Ciclo das rochas: Origem e Transformação de Rochas Igneas, Sedimentares e Metamórficas, Notas de estudo de Engenharia Civil

Baixe Ciclo das rochas: Origem e Transformação de Rochas Igneas, Sedimentares e Metamórficas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! PROF. MSC. SIRLENO ALVES PEREIRA Mineralogia GEOLOGIA CICLO DAS ROCHAS / MINERAIS FORMADORES DAS ROCHAS As rochas são divididas em três grupos, baseados em seu modo de origem: - Rochas ígneas, - Sedimentares - Metamórficas. GEOLOGIA Quando as rochas ígneas são expostas na superfície (devido a um levantamento crustal, erosão, ou por já terem se cristalizado na superfície), sofrem a ação de agentes como a água, as variações de temperatura, mecanismos de oxidação, etc. Estes agentes causam a desintegração e a decomposição das rochas na superfície num processo chamado de intemperismo. Este material (partículas e/ou substâncias dissolvidas) resultante da desagregação e decomposição das rochas é chamado de sedimentos. Os sedimentos são transportados pelos agentes erosivos – água, gelo, vento ou ondas – e eventualmente são depositados. GEOLOGIA Os sedimentos podem formar campos de dunas, planícies fluviais, mangues, praias, etc. Quando os sedimentos são compactados, através da sobreposição de camadas de sedimentos umas sobre as outras, ou cimentados, através da percolação de água contendo carbonato de cálcio ou sílica, esses sedimentos então se convertem em rocha. Este processo de transformação de sedimentos em rocha é chamado de litificação e resulta na formação de rochas sedimentares. GEOLOGIA Se as rochas sedimentares forem submetidas a grandes temperaturas e pressões responderam às mudanças nas condições ambientais com a recristalização e o rearranjo de seus minerais criando o terceiro tipo de rocha – as rochas metamórficas. Essas mudanças ambientais podem ocorrer, por exemplo, se estas rochas forem envolvidas na criação de cadeias de montanhas através de forças tectônicas, ou entrarem em contato com massas magmáticas (fluxos de magma). GEOLOGIA Natural, artificial e inorgânico Os minerais são substâncias naturais que se formam dentro de diferentes tipos de rochas. Para extraí-los, às vezes é necessário cavar bem fundo: – abrindo minas, poços e túneis. Substâncias produzidas artificialmente, ou através de atividade orgânica (de animais e plantas), não são consideradas minerais verdadeiros. GEOLOGIA Mais do que simples rochas As rochas são feitas de combinações específicas de minerais. As milhões de maneiras pelas quais os minerais podem se combinar resultam na imensa variedade de rochas e paisagens que observamos na natureza. Tradições, mitos e lendas Ao pensar nos minerais em termos de sua aplicação na indústria moderna e pela ciência, esquecemos que, no passado, eram tidos como substâncias dotadas de propriedades mágicas, místicas e medicinais. Algumas dessas crenças são surpreendentemente corretas, outras apenas bizarras. GEOLOGIA Durante milhares de anos as pessoas inventaram histórias extraordinárias a respeito dos minerais e das pedras preciosas. Daí o grande número de tradições e lendas que envolvem a magia, a astrologia, a alquimia e simbolismos religiosos. O Santo Graal, da Última Ceia de Cristo, segundo se dizia, era uma taça de esmeralda. A bola de cristal na qual os videntes previam o futuro era afeita de quartzo. Segundo crenças antigas, certos minerais tornavam imunes a envenenamentos quem os possuísse. Acreditava-se que algumas gemas acalmavam febres, curavam ressaca e tornavam os guerreiros invencíveis. Os alquimistas afirmavam que poderiam transformar metais comuns em ouro ou prata. GEOLOGIA GEOLOGIA Escala de Mohs Infelizmente, medir a dureza dos minerais não é a melhor forma de defini- los, embora o método seja útil para descrevê-los. A Escala de Mohs é apenas um meio grosseiro e instantâneo de comparação entre minerais, não uma medição cientificamente precisa. Mas, apesar das limitações, a Escala de Mohs continua sendo perfeitamente adequada e o método mais comum para uso geral. —— ESCALA DE MOHS o À escala de dureza proposta e desenvolvida pelo cientista alemão Friedrich Mohs (1773-1838) vai de | a 10. Os minerais de número superior arranham qualquer mineral de número inferior - quanto mais alto o número, mais duro o mineral. I Talco - o mais mole dos minerais, pode ser arranhado por todos os outros e também com a unha Covelita, grafita, ouro-pigmento, realgar Gipsita - pode ser arranhada com a unha, mas com certa dificuldade. Outros minerais de dureza semelhante são: antimonita, enxofre, giz Argentita, autunita, bismuto, clorita, cinábrio, torbernita, ulexita. A unha humana atinge 2,5 Biotita, bournonita, calcosita, crocoíta, galena, lepidolita, moscovita, ouro, pirargirita, prata, proustita, serpentina Calcita - pode ser arranhada por uma moeda de borda afiada. Outros minerais de dureza seme- lhante são: anglesita, bornita, enargita Adamita, antimonita, baritina, celestina, cerusita, descloizita, milerita, motramita Aragonita, arsênico, calcopirita, cobre, cuprita, dolomita, esfalerita, estilbita, estrengita, estron- cianita, mimetita, piromorfita, pirrotita, rodocrosita, tetraedrita, vavelita, wurtzita GEOLOGIA GEOLOGIA ROCHAS ÍGNEAS Como já foi dito anteriormente, as rochas ígneas são formadas pela cristalização do magma quando este se resfria. O magma (rocha fundida) vem de profundidades geralmente acima de 200 km e consiste primariamente de elementos formadores de minerais silicatados (minerais do grupo dos silicatos, formados por silício e oxigênio, acrescidos de alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio, dentre outros). Além destes elementos, o magma também contém gases, principalmente vapor d’água. Como o magma é menos denso que as rochas, ele migra tentando ascender à superfície, num trabalho que leva centenas a milhares de anos. Chegando à superfície o magma extravasa produzindo as erupções vulcânicas. GEOLOGIA GEOLOGIA As rochas resultantes da solidificação ou cristalização da lava geram dois tipos de rocha: Rochas vulcânicas ou extrusivas: são as que se cristalizam na superfície; Rochas plutônicas ou intrusivas: são aquelas que se cristalizam em profundidade. GEOLOGIA Porfirítica: como dentro do magma os cristais não são formados ao mesmo tempo, alguns cristais podem ser formados enquanto o material ainda está abaixo da superfície. Se ocorrer a extrusão deste magma, os cristais formados anteriormente, quando o magma estava no interior da crosta, ficarão emersos em um material mais fino solidificado durante a erupção vulcânica. O resultado é uma rocha com cristais grandes emersos em uma matriz de cristais muito finos. Esses cristais maiores são chamados de pórfiros, daí a textura recebe o nome de porfirítica. GEOLOGIA Vítrea: a textura vítrea ocorre quando, durante as erupções vulcânicas, o material se resfria tão rapidamente em contato com a atmosfera que não há tempo para ordenar a estrutura cristalina. Neste caso não são formados cristais e sim uma espécie de vidro natural. GEOLOGIA Classificação das rochas ígneas de acordo com sua composição mineralógica A composição mineral das rochas ígneas depende da composição química do magma a partir do qual estes minerais serão formados. Contudo, um mesmo magma pode produzir rochas de composição mineral muito diversa. Esta seqüência de cristalização é conhecida como série de cristalização magmática ou Série de Bowen. Todos estes minerais que fazem parte da Série de Bowen são espécies de silicatos, ou seja, são compostos de sílica (silício e oxigênio) associada a algum ou alguns outros elementos químicos, como ferro, cálcio, magnésio, alumínio, potássio, etc. | . HE FERRO) HI GEOLOGIA GEOLOGIA Rochas félsicas: o termo “félsico” vem de feldspato e sílica. Rochas ígneas félsicas contêm mais que 70% de sílica. São geralmente pobres em ferro, magnésio e cálcio. São ricas feldspato potássico, micas (biotita e muscovita) e quartzo. GEOLOGIA A rocha ígnea félsica mais comum é o granito. O granito é uma rocha ígnea plutônica. Como o magma félsico é mais viscoso (por ser pobre em água), geralmente se cristaliza antes de chegar à superfície, por isso as rochas félsicas plutônicas são mais comuns. Classe: Magmática Cor: Escura Textura: Fanerítica Estrutura: Maciça Mineralogia: 45% Plagioclásio 55% Piroxênio Nome: Gabro GEOLOGIA ROCHAS SEDIMENTARES - A formação das rochas sedimentares tem inicio com o intemperismo. -O intemperismo quebra as rochas em pequenos pedaços e altera a composição química das rochas, transformando os minerais em outros mais estáveis nas condições ambientais onde o intemperismo está atuando. -Depois, a gravidade e os agentes erosivos (águas superficiais, vento, ondas e gelo) removem os produtos do intemperismo e transportam para um novo local onde eles são depositados. GEOLOGIA Com a continuidade da deposição, esses sedimentos soltos ou inconsolidados podem se tornar rocha, ou seja, ser litificados: - Quando uma camada de sedimento é depositada ela cobre as camadas anteriormente depositadas naquele local, podendo criar uma pilha de sedimentos de centenas de metros de profundidade; - Essa acumulação de material uns sobre os outros vai compactando esse material devido ao peso das camadas sobrepostas; GEOLOGIA Quando os sedimentos vão se acumulando, aumenta a pressão gerada pelo material que vai se sobrepondo, expelindo a água e o ar, e os sedimentos vão ficando cada vez mais juntos. Grãos muito pequenos, como as argilas, quando são compactados apresentam uma forte aderência devido a forças atrativas entre os grãos, convertendo o sedimento inconsolidado em rocha sedimentar. PIE Pirajá, SP a Lis LC pi ER o a GR intercalados com das a Ele DE DE EU Le la E TE RR Ritmito com gretas de [LA dE sc] ee ger Lo SR  GEOLOGIA O intemperismo libera íons que ficam dissolvidos na água que flui através dos poros existentes entre os grãos dos sedimentos antes da compactação. Posteriormente, esses íons se precipitam entre os grãos dos sedimentos formando um cimento. GEOLOGIA Sedimentos com grãos grossos, como as areias e os seixos, são mais propensos a serem cimentados do que do que os sedimentos finos, como as argilas e os siltes, porque o espaço entre os grãos é maior, podendo conter mais água e com isso mais material dissolvido. GEOLOGIA Rochas Metamórficas São rochas que sofreram metamorfismo ou seja mudanças em sua estrutura graças a fusão que ocorre no interior da crosta, onde a pressão e a temperatura influenciam diretamente no grau de  metamorfismo e conseqüentemente também no tipo de rocha que vai se formar. Exemplos: xisto, marmore, ardósia, gnaisse, quartzito GEOLOGIA O metamorfismo dinamotermal: ocorre em áreas extensas, junto aos limites entre placas tectônicas e são devidos a ação de altas temperaturas e pressões dirigidas. As pressões dirigidas, tendem a determinar uma orientação aos minerais ou mesmo a formação de minerais placóides, o que é uma característica das rochas formadas nestas condições, tais como os Gnaisses, Xistos e Filitos. Algumas rochas metamórficas são bastantes utilizadas como pedra para revestimento como o Quartzito, Ardósia e Mármore. ROCHA ORE DR QRO Rea RM EA [O IÇÃO CERA Re SOLIDIFICAÇÃO JP (CRISTALIZAÇÃ Re] Doe RD) DRE e naa IMENTAÇÃO MEC SeESeo TRANSPORT OR E PRESSÃO (METAMORFISMO) ROCHA METAMÓRFICA o e Transporte e sedimentação promovidos erosão pela água e vento AA " No TT— qeA ! AR = À medida que se acumulam novos sedimentos, os estratos inferiores transformam-se em rochas sedimentares. GEOLOGIA