Mineralogia - aula 5

Prévia do material em texto

Elementos de Mineralogia e Petrologia 
 
Formação de cristais, Rochas, ciclo geológico das 
rochas. 
 
Profa. Roberta Gaidzinski 
Formação dos cristais - Cristalização 
● Cristalização: processo (natural ou artificial) de formação 
de cristais sólidos de uma solução uniforme (homogênea). 
● Cristalização condicionada por fatores externos: 
➔ Agitação do meio 
➔ Espaço disponível 
➔ Temperatura 
➔ Tempo. 
➔ Ambiente mais calmo, maior espaço disponível, menor 
temperatura, processo lento: cristais mais desenvolvidos e 
perfeitos. 
 
Formação dos cristais - Cristalização 
● Forma dos cristais depende de fatores internos como a 
sua estrutura cristalina – disposição ordenada de átomos 
ou íons segundo diferentes direções do espaço. 
 
● Ausência de ordenação interna: matéria amorfa ou vítrea. 
 
● Condições ideais: arranjo interno pode traduzir-se 
externamente no aparecimento de uma forma poliédrica 
com faces, arestas e vértices. No entanto, na maioria dos 
cristais essa forma poliédrica não é visível. 
Tipos de cristais 
● Cristal euédrico: mineral totalmente limitado por 
faces bem desenvolvidas. 
 
 
Tipos de cristais 
● Cristal subédrico: mineral apresenta faces 
parcialmente bem desenvolvidas. 
● Cristal anédrico: mineral não apresenta qualquer tipo 
de faces. 
Processos de cristalização 
● Matéria cristalina pode ser formada por três processos 
de cristalização: 
 
➔ A partir de uma solução. 
 
➔ A partir de uma substância fundida (massa em 
fusão). 
 
➔ A partir de um gás (vapor). 
Cristalização a partir de uma solução 
Pode ocorrer por: 
➔ Evaporação lenta e gradual do solvente tornando-se 
as soluções supersaturadas e conduzindo à 
cristalização das substâncias dissolvidas. 
 
➔ Precipitação de soluções saturadas devido à 
diminuição da temperatura e/ou à diminuição da 
pressão. 
 
 
Cristalização a partir de uma solução 
 Solução aquosa de NaCl. 
● Evaporação da água. 
● Solução com mais sal por unidade de volume de água. 
● Quantidade de água não retém mais o sal em solução. 
● O sal precipita. 
● Evaporação da água bastante lenta: separação do sal em 
forma sólida também será lenta (cristais definidos). 
● Na+ e Cl- separando-se da solução se agrupam e constituem 
um sólido de forma definitiva (cristal). 
 
Cristalização a partir de uma solução 
➢ Diminuição da temperatura da solução: 
● Água quente dissolve mais sal do que a fria. 
● Abaixamento da temperatura da solução: solução torna-se 
supersaturada. 
● Logo, o sal cristalizará. 
 
➢ Diminuição da pressão da solução: 
● Maior pressão: maior quantidade de sal em solução. 
● Diminuindo a pressão, solução torna-se supersaturada. 
● Formação de cristais. 
Cristalização a partir da massa em fusão 
● Quando um magma arrefece os diferentes íons são 
atraídos uns pelos outros formando "núcleos cristalinos" 
dos diferentes minerais. 
● A cristalização ocorre pela aproximação de íons, nas 
mesmas proporções em que formam as partículas 
constituintes da rocha sólida resultante. 
 
● Exemplos: minerais silicatados (Olivina, Quartzo, 
Moscovite, Biotite, Feldspatos), que são minerais 
constituintes de rochas como o granito. 
Cristalização a partir da massa em fusão 
● Exemplo: formação das rochas ígneas a partir do 
magma. 
 
● Magma se resfria: íons se aproximam: formação de 
núcleos cristalinos dos diferentes minerais. 
 
● Cristalização progride: rocha sólida resultante. 
Cristalização a partir de vapor 
● Átomos dos elementos dissociados agrupam-se 
lentamente quando se dá o arrefecimento de um gás, até 
formar um sólido com uma estrutura cristalina bem 
definida. 
 
● Resfriamento do gás: átomos ou moléculas dissociados 
unem-se cada vez mais, formando um sólido com 
estrutura cristalina definida. 
 
● Menos comum que os casos anteriores. 
 
Cristalização a partir de vapor 
● Exemplo 1: formação de flocos de neve 
● Ar carregado de vapor resfria-se: cristais de neve 
formam-se diretamente a partir do vapor. 
 
● Exemplo 2: formação de cristais de enxofre em torno 
das regiões vulcânicas 
Cristais de enxofre se formam por arrefecimento das 
fumarolas vulcânicas e vapores carregados de enxofre, 
nas regiões vulcânicas. 
Rocha 
● ROCHA: todo o material que compõe a crosta terrestre, 
exceto água e gelo, podendo ser formada por um único 
mineral ou por um agrupamento desses. 
 
● Classificação: 
 Ígnea ou Magmática, 
 Metamórfica, 
 Sedimentar. 
 
 PETROLOGIA: Ciência que estuda as rochas em relação 
à forma de ocorrência, composição, classificação e origem. 
 
 
 
 
 
Rochas ígneas ou magmáticas 
 Rochas ígneas (formadas pelo fogo): originam-se quando 
um material no estado líquido (magma) resfria e solidifica 
dando origem à uma rocha composta por silicatos. 
A cristalização pode ocorrer: 
➔ muito abaixo da superfície da terra (resfriamento 
normalmente lento). 
➔ na superfície da terra (erupção vulcânica - resfriamento 
rápido). 
➢ Rochas ígneas com características diferentes. 
Erupção vulcânica 
Rochas ígneas ou magmáticas 
 Classificação: 
 Rochas ígneas extrusivas (ROCHAS VULCÂNICAS): a 
lava que sai dos vulcões se deposita sobre a superfície 
da Terra. Exemplo: basalto, pedra-pome. 
 Rochas ígneas intrusivas (ROCHAS PLUTÔNICAS): 
formadas a partir da cristalização lenta do magma, a certa 
distância abaixo da superfície (o magma não alcança a 
superfície). Exemplo: granito. 
 Aparecem à superfície após a atuação de movimentos 
tectônicos e a ação de processos de erosão das camadas 
de rochas superiores. 
 
Rochas ígneas ou magmáticas 
 A velocidade do arrefecimento do magma origina cristais 
de diferentes tamanhos: 
➔ Arrefecimento lento: produz cristais de grandes dimensões 
(milhares de anos). 
➔ Arrefecimento rápido: origina uma massa rochosa formada 
por cristais de pequenas dimensões. 
➔ Arrefecimento extremamente rápido: não há formação de 
cristais, formando-se uma matéria sólida sem estrutura 
cristalina (matéria amorfa). 
Rochas Metamórficas 
➔ Resultam da transformação de outras rochas (ígnea, 
sedimentar ou mesmo metamórfica) através de altas 
temperatura e pressão. 
 
➔ Produto da transformação de qualquer tipo de rocha levada 
a um ambiente onde as condições físicas (pressão, 
temperatura) são muito distintas daquelas onde a rocha se 
formou. 
➔ Nestes ambientes, os minerais podem se tornar instáveis e 
reagir, formando outros minerais estáveis nas condições 
vigentes (a rocha começa a sofrer transformações até atingir 
um estado de equilíbrio com o novo ambiente). 
 
Rochas Metamórficas 
➔ Agentes de metamorfismo: calor, pressão e fluidos 
quimicamente ativos, que produzem modificações de textura 
e composição mineral. 
 
➔ O metamorfismo pode ocorrer com grau de baixa 
intensidade tornando difícil a distinção da rocha original da 
final. 
 
➔ Em outros casos a transformação é tão intensa que não é 
possível identificar a rocha de origem. 
Rochas Metamórficas 
 Gnaisse: Rocha muito encontrada no Rio de Janeiro 
(RJ), constitui o Corcovado e o Pão de Açúcar. A origem 
dessa rocha se dá a partir da transformação do granito. 
 
 Ardósia: Rocha de grão muito fino composta por grãos 
microscópicos de micas. Resultante do metamorfismo de 
grau baixo do argilito e xisto argiloso. Uso comercial: 
revestimento de pisos e fachadas. 
 Quartzito: formada a partir do arenito quartzoso. Aspecto 
semelhante aomármore, mas apresenta uma dureza 
muito maior. Uso comercial: revestimento de fachadas. 
 
Rochas Metamórficas 
 Itabirito: Rocha rica em minério de ferro (hematita), 
encontrada principalmente em Minas Gerais. 
 
 Mármore: Resultado do metamorfismo do calcário. 
Apresenta grandes cristais de calcita. As colorações que 
apresenta para além do branco resultam da presença de 
impurezas. 
Rochas Metamórficas 
Rochas Sedimentares 
➔ Resulta da deposição de fragmentos de outras rochas 
(desagregadas e transportadas pela ação do vento, água, 
geleiras ou pela gravidade), ou é formada a partir da 
decomposição química de uma rocha pré-existente ou, 
ainda, do acúmulo de detritos orgânicos. 
➔ Sedimentar: resultado do processo de deposição dos 
sedimentos em suspensão ou transportados por um fluido. 
➔ A maioria de formações rochosas à superfície são de 
natureza sedimentar (cerca de 75%) o que está 
relacionado com o fato de os sedimentos se acumularem 
à superfície da terra. 
 
Rochas Sedimentares 
➔ Grande importância econômica: carvão, petróleo e gás 
natural. 
 
➔ Contêm material fóssil. 
 
➔ Apresentam camadas distintas em consequência de 
sucessivas deposições de partículas no decorrer do tempo. 
Rochas Sedimentares 
Uma rocha sedimentar tem origem: 
Clástica - Quando são formadas por fragmentos e detritos de 
outras rochas (de qualquer origem), como areias, argilas, 
conglomerados, xistos etc. 
 
Química - Quando são formadas pela dissolução ou por uma 
reação química e posterior precipitação, como os calcários. 
 
Orgânica - Quando são formadas a partir da ação de seres 
vivos, como o carvão mineral. 
Ciclo geológico das rochas 
● Representa as diversas possibilidades de transformação 
de um tipo de rocha em outro. 
● As rochas, expostas à atmosfera e à biosfera, passam a 
sofrer a ação do intemperismo, através de reações de 
oxidação, hidratação, solubilização, ataques por 
substâncias orgânicas, variações diárias e sazonais de 
temperatura, entre outras. 
● O intemperismo faz com que as rochas percam sua 
coesão, sendo erodidas, transportadas e depositadas em 
depressões onde, após a diagênese, passam a constituir 
as rochas sedimentares. 
 
 
Ciclo geológico das rochas 
● A cadeia de processos de formação de rochas 
sedimentares pode atuar sobre qualquer rocha (ígnea, 
metamórfica, sedimentar) exposta à superfície da Terra. 
● Devido à migração dos continentes durante o tempo 
geológico, as rochas podem ser levadas a ambientes 
muito diferentes daqueles onde elas se formaram. 
● Qualquer tipo de rocha (ígnea, sedimentar, metamórfica) 
que sofra a ação de, por exemplo, altas pressões e 
temperaturas, sofre as transformações mineralógicas e 
texturais, tornando-se uma rocha metamórfica. 
 
Ciclo geológico das rochas 
● Se as condições de metamorfismo forem muito intensas, 
as rochas podem se fundir, gerando magmas que, ao se 
solidificar, darão origem a novas rochas ígneas. 
 
● O ciclo das rochas existe desde os primórdios da história 
geológica da Terra e, através dele, a crosta de nosso 
planeta está em constante transformação e evolução. 
Magma 
● Magma (do grego μάγμα "pasta") é o nome dado a rocha 
fundida debaixo da superfície da Terra que, quando 
expelida por um vulcão, dá origem à lava. 
● Localiza-se dentro de câmaras magmáticas, entre os 15 e 
os 150 km de profundidade. 
● composto por uma massa de silicatos a alta temperatura e 
pressão, entre 650 e 1200ºC (podendo chegar a 1560ºC), 
acompanhada por um conjunto variável, em proporção e 
tipos, de íons metálicos e compostos voláteis, ricos em 
enxofre.