O geocientista Dougal Jerram ensina o passo a passo para derreter uma rocha
Coloque seu forno a 700-800 °C, para rochas graníticas, ou a 1.100-1.200 °C, se você tiver rochas basálticas, ligue-o e espere. Essa receita simples para fundir rochas não está muito longe da realidade, embora você possa notar que o forno de sua casa não consegue atingir as temperaturas necessárias para que a fusão ocorra.
(Imagem retirada do livro Introdução à Vulcanologia. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)
A fim de determinar a temperatura em que os diferentes tipos de rochas se fundem e as temperaturas em que os minerais começam a solidificar em magmas, são realizados ensaios em laboratórios. O clássico estudo de Norman L. Bowen (o “cozinheiro-chefe” do mundo ígneo) no início do século XX criou o mais importante livro de receitas para a geologia das rochas ígneas e a vulcanologia, conhecido como a série de reações de Bowen.
Ele realizou uma série de experimentos para fundir rochas com diferentes composições químicas, de basaltos (ricos em ferro e magnésio) até granitos (ricos em alumínio e sílica) e rochas intermediárias. Esses experimentos mostraram que basaltos se fundem em altas temperaturas e granitos se fundem em temperaturas mais baixas.
Os experimentos de Bowen mostraram também que diferentes tipos de minerais se cristalizam em temperaturas diferentes (ver figura abaixo). A olivina, o piroxênio e o plagioclásio cálcico (Ca) são minerais que se cristalizam em magmas quentes e de composição básica (basaltos).
(Imagem retirada do livro Introdução à Vulcanologia. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)
Minerais como o quartzo, o feldspato potássico (K) e as micas se cristalizam em magmas mais frios e de composição ácida (granitos); já os anfibólios e os plagioclásios sódicos (Na) são típicos de composições intermediárias.
Com a identificação dos minerais de uma rocha vulcânica, pode-se inferir a temperatura de fusão da rocha e a temperatura em que os minerais se cristalizaram. Os experimentos conduzidos por Bowen continuam sustentando o nosso conhecimento do processo de fusão em sistemas ígneos.
Experimentos de fusão ainda são de grande importância para nós. A figura abaixo, por exemplo, mostra experimentos recentes que demonstram a correlação do arranjo cristalino com a distância do contato na Palisades Sill (EUA).
(Imagem retirada do livro Introdução à Vulcanologia. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)
Cubos de rochas foram submetidos a altas temperaturas (fusão) por determinados períodos de tempo para simular a distância da amostra com o contato da intrusão. As rochas próximas ao contato (0,3 m) se fundem completamente, mostrando que há pouca estrutura cristalina. Mais afastados do contato, os cubos de rocha exibem apenas fusão parcial, com aumento da estrutura cristalina e preservação da forma do cubo.
Somente uma pequena gota de líquido é observada na base (terceiro e quarto cubos da figura acima). Observando o comportamento de rochas de diferentes composições em experimentos de fusão e cristalização realizados em condições diferentes (pressão e temperatura), podemos compreender muito sobre as condições de fusão no interior da Terra.
Com o aperfeiçoamento dos métodos de fusão de rochas em diferentes pressões, podemos compreender o processo de fusão em diferentes profundidades.
Os experimentos de fusão em meteoritos podem ser realizados para determinar sua temperatura de fusão no Sistema Solar. Por fim, todas essas informações podem ser utilizadas para compreender como as rochas se fundem e como os vulcões são formados.
Para saber mais
Em Introdução à Vulcanologia, o cientista britânico Dougal Jerram, além de como fundir rochas, responde a questões como: o que são os vulcões? Como os vulcões se relacionam com as placas tectônicas e o movimento de continentes? Como eles afetam o clima da terra? É possível prever erupções?
