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Ciclo das rochas: sua história, explicações atuais e implicações ambientais Prof. Dr. Heraldo Campos Universidade Estadual de Campinas Instituto de Geociências Departamento de Geociências Aplicada ao Ensino Junho de 2008 Fontes consultadas CAMPOS, H.C.N.S. 2005. Instrumentos de Geociências em Perícia Ambiental. São Paulo, IPT, Curso de Especialização em Perícia e Auditoria Ambiental (slides). LEINZ, V. & AMARAL. S. E. Geologia Geral. 1989. São Paulo, Nacional, 11ª Ed. OLIVEIRA, A.M.S. 2001. Geologia e Habitação. In: I Congresso Internacional de Feng Shui. I Encontro Internacional de Geobiologia. III Congresso Brasileiro de Radioestesia e Radiônica. São Paulo. OLIVEIRA, A.M.S. & BRITO, S.N.A. (Ed.). 1998. Geologia de Engenharia. São Paulo, ABGE, 586p. Sociedade Brasileira de Geologia (SBG). 1984. Geologia, A Ciência da Terra. SBG, Núcleo Rio de Janeiro (cartilha). TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M de; FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F. (Ed.). 2000. Decifrando a Terra. São Paulo, Oficina de Textos, 568 p. Ciclo das rochas: sua história Porque se estuda a Terra e conseqüentemente as rochas? � Porque a curiosidade natural do Homem em desvendar os mistérios da natureza levou-o ao estudo da Terra. � Porque o principal fator que impulsionou o Homem a melhor conhecer a Terra é o fato dele ter que usar materiais extraídos do subsolo para atender as suas necessidades básicas. Estariam os antigos gregos em busca do conhecimento sobre o ciclo das rochas? � As primeiras idéias sobre a formação das rochas vêm dos antigos gregos. � Tales de Mileto (636-548 A.C.), que observando os depósitos fluviais da foz dos rios, considerava ser a água o agente formador de toda a Terra. � Nessa mesma época, Anaxímenes atribuia ao ar e Heráclito ao fogo a formação de todas as coisas. � Aristóteles observou fenômenos de sedimentação no Mar Negro. Pitágoras indicou fósseis no alto de montanhas sem contudo interpretá-los. Seria uma visão fragmentada sobre a formação das rochas? Após um salto de 2.300 anos na História... � Com Abraham G. Werner (1749-1815) e James Hutton (1726-1797) as ciências geológicas tomam a orientação moderna e ambos são considerados os “pais” da Geologia atual. �Werner defendia a teoria denominada Netunismo, segundo a qual as rochas tinham o seu início num oceano de águas espessas que cobria a superfície da Terra. Os granitos teriam sido as primeiras rochas precipitadas dessas águas. � Hutton, da escola do Plutonismo, dizia ser o magma o agente formador das rochas, mas reconhecia a água como agente formador de outras rochas. � Hutton reconheceu em parte o caráter cíclico do registro geológico, pois cada vez que procurava a base de uma seqüência de rochas em busca do suposto “início” da atividade geológica, se deparava com outras rochas mais antigas, representando ciclos mais antigos. É o início do entendimento do ciclo das rochas? O ciclo as rochas: explicações atuais Entendendo uma das pontas do triângulo do ciclo das rochas: as rochas ígneas Rochas ígneas � O resfriamento e a solidificação do magma formam as rochas ígneas. � Se, por exemplo, elas têm todos os minerais bem cristalizados, do mesmo tamanho, isto indica que o magma se consolidou no interior da Terra, dando tempo para os minerais crescerem de modo uniforme. � Quando os minerais encontrados na rocha são muito pequenos (nem chegam a formar cristais) significa que o magma se resfriou subitamente. � Isto acontece, por exemplo, quando o magma extravasa em superfície ou no fundo do mar. Ele se resfria tão rapidamente que os cristais não têm tempo de se desenvolverem. As rochas ígneas que se consolidam no interior da Terra chamam-se intrusivas ou plutônicas. Os granitos fazem parte deste grupo. O magma pode extravasar na superfície e formar as rochas extrusivas ou vulcânicas como os basaltos. Entendendo uma outra ponta do triângulo do ciclo das rochas: as rochas sedimentares Rochas sedimentares A medida que os sedimentos erodidos vão se acumulando nas depressões, chamadas de bacias sedimentares, eles vão se compactando, transformando-se rochas sedimentares. � As rochas sedimentares podem indicar os ambientes nos quais elas foram depositadas. � Assim, os arenitos podem ser indicativos, por exemplo, de desertos ou praias. � Os folhelhos (rochas argilosas folheadas) de pântanos ou mares calmos e, os conglomerados, de rios ou geleiras. � Outros tipos de rochas sedimentares, principalmente os calcários, são formados pela precipitação de elementos químicos dissolvidos nas águas, ou por conchas e esqueletos de organismos que se depositam uns sobre os outros. Alguns exemplos de rochas sedimentares Os arenitos Os conglomerados Os folhelhos Os calcários E por fim a terceira ponta do triângulo do ciclo das rochas: as rochas metamórficas � As rochas metamórficas são formadas a partir de modificações de rochas ígneas, sedimentares ou de outras rochas metamórficas, pelo aumento da temperatura e da pressão, porém sem chegarem a se fundir. � Isso ocorre, por exemplo, em regiões de choque de placas, onde as rochas são comprimidas ou em regiões em que massas de magma entram em contato com outras rochas, transformando-se por aquecimento. As rochas metamórficas mais comuns são os xistos, os gnaisses e os quartzitos. xisto gnaisse quartzitos Ciclo das rochas: implicações ambientais Para que serve o conhecimento das rochas? � A ação da água, dos ventos, do calor e do frio sobre as rochas provoca o seu desgaste e decomposição, causando o que se denomina intemperismo. � O intemperismo implica sempre na desintegração das rochas, que pode se dar de vários modos, pelos agentes químicos, físicos e biológicos. � O conhecimento do ciclo das rochas, da ação do intemperismo sobre elas e do seu transporte (erosão) também deve estar associado com a preocupação dos efeitos da intervenção do Homem ao meio ambiente. � Esses efeitos podem ser causados pela explotação contínua e desenfreada de jazidas de minérios causando inúmeros problemas ecológicos, como a destruição das matas e a contaminação causada pelo beneficiamento dos minérios. � Os grandes desmatamentos desprotegem a terra propiciando a erosão e até a sua desertificação. As implicações ambientais escolhem um tipo de rocha? � Várias cidades brasileiras enfrentam problemas ligados às enchentes e aos deslizamentos em morros principalmente com a chegada das “chuvas de verão”. � Geralmente as pessoas mais afetadas são as de baixa renda, porque acabam ocupando as áreas inundáveis e as encostas por falta de melhores opções de moradia. � Terrenos assentados em rochas de natureza granítico-gnaissica e sobre rochas sedimentares fazem parte desse cenário. Morro do Sucupira, Guaratinguetá (SP) �Ocupado por uma população estimada de 400 pessoas, está assentado numa região de morros cristalinos, que se desenvolveram sobre rochas pré- cambrianas, de natureza predominantemente granítico-gnaissica, com cobertura coluvionar. �A análise dos dados obtidos permitiu classificar áreas de alto e médio risco de movimento de massa. Como medida preventiva sugeriu-se ao poder público local a relocação dos moradores das áreas de alto risco. �Para as áreas de risco médio a sugestão recomendada foi a execução de um trabalho de retaludamento, seguido de plantio de gramíneas para a contenção dos taludes. �Algum tempo depois, a Prefeitura Municipal de Guaratinguetá promoveu uma reurbanização na área com base na orientação registrada nestes trabalhos. Fac-símile de croquis de localização da planta com as áreas de risco (1991) Morro do Sucupira – Guaratinguetá (SP) - 1991 Fac-símile de parte da planta com as áreas de risco (Área I = alto risco) - 1991 Vila Garibaldi, Igrejinha (RS) � Ocorência de um deslizamento de terra em Outubro de 1996, com a morte de duas pessoas. �O deslizamento ocorreu em umtalude de corte de rochas areníticas (Formação Botucatu), de cerca de 20 metros de altura e declividade média de 45º, envolvendo solo, blocos de rocha e iniciando uma cicatriz no terreno (parte superior do talude) de aproximadamente 650 m². Fac-símile de mapa de localização - Área de Risco Vila Garibaldi – 1996 Fac-símile de seção geológica do Arenito Botucatú - Vila Garibaldi – 1996 Área de Risco Vila Garibaldi – Casa destruída pelo deslizamento - 1996 Área de Risco Vila Garibaldi – Cicatriz na parte superior - 1996 Fac-símile de planta com a área de Risco da Vila Garibaldi - 1996 � As cartas de risco geológico (que assinalam em mapas as áreas sujeitas à eventual manifestação) e os Planos Preventivos de Defesa Civil (que atuam com base no diagnóstico de riscos geológicos) são instrumentos de gestão que tem o papel de eliminar ou reduzir a probabilidade de manifestação de acidentes geológicos e de alertar ou remover habitantes sujeitos ao risco em determinadas épocas.
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