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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNINASSAU DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL JOSÉ ALCIDES OQUENDO FILHO METAMORFISMO E ROCHAS METAMÓRFICAS, IGNEAS E SEDIMENTARES TERESINA - PI, 22 DE MARÇO DE 2022 Metamorfismo Compreende o conjunto de processos pelos quais uma rocha é transformada em outra através de reações que se processam no estado sólido. Essas reações promovem modificações texturais e mineralógicas, ou até mesmo químicas, na rocha original. No ambiente metamórfico, as rochas são submetidas a condições de temperatura e pressão diferentes daquelas em que se formaram, ou seja, maiores se a rocha original for sedimentar, menores se for uma rocha magmática. Em qualquer situação, as rochas pré-existentes ficam em desequilíbrio em seu novo ambiente e é justamente esse estado de instabilidade que provoca as transformações e reações metamórficas. Ardósia Gnaisse Bandado Quartzito maciço Mármore Dolomítico Escarnito Serpentinito Tipos: ▪ Metamorfismo regional (também chamado de dinamotermal): é o tipo de metamorfismo que se desenvolve em extensas regiões crustais e alcança níveis profundos da crosta, geralmente relacionado à colisão de placas tectônicas. ▪ Metamorfismo de contato ou termal: é o tipo de metamorfismo que se desenvolve devido ao calor fornecido pela colocação (intrusão) de rochas ígneas. A rocha metamórfica se forma ao redor das intrusões magmáticas. ▪ Metamorfismo cataclástico ou dinâmico: desenvolve-se em zonas de falhas ou de cisalhamento, onde a energia mecânica envolvida resulta na transformação e recristalização dos minerais. ▪ Metamorfismo de soterramento: desenvolve-se na base de rochas sedimentares empilhadas, onde o gradiente geotérmico elevado resulta no aumento da temperatura e da pressão litostática. ▪ Metamorfismo hidrotermal: desenvolve-se pela percolação de águas quentes ao longo de fraturas e espaços intergranulares das rochas, acompanhado de trocas iônicas entre a água quente e a rocha, resultantes em transformações químicas. ▪ Metamorfismo de fundo oceânico: desenvolve-se no fundo oceânico, nas vizinhanças das dorsais meso-oceânicas, onde a crosta recém-formada e quente interage com a água do mar, provocando transformações químicas. Pode ser considerado um tipo particular do metamorfismo hidrotermal. ▪ Metamorfismo de impacto: desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes meteoritos, produzindo temperatura e pressões elevadas que reequilibram minerais de alta pressão. As rochas a partir das quais se originam as rochas metamórficas são denominadas de protólitos, que podem ser rochas sedimentares, ígneas ou até mesmo outras rochas metamórficas. Quando os protólitos são submetidos a condições de pressão e temperatura diferentes daquelas em que estavam submetidos, essas rochas tentam alcançar o reequilíbrio através de reações metamórficas que modificam a composição mineralógica e promovem a reorganização estrutural e textural. As rochas metamórficas podem preservar algumas características do protólito, como composição química e núcleo de minerais remanescente circundados por minerais formados pelo metamorfismo. Portanto, a partir das características preservadas, pode-se inferir o tipo de protólito. Os principais fatores que controlam o metamorfismo são: temperatura, pressão, presença de fluidos, natureza dos protólitos e tempo de duração dos processos. A movimentação das placas tectônicas transporta grandes massas rochosas para o interior da crosta é responsável pela formação da maioria das rochas metamórficas. Outra causa comum do metamorfismo é o soterramento das camadas de rochas nas bacias sedimentares, aumentando progressivamente a pressão e temperatura com a profundidade. Além disso, a intrusão de um magma na crosta emana calor suficiente para formar uma auréola de metamorfismo nas rochas encaixantes em volta do corpo magmático. Com o aumento da temperatura, pode ocorrer a transformação química, mineralógica e textural de uma rocha devido à quebra de ligações químicas e da alteração das estruturas dos cristais. Quando a rocha é movida da superfície para o interior da crosta, através dos movimentos tectônicos, ela se ajusta as temperaturas mais altas e rearranja a estrutura cristalina dos minerais, formando novos minerais maiores que os minerais da rocha original. A pressão, assim como a temperatura, muda a composição química, mineralogia e textura de uma rocha. O aumento da pressão pode causar a deformação dos minerais e redução dos poros, expulsão dos voláteis da estrutura cristalina dos minerais e a destruição de fósseis das rochas sedimentares. A rocha é submetida a dois tipos de pressão: litostática e dirigida. O tempo é um fator importante no metamorfismo, como as reações metamórficas se processam lentamente, geralmente elas não se completam, registrando apenas um determinado instante do processo metamórfico: aquele que a modificou por último ou o que a modificou de forma mais intensa. Portanto, é muito comum que as rochas metamórficas tenham associações minerais e texturas mistas. O metamorfismo gera novas texturas que são determinadas pelos tamanhos, formas e arranjos de seus cristais constituintes. Algumas texturas dependem do tipo de minerais neoformados. A estrutura metamórfica é de origem secundária e pode ser classificada como foliada (rocha orientada) e não foliada (rocha maciça). A foliação resulta da orientação preferencial dos minerais devido à recristalização de minerais na presença de tensão diferencial (pressão dirigida). Exemplos de rochas metamórficas foliadas: Os principais tipos de foliação desenvolvidos pela orientação preferencial dos minerais são: ▪ clivagem ardosiana – é um plano de partição paralelo perfeito, penetrativo, típico de ardósia, com recristalizações de baixo grau metamórfico em muito baixa temperatura; ▪ xistosidade – é definida pela orientação dos minerais segundo uma direção preferencial. As micas são, em geral, responsáveis pela forte foliação em um xisto; ▪ bandamento gnáissico (= gnaissificação) – é marcada pela alternância de bandas de composição mineralógica de coloração clara e escura. As bandas mostram grãos médios a grossos. A alternância de bandas é causada por difusão e segregação em alta temperatura; ▪ cataclástica e milonítica: são geradas por moagem da rocha, que pode ser incipiente e frequentemente sem orientação marcada (cataclástica) ou mais avançada e com nítida orientação (milonítica). A primeira identifica um regime físico rúptil, a segunda um de natureza dúctil ou dúctil-rúptil. Rochas ígneas As rochas ígneas – também chamadas de rochas magmáticas – são aquelas originadas em altas temperaturas a partir da solidificação do magma. Elas constituem formações geológicas altamente resistentes e com elevado nível de dureza, sendo importantes para a obtenção de minérios e produção de materiais derivados de sua composição. Obsidiana Se considerarmos todo o volume da litosfera terrestre, concluímos que quase 80% de sua composição é formada por rochas ígneas ou magmáticas, o que nos revela a importância de conhecermos um pouco mais desse tipo de rocha existente. A diferença das rochas ígneas em relação às demais – metamórficas e sedimentares – além de sua origem, está na sua textura, que é influenciada diretamente pelo processo de resfriamento do magma. No entanto, essa característica pode ser modificada em função da velocidade de resfriamento do magma: quando acelerado, há menos estruturas cristalinas e mais estruturas vítreas (não cristalizadas); quando gradual, a presença de cristais é maior. Por esse motivo, é importante classificar as rochas ígneas, que podem ser subdivididas em dois tipos principais: as extrusivas e as intrusivas. As rochas intrusivas – também chamadasde plutônicas ou fareníticas – são aquelas que se originam no interior da Terra, quando o magma penetra por entre as fissuras das rochas e solidifica-se. Como esse processo é mais lento, formam-se rochas mais duras e com formações cristalinas maiores e mais bem definidas, a exemplo do granito, do sienito e do diorito. https://brasilescola.uol.com.br/geografia/tipos-rochas.htm https://brasilescola.uol.com.br/geografia/rochas-sedimentares.htm Diorito, exemplo de rocha ígnea intrusiva ou plutônica As rochas extrusivas – também chamadas de vulcânicas ou afaníticas – são aquelas que se formam nas camadas mais altas ou na superfície da Terra, geralmente pela expulsão do magma em forma de lava pelos vulcões. Como as temperaturas da superfície são muito menores do que as do interior da Terra, o magma solidifica-se muito mais rapidamente, formando rochas com granulação mais fina, a exemplo do basalto, do riolito e do andesito. Andesito, rocha vulcânica que recebe esse nome por ser abundante na região dos Andes As rochas ígneas sempre foram de grande importância para a humanidade. Na pré-história, por exemplo, utilizavam-se essas rochas para a fabricação de ferramentas porque elas eram mais resistentes. Em civilizações antigas, durante a construção de muralhas e edificações, elas também eram amplamente empregadas. Além disso, essas rochas apresentam uma grande quantidade de minerais, além de serem exploradas economicamente para os mais diversos fins. https://brasilescola.uol.com.br/geografia/a-classificacao-dos-minerais.htm Rochas sedimentares As rochas sedimentares são formações naturais resultantes da consolidação de fragmentos de outras rochas (chamados de sedimentos) ou da precipitação de minerais salinos dissolvidos em ambientes aquáticos. Em geral, esse tipo de rocha é menos duro do que as demais e de formação geológica mais recente, embora a sua presença seja um indício de que o relevo local é antigo. As rochas sedimentares possuem importantes funções econômicas Em virtude das ações do intemperismo, há um desgaste natural de rochas preexistentes, o que faz com que elas se transformem em incontáveis sedimentos. Um exemplo é a água do mar que, de tanto se chocar com as rochas litorâneas, lentamente as desgasta, dando origem à areia da praia. Assim, os sedimentos oriundos dessas rochas erodidas são transportados pela água e pelo vento para outras áreas, geralmente o fundo dos oceanos, onde são depositados. Após o depósito dessas partículas de rochas, há lentamente o acúmulo em razão da sobreposição de várias camadas de sedimentos no fundo dos oceanos, aumentando o peso e a pressão sobre as camadas inferiores, dando origem a um processo chamado de diagênese ou litificação. Nesse processo, os sedimentos unem-se e consolidam-se, dando origem às rochas sedimentares. Como se trata de uma ocorrência ininterrupta, vão se formando sobre os solos novas e novas camadas de rochas sedimentares sobrepostas entre si. Por esse motivo, nas áreas onde se concentram essas formações rochosas – chamadas por bacias sedimentares –, é notável a organização de suas camadas, também chamadas de extratos. Como quase sempre essas rochas formam-se no fundo dos oceanos, onde a pressão é maior, elas só são encontradas em áreas continentais em função do movimento das placas tectônicas, que desloca lentamente os continentes com o https://brasilescola.uol.com.br/geografia/bacias-sedimentares.htm passar das eras geológicas. Tal ocorrência também pode manifestar-se nas áreas de rios. As áreas formadas por rochas sedimentares tendem a estruturar-se em camadas (extratos) Outra origem notável das rochas sedimentares é a de ordem química, quando minerais salinos originados pelo intemperismo químico se misturam nas águas e, posteriormente, precipitam-se, formando rochas como a calcita, a dolomita e outras. Há também processos orgânicos na formação das rochas, quando restos de animais se acumulam em ambiente de grande pressão, fazendo com que esses restos se solidifiquem tal qual acontece com os sedimentos. Assim, surgem rochas como o calcário. Com base nessas diferentes origens, temos a classificação das rochas sedimentares. As de origem sedimentar são chamadas de rochas clásticas ou dendríticas; as de origem química e mineral são chamadas de rochas químicas; e aquelas oriundas de restos de animais são chamadas de rochas orgânicas. O processo de formação das rochas sedimentares, sobretudo as rochas clásticas, pode auxiliar na decomposição de restos orgânicos, que podem se liquefazer, transformando-se em combustíveis fósseis, a exemplo do petróleo e do carvão mineral. Além disso, é possível a formação de restos vegetais e animais fossilizados em áreas de bacias sedimentares. https://brasilescola.uol.com.br/geografia/eras-geologicas.htm
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