeno sódico e granada. A eclogita é associada à peridotita em alguns xenólitos e em rochas metamorfosadas a altas pressões durante processos relacionados à subducção.

Valor econômico

Peridotita é nomeada para a gema peridot, uma gema verde vítrea minerada na Ásia e Arizona (Peridot Cove). Alguma peridotita é minerada para pedra ornamental.

Peridotita que foi hidratada a baixas temperaturas forma serpentina, que pode incluir amianto crisotila (uma forma de serpentina) e talco.

Intrusões em camadas com peridotita acumulada são tipicamente associadas com sulfeto ou minérios de cromite. Os sulfetos associados com peridotites formam minérios de níquel e metais platinoides. A maior parte da platina utilizada no mundo hoje em dia é extraída do Complexo Ígneo de Bushveld na África do Sul e do Grande Dyke do Zimbabué. As bandas de cromite comumente associadas com peridotites são os maiores minérios de cromite do mundo.

Notas

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li>Bodinier, J.-L., e M. Godard. 2004. “Orogenic, Ophiolitic, and Abyssal Peridotites.” Em The Mantle and Core. Editado por R. W. Carson. Amsterdam: Elsevier Pergamon. ISBN 0080437516.

li>McBirney, Alexander R. 2006. Igneous Petrology, 3ª edição. Jones & Bartlett. ISBN 0763734489.

li>Shaffer, Paul R., Herbert S. Zim, e Raymond Perlman. 2001. Rocks, Gems and Minerals. New York: St. Martin’s Press. ISBN 1582381321.