Ciclo das Rochas

Prévia do material em texto

CICLO DA ROCHAS 
processos exógenos 
ou superficiais 
INTEMP
ERISMO
, EROSÃ
O, SEDI
MENTOS
 
CONCEITO: é o conjunto de processos naturais que causa 
a alteração (física, química e/ou biológica) das rochas, no 
ambiente superficial. 
CONCEITO: Erosão é a remoção dos detritos/sedimentos, 
promovendo significativa modificação no terreno (relevo). 
INTEMPERISMO 
TERRA – PLANETA DINÂMICO 
ERUPÇÃO DO MONTE SANTA 
HELENA (SW EUA) 
 
Última evento ocorreu em 
18.05.1980, e foi responsável 
pela destruição de parte do 
edifício vulcânico (redução de 
400 metros) e aumento no 
diâmetro de quase 2 km 
(depósito de material ejetado). 
A IMPORTÂNCIA DO CICLO HIDROLÓGICO 
MODIFICANDO RELEVO… 
…inclui o agente que altera a rocha, que erode e que 
transporta! 
O que acontece durante 
o intemperismo? 
Alteração da Rocha 
 
 
DESAGREGAÇÃO (PROCESSO FÍSICO) 
 
e/ou 
 
DECOMPOSIÇÃO (PROCESSO QUÍMICO) 
INTEMPERISMO FÍSICO: é acompanhado por forças 
físicas que quebram a rocha em fragmentos menores, sem 
modificar a composição química da rocha. 
INTEMPERISMO QUÍMICO: envolve a transformação 
química da rocha original em um ou mais componentes. 
Material coeso material fraturado, friável, incoerente (separação 
física de minerais e/ou fragmentos da rocha) 
Reações químicas material intemperizado difere quimica e 
mineralogicamente do material original 
INTEMPERISMO FÍSICO 
Quais os fatores que controlam o 
INTEMPERISMO? 
1.  Material original (rocha); 
2.  Clima; 
3.  Topografia; 
4.  Atividade biológica; 
5.  Tempo 
SEQUÊNCIA DE GOLDICH: é o inverso da sequência de Bowen. 
Mostra a susceptibilidade dos minerais ao intemperismo quando 
expostos à superfície. 
 
SEQUÊNCIA DE BOWEN: relaciona a formação dos minerais com 
o resfriamento do magma. Depende da composição do magma 
(félsico, intermediário, máfico). 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO 
INTEMPERISMO – PERFIL DE ALTERAÇÃO - SOLOS 
SOLO : é um corpo natural consistindo de camadas ou 
horizontes de espessuras variáveis constituídos de matéria 
mineral e/ou orgânica, o qual difere do material original por 
suas propriedades morfológicas, químicas, físicas e 
mineralógicas, bem como por suas características 
orgânicas. 
HORIZONTES: são camadas verticalmente diferenciadas 
no corpo do solo que diferem nos seus atributos físicos, 
químicos e biológicos. 
EROSÃO E 
TRANSPORTE 
S E D I M E N T O S : t o d o o m a t e r i a l 
inconsolidado que é transportado e 
depositado por agentes superficiais 
mecânicos(águas, vento, gelo) ou por 
reações químicas. 
DEPOSIÇÃO: corresponde à fase de 
acumulação dos sedimentos em 
meio sub-aquoso ou sub-aéreo, sob 
condições f ísicas e químicas 
normais, isto é, muito parecidas com 
as existentes na superfície da Terra 
( t e m p e rat u ra s s u p e r f i c i a i s e 
pressões atmosféricas). 
BACIA SEDIMENTAR: é uma área da 
superfície da Terra que sofreu uma 
subsidência e dentro da qual os 
sedimentos se acumulam. 
EROSÃO E TRANSPORTE 
levam à… 
DIAGÊNESE: processo que 
leva à conversão dos 
sedimentos depositados e 
ainda inconsolidados em 
ro ch a s s e d i m e n t a re s, 
resultando em litificação. 
matriz 
arcabouço 
matriz 
porosidade primária 
matriz 
arcabouço 
matriz 
cimento 
1. Durante a deposição 
ainda há poros entre os 
sedimentos… 
2. Durante a litificação 
o s p o r o s s ã o 
p r e e n c h i d o s p e l o 
cimento (componente 
que atua na diagênese 
como um precipitado 
químico de íons em 
solução). 
TEMPO GEOLÓGICO 
datação absoluta 
O geólogo busca entender fenômenos findados, que aconteceram 
há milhares, milhões ou até bilhões de anos, pelo exame do 
registro geológico (rochas, fósseis, estruturas geológicas). 
A magnitude do Tempo Geológico 
“ Comprimam-se...todos os 4,5 bilhões de anos do 
tempo geológico em um só ano – o Ano Geológico. Nesta escala, as 
rochas mais antigas reconhecidas datam de Março. Os seres vivos 
apareceram inicialmente no mares, em Maio. As plantas e animais 
terrestres surgiram no final de Novembro; os pântanos que formaram 
os depósitos de carvão floresceram durante os 4 primeiros dias 
do mês de Dezembro. Os dinossauros dominaram 
em meados de Dezembro, mas desapareceram já no dia 26, 
mais ou menos na época que as Montanhas Rochosas se elevaram. 
Os hominídeos apareceram em algum momento 
na noite de 31 de Dezembro, e as mais recentes capas de gelo 
continentais começaram a regredir da área dos Grandes Lagos e do 
norte da Europa cerca de 1 minuto e 15 segundos antes da meia-noite 
do dia 31. Roma governou o mundo ocidental por 5 segundos, de 23h:59m:45s 
até 23h:59m:50s. Colombo descobriu a América 3 segundos antes da meia-noite, 
e a Geologia (como Ciência) nasceu com os escritos de James Hutton (1795) 
pouco mais que 1 segundo antes do final desse Ano Geológico.” 
D.L. Eicher, 1969. Tempo Geológico. 
Edgard Blücher/EDUSP, 173 p. 
ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO 
DATAÇÃO RELATIVA 
 correlação física e fossilífera 
 
 
 
DATAÇÃO ABSOLUTA 
radioatividade de elementos (isótopos) químicos 
DATAÇÃO RELATIVA 
Para conseguir estabelecer a ordem cronológica em que se formam as rochas é essencial 
reconhecer a idade dos estratos... 
 
... Estratigrafia : área da Geologia que se ocupa do estudo das rochas sedimentares e 
das suas relações espaciais e temporais. 
Estratigrafia baseia-se em alguns princípios fundamentais : 
 
•  Princípio da sobreposição – numa sequência sedimentar não deformada, os estratos 
mais antigos são os que se localizam por baixo, enquanto os mais jovens (recentes) são 
aqueles que estão por cima. 
•  Princípio da continuidade lateral – um estrato sedimentar permanece lateralmente igual, 
ou varia de um modo contínuo. 
•  Princípio da identidade paleontológica – estratos com fósseis idênticos têm a mesma 
idade (seres vivos viveram em intervalos de tempo específicos e com grande dispersão. 
•  Princípio da interseção – toda estrutura (ou camada) que intersepta outra é considerada 
mais recente. 
“LEI GERAL DA SEDIMENTOLOGIA” 
TODA SUCESSÃO SEDIMENTAR (CAMADA) É DEPOSITADA COMO UM ESTRATO HORIZONTAL. 
RELAÇÕES ESTRATIGRÁFICAS 
princípio da sobreposição 
RELAÇÕES ESTRATIGRÁFICAS 
princípio da continuidade lateral 
RELAÇÕES ESTRATIGRÁFICAS 
princípio da identidade paleontológica 
RELAÇÕES ESTRATIGRÁFICAS 
princípio da interseção 
METAMORFISMO DE CONTATO (INTSÃO DE MAGMA – ROCHA ÍGNEA PLUTÔNICA) 
 
F R A G M E N TO S 
D E R O C H A S 
SEDIMENTARES 
D E N T R O D O 
GRANITO 
CASCALHO DO GRANITO 
 
DATAÇÃO ABSOLUTA 
Henry Becquerel (1896) : emissões de raios X (radioatividade 
natural) a partir de mineral de U (pechblenda/uraninita – U3O8). 
 
Marie – Pierre Curie (1898-1901) : observação do fenômeno de 
radioatividade a partir do isolamento de 238U, 232Th, 209Po, 226Ra. 
 
Ernst Rutherford : radioatividade era um fenômeno natural 
espontâneo, particular de alguns elementos químicos (conceito 
de elementos radioativos ou “instáveis” e estáveis). 
 
Ernst Rutherford : decaimento radioativo acontecia segundo uma 
taxa constante – constante de desintegração (λ). 
Wilhelm Roentgen : descoberta dos raios “X”. 
Antoine-Henri Becquerel was born the son of the physicist Alexandre-Edmond Becquerel, and the grandson of the physicist Antoine-César 
Becquerel, and it is not surprising that he followed in their footsteps. I 
 
Becquerel's early work focused on plane-polarized light, the phenomenon of phosphorescence (in which certain compounds glow after 
being exposed to direct light), and the absorption of light by crystals. But all of his early research became overshadowedby his discovery 
of natural radioactivity. 
 
On February 24, 1896, Becquerel attended a meeting of the French Academy of Science and presented a short paper (one of the quickest 
methods in France at that time for disseminating results). One wraps a Lumiere photographic plate with a bromide emulsion in two sheets 
of very thick black paper, such that the plate does not become clouded upon being exposed to the Sun for a day. One places on the sheet 
of paper, on the outside, a slab of the phosphorescent substance, and one exposes the whole to the Sun for several hours. When one 
then develops the photographic plate, one recognizes that the silhouette of the phosphorescent substance appears in black on the 
negative. 
 
From this simple experiment, Becquerel concluded that the phosphorescent substance had to be emitting a type of ray that was passing 
through the paper and reducing the silver in the emulsion. This would seem to make sense, as the production of X rays, discovered a few 
years earlier by Wilhelm Röntgen, is accompanied by a soft glowing spot at the surface of the cathode ray tube. Becquerel decided to 
probe his unusual rays a little further. One week later, on March 2, 1896, Becquerel was back before the French Academy with the results 
of his further experiments. He had continued his experiments using a double sulfate salt of uranium and potassium, which has a strong 
but short-lived phosphorescence. 
 
He carefully wrapped his photographic plates in black paper, coating the paper with a crust of the uranium double salt, and upon exposure 
to sunlight he once again observed the "signature" of the phosphorescenceinduced rays. However, repeating the experiment on 
Wednesday, February 26, and Thursday, February 27, he was frustrated by two days of only intermittent sunlight. And because the Sun 
made no appearance on the two days following, on March 1 he developed his plates. Expecting to see only a faint silhouette resulting 
from the wrapped plates' intermittent exposure to sunlight, he was surprised to see that the silhouettes appeared with great intensity. 
 
Becquerel suspected that the rays that produced the silhouettes emanated from the uranium salt itself, and that the small amount of 
sunlight was of no consequence. He arranged three more experiments, in which photographic plates were kept completely in the dark but 
put in direct contact with: (1) the salt; (2) a thin sheet of glass; and (3) a thin sheet of aluminum. He surmised that the glass would 
eliminate any possibility that a silhouette was the consequence of a chemical reaction, and that the aluminum would block the mysterious 
rays. 
 
Developing the photographic plates, Becquerel observed an intensely defined silhouette on the first two plates, and a clear but 
considerably weaker silhouette on the third. Because he had double-boxed his plates inside his dark room and had placed the ensembles 
inside a drawer that he then closed, he was able to conclude that his mysterious rays were not related to phosphorescence and were not 
induced by sunlight. 
NUCLEOSÍNTESE 
átomos se combinam formando 
novos isótopos; 
 
d e c a i m e n t o d e i s ó t o p o s 
instáveis promovem a formação 
de outros núcleos atômicos 
( ‘ ins táve is ’ ou ‘es táve is ’ ) 
somada à liberação de energia. 
DECAIMENTO 
RADIOATIVO 
Acontece no núcleo atômico 
(característico de cada elemento : A 
= Z + N). 
Isótopos : iguais Z, diferentes A. 
Núcleo instável / radioativo (isótopo-
pai) 
Núcleo estável / radiogênico 
(isótopo-filho) 
TIPOS DE RADIAÇÃO 
 
alfa (α), beta (β), gama (γ) 
ultravioleta 
infravermelho 
radiação de fundo 
neutrons 
raios X 
Para geocronologia ... 
decaimento alfa (42He) 
 
A – 4; Z – 2. 
 
decaimento beta – ou + (elétron) 
(N = P + e + ν) 
 
A = ; Z – 1 ou Z + 1 
 
decaimento gama 
 
A = ; Z = 
 
Durante o decaimento, um isótopo radioativo leva determinado ‘tempo’ para se 
transformar em seu isótopo-filho – constante (ou taxa) de desintegração [ λ ]. 
Independe : de processos físicos ou químicos (geológicos) e da massa (quantidade). 
T1/2 (meia-vida) = 0.693 / λ	
sistemas isotópicos mais utilizados em geocronologia 
isótopo-pai 
(instável) 
isótopo-filho 
(estável) 
meia-vida 
(bilhões anos) 
Potássio 40 
Rubídio 87 
Samário 147 
Tório 232 
Urânio 235 
Urânio 238 
Rênio 187 
Argônio 40 
Estrôncio 86 
Neodímio 143 
Chumbo 208 
Chumbo 207 
Chumbo 206 
Ósmio 187 
1,3 
48,8 
106 
14,01 
0,704 
4,47 
42,3 
Sucessão de eventos registrados em um único grão mineral: 
 
1. herança (história de fusão parcial); 
2. cristalização magmática; 
3. recristalização (metamorfismo). 
GEOCRONOLOGIA U-Pb EM ZIRCÃO 
ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO 
ÉON 
FANEROZOICO 
PROTEROZOICO 
ARQUEANO 
HADEANO 
4,5 Ga 
3,8 Ga 
2,5 Ga 
0,54 Ga 
ÉON 
FANEROZOICO 
PROTEROZOICO 
ARQUEANO 
HADEANO 
ERA 
PALEOZOICO 
MESOZOICO 
CENOZOICO 
0,065 Ga 
0,25 Ga 
0,54 Ga 
ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO 
ÉON ERA PERÍODO 
FANEROZOICO 
PROTEROZOICO 
ARQUEANO 
HADEANO 
CENOZOICO 
MESOZOICO 
PALEOZOICO 
QUATERNÁRIO 
TERCIÁRIO 
CRETÁCEO 
JURÁSSICO 
TRIÁSSICO 
PERMIANO 
PENSILVANIANO 
MISSISSIPIANO 
DEVONIANO 
SILURIANO 
ORDOVICIANO 
CAMBRIANO 
CARBONÍFERO 
1,8 
65 
144 
206 
248 
290 
323 
354 
417 
443 
490 
540 
MILHÕES DE ANOS