Rhyolite: Formação e Variedades Geológicas
Linas JuozenasCompartilhar
Riolita: Formação, Geologia e Variedades
A riolita é o equivalente vulcânico do granito: uma rocha rica em sílica produzida quando o magma evoluído alcança níveis rasos da crosta ou entra em erupção na superfície. Sua história geológica inclui domos de lava viscosos, margens vítreas, erupções explosivas ricas em pedra-pomes, mantos de fluxo de cinzas soldados, esferulitos devitrificados e cavidades preenchidas posteriormente por sílica.
Identidade geológica
A riolita é uma rocha vulcânica félsica, geralmente rica em sílica e dominada pela química quartzo-feldspato. É o equivalente extrusivo do granito, mas esfria na superfície ou próximo dela, por isso comumente desenvolve uma textura fina, vítrea, porfirítica, bandada ou piroclástica, em vez dos cristais intertravados grosseiros do granito.
A riolita típica contém quartzo e feldspato alcalino, comumente sanidina ou ortoclásio, plagioclásio e biotita, hornblenda, magnetita, zircão, apatita ou outros minerais acessórios em menor quantidade. Seu alto teor de sílica, geralmente em torno de 69–77% em peso de SiO2, torna o magma viscoso. Essa viscosidade controla grande parte da geologia distinta da riolita: a lava se move lentamente, os gases escapam com dificuldade e as erupções podem alternar entre domos lentos e fragmentação explosiva.
Posição composicional
A riolita está na extremidade rica em sílica da classificação comum de rochas vulcânicas. É mais clara e mais rica em quartzo e feldspato alcalino do que a dacito ou andesito, e pode incluir vidro quando o resfriamento é rápido.
Variedade de texturas
Pode ser afanítica, porfirítica, com bandas de fluxo, esferulítica, vesicular, amigdaloidal, obsidiana, perlítica, pumiceosa ou soldada em tufo de fluxo de cinzas.
Por que a família é ampla
Obsidiana, perlita, pedra-pomes, pitchstone, ignimbrito, tufo soldado e rochas hospedeiras contendo thunderegg podem fazer parte dos sistemas vulcânicos riolíticos quando sua química e contexto geológico se encaixam.
Como a riolita se forma
A riolita se forma quando um magma se torna altamente evoluído, rico em sílica e contendo voláteis, e então esfria como lava, vidro ou material de fluxo de cinzas. O caminho do derretimento de origem até a rocha final pode ser resumido como uma sequência de geração do magma, armazenamento, erupção, resfriamento e alteração.
O derretimento félsico é gerado
O magma riolítico pode surgir por meio de fusão parcial da crosta continental, cristalização fracionada de magma mais máfico ou uma combinação de cristalização e assimilação da crosta. À medida que os minerais cristalizam a partir do magma, o líquido remanescente torna-se enriquecido em sílica, álcalis, água, flúor e outros componentes incompatíveis.
O magma evolui em reservatórios rasos
Fenocristais de quartzo e feldspato podem começar a crescer em uma câmara ou conduto raso da crosta. Água e gases dissolvidos se acumulam, enquanto o magma torna-se espesso, pegajoso e difícil de degasar. Este magma armazenado pode alimentar posteriormente domos, fluxos de lava, erupções explosivas ou corpos porfíricos rasos.
O estilo de erupção divide o registro
Se o gás escapa gradualmente, o riolito pode extrudar como um domo ou coulée, frequentemente preservando bandas de fluxo e margens vítreas. Se a pressão é liberada violentamente, o magma fragmenta-se em cinzas, pumice, lapilli e correntes de densidade piroclástica que podem cobrir paisagens como tufo ou ignimbrito.
O resfriamento determina texturas vítreas ou cristalinas
Resfriamento rápido pode produzir obsidiana ou vidro pumicítico. Resfriamento mais lento e posterior devitrificação podem produzir matriz microcristalina de quartzo-feldspato, esferulitos, litofísios e rachaduras perliticas. Cinzas soldadas podem achatar fragmentos de pumice em faixas chamadas fiamme.
Fluidos posteriores modificam a rocha
Fluidos hidrotermais e intemperismo podem manchar bandas com óxidos de ferro, alterar feldspatos e minerais máficos, hidratar vidro em perlita, preencher vesículas com calcedônia, quartzo, opala, calcita ou zeólitos, e produzir as cavidades revestidas de sílica vistas em hospedeiros riolíticos contendo thundereggs.
Ambientes geológicos
O riolito é mais comum onde o derretimento da crosta, câmaras magmáticas de longa duração ou cristalização fracionada extensa produzem magma félsico evoluído. É especialmente característico de províncias vulcânicas continentais, sistemas de caldeira e alguns ambientes de rifte ou pontos quentes.
Arcos vulcânicos continentais
Acima das zonas de subducção, magmas ricos em água sobem para a crosta continental, onde a cristalização fracionada e o derretimento da crosta podem gerar magmas dacíticos a riolíticos. Andesito e dacito podem ser mais comuns, mas o riolito se desenvolve onde a evolução é especialmente intensa.
Sistemas de caldeira
Grandes reservatórios félsicos podem entrar em erupção com volumes enormes de tufos de fluxo de cinzas, colapsar em caldeiras e posteriormente produzir domos ressurgentes, diques anelares e sequências empilhadas de ignimbritos. Yellowstone, Long Valley e a Zona Vulcânica de Taupō são exemplos bem conhecidos do vulcanismo em caldeiras riolíticas.
Rifts continentais e pontos quentes
Extensão e alto fluxo de calor podem gerar magmas riolíticos, incluindo tipos peralcalinos como comendita e pantellerita. Estes podem conter anfíbolas alcalinas incomuns ou piroxênios e podem produzir vidros escuros ou assinaturas químicas distintas.
Corpos subvulcânicos rasos
Diques, sills, lacólitos e pequenas intrusões podem alimentar domos ou depósitos de cinzas. Seu resfriamento mais lento pode produzir porfiro riolítico, onde fenocristais de quartzo e feldspato estão inseridos em uma matriz felsica fina.
Variedade química dentro do riolito
Nem todo riolito tem a mesma química. Riolitos peraluminosos são relativamente ricos em alumínio e podem estar associados a fases ricas em flúor, como topázio ou fluorita. Riolitos peralcalinos têm sódio mais potássio excedendo o alumínio e podem conter minerais como aegirina ou arfvedsonita. Essas distinções são importantes em petrologia, interpretação de campo e comparação de localidades.
Facies eruptivas e deposicionais
Sistemas riolíticos produzem mais de um tipo de corpo rochoso. Identificar riolito em campo frequentemente significa determinar se o material se formou como lava, vidro, depósito de queda, fluxo piroclástico, intrusão rasa ou rocha hospedeira com cavidades alteradas posteriormente.
| Facies | Como se forma | Expressão típica em campo |
|---|---|---|
| Domos e coulées | Lava altamente viscosa extruda lentamente de uma chaminé e se acumula perto da fonte ou avança como um fluxo espesso e lobado. | Massas de lados íngremes, bandamento de fluxo, carapaças blocadas, margens vítreas, brechas e zonas locais de obsidiana. |
| Margens de fluxo de obsidiana | O derretimento riolítico se resfria rapidamente, suprimindo o crescimento cristalino e preservando o vidro vulcânico. | Vidro brilhante preto, cinza, marrom ou mogno com fratura concoidal e bordas afiadas. |
| Pedra-pomes e pumicita | Magma rico em gás se expande rapidamente durante erupção explosiva, criando vidro altamente vesicular. | Fragmentos leves e espumosos, depósitos de queda de pedra-pomes, cinzas ricas em pedra-pomes ou lentes de pedra-pomes dentro do ignimbrito. |
| Depósitos de queda piroclástica | Cinzas, pedra-pomes e lapilli se depositam a partir das colunas de erupção. | Camadas de cinzas estratificadas, gradação do tamanho dos grãos, lapilli de pedra-pomes e mantos de queda aérea amplamente distribuídos. |
| Ignimbrito e tufo soldado | Correntes de densidade piroclástica quentes depositam cinzas e pedra-pomes; se suficientemente quente, fragmentos vítreos e pedra-pomes se compactam e soldam. | Tecido eutaxítico, fiammas de pedra-pomes achatadas, juntas colunadas, zonas densamente soldadas e depósitos em camadas. |
| Porfiro riolítico | O magma esfria em condutos rasos, diques, sills ou corpos subvulcânicos antes ou sem erupção. | Fenocristais de quartzo e feldspato em uma matriz fina, localmente com margens resfriadas e halos de alteração. |
| Rocha hospedeira contendo thunderegg | Cavidades de gás, litofísseas ou nódulos em rochas vulcânicas riolíticas são posteriormente revestidos ou preenchidos por fluidos ricos em sílica. | Nódulos arredondados com calcedônia, ágata, quartzo, opala ou outros minerais de sílica dentro de um hospedeiro riolítico. |
Variedades e formas riolíticas relacionadas
Muitos materiais riolíticos nomeados são variedades por textura em vez de espécies minerais separadas. O mesmo sistema de magma félsico pode produzir riolito compacto, vidro, pedra-pomes, perlita, tufo soldado e nódulos preenchidos por cavidades.
| Material ou variedade | Caminho de formação | Pistas de textura | Interpretação geológica |
|---|---|---|---|
| Riolito com bandas de fluxo | Lava viscosa é cisalhada, dobrada e esticada durante movimento lento. | Bandas onduladas, fitas, camadas dobradas, manchas de óxido e variação de cor do pálido ao ferrugem. | Registra fluxo em uma cúpula de lava rica em sílica, coulée ou conduto raso. |
| Riolito esferulítico ou orbicular | Vidro vulcânico devitrifica em feixes radiais de quartzo-feldspato. | Manchas arredondadas, orbes, explosões estelares, halos e texturas semelhantes a flocos de neve. | Indica material rico em vidro que recristalizou após o resfriamento. |
| Obsidiana | Fusão riolítica ou dacítica resfria tão rapidamente que cristais não crescem. | Brilho vítreo, fratura concoidal, bordas afiadas e bandas locais de fluxo. | Representa um membro vítreo do sistema riolítico. |
| Perlita | Hidratação do vidro riolítico cria fraturas concêntricas curvas. | Trincas em camadas concêntricas, textura vítrea do cinza pálido ao preto e comportamento de expansão quando aquecido industrialmente. | Mostra hidratação pós-resfriamento do vidro vulcânico. |
| Pedra-pomes | Magma riolítico rico em gases espuma durante erupção explosiva. | Extremamente vesicular, leve, pálido, áspero e poroso. | Registra rápida expansão de voláteis e fragmentação do magma. |
| Ignimbrito ou tufo soldado | Cinzas e pedra-pomes quentes de correntes de densidade piroclástica se compactam e soldam. | Fiamme achatadas, estratificação de fluxo de cinzas, foliação eutaxítica e fragmentos de vidro soldado. | Preserva um depósito quente de fluxo piroclástico em escala de paisagem. |
| Riolito contendo topázio | Magma riolítico evoluído rico em flúor e fases tardias de vapor produzem vugs e minerais acessórios. | Riolito de cor clara, cavidades, topázio, fluorita, quartzo e minerais relacionados de estágio tardio. | Reflete sistemas félsicos altamente evoluídos peraluminosos ou ricos em flúor. |
| Riolito peralcalino | Magma de rifte ou hotspot evolui para composições ricas em sódio e potássio. | Vidro escuro, minerais alcalinos incomuns, tons esverdeados ou marrons, e afinidades com comendita ou pantellerita. | Sinaliza um sistema félsico rico em álcalis distinto do riolito calcialcalino típico. |
| Riolito hospedeiro de thunderegg | Fluidos ricos em sílica preenchem cavidades, litofisais ou nódulos em rocha vulcânica riolítica. | Nódulos arredondados com interiores de ágata, calcedônia, quartzo, opala ou cristalinos. | Registra tanto texturas de gases vulcânicos quanto fluidos mineralizantes posteriores. |
Texturas e microestruturas
Texturas do riolito são um registro de resfriamento, movimento, fragmentação, hidratação, devitrificação, soldagem e atividade fluida posterior. São frequentemente mais diagnósticas do que a cor sozinha.
Bandas de fluxo
Bandas podem refletir variações no conteúdo de microlitos, oxidação, proporção vidro-cristal, abundância de bolhas ou pulsos repetidos de magma ligeiramente diferente. Em amostras manuais, frequentemente aparecem como camadas dobradas creme, bege, rosa, ferrugem, cinza ou esverdeadas.
Esferulitos
Esferulitos são intercrescimentos radiais de quartzo e feldspato que comumente se formam quando o vidro devitrifica. Podem produzir padrões de floco de neve, orbiculares, semelhantes a onça ou explosão estelar.
Fissuras perliticas
Vidro vulcânico hidratado pode desenvolver fraturas curvas em camadas, semelhantes a casca de cebola. Isso é característico da perlita e também pode aparecer em riolito obsidiano alterado.
Fiamme
Em tufos soldados, fragmentos de pedra-pomes achatam-se em faixas em forma de lente chamadas fiamme. Elas indicam compactação, soldagem e tecido de fluxo dentro de depósitos piroclásticos quentes.
Vesículas e amigdalas
Bolhas de gás criam vesículas. O preenchimento mineral posterior cria amigdalas, frequentemente com sílica, calcedônia, quartzo, opala, calcita ou minerais zeólitos.
Litofísios
Litofísios são cavidades esféricas ocas ou parcialmente preenchidas em rochas vulcânicas félsicas. Podem ser revestidos com quartzo, calcedônia, opala ou outros minerais secundários.
Textura porfirítica
Fenocristais de quartzo ou feldspato podem flutuar em uma matriz fina ou vítrea. O quartzo pode parecer arredondado ou embutido onde reagiu parcialmente com o magma.
Matriz devitrificada
O vidro é instável ao longo do tempo geológico e pode recristalizar em agregados finos de quartzo-feldspato, alterando o brilho, cor, dureza e a forma como a rocha recebe polimento.
Parceiros minerais e alteração
O conjunto mineral do riolito geralmente começa com quartzo e feldspato, tornando-se mais complexo por meio de minerais acessórios, desgasificação, devitrificação, oxidação, hidratação e alteração hidrotermal.
| Categoria | Minerais ou materiais comuns | O que eles sugerem |
|---|---|---|
| Minerais félsicos primários | Quartzo, sanidina, ortoclásio, plagioclásio | Química riolítica a granítica, com fenocristais e matriz registrando a taxa de resfriamento. |
| Fases máficas e acessórios | Biotita, hornblenda, magnetita, zircão, apatita, titanita, allanita | Composição do magma, estado de oxidação, história de cristalização e potencial para geocronologia através do zircão. |
| Indicadores peralcalinos | Aegirina, arfvedsonita, anfíbolas alcalinas e piroxênios | Riolito evoluído rico em álcalis, frequentemente em ambientes de rifte ou hotspot. |
| Fases tardias ricas em flúor | Topázio, fluorita, quartzo, minerais de fase vapor | Magma altamente evoluído, rico em voláteis, com mineralização tardia em cavidades ou vugs. |
| Preenchimentos secundários de sílica | Calcedônia, ágata, opala, quartzo | Fluidos ricos em sílica circulando e preenchendo vesículas, litofísseas, trincas ou cavidades de thunderegg. |
| Produtos de alteração | Argilas, clorita, epidoto, óxidos de ferro, zeólitas, calcita | Intemperismo, alteração hidrotermal, oxidação, hidratação ou circulação fluida posterior. |
Pistas de campo e identificação
Riolito pode se assemelhar a outras rochas félsicas ou ricas em sílica, então a identificação deve combinar cor, textura, fenocristais, textura, densidade, reação ao ácido e contexto geológico.
Procure quartzo e feldspato
Fenocristais de quartzo podem ser claros, esfumaçados, arredondados ou embayados. Fenocristais de feldspato são frequentemente pálidos, tabulares e mais angulares. A presença deles ajuda a distinguir riolito de muitos semelhantes não vulcânicos.
Leia a textura
Bandas de fluxo, esferulitos, fiamme, trincas perlíticas, margens vítreas e fragmentos de pumice indicam origem vulcânica riolítica.
Separe riolito de dacito
Dacito é geralmente menos rico em sílica, comumente mais rico em plagioclásio e pode conter mais anfibólio ou piroxênio. Limites em amostras manuais podem ser incertos sem petrografia ou análise química.
Separe riolito de traquito
Traquito é rico em feldspato alcalino, mas tem pouco ou nenhum quartzo e pode mostrar laths de feldspato alinhados. Riolito normalmente inclui quartzo e vidro ou matriz mais rica em sílica.
Separe riolito de jaspe
Jaspe é quartzo microcristalino e pode não apresentar fenocristais vulcânicos, vesículas, fiamme ou bandas de fluxo ao redor dos cristais. Alguns materiais comerciais padronizados chamados jaspe são na verdade rochas vulcânicas riolíticas ou silicificadas.
Verifique cuidadosamente a reação ao ácido
O riolito é uma rocha silicatada e geralmente é inerte a ácidos diluídos frios. Efervescência local pode vir de calcita secundária em veios ou cavidades, e não do próprio riolito.
Cuidados informados pela geologia
O riolito compacto é geralmente durável, mas os materiais riolíticos variam amplamente. Uma laje densa com bandas de fluxo, um fragmento poroso de pumice, uma borda vítrea de obsidiana e uma fatia de thunderegg com cavidades exigem manuseio diferente.
Riolito compacto
Limpe com um pano macio e lave brevemente com sabão suave e água morna quando necessário. Evite ácidos fortes, pós abrasivos e choques térmicos repetidos.
Zonas vítreas
Áreas obsidianas ou perlíticas podem lascar de forma aguda e podem apresentar redes de trincas curvas. Proteja as bordas e evite impactos.
Material poroso e pumiceoso
Pumice, riolito vesicular e zonas tufáceas fracas podem reter água, sujeira, óleos e resíduos. Não mergulhe peças frágeis ou porosas.
Peças com cavidades
Fatias de ovos de trovão, litofisais e peças amigdaloides devem ser apoiadas por baixo. Evite pressão sobre pontes finas, cavidades abertas ou interiores druzíferos.
Perguntas frequentes
Obsidiana é uma rocha diferente do riolito?
Obsidiana é vidro vulcânico, e grande parte da obsidiana é de composição riolítica ou dacítica. Difere principalmente pela textura: a obsidiana resfriou rápido demais para que cristais crescessem, enquanto o riolito compacto é parcialmente ou totalmente cristalizado.
Por que o riolito forma domos em vez de fluxos longos e fluidos?
O magma riolítico é rico em sílica e, portanto, muito viscoso. Ele resiste ao fluxo, aprisiona gases e tende a formar domos espessos, coulées, margens vítreas ou depósitos explosivos de cinzas em vez de longos rios fluidos de lava.
O que causa os padrões orbiculares ou “de leopardo” no riolito?
Muitos padrões orbiculares são produzidos por esferulitos: crescimentos radiais de quartzo-feldspato que se formam à medida que o vidro vulcânico devitrifica. Halos de oxidação e cores de alteração podem fazer com que as esferas pareçam manchadas ou aneladas.
Como o tufo soldado se torna uma rocha dura?
Depósitos quentes de fluxo de cinzas podem aterrissar em temperaturas altas o suficiente para que fragmentos de vidro e pedra-pomes se compactem, deformem e se soldem. Isso produz ignimbrito denso com fiamme achatadas e uma estrutura listrada.
“Riolito da floresta tropical” é realmente riolito?
O material vendido sob esse nome é geralmente uma rocha riolítica com padrão, frequentemente com tons verdes e texturas orbiculares ou esferulíticas. Também pode ser comercializado sob nomes semelhantes a jaspe, portanto, textura e contexto geológico são mais confiáveis do que apenas a nomenclatura comercial.
Qual é a diferença entre pedra-pomes e perlita?
A pedra-pomes se forma quando o magma riolítico rico em gases espuma durante uma erupção explosiva, criando um vidro vesicular muito leve. A perlita se forma quando o vidro riolítico hidrata após o resfriamento e desenvolve rachaduras curvas em camadas, semelhantes a cascas de cebola.
Por que os ovos de trovão estão associados ao riolito?
Muitos ovos de trovão se formam em rochas vulcânicas riolíticas onde cavidades, litofisais ou nódulos são posteriormente preenchidos por fluidos ricos em sílica. Seus interiores podem conter calcedônia, ágata, quartzo, opala ou minerais mistos de sílica.
Perspectiva final
Riolito é melhor compreendido como uma família de texturas produzidas por magma félsico evoluído. O mesmo sistema rico em sílica pode esfriar como lava bandada, solidificar como obsidiana, hidratar-se em perlita, espumar em pedra-pomes, fragmentar-se em cinzas, soldar-se em ignimbrito ou abrigar ovos de trovão preenchidos com ágata. Sua geologia é, portanto, um estudo sobre taxa de resfriamento, viscosidade, comportamento dos gases, devitrificação, soldagem e trabalho posterior dos fluidos. Um pedaço de riolito não é simplesmente uma pedra com padrão; é um registro preservado de como o magma rico em sílica se moveu, fraturou, esfriou e mudou.