Basalto

A mineralogia do basalto é caracterizada por uma preponderância de feldspato de plagioclásio cálcico e piroxênio. A olivina também pode ser um constituinte significativo. Minerais acessórios presentes em quantidades relativamente menores incluem óxidos de ferro e óxidos de ferro-titânio, como magnetita, ulvöspinel e ilmenita. Devido à presença de tais minerais óxidos, o basalto pode adquirir fortes assinaturas magnéticas à medida que esfria, e os estudos paleomagnéticos têm feito uso extensivo do basalto. No basalto toleítico, o piroxênio (augita e ortopiroxênio ou pigeonita) e o plagioclásio rico em cálcio são minerais fenocristais comuns. A olivina também pode ser um fenocristalino e, quando presente, pode apresentar bordas de pigeonita. A massa fundamental contém quartzo intersticial ou tridimita ou cristobalita. O basalto toleítico de olivina tem augita e ortopiroxênio ou pigeonita com olivina abundante, mas a olivina pode ter bordas de piroxênio e é improvável que esteja presente na massa fundamental. Os basaltos do fundo do oceano, originados em erupção nas dorsais meso-oceânicas, são conhecidos como MORB (basalto da dorsal meso-oceânica) e são caracteristicamente baixos em elementos incompatíveis. Basaltos alcalinos geralmente têm associações minerais sem ortopiroxênio, mas contêm olivina. Os fenocristais de feldspato geralmente têm composição de labradorita a andesina. Augita é rica em titânio em comparação com a augita em basalto toleítico. Minerais como feldspato alcalino, leucita, nefelina, sodalita, mica flogopita e apatita podem estar presentes na massa fundamental. O basalto tem altas temperaturas liquidus e solidus - os valores na superfície da Terra estão próximos ou acima de 1200 ° C (liquidus) e próximos ou abaixo de 1000 ° C (solidus); esses valores são superiores aos de outras rochas ígneas comuns. A maioria dos basaltos toleíticos são formados em aproximadamente 50-100 km de profundidade dentro do manto. Muitos basaltos alcalinos podem ser formados em profundidades maiores, talvez tão profundas quanto 150–200 km. A origem do basalto de alta alumina continua a ser controversa, com desacordo sobre se ele é um fundido primário ou derivado de outros tipos de basalto por fracionamento.

O basalto cobre cerca de 70 % da superfície terrestre, superando em área recoberta todas as demais rochas ígneas juntas. Esta rocha é particularmente abundante nos fundos oceânicos já que forma a camada superior da crusta oceânica (sem contar os sedimentos que a cobrem em parte). Em contextos científicos este tipo de basalto é designado por MORB, uma abreviatura de mid-ocean ridge basalt em inglês, designação genérica aplicada aos basaltos que se originam nas dorsais meso-oceânicas e que constituem as camadas superiores da crusta oceânica. Para além da crusta oceânica ordinária existem grandes extensões predominantemente de basalto designadas por trapps, que podem cobrir milhares de quilómetros quadrados, com escoadas individuais com volumes de mais de 2000 km³. Alguns dos principais trapps encontram-se na bacia do Paraná, Sibéria, a meseta do Deccan, Karoo e na bacia do rio Columbia. Outras zonas onde ocorre o basalto é em arcos vulcânicos continentais e insulares e em ilhas oceânicas. Ao atingir a superfície durante uma erupção vulcânica, o basalto atinge temperaturas entre 1100 e 1250 °C. Em forma de lava, o basalto flui relativamente fácil podendo formar vulcões em escudo, os quais são essencialmente compostos desta rocha. A fluidez do basalto deve-se ao seu baixo conteúdo de sílica, que permite que escoadas de basalto avancem mais de 20 km e os gases do magma escapem sem chegar a formar colunas eruptivas. O basalto pode ocorrer em variadas formas como lava, nuvens ardentes, em lahars ou fluxos de lodo, hialoclastites, como piroclastos e cinzas. Quando o basalto ocorre em forma de lava, pode tomar a forma de lava em almofada, lava Aa, lava pahoehoe e formar tubos de lava. Um magma basáltico que cristaliza num dique forma o equivalente subvulcânico do basalto, a diabase, enquanto que se o mesmo magma cristaliza numa câmara magmática se forma um gabro, o equivalente plutónico do basalto.

Por definição, basalto é uma rocha ígnea afanítica (granulação fina) com geralmente 45-53% de sílica (SiO2) e menos de 10% de feldspatoide em volume, e onde pelo menos 65% da rocha é feldspato na forma de plagioclásio . Isso está de acordo com a definição do esquema de classificação da União Internacional de Ciências Geológicas (IUGS). É o tipo de rocha vulcânica mais comum na Terra, sendo um componente chave da crosta oceânica, bem como a principal rocha vulcânica em muitas ilhas meso-oceânicas, incluindo a Islândia, as Ilhas Faroe, a Reunião e as ilhas do Havaí.

Principalmente de pedras e paralelepípedos de basalto preto-esverdeado sub-angulares a subrounded, outros clastos (cerca de 10 a 15%) são seixos para pedras de granito hornblenda com feldspato rosa

Basalto é usado na construção (por exemplo, como blocos de construção ou no alicerce), na fabricação de paralelepípedos (de basalto colunar) e na confecção de estátuas. O aquecimento e a extrusão do basalto produzem lã de rocha, considerada um excelente isolante térmico. O sequestro de carbono no basalto tem sido estudado como um meio de remover o dióxido de carbono, produzido pela industrialização humana, da atmosfera. Depósitos subaquáticos de basalto, espalhados nos mares ao redor do globo, têm o benefício adicional de a água servir como uma barreira para a re-liberação de CO2 na atmosfera.

Na Terra, a maioria dos magmas basálticos se formou pela fusão descompressiva do manto. O basalto geralmente entra em erupção em Io (a terceira maior lua de Júpiter) e também se formou na Lua, em Marte, em Vênus e no asteróide Vesta. As porções crustais das placas tectônicas oceânicas são compostas predominantemente de basalto, produzido a partir do manto de ressurgência abaixo, as dorsais oceânicas. O basalto é um dos tipos de rocha mais comuns do mundo. O basalto é a rocha mais típica de grandes províncias ígneas. As maiores ocorrências de basalto estão no fundo do oceano, que é quase totalmente composto por basalto. Acima do nível do mar, o basalto é comum em ilhas de pontos críticos e em torno de arcos vulcânicos, especialmente aqueles em crosta fina. No entanto, os maiores volumes de basalto na terra correspondem a basaltos de inundação continental. Sabe-se da existência de basaltos de inundação continental no Deccan Traps na Índia, no Chilcotin Group na Colúmbia Britânica, Canadá, no Paraná Traps no Brasil, no Siberian Traps na Rússia, na província de basalto de inundação Karoo na África do Sul, no planalto do rio Columbia em Washington e Oregon. Muitos arquipélagos e nações insulares têm uma esmagadora maioria de sua rocha exposta composta de basalto por estarem acima de pontos críticos, por exemplo, Islândia e Havaí. Os basaltos pré-cambrianos antigos são normalmente encontrados apenas em cinturões de dobra e impulso, e muitas vezes são fortemente metamorfoseados. Eles são conhecidos como cinturões de pedras verdes, porque o metamorfismo de baixo grau do basalto produz clorita, actinolita, epidoto e outros minerais verdes.

Em relação às rochas ígneas mais comuns, as composições de basalto são ricas em MgO e CaO e pobres em SiO2 e óxidos alcalinos, ou seja, Na2O + K2O, consistente com a classificação TAS. O basalto geralmente tem uma composição de 45–55% em peso de SiO2, 2–6% em peso de álcalis totais, 0,5–2,0% em peso de TiO2, 5–14% em peso de FeO e 14% em peso ou mais Al2O3. Os teores de CaO são comumente próximos de 10% em peso, os de MgO comumente estão na faixa de 5 a 12% em peso. Os basaltos de alta alumina têm conteúdos de alumínio de 17–19% em peso de Al2O3; os boninitos têm teores de magnésio (MgO) de até 15 por cento. Rochas máficas ricas em feldspatoides, semelhantes aos basaltos alcalinos, podem ter conteúdos de Na2O + K2O de 12% ou mais. A abundância de lantanídeos ou elementos de terras raras (REE) pode ser uma ferramenta de diagnóstico útil para ajudar a explicar a história da cristalização de minerais conforme o fundido esfria. Em particular, a abundância relativa do európio em comparação com o outro REE é muitas vezes marcadamente maior ou menor e é chamada de anomalia do európio. Ela surge porque o Eu pode substituir o Ca no feldspato plagioclásio, ao contrário de qualquer um dos outros lantanídeos, que tendem a formar apenas 3+ cátions. Os basaltos da dorsal meso-oceânica (MORB) e seus equivalentes intrusivos, gabros, são as rochas ígneas características formadas nas dorsais meso-oceânicas. Eles são basaltos toleíticos particularmente baixos em álcalis totais e em oligoelementos incompatíveis, e eles têm padrões de elementos de terras raras (REE) relativamente planos normalizados para valores de manto ou condrito. Em contraste, os basaltos alcalinos têm padrões normalizados altamente enriquecidos no REE leve, e com maior abundância do REE e de outros elementos incompatíveis. Como o basalto MORB é considerado a chave para a compreensão das placas tectônicas, suas composições têm sido muito estudadas. Embora as composições MORB sejam distintas em relação às composições médias de basaltos erupcionados em outros ambientes, elas não são uniformes. Por exemplo, as composições mudam com a posição ao longo da Cadeia do Atlântico Médio, e as composições também definem faixas diferentes em bacias oceânicas diferentes. Os basaltos da dorsal meso-oceânica foram subdivididos em variedades como normal (NMORB) e aquelas ligeiramente mais enriquecidas em elementos incompatíveis (EMORB). As razões isotópicas de elementos como estrôncio, neodímio, chumbo, háfnio e ósmio em basaltos foram muito estudadas para aprender sobre a evolução do manto terrestre. Razões isotópicas de gases nobres, como He / He, também são de grande valor: por exemplo, as razões para basaltos variam de 6 a 10 para basalto toleítico da dorsal meso-oceânica (normalizado para valores atmosféricos), mas para 15-24 e mais para basaltos de ilhas oceânicas que se acredita serem derivados de plumas do manto. As rochas geradoras para os derretimentos parciais provavelmente incluem peridotito e piroxenita (por exemplo, Sobolev et al., 2007).

A palavra "basalto" deriva do latim tardio basaltes, uma variante do latim basanites "pedra muito dura", que fora importada do grego clássico βασανίτης (basanites), de βάσανος (basanos, "pedra de toque"), termo talvez originário da língua egípcia bauhun, "laje". A aplicação do termo na moderna petrologia, no sentido de basalto descrever uma rocha derivada de lava e com uma determinada composição mineralógica, deve-se a Georgius Agricola que em 1556 utilizou a designação na sua famosa obra sobre minas e mineralogia intitulada De re metallica, libri XII. Agricola utilizou "basalto" para descrever a rocha vulcânica negra da colina de Schloßberg (a Colina do Castelo) em Stolpen, Alemanha, acreditando que se tratava da mesma "pedra muito dura" descrita por Plínio o Velho em Naturalis Historiae na passagem em que afirma «Os egípcios também descobriram na Etiópia o que designam por basanites, uma rocha que pela coloração e dureza se assemelha ao ferro: daí o nome que lhe deram.» Contudo, acredita-se que a rocha referida era um grauvaque, uma rocha sedimentar sem relação com o basalto.