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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS Departamento de Oceanografia MINERAIS E ROCHAS Prof. MSc. Ícaro Moreira Salvador 2013 Tipos de Avaliações (6) Peso 1- I Avaliação Teórica 2 2- II Avaliação Teórica 2 3 - Seminários 3 4 – Conjunto de Práticas I 1 5 – Conjunto de Práticas II 2 Média Final Somatório / 10 2 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Iniciar os estudos dos minerais e suas propriedades; Apresentar os principais tipos de rochas; Reconhecer os processos de cristalização, intemperismo, litificação, metamorfismo e fusão, atuantes no ciclo das rochas. Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia 3 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia MINERAIS Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia São elementos ou compostos químicos com composição definida ou variável dentro de certos limites, são sólidos, formados naturalmente através de processos inorgânicos e com estrutura cristalina característica Conceito de Mineral Ouro(Au); Enxofre(S); Diamente(C) Quartzo : SiO2 Calcita: CaCO3 Olivinas: (Mg,Fe)2SiO4 Plagioclásios: Ab(NaAlSi3O8), An(CaAl2Si2O8) Diamantes sintéticos, água, osso, aço, petróleo são MINERAIS? 4 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Das substâncias a seguir, quais são minerais? corais gelo mercúrio Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia açúcar refinado CaCO3 em pérolas obsidiana âmbar 5 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia • Mineralóide: substâncias sólidas naturais, não cristalinas (amorfas). Ex: resinas, carvões naturais, pérola, obsidiana, corais, etc.. • Rocha: agregado natural de um ou mais minerais e/ou mineralóides (vulgarmente chamado de pedra). • Minério: termo empregado quando o mineral ou a rocha apresentam importância econômica. Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Processos de formação dos minerais • SOLUÇÃO – Ex. Cloreto de Sódio HALITA (escape da água vagarosamente - por evaporação precipitação do Cloreto de Sódio); CRISTALIZAÇÃO • MASSA EM FUSÃO – Formação de minerais a partir do magma (resfriamento atração de íons uns para os outros formação de núcleos cristalinos dos diferentes minerais); • VAPOR menos comum Formação dos cristais de enxofre em torno das bocas das fumarolas das regiões vulcânicas (resfriamento dos vapores impregnados de enxofre- sublimação). Se formam a partir de determinados arranjos entre átomos de iguais ou diferentes elementos, em proporções adequadas. Incrustações de sulfetos em Fumarola Halita Cristais de quartzo 6 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia PRINCIPAIS CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAR MINERAIS Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Classificação dos minerais A classificação dos minerais baseia-se na composição química do ânion ou do grupo aniônico, de acordo com a proposta inicial de Berzelius. 1. Elementos nativos, ex. ouro Au; diamante C 2. Sulfetos, ex. pirita FeS2; galena PbS 3. Sulfossais, ex. enargita Cu3AsS4 4. Óxidos, ex. hematita Fe2O3; ilmenita FeTiO3 5. Hidróxidos, ex. brucita Mg(OH)2 7 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Classificação dos minerais 7. Carbonatos, ex. calcita CaCO3; dolomita CaMg(CO3)2 8. Nitratos e boratos, ex. nitratita NaNO3; ulexita NaCaB5O5(OH)4.8H2O 9. Sulfatos e cromatos, ex. barita BaSO4; gipso CaSO4.2H2O 10. Tungstatos e molibdatos, ex. wolframita (Fe,Mn)WO4; wulfenita PbMoO4 11. Fosfatos, arsenatos e vanadatos, ex. apatita Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) 12. Silicatos, ex. quartzo SiO2, berilo Be3Al2 (Si6O18) Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DA CROSTA CONTINENTAL _____ 97% 8 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Classificação dos silicatos Os silicatos constituem o mais abundante grupo de minerais na crosta terrestre (97% em volume). Os silicatos são subdivididos de acordo com sua estrutura cristalina, mais especificamente de acordo com o arranjo dos tetraedros de sílicio e oxigênio, SiO4 - 4. Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia 1 - Nesossilicatos (tetraedros isolados) Si:O=1:4 2 - Sorossilicatos (duplas de tetraedros) Si:O=2:7 3 - Ciclossilicatos (anéis de tetraedros) Si:O=1:3 4 - Inossilicatos (cadeias lineares simples Si:O=1:3 ou duplas Si:O=4:11 de tetraedros) 5 - Filossilicatos (folhas de tetraedros) Si:O=2:5 6 - Tectossilicatos (tetraedros em arranjo tridimensional) Si:O=1:2 tetraedro (Si+4) (O-2) Classificação dos silicatos 9 Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Para identificar um mineral podem utilizar-se quatro tipos de técnicas: • Análise macroscópica das características físicas e morfológicas. • Estudo das propriedades ópticas com o microscópio petrográfico; • Estudos por raios X • Outros ensaios químicos para determinar a sua composição, como o uso de equipamentos como ICP e Microssonda eletrônica. Prof. Ícaro Moreira Fundamentos de Geologia Propriedades usadas na Identificação macroscópica Transparência Hábito ou Forma Clivagem Fratura Dureza Cor • Traço • Brilho • Densidade Relativa • Geminação • Propriedades Elétricas e Magnéticas • Reação com ácido clorídrico 10 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Agregados naturais de minerais (mineralóides), ou fragmentos de outras rochas, podendo ser mono ou pluriminerálicas. Costumam ser analisadas e classificadas segundo o critério genético (isto é, de origem), que por sua vez está relacionado aos diferentes ambientes de formação. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Ígneas Sedimentares Metamórficas Sedimentação de partículas de outras rochas existentes ou de materiais orgânicos. Rochas que sofreram alterações na sua estrutura em decorrência de altas pressões e temperaturas. Formadas pelo magma solidificado que pode ser expelido por vulcões. 11 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Distribuição e abundância da rochas na Crosta Em extensão, as rochas sedimentares predominam, mas em volume são as rochas ígneas e metamórficas as mais abundantes. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Ígneas Sedimentares Metamórficas O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira 12 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Intrusivas: magma consolida em profundidade. Rochas Extrusivas: magma consolida na superfície. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Magma Rocha Extrusiva Rocha Intrusiva - Basalto Granito 13 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Resfriamento lento = cristais grandes; Resfriamento rápido = cristais pequenos. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Características texturais: Faneríticas Afaníticas Porfiríticas 14 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Características químicas e mineralógicas: Faneríticas Afaníticas 16% 7% 13% 8% 50% silica óxidos de alumínio óxidos de ferro óxidos de magnésio outros Legenda: 72% 14% 3% 1% 10% silica óxidos de alumínio óxidos de ferro óxidos de magnésio outros Legenda: Quartzo; Feldspato; Mica; Anfibólios; Plagioclásio Na. Piroxênios; Olivinas; Anfibólios; Plagioclásio Ca. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Características quanto à riqueza de sílica (SiO2): Granito e Riolito Diorito e Andesito Gabro e Basalto Peridotito e Kimberlito 15 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Minerais Essenciais – Série de Bowen O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Vulcanismo: é o processo geológico resultante da expulsão de rochafundida, ou lava, na superfície da Terra. 16 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Formação de água Fonte de gases para a atmosfera Retrato do interior da Terra Preservação de Fósseis Formação de ilhas Formação de solos férteis 17 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Formadas por transformações físicas e químicas sofridas por outras rochas, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da Terra. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Mineralógico Composicional Textural 18 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Pressão Fluidos em circulação Rocha Parental Temperatura Metamorfismo O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Metamórficas de baixo grau Rochas não encontradas naturalmente sob estas condições Relação: Pressão x Temperatura 19 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Pressão: Peso e Tectônica Pressão uniforme Pressão Máxima Pressão diferencial Pressão Mínima Pressão litostática Pressão Dirigida O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira 20 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Intensidade do metamorfismo e mudança textural O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Tipos de metamorfismo a) Regional (T~ P); b) Contato (T>P); c) Cataclástico (P); d) Soterramento (Baixa P e T) 21 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado; Entendimento da atual configuração geográfica e de relevo. 22 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira X5 ANFIBOLITO X9 QUARTZITO BRANCO X8 MÁRMORE RÓSEO - Metamórficas: O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Representam o produto de uma cadeia de processos que ocorrem na superfície do planeta e se iniciam pelo intemperismo das rochas expostas à atmosfera. 23 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Transporte e Sedimentação Diagênese e Formação da Rocha Meteorização e erosão O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Alterações das Rochas por ação de agentes externos. Física Química Orgânica 24 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Estabilidade relativa dos minerais mais comuns sob o intemperismo (Goldich, 1938). O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Tipos de Sedimentos Sedimentos Detríticos Sedimentos Biogênico Sedimentos de Origem química Fragmentos provenientes da alteração de outras rochas. Fragmentos de seres vivos e resultado de suas atividades Fragmentos resultantes da precipitação de substâncias dissolvidas na água 25 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Gelo Vento Rios, Lagos, Mares e Águas Subterrâneas O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Estratos 26 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Lago Rio Delta Praia Ambientes de Sedimentação Plataforma e Planície Abissal O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Conjunto de processos físico-químicos que ocorrem após a sedimentação; Através da diagênese os sedimentos se transformam em rochas sedimentares; Etapas: compactação e cimentação. 27 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Compactação Cimentação 50 a 60% de água 10 a 20% de água O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Sedimentos Detríticos Sedimentos Biogênico Sedimentos de Origem química Rochas Detríticas Rochas Biogênicas Rochas Quimiogênicas 28 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Detríticas Cascalhos Areias Siltes e Argilas Conglomerados Arenitos Siltitos e Argilitos O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Quimiogênicas Calcário Gesso Estalactites 29 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Biogênicas Calcário Conquífero Recifal Lenhite O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Z3 ARGILITO VERMELHO Z16 CONGLOMERADO/ BRECHA Z28 FOLHELHO - Sedimentares: 30 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Magma Cristalização Rochas Ígneas ou Magmáticas 31 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Ígneas ou Metamórficas Intemperismo Sedimentos Transportados, depositados, litificados. O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira Rochas Ígneas ou Sedimentares Recristalização e rearranjo dos minerais Rochas Metamórficas 32 O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira O ciclo das rochas Prof. Ícaro Moreira 33 “Assim como os pássaros, precisamos aprender a superar os desafios que nos são apresentados, para alçar vôos mais altos” Dirk Wolter
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