Unidade 2 - Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres
Minerais
É uma associação natural de um ou mais elementos químicos, dispostos numa rede, tridimensional, cristalina bem definida (geometricamente regular).
Por vezes apresentam formas geométricas perfeitas, determinadas pela sua geometria da estrutura cristalina, e dizem-se euédricos, se não apresentarem uma forma perfeita, dizem-se anédricos, independentemente da sua estrutura cristalina.
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| Fonte: http://pt.slideshare.net/sandranascimento/iii-formao-e-crescimento-de-cristais |
- As diferenças entre os minerais resultam do tipo de átomos que fazem parte da sua constituição e da forma como essas átomos se arranjam na estrutura cristalina;
- os minerais são estáveis apenas numa gama fixa de condições, nas quais se verifica o equilíbrio com o seu ambiente;
- Alterações de pressão, temperatura e composição química do meio envolvente determinam alterações dos minerais, que resultam de um novo equilíbrio;
- Minerais isomorfos - têm a mesma estrutura cristalina, mas composição química diferente.
Ex: Plagioclases calco-sódicas (mistura isomorfa); - Minerais polimorfos - têm a mesma composição química mas diferente estrutura cristalina.
Ex: Diamante e grafite.
Propriedades dos Minerais
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| Fonte: Preparação para o Exame Nacional 2011 - Biologia e Geologia 11 |
Rochas Sedimentares
Formam-se à superfície, ou próximo dela - condições subaéreas. resultam da alteração, desagregação e rearranjo dos constituintes de uma rocha-mãe preexistente - sedimentar, metamórfica ou magmática - provocadas por fatores físicos, químicos ou biológicos. Surgem frequentemente em estratos e conservam vestígios de seres vivos (fósseis) contemporâneos da sua génese.
FASES DE FORMAÇÃO: Sedimentogénese e Diagénese
Formam-se à superfície, ou próximo dela - condições subaéreas. resultam da alteração, desagregação e rearranjo dos constituintes de uma rocha-mãe preexistente - sedimentar, metamórfica ou magmática - provocadas por fatores físicos, químicos ou biológicos. Surgem frequentemente em estratos e conservam vestígios de seres vivos (fósseis) contemporâneos da sua génese.
FASES DE FORMAÇÃO: Sedimentogénese e Diagénese
SEDIMENTOGÉNESE
1. METEORIZAÇÃO
É o conjunto de processos que alteram as características físicas e químicas das rochas à superfície da Terra ou perto dela, levando à transformação de uma rocha em partículas.
- METEORIZAÇÃO QUÍMICA
Consiste na decomposição química da rocha, de tal modo que os minerais originais sofrem alterações, de estrutura atómica e/ou de constituição, que os transformam noutros minerais.
-> HIDRÓLISE
A hidrólise dos silicatos é o fenómeno responsável pela formação dos minerais argilosos. O CO2 atmosférico reage com a água e forma o ácido carbónico, que atua nos silicatos (feldspatos) e origina um novo mineral, a caulinite, mineral de argila (caulinização). Os catiões do silicato são substituídos pelo hidrogénio proveniente da água ou do de um ácido.
As águas acidificadas reagem com os calcários (calcite - CaCO3) e transformam-nos em minerais de argila, (ex. Caulinite) - os iões H+ substituem os K+.
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| Fonte: http://pt.slideshare.net/margaridabt/3-a-formaorochassedimentares |
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
-> Oxidação
O oxigénio atmosférico reage com os minerais formados em ambiente redutor e estes oxidam. Muitos minerais contêm ferro na sua constituição que reage com o oxigénio e formam óxidos.
Os minerais podem reagir com o O2 formando óxidos. (Ex. Óxido férrico - hematite)
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| Fonte: http://pt.slideshare.net/margaridabt/3-a-formaorochassedimentares |
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
-> Dissolução
O dióxido de carbono atmosférico ou dos solos acidifica a água e forma o ácido carbónico. As águas acidificadas reagem com os minerais das rochas e altera-os, principalmente em rochas solúveis e em particular as carbonatadas, como o calcário.
Carbonatação - se as águas acidificadas reagiram com o carbonato de cálcio (calcite), formam-se produtos solúveis que serão removidos em solução (sai o cálcio e o hidrogenocarbonato mas as impurezas ficam no local). Esta reação origina o alargamento das diáclases e pode formar, no caso dos calcários (rochas formadas por calcite, uma rede de diáclases que irão formar as grutas. Os materiais em solução, podem precipitar e formar as estruturas das grutas (estalactites, estalagmites, por exemplo).
- As águas acidificadas reagem com os calcários (calcite - CaCO3) e transformam-nos.
- O cálcio (Ca+) e o hidrogenocarbonato (HCO3-) são removidos em solução e podem formar-se as grutas ou os lapiás.
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
A terra rossa, é uma argila que resulta das impurezas não solúveis (sílica e argila misturadas no carbonato de cálcio na formação do calcário) que não são removidas do calcário. O seu nome deve-se à cor vermelha da argila que vem dos óxidos de ferro que a compõem.
- METEORIZAÇÃO FÍSICA
Leva à fragmentação das rochas em pedaços cada vez mais pequenos, mas que mantêm as características do material original.
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
2. Erosão
É a remoção física das partículas produzidas pela meteorização, por agentes como a água, o gelo ou a gravidade.
É a remoção física das partículas produzidas pela meteorização, por agentes como a água, o gelo ou a gravidade.
3. Transporte
O transporte é o movimento dos sedimentos por agentes físicos (rios,glaciares, vento, ondas...).
4. Sedimentação
Os sedimentos podem ser partículas sólidas soltas ou substâncias dissolvidas na água, que vão ser transportadas (saltitação, rolamento, suspensão) e depositadas.
A sedimentação verifica-se quando o agente transportador perde energia e os sedimentos se depositam. Primeiro, os mais pesados (balastros, areões) e depois os menos densos (siltes e argilas).
O transporte é o movimento dos sedimentos por agentes físicos (rios,glaciares, vento, ondas...).
4. Sedimentação
Os sedimentos podem ser partículas sólidas soltas ou substâncias dissolvidas na água, que vão ser transportadas (saltitação, rolamento, suspensão) e depositadas.
A sedimentação verifica-se quando o agente transportador perde energia e os sedimentos se depositam. Primeiro, os mais pesados (balastros, areões) e depois os menos densos (siltes e argilas).
DIAGÉNESE
Converte os sedimentos soltos numa rocha sedimentar coesa.
1. Compactação e Desidratação
Ocorre uma maior aproximação dos sedimentos devido à pressão exercida pelos sedimentos de cima e perda de água.
2. Cimentação
Ocorre uma maior aproximação dos sedimentos devido à pressão exercida pelos sedimentos de cima e perda de água.
2. Cimentação
União dos sedimentos através de um cimento que precipita entre eles.
As Rochas Sedimentares
Consideram-se três grupos de rochas sedimentares, de acordo com a origem dos materiais que as constituem.
a) A matéria orgânica de origem planctónica, algas, esporos, grãos de pólen acumula-se nos fundos oceânicos sem turbulência, a cerca de 2000 a 3000 metros de profundidade.
-> ARMADILHAS PETROLÍFERAS
As armadilhas petrolíferas são estruturas geológicas favoráveis à acumulação de petróleo, que impedem a sua migração até à superfície. Assim, o petróleo não é perdido e pode ser explorado de forma rentável.
As armadilhas petrolíferas podem ser estruturas ou estratigráficas. As primeiras são o resultado de movimentos de origem tectónica, como dobras ou falhas. As segundas resultam de variações litológicas existentes em determinado meio sedimentar.
As armadilhas petrolíferas são, geralmente, constituídas por uma rocha porosa coberta por uma rocha impermeável: a superfície que separa as duas rochas deve ter, no seu conjunto, uma forma convexa (há mais tipos) para a parte superior.
Sempre que uma armadilha fica preenchida por hidrocarbonetos passa-se a chamar um jazigo petrolífero ou jazida petrolífera.
Formação de Carvão
A argila dos pântanos impede o apodrecimento da matérias orgânica (vegetal), subterrada. Ao longo do tempo, com a sedimentação de mais argilas, os materiais orgânicos ficam comprimidos com o peso dos sedimentos e sujeitos a uma maior pressão e temperatura e vai sofrendo transformações progressivas levando à génese do carvão.
À medida que se dá um enriquecimento relativo de carbono, o carvão tem cada vez menos água e voláteis na sua composição.
O mais puro dos carvões, a antracite, é considerada rocha metamórfica.
As Rochas Sedimentares, Arquivos Históricos da Terra
As rochas sedimentares são, normalmente, estratificadas e contêm a maioria dos fósseis. A estratificação reflete as alterações que ocorreram na Terra e os fósseis contam a história da evolução da Vida e dão informações acerca dos ambientes do passado.
Fósseis e Processos de Fossilização
Os fósseis são vestígios de seres vivos ou da sua atividade que, num determinado momento da História da Terra, viveram no nosso Planeta. Para que os restos orgânicos possam conservar-se e cheguem a fossilizar é necessário que, após a morte, o organismo seja rapidamente incluído num material protetor, que o preserve dos agentes que iriam provocar a sua decomposição. A existência de partes duras nos organismo e a sua inclusão imediata em sedimentos finos são fatores que favorecem a fossilização.
-> São restos, marcas ou vestígios de seres vivos que viveram em épocas muito recuadas e que ficaram preservados nos sedimentos em que viveram. Só se consideram fósseis os vestígios orgânicos com mais de 13.000 anos (idade aproximada da última glaciação do Quaternário).
Consideram-se três grupos de rochas sedimentares, de acordo com a origem dos materiais que as constituem.
- Rochas sedimentares detríticas - São predominantemente constituídas por sedimentos sólidos (detritos) de outras rochas.
- Rochas sedimentares quimiogénicas - Formam-se por precipitação química de minerais em solução.
- Rochas sedimentares biogénicas - Resultam da consolidação de restos de seres vivos.
Detríticas
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Não Consolidadas
Balastros (> 2 mm)
Areia (1/16 mm – 2 mm)
Siltes (1/256 mm – 1/16 mm)
Argilas (<1/256)
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Consolidadas
Conglomerados
Arenitos
Siltitos
Argilitos
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Quimiogénicas
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Precipitação/deposição de
carbonato de cálcio (CaCO3)
Evaporitos
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Calcário
Sal-gema e gesso
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Biogénicas
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Precipitação de CaCO3 por
seres vivos
Restos de Plantas
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Calcário recifal e Calcário
conquífero
Carvão
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Rochas Sedimentares Detríticas
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Rochas
sedimentares detríticas não consolidadas
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D
I
A
G
É
N
E
S
E
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Rochas
sedimentares detríticas consolidadas
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Blocos
Seixos
Calhaus
Godos
Cascalho
Areão
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Balastros
>
2 mm
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Conglomerados
(formados
pela união de balastros com quantidades variadas de areias ou argilas na
matriz.)
Brechas – detritos mal calibrados e
angulosos
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Resultam da consolidação de
balastros que sofreram transporte de alta energia, pelo que, os seus
constituintes são bem rolados. São poucos os ambientes com energia suficiente
para transportar balastros (ex: rios de montanha, praias de forte ondulação,
águas de degelo glaciares.)
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Areia
1/16 mm – 2 mm
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Arenitos (Formados pela união de
areias. Apresentam uma grande variabilidade.)
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As caraterísticas dos arenitos
dependem do tipo de areias que entra na sua constituição e da natureza do
cimento que as une.
Os arenitos formam-se em águas do
mar pouco profundas, em praias, em leitos de rios e a partir de dunas.
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Siltes
1/256 mm – 1/16 mm
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Siltitos (rochas de grão fino,
formadas por sedimentos de siltes)
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Os siltes e as argilas
acumulam-se no fundo de lagos, na foz de rios e nos fundos oceânicos.
O aumento da pressão provoca a
compactação e cimentação, dando origem a siltitos e argilitos.
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Argilas
<1/256
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Argilitos (Formados pela união de
grãos de argila, que resultam da meteorização química das rochas.)
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Rochas Sedimentares Quimiogénicas
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Calcário
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Forma-se por
precipitação de CaCO3 com formação do mineral calcite. Esta precipitação pode
ser desencadeada pela variação das condições químicas das águas marinhas,
teor baixo em CO2. Estes calcários, de grão muito fino, têm um aspeto
compacto e homogéneo.
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Sal-gema
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Forma-se por
precipitação de sais de NaCl, com formação do mineral halite. Esta
precipitação é desencadeada pela evaporação de águas marinhas retidas em
lagunas ou de águas salgadas de lagos de zonas áridas, que contêm NaCl em
solução.
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Gesso
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Forma-se por
precipitação de sais de CaSO4, com formação do mineral gesso. Esta
precipitação é desencadeada pela evaporação de águas marinhas retidas em
lagunas ou de águas salgadas de lagos de zonas áridas, que contêm CaSO4 em
solução.
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Rochas Sedimentares Biogénicas
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Calcário recifal
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Os corais são
seres vivos que edificam estruturas calcárias, sob a forma de recifes, a
partir do CaCO3 dissolvido na água do mar. Este calcário forma-se em
consequência de atividade biológica.
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Calcário conquífero
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Outros seres
vivos retiram CaCO3 da água do mar para construir parte do seu corpo, como
por exemplo, as conchas. A acumulação e a cimentação destas estruturas, após
a morte dos seres vivos, originam os calcários conquíferos.
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Carvão
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Rocha
sedimentar combustível formada a partir de matéria vegetal que não foi
completamente decomposta e que se encontra em diferentes estados de
conservação.
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Formação de Petróleo
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
a) A matéria orgânica de origem planctónica, algas, esporos, grãos de pólen acumula-se nos fundos oceânicos sem turbulência, a cerca de 2000 a 3000 metros de profundidade.
b) A matéria orgânica juntamente com materiais argilosos, vai ficar subterrada, criando-se as condições anaeróbias necessárias que levam ao processo de betuminização. A betuminização é um processo lento e envolve um aumento de temperatura na ordem dos 120 a 150ºC.
c) No processo de betuminização formam-se os hidrocarbonetos líquidos (petróleo bruto ou nafta), gasosos (gás natural) e sólidos (betumes ou asfaltos) que ficam retidos na Rocha-Mãe. Com a deposição de novos sedimentos, os fluidos gasosos e líquidos que são mais leves que os restantes sedimentos e mais leves que água salgada, por pressão, os hidrocarbonetos têm tendência a subir se tiverem espaço para o fazer ou se as rochas envolventes forem porosas. Na deposição os hidrocarbonetos dispõem-se por densidades (os mais densos são os betumes e ficam em baixo, depois o petróleo bruto e em cima o gás natural).
d) Quando encontram uma rocha impermeável (Rocha Cobertura), o movimento dos hidrocarbonetos pára e impregnam as rochas subjacentes, ocupando todos os espaços vazios que, normalmente seriam ocupados pela água salgada (Rocha Armazém).
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| Fonte: http://meioambiente.culturamix.com/recursos-naturais/como-o-petroleo-e-extraido |
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| Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/geologia2.1sed.html |
A - Rocha Cobertura - Rocha argilosa que se localiza por cima da rocha armazém e que forma uma camada impermeável;
B - Rocha Armazém - Rocha permeável, porosa, onde se acumulam os hidrocarbonetos fluidos;
C - Rocha Mãe - Onde se formam os hidrocarbonetos num processo que leva milhões de anos.
-> ARMADILHAS PETROLÍFERAS
As armadilhas petrolíferas são estruturas geológicas favoráveis à acumulação de petróleo, que impedem a sua migração até à superfície. Assim, o petróleo não é perdido e pode ser explorado de forma rentável.
As armadilhas petrolíferas podem ser estruturas ou estratigráficas. As primeiras são o resultado de movimentos de origem tectónica, como dobras ou falhas. As segundas resultam de variações litológicas existentes em determinado meio sedimentar.
As armadilhas petrolíferas são, geralmente, constituídas por uma rocha porosa coberta por uma rocha impermeável: a superfície que separa as duas rochas deve ter, no seu conjunto, uma forma convexa (há mais tipos) para a parte superior.
Sempre que uma armadilha fica preenchida por hidrocarbonetos passa-se a chamar um jazigo petrolífero ou jazida petrolífera.
Formação de Carvão
O carvão mineral foi formado pelos restos soterrados de plantas tropicais e subtropicais, especialmente durante períodos Carbónico e Pérmico (há cerca de 300 milhões de anos) em zonas pantanosas.
O carvão mineral ou carvão natural é um produto da fossilização da matéria orgânica que é constituída essencialmente por oxigénio, azoto, carbono e hidrogénio, ao longo de milhões de anos. Vai empobrecendo em oxigénio, azoto e hidrogénio, aumentando, relativamente, a quantidade de carbono. Este processo é um tipo de fossilização que se designa por Incarbonização
.
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| Fonte: http://www.abae.pt/programa/EE/e |
Quanto maior o teor de carbono, mais puro se considera e mais potencial energético tem.
Existem quatro tipos principais de carvão mineral: turfa, lenhito, hulha e antracite (em ordem crescente do teor de carbono).
Existem quatro tipos principais de carvão mineral: turfa, lenhito, hulha e antracite (em ordem crescente do teor de carbono).
Dependendo do tempo decorrido do processo de fossilização, pode ser:
- do tipo turfa .........................com aprox. 60% de carbono.
- do tipo lenhite .....................com aprox. 70% de carbono.
- do tipo hulha ................com aprox. 80 a 85% de carbono.
- do tipo antracite ..................com aprox. 90% de carbono.
- do tipo lenhite .....................com aprox. 70% de carbono.
- do tipo hulha ................com aprox. 80 a 85% de carbono.
- do tipo antracite ..................com aprox. 90% de carbono.
À medida que se dá um enriquecimento relativo de carbono, o carvão tem cada vez menos água e voláteis na sua composição.
O mais puro dos carvões, a antracite, é considerada rocha metamórfica.
As Rochas Sedimentares, Arquivos Históricos da Terra
As rochas sedimentares são, normalmente, estratificadas e contêm a maioria dos fósseis. A estratificação reflete as alterações que ocorreram na Terra e os fósseis contam a história da evolução da Vida e dão informações acerca dos ambientes do passado.
Fósseis e Processos de Fossilização
Os fósseis são vestígios de seres vivos ou da sua atividade que, num determinado momento da História da Terra, viveram no nosso Planeta. Para que os restos orgânicos possam conservar-se e cheguem a fossilizar é necessário que, após a morte, o organismo seja rapidamente incluído num material protetor, que o preserve dos agentes que iriam provocar a sua decomposição. A existência de partes duras nos organismo e a sua inclusão imediata em sedimentos finos são fatores que favorecem a fossilização.
-> São restos, marcas ou vestígios de seres vivos que viveram em épocas muito recuadas e que ficaram preservados nos sedimentos em que viveram. Só se consideram fósseis os vestígios orgânicos com mais de 13.000 anos (idade aproximada da última glaciação do Quaternário).
Interesse Científico dos Fósseis
Os fósseis são muito importantes para o estudo da evolução das espécies, dos paleoambientes e da idade das rochas (geocronologia), só assim se consegue reconstituir a história da Terra e dos seres vivos. Existem dois tipos de fósseis que nos permitem estes estudos:
São fósseis de seres que viveram na Terra durante intervalos de tempo geologicamente muito curtos (pequena distribuição geográfica), com grande distribuição geográfica. Estes fósseis são indicadores da idade geológica dos estratos que os contêm.
Os fósseis de idade são usados na geocronologia.
Geoistória
Através da geocronologia foi possível construir uma escala de tempo geológico.
-> Fósseis de ambiente ou de fáceis
São fósseis de seres característicos de determinados ambientes. Fornecem-nos informações sobre as características do ambiente em que viveram. Permitem fazer reconstituições geográficas (onde estava o oceano, os continentes…).
Dão-nos o ambiente de formação das rochas sedimentares que se dividem em três domínios: marinhos, continentais e de transição.
Magmatismo. Rochas Magmáticas
O magma é menos denso que as rochas e se encontrar uma abertura pelas rochas envolventes, ascende. Ao deslocar-se para a superfície encontra temperaturas mais baixas e vai arrefecer, ao longo do tempo, acaba por consolidar.
A composição silicatada do magma é rico em sílica (SiO2) e os elementos químicos mais abundantes da sua composição são: oxigénio, silício, alumínio, ferro, cálcio, o sódio, o potássio e o magnésio. Estes elementos químicos normalmente vêm expressos em forma de óxidos (SiO2, Al2O3, etc.). Possuem, para além destes elementos químicos, água, flúor, cloro, boro, arsénio, flúor, etc..
A quantidade de sílica permite classificar os magmas em pobres de sílica, intermédios e ricos em sílica, que correspondem ao magma basáltico, o magma andesítico e o magma riolítico, respetivamente.
Série de Bowen e Diferenciação Magmática Bowen, em 1928 criou duas séries, séries de Bowen, em que ordena os principais minerais das rochas magmáticas segundo o seu arrefecimento em que ocorrem reações entre as substâncias já cristalizadas e as que se encontram ainda em solução.
-> Série contínua, a reação entre o material cristalizado e a solução não origina minerais diferentes (minerais isomorfos) diferindo apenas nos teores relativos dos elementos químicos (por serem semelhantes na dimensão e em carga) que entram na sua composição. A série contínua é a família das plagióclases que varia entre a Anortite (plagióclase cálcica) à Albite (plagióclase sódica), passando pela Bitaunite , Labradorite , Andesina, Oligóclase.
-> Série descontínua, a reação dos materiais cristalizados e as substâncias em solução, originam minerais diferentes.
Os minerais caracterizam as rochas. Este gráfico representa as séries de Bowen com a rocha que se forma. Por exemplo, se na cristalização fracionada se formou o quartzo e o feldspato potássico é um granito.
Durante o arrefecimento os primeiros minerais a formarem-se, como já foi referido, são os que têm o ponto de fusão mais alto e são também os mais densos, e podem depositar-se, por ação da gravidade, na base da câmara magmática podendo ficar preservados da reação com a solução. Os minerais mais leves tendem a acumular-se na parte superior da câmara ajudados pelos gases (CO2 e vapor de água, por exemplo) e a água presentes na câmara. Esta deposição por diferença de densidades faz com que no mesmo reservatório possam co-existir rochas diversas entre si e entre o magma parental, as mais densas em baixo e as menos densas em cima, a este fenómenos dá-se o nome de Diferenciação gravítica.
-> A diferenciação magmática, é assim, uma ação combinada entre a cristalização fracionada e a diferenciação gravítica. Características das Rochas Magmáticas
Quando o magma solidifica em profundidade, forma-se uma rocha intrusiva ou plutónica. Se o magma solidifica na superfície da Terra, ou próximo da superfície, forma-se uma rocha extrusiva ou vulcânica.
O quadro seguinte resume as principais características das rochas magmáticas.
As características das rochas magmáticas são influenciadas pelos seguintes factores: -> Composição do magma - Influencia a composição química e mineralógica das rochas e a cor que apresentam. Por exemplo, magmas ricos em sílica dão origem a rochas claras com abundância de quartzo e feldspato. -> Condições em que ocorre a génese - Influencia a textura das rochas formadas. Um arrefecimento lento, em profundidade, conduz à formação de rochas com textura fanerítica, com cristais visíveis a olho nu. Pelo contrário, Um arrefecimento rápido, à superfície ou na sua proximidade, não dá tempo para a matéria cristalina se organizar e leva à formação de rochas com textura afanítica, ou mesmo vítrea. Tipos de Rochas Magmáticas Na tabela seguinte, encontram-se caracterizados os principais tipos de rochas magmáticas.
Classificação de Rochas Magmáticas
Deformação Frágil e Dúctil. Falhas e Dobras Na Terra, as rochas estão sujeitas a tensões provocadas pela mobilidade das placas litosféricas e pela pressão exercida pelas camadas de rochas suprajacentes. -> A tensão é a força exercida por unidade de área. Submetidas a estados de tensões, as rochas sofrem deformações originando falhas ou dobras. O estado de tensão aplicada a rochas mostra que as rochas apresentam três tipos de comportamento:
O comportamento que a rocha irá apresentar vai depender de factores intrínsecos à própria rocha, a composição mineralógica e textura, e de factores extrínsecos, a temperatura, o tempo, a pressão de fluidos, e do tipo e intensidade da tensão. A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra. O aumento da pressão e da temperatura favorece a deformação plástica, assim, é fácil de prever que à superfície as rochas apresentem um comportamento frágil e à medida que se "caminha" para o interior da litosfera, porque a pressão e a temperatura aumentam, o comportamento das rochas é dúctil. Se caminharmos mais para o interior as rochas passam a ter um comportamento viscoso e no limite à fusão.
As tensões que sobre as rochas podem ser compressivas, distensivas ou de cisalhamento.
Deformação Contínua - Dobras
Uma dobra é uma deformação em que se verifica o encurvamento de superfícies originalmente planas. As dobras resultam da atuação de tensões de compressão em rochas com comportamento dúctil.
Os elemento que caracterizam uma dobra são os seguintes:
Deformação Descontínua - Falhas
Uma falha é uma superfície de fratura ao longo da qual ocorreu o movimento relativo dos blocos fraturados. As falhas podem resultar da atuação de qualquer tipo de tensão em rochas com comportamento frágil.
Os elementos que caracterizam uma falha são os seguintes:
Metamorfismo. Agentes de Metamorfismo. Rochas Metamórficas Qualquer rocha, quando deslocada para regiões profundas, pode ser mais ou menos alterada, quer na sua estrutura quer na sua composição mineralógica, sem que ocorra fusão. Este processo, designado por metamorfismo, ocorre em locais com características termodinâmicas (temperatura e pressão) específicas, que caracterizam o ambiente metamórfico, designando-se como metamórficas as rochas que assim se formam. Fatores de Metamorfismo Existem três tipos de fatores de metamorfismo que, conjugando-se com diferentes graus de intensidade nos diversos locais da Terra, conduzem à formação de uma grande variedade de rochas metamórficas. A tensão que as rochas na litosfera estão sujeitas é provocada pela carga da massa rochosa suprajacente. Este tipo de pressão atua em todos os sentidos - tensão litostática - faz-se sentir a partir de uma profundidade relativamente pequena, provocando, sobretudo, diminuição de volume nas rochas, com consequente aumento da sua densidade. As rochas estão também sujeitas a pressões resultantes dos movimentos tectónicos. Essas forças, de natureza compressiva, distensiva, ou de cisalhamento, geram uma tensão com uma orientação bem definida, designada tensão não litostática. Como consequência desta tensão dirigida, os minerais das rochas passam a apresentar uma disposição orientada dos seus minerais segundo planos paralelos - foliação.
->Temperatura À medida que se vão afundando, as rochas vão sofrendo a influência do calor interno da Terra, do calor resultante da pressão litostática ou do calor resultante da proximidade de uma intrusão magmática. Quando os minerais das rochas estão suficientemente aquecidos, sem, contudo, entrarem em fusão, os elementos da sua rede cristalina passam a dispor-se segundo novos arranjos, Este processo de recristalização permite, assim, a formação de novos minerais a partir de outros preexistentes e, consequentemente, a formação de novos tipos de rochas. Se para determinado valor de profundidade e de pressão a temperatura verificada ultrapassar o ponto de fusão das rochas, estas começarão a fundir, iniciando-se a transição do metamorfismo para o magmatismo. -> Fluídos de circulação
As alterações metamórficas são facilitadas se estiverem
presentes fluidos de circulação. Estes fluidos, reagindo com os minerais que
formam a rocha, podem dar origem a minerais de composição diferente, por
remoção ou introdução de determinados componentes químicos, o que provoca
alterações importantes ao nível da composição química e mineralógica da rocha
inicial. Por vezes, ocorre a substituição completa de um mineral por outro, sem
que se verifique uma alteração da textura da rocha. Uma argila, por exemplo,
contém sempre alguma quantidade de água, quer preenchendo os seus poros quer
fazendo parte da estrutura dos seus minerais hidratados químicas verificadas
entre os diversos minerais.
-> Tempo O tempo é um fator muito importante para a formação deste tipo de rochas. As rochas metamórficas formam-se durante um período de alguns milhares ou milhões de anos, excluindo o caso particular do metamorfismo de impacto. As que se formam num maior período de anos apresentam um aspeto granular grosseiro (os novos minerais tiveram tempo de crescer), influenciadas pelas altas pressões e temperaturas, metamorfismo de maior profundidade, ao contrário das que levam menos tempo que tem um aspeto granular fino, influenciado também por serem um produto de baixas pressões e temperaturas. Tipos de Metamorfismo -> Metamorfismo de Contacto Forma-se a partir do contacto da intrusão magmática com as rochas encaixantes. Um metamorfismo localizado, abrange a área da intrusão. Os minerais das rochas encaixantes, pelo aumento de temperatura e pelos fluidos derivados do magma, principalmente voláteis, sofrem um rearranjo estrutural originando novos minerais que sejam estáveis às novos condições.
Os novos minerais distribuem-se
dentro (endometamorfismo) e fora (exometamorfismo) da intrusão na auréola de
metamorfismo.
As rochas deste tipo de metamorfismo designam-se
genericamente por corneanas e à volta da intrusão magmática formam-se
auréolas que manifestam vários graus de metamorfismo, são as
auréolas de metamorfismo.
A granada, mineral semiprecioso, forma-se
por metamorfismo de contacto. Exemplos de rochas: quartzito e mármore.
-> Metamorfismo Regional A maior parte das rochas metamórficas que integram a crosta terrestre resulta, geralmente, de metamorfismo regional. Este tipo de metamorfismo, que atua em extensas áreas, sobretudo ao longos dos limites tectónicos convergentes, está relacionado com a formação de grandes cadeias montanhosas a partir de espessas camadas de sedimentos acumulados em determinadas regiões oceânicas. O metamorfismo regional resulta da ação combinada do calor, das tensões dirigidas e dos fluidos de circulação, constituindo o xisto ou o gnaisse bons exemplos de rochas formadas sob estas condições. Uma vez que a pressão não litostática (dirigida) é um dos fatores determinantes neste ipo de metamorfismo,estas rochas apresentam tipicamente uma foliação evidente.
Minerais Indicadores de Metamorfismo Durante o processo de metamorfismo, as rochas e os minerais preexistentes alteram-se como resultado da ação dos fatores já referidos, As novas condições físicas e químicas a que as rochas passam a estar sujeitas determinam o desaparecimento de certos minerais, a manutenção de outros e a formação de novos. A presença de novos minerais (minerais de neoformação) permite inferir das condições de pressão e temperatura em que decorreram os processos de metamorfismo, uma vez que a sua formação ocorre em condições de temperatura e pressão com limites bem definidos. Os minerais que permitem caracterizar as condições de pressão e temperatura em que decorrem as transformações designam-se por minerai-índice.
Classificação de Rochas Metamórficas  |
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