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Tipos de rocha e seus processos formadores Apresentação A Terra forma um sistema dinâmico e vivo que vem sofrendo, ao longo dos seus 4.5 Ga, uma série de transformações internas e superficiais. Essas modificações resultaram em um processo de diferenciação da Terra em camadas concêntricas, que se relacionam gerando o chamado sistema terrestre. A dinâmica do planeta é responsável pela formação de diferentes tipos de rochas afloradas em superfície, como parte da camada sólida e rígida conhecida como litosfera. Essa camada divide a parte externa da parte interna da Terra e é caracterizada por apresentar uma espessura muito menor em relação às outras camadas do planeta. É na litosfera que se vê modeladas as paisagens, que se encontram os depósitos minerais e petrolíferos e que estão acomodados os reservatórios de água utilizados para consumo humano, agricultura e dessedentação animal. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer a classificação geral das rochas, suas principais características e processos formadores. Além disso, você aprenderá como a dinâmica da Terra interfere na formação dessas rochas. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer agentes geológicos endógenos e exógenos.• Diferenciar rochas ígneas, sedimentares e metamórficas.• Identificar os principais processos formadores de rocha.• Desafio Os processos erosivos pluviais ocorrem naturalmente na superfície terrestre ao longo do tempo geológico e são responsáveis pela esculturação do relevo e por uma série de desastres naturais. A partir das imagens coletadas nos últimos eventos e da seção esquemática confeccionada a partir das informações coletadas na área, indique os principais fatores que, além da ação das chuvas, podem ter contribuído para ocorrência desses processos erosivos na área e, ao final, recomende algumas medidas que podem evitar ou conter esses processos erosivos. Infográfico A litosfera é formada e modificada pela interação entre as camadas internas e externas da Terra. Essa camada é composta por diferentes tipos de rochas, devido à ação de fenômenos como intemperismo, magmatismo e tectonismo. No Infográfico a seguir, você vai conhecer os diferentes tipos de rochas e como eles são formados, além de ver como eles interagem entre si por meio do ciclo das rochas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/46a039fd-6677-4771-a478-684719abbbbc/8cf32823-f368-46bb-98c9-de80ddd2fa72.png Conteúdo do livro As rochas são agregados naturais sólidos, formados a partir da associação de minerais, que constituem a camada que divide a parte externa da parte interna da Terra, a litosfera. Os processos formadores de rocha resultam da interação entre os ciclos externos (exógenos) e internos (endógenos) em virtude do comportamento interativo e dinâmico da Terra. Devido às diferentes condições ambientais de formação das rochas, elas podem ser classificadas em três grandes grupos: rochas sedimentares, ígneas e metamórficas, que, apesar de apresentarem modo e ambiente de formação distintos, se relacionam entre si, como pode ser evidenciado no ciclo das rochas. No capítulo Tipos de rocha e seus processos formadores, do livro Petrologia, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você conhecerá os três tipos principais de rochas e entenderá como os processos internos e externos contribuem nas suas formações. Boa leitura. PETROLOGIA Nelize Lima dos Santos OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Reconhecer agentes geológicos endógenos e exógenos. > Diferenciar rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. > Identificar os principais processos formadores de rocha. Introdução As primeiras rochas terrestres surgiram após a formação e o resfriamento do planeta por meio de interações físicas e químicas entre as diferentes camadas que constituem sua estrutura interna e externa. Assim, as rochas são diferencia- das a partir dos seus processos e ambientes de formação em três tipos: ígneas, sedimentares e metamórficas. Neste capítulo, você conhecerá os agentes geológicos internos (endógenos) e externos (exógenos) que estabelecem a dinâmica terrestre. Também compreenderá como esses agentes relacionam-se com a formação dos diferentes tipos de rochas. Agentes geológicos A dinâmica da Terra permite a interação entre as suas diferentes camadas, tanto internas quanto externas, resultando nas configurações geológicas observadas na superfície. De modo geral, os fluxos de calor interno condi- cionam a dinâmica interna da Terra que, por sua vez, resulta na tectônica de placas e na geração de rochas no interior terrestre, enquanto as condições Tipos de rocha e seus processos formadores climáticas das camadas externas determinam o estado de degradação e formação das rochas em superfície. As modificações que a Terra vem sofrendo ao longo do tempo geológico resultam da interação entre os três sistemas terrestres: sistema do clima, que interfere no clima global e envolve as camadas externas do planeta; sistema da tectônica de placas, que diz respeito à movimentação das placas rígidas litosféricas devido à convecção do manto no interior terrestre; e sistema do geodínamo, originado pela atuação do campo magnético do planeta (Figura 1) (PRESS et al., 2006). Figura 1. Sistema Terra e suas interações. Fonte: Grotzinger e Jordan (2013, p. 14). Tipos de rocha e seus processos formadores2 Processos endógenos A interação entre as esferas terrestres que confere um caráter dinâmico à Terra pode ser chamada de geodinâmica (TOLEDO, 2014a). Se esse fenômeno ocorre no interior da Terra, chamamos de endógeno, podendo ser percebido na superfície do planeta em razão da movimentação da litosfera, porção sólida e rígida que separa as camadas internas das camadas externas do planeta (TOLEDO, 2014a). Para compreender como a litosfera é capaz de deslocar-se a ponto de modificar sua forma em superfície, é preciso conhecer as características das camadas interiores e entender como as forças internas do planeta atuam. A capacidade que o manto — camada interna do planeta — tem de fluir resulta da transferência de calor do núcleo, por meio do transporte do mate- rial do manto aquecido para regiões mais superficiais do interior da Terra. O material que ascende está mais leve em contraste com o material que estava nas regiões mais superficiais — mais frio, portanto, mais pesado. Dessa ma- neira, o material mais frio movimenta-se de modo lateral e, posteriormente, afunda, reincorporando-se às zonas mais profundas e formando um ciclo de convecção (TOLEDO, 2014a). Esse fenômeno, em superfície, pode ser observado a partir da tectônica de placas, processo endógeno responsável pela quebra da litosfera, capaz de deslocar a litosfera por grandes distâncias, sob diferentes velocidades (TEIXEIRA et al., 2000). Essas placas podem formar limites: convergentes, quando duas placas se encontram (Figura 2a); divergentes, quando duas placas se afastam (Figura 2b); ou transcorrentes, quando as placas deslizam uma com relação à outra (Figura 2c). Nessas regiões de limites de placas, é muito comum a ocorrência de vulcanismos e terremotos. Devido à intensa atividade tectônica nesses ambientes, podemos afirmar que a geodinâmica interna tem importância fundamental na formação do relevo. Tipos de rocha e seus processos formadores 3 Figura 2. Exemplos de limites de placas tectônicas: (a) Cordilheira do Himalaia, limite de placas convergentes; (b) Dorsal Mesoatlântica, na Islândia, limite de placas divergentes; (c) falha de San Andreas, limite de placas transcorrentes. Fonte: Adaptada de (a) Matias Llaury/Shutterstock.com; (b) CHEN WS/Shutterstock.com; (c) Breck P. Kent/Shutterstock.com. (a) (b) (c) As atividades vulcânicas são resultado da movimentação do magma, material fundido em partes mais profundas do interior terrestreque se desloca em direção a regiões de menor pressão (TEIXEIRA et al., 2000). Nesse processo endógeno, o magma que ascende chega à superfície e entra em erupção como lava que, ao extravasar, deposita-se juntamente com outros materiais eruptivos, formando uma elevação em forma de montanha (PRESS et al., 2006). Contudo, parte do magma em ascensão não alcança a super- fície, consolidando-se nas fraturas existentes na litosfera em um processo chamado de plutonismo. Em sua ascensão pela litosfera, o magma adquire componentes químicos, na medida em que provoca a fusão de rochas vizi- nhas, e perde outros componentes, pela deposição de cristais em câmaras magmáticas e pelo escape de seus constituintes gasosos para a atmosfera ou para o oceano, quando há erupção (PRESS et al., 2006). Tipos de rocha e seus processos formadores4 Processos exógenos A geodinâmica externa compreende os processos de esculturação da paisa- gem, pois modelam o relevo, inclusive os formados pelos agentes da geodi- nâmica interna, através dos fatores exógenos originados a partir da interação entre as esferas externas da Terra — a hidrosfera, a atmosfera e a biosfera —, diretamente relacionadas ao sistema clima, mas também sob grande influência das atividades humanas (Figura 3) (PRESS et al., 2006). A biosfera é a camada onde as necessidades dos seres vivos podem ser supridas e interage tanto com a atmosfera e hidrosfera quanto com a litosfera. A hidrosfera é uma camada descontínua que abriga toda a água do planeta em seus diversos estados. A água apresenta um movimento constante cha- mado de ciclo hidrológico, que corresponde à troca de água entre a hidrosfera, atmosfera, água do solo e das plantas. A maior parte da água no planeta está presente nos oceanos — estima-se que 97,5% (KELLER, 2011). O restante divide-se entre rios e lagos, água subterrânea, geleiras e neve permanente, bem como em outros estados, como a água atmosférica. O movimento da água no ciclo hidrológico é alimentado pela força da gravidade e pela energia do Sol, que provocam a evaporação das águas (KELLER, 2011). Ao chegar na troposfera, subcamada da atmosfera mais pró- xima da superfície terrestre onde ocorrem os fenômenos meteorológicos, a água forma as nuvens que, quando carregadas, provocam precipitações, na forma de chuva, granizo, orvalho e neve (KELLER, 2011). Nos continentes, a água precipitada pode seguir diferentes caminhos, podendo infiltrar e percolar o solo ou as rochas ou escoar sobre a superfície, nos casos em que a precipitação é maior do que a capacidade de absorção do solo. Tipos de rocha e seus processos formadores 5 Figura 3. Interação entre os fatores exógenos e a litosfera formada por agentes endógenos. Fonte: Adaptada de VectorMine/Shutterstock.com. Atmosfera (ar) Hidrosfera (água) Litosfera (crosta) Biosfera As interações entre os agentes de geodinâmica interna e externa, portanto, são responsáveis pela reciclagem dos materiais rochosos, seja por fenômenos originados pela tectônica de placas, seja pela ação de fenômenos modeladores que alteram o relevo terrestre após a sua exposição na superfície. As modificações no relevo da superfície terrestre ocorrem devido às di- ferenças nas condições de temperatura e pressão que os materiais rochosos passam a ser submetidos. No interior terrestre, a temperatura e pressão encontram-se em valores muito mais altos do que na superfície, além disso, esse ambiente possui baixa disponibilidade de água (DAMASCENO, 2017). Dessa maneira, ao aflorar na superfície, as rochas entram em desequilíbrio, Tipos de rocha e seus processos formadores6 tornando-se mais suscetíveis aos processos geológicos exógenos que ocorrem a partir da combinação das ações do intemperismo e da erosão, que moldam e transformam a superfície da terra com o passar dos anos (Figura 4). Figura 4. Processos exógenos de intemperismo e erosão. Fonte: Adaptada de VectorMine/Shutterstock.com. Intemperismo (desgaste do material) CONGELAMENTO LAGO OCEANO Erosão (movimentação do sedimento) Deposição (queda de sedimentos em um novo lugar) • Água • Gelo • Vento • Animais e plantas • Água • Gelo • Vento • Gravidade • Dunas de areia • Deltas de rios • Bancos de areia A princípio, ocorre o intemperismo, representado por um conjunto de modificações físicas e químicas que transformam as rochas na superfície da Terra através de fatores como clima, relevo, rocha-mãe, tempo e biosfera (DA- MASCENO, 2017). O intemperismo também pode acontecer por ação biológica, quando as transformações nas rochas ocorrem por conta do crescimento de seres vivos em suas adjacências, das raízes de plantas (intemperismo físico- -biológico), da ação de organismos, como ouriços e mexilhões (intemperismo físico-biológico), e da retirada de nutrientes essenciais e liberação de ácidos que atacam as rochas, por fungos e líquens (intemperismo químico-biológico) (TOLEDO, 2014b). O intemperismo pode ser classificado em dois tipos principais: físico e químico. O intemperismo físico resulta da desagregação das rochas a par- tir de sua fragmentação por processos mecânicos que não modificam sua composição química (TOLEDO, 2014b). Esse tipo de intemperismo modifica as Tipos de rocha e seus processos formadores 7 propriedades físicas das rochas por meio da separação em blocos, resultando em um aumento da superfície de exposição da rocha. A fragmentação de um bloco de rocha resulta no aumento da superfí- cie de exposição, que corresponde à área de um lado do bloco vezes o número de lados expostos aos agentes intempéricos (TEIXEIRA et al., 2000). Bloco único de aproximadamente 2 m de lado Oito blocos de 1 m de lado, cada Fonte: adaptada de Teixeira et al. (2000). Um bloco de rocha de 2m de lado possui área de 4m3 e superfície de expo- sição (área vezes 6 lados) de 24m2. Se esse bloco for dividido em oito blocos de 1m de lado cada, a área passa a ser de 1m2, sendo a superfície de cada bloco equivalente à (1m2 × 6 = 6m2), multiplicado por 8 blocos, possui superfície de exposição de 48m2. O intemperismo físico pode ocorrer por meio da ação do gelo, pelo pro- cesso de crioclastia, quando a água líquida ocupa as fissuras e congela, exercendo pressão nas paredes das rochas em um processo parecido com o do crescimento de sais, quando a água que penetra as fraturas e os po- ros das rochas contém sais dissolvidos que podem precipitar-se e crescer, exercendo uma força expansiva nas rochas. Neste caso, é comum serem observadas feições como alvéolos e tafoni (SILVA et al., 2013). Além disso, as dilatações e contrações sucessivas dos minerais resultam em variações de temperatura ao longo dos dias e noites e das diferentes estações do ano, provocando a fragmentação dos minerais e consequente desagregação das rochas (TEIXEIRA et al., 2000). O intemperismo físico também pode ocorrer por meio do alívio de pressão, quando os corpos rochosos ascendem a níveis crustais mais superficiais e expandem-se, causando a abertura de fraturas paralelas à superfície ao longo da qual a pressão foi aliviada (TEIXEIRA et al., 2000), formando uma feição conhecida como casca de cebola. Outra forma de ocorrência do intemperismo Tipos de rocha e seus processos formadores8 físico é através da abrasão mecânica, muito comum em ambientes de rios, quando seixos e blocos de rochas entram em atrito com o leito do rio em substrato rochoso, desagregando partículas menores das rochas e formando feições conhecidas como marmitas. O artigo “Intemperismo decorrente da acumulação de sal e a formação de alvéolos e tafoni nos afloramentos das praias de Niterói (Rio de Janeiro, Brasil)”, de Silva et al., aborda as morfologias desenvolvidas em decorrência do intemperismo da acumulação de sais na superfície das rochas em ambiente costeiro. O intemperismo químico modifica as características químicas das rochas (composição química e estrutura cristalina) até alcançarem mais estabilidade no ambiente superficial (DAMASCENO,2017). Esse fenômeno é resultado da interação das rochas com a água em superfície, que vai reagir com os minerais das rochas alterando-os ou dissolvendo-os por reações químicas. Por essa razão, é mais comum em climas tropicais úmidos (TOLEDO, 2014b). As principais reações do intemperismo químico em ambientes de pH básico (entre 5 e 9) são hidratação, dissolução, hidrólise e oxidação. Já em ambientes ácidos (inferior a 5), a reação predominante é a acidólise (TEIXEIRA et al., 2000). Em geral, essas reações seguem uma equação genérica sujeita às leis do equilíbrio químico e às oscilações das condições ambientais (TEIXEIRA et al., 2000). Mineral 1 + solução de alteração = Mineral 2 + solução de lixiviação Na hidratação, as moléculas de água entram na estrutura do mineral devido à atração entre os dipolos das moléculas de água e as cargas elétricas na superfície do mineral. Na dissolução, as moléculas de água envolvem os minerais das rochas solubilizando-os por completo. Na hidrólise, ocorre uma quebra da ligação química dos minerais com a adição da água, devido às diferentes forças de ligação existentes entre os elementos químicos. Na oxidação, ocorre a liberação de íons, que se juntam com as moléculas de oxigênio para a formação de outros minerais. Na acidólise, ácidos inorgâni- cos são responsáveis por diminuir o pH das águas, que complexa o ferro e o alumínio colocando-os em solução (TOLEDO, 2014b). O intemperismo químico pode formar uma série de minerais secundários, por exemplo: argilominerais, óxidos de ferro (limonita, hematita e goethita) e hidróxidos (gibsita). O resultado do intemperismo, que é uma rocha alterada, Tipos de rocha e seus processos formadores 9 pode se transformar em solo ou sedimentos, cobrindo a superfície intemperi- zada (PORTO, 2015; DAMASCENO, 2017). Esses produtos estão sujeitos a outros processos exógenos, como erosão e sedimentação, que acabam levando à denudação continental e ao aplainamento do relevo (TEIXEIRA et al., 2000). Neste artigo, consta uma revisão sobre os argilominerais que podem ser utilizados em aplicações tecnológicas: “Revisão sobre argilomi- nerais e suas modificações estruturais com ênfase em aplicações tecnológicas e adsorção: uma pesquisa inovadora em universidades”, de Mello et al. A erosão configura um conjunto de processos que promove a retirada e o transporte do material produzido pelo intemperismo. É classificada pelo agente atuante, que pode ser o vento, a água ou a geleira (MAGALHÃES, 2001). Apesar de a erosão ocorrer sob condições naturais, ela pode ser potencializada em razão das atividades humanas. Ao longo da história geológica do planeta, a erosão constituiu-se como o principal processo de modelamento de sua superfície, com as grandes bacias sedimentares, as formas das montanhas, dos planaltos e das planícies associadas a alguma forma de processo erosivo (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2009; ROSS, 2016). A erosão por geleiras, ou erosão glacial, é resultado da movimentação do gelo e da neve, que provoca desgaste da base e das margens do vale sobre as quais esses agentes se deslocam. Blocos e seixos de rocha são congelados nas camadas da geleira durante o processo de transporte do gelo que, uma vez incorporados ao corpo da geleira, raspam a paisagem por abrasão à medida que se movem (CHRISTOPHERSON, 2012). A erosão pelos ventos, ou erosão eólica, dá-se com a retirada dos se- dimentos mais finos. Geralmente, ocorre em regiões secas como desertos, contudo, mesmo em regiões úmidas, como as costeiras, o vento pode atuar varrendo as superfícies desnudadas, transportando sedimentos e cons- truindo feições próprias. A erosão eólica pode manifestar-se pelo desgaste promovido pelo vento, através de feições formadas devido à forte escul- turação das rochas, mas também pela acumulação de grande quantidade de sedimentos, processo notório pela formação das dunas (RAMALHO; LOURENÇO; MEDEIROS, 2013). A erosão costeira é provocada pelas alterações morfológicas no ambiente em que acontecem como resultado de interações entre o ambiente praial e ondas, ventos, correntes marítimas, variações do nível do mar e proces- sos antrópicos (NICOLODI, 2008). Os trechos onde ocorre a erosão costeira Tipos de rocha e seus processos formadores10 caracterizam-se por evidências de recuo continuado da linha de costa, como vegetação com raízes expostas, falésias e propriedades ameaçadas. A erosão fluvial é resultado do trabalho contínuo das águas correntes da superfície do planeta, como córregos, riachos e rios, fortemente con- trolada pela geologia (litologia e estrutura) e pelo clima. A erosão fluvial aprofunda os vales em relação aos terrenos adjacentes e pode ocorrer tanto em profundidade quanto lateralmente, aumentando a largura do rio. Esse fenômeno gera deslizamentos de terra ao provocar o desgaste nos planaltos e remover porções do solo nas margens dos rios (RODRIGUES et al., 2014). A erosão pluvial, ou seja, causada pela ação da água da chuva, degrada o solo e pode trazer prejuízos tanto ambientais quanto socioeconômicos. O Brasil, por ser um país tropical com volume de chuvas concentrado durante alguns meses, sofre intensamente com problemas de erosões desse tipo. Fatores como a erosividade do agente e a erodibilidade do solo, que corres- pondem, respectivamente, ao potencial de erosão da água e à suscetibilidade à erosão do solo, contribuem para intensificar a erosão (BACELLAR, 2006). Quando a água das chuvas atinge a superfície do terreno, ela pode infiltrar- -se ou escoar superficialmente (GUERRA; CUNHA, 1998). A água que escoa na superfície carrega partículas do solo com ela, processo também governado pela ação da gravidade, gerando erosão. O escoamento superficial está inversamente relacionado à infiltração: em áreas onde a infiltração é pouco efetiva, o escoamento superficial tende a ser mais intenso (GUERRA; CUNHA, 1998). Isso ocorre até que a área atinja um equilíbrio dinâmico, ou seja, uma estabilização. Podemos dizer que o primeiro estágio da erosão pluvial ocorre por meio da ação da gota de água da chuva no solo, conhecida como erosão em splash, que remove as partículas finas por salpicamento. O segundo estágio resulta do escoamento superficial, propriamente dito. Dependendo da forma em que se dá o escoamento superficial ao longo da vertente, é possível desenvolver dois tipos de erosão: a laminar, causada por escoamento difuso das águas da chuva, e a linear, causada por concentração das linhas de fluxo das águas de escoamento superficial (IENSEN, 2006). A erosão laminar é conhecida como erosão superficial, pois caracteriza- -se pelo arraste das partículas da superfície do solo em camadas uniformes (conhecido como lavagem do solo) sem formar sulcos (ROCHA, 2007). Por essa razão, é difícil de ser diagnosticada (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990). A erosão laminar é originada quando a energia do escoamento superficial é maior do que as forças de coesão que mantêm as partículas do solo juntas. Tipos de rocha e seus processos formadores 11 Apesar de ocorrer de forma difusa, pode ocasionar perdas significativas de solos durante um único evento pluviométrico. A erosão linear ocorre em razão do escoamento superficial concentrado. Pode ser classificada como sulcos, ravinas e voçorocas (IENSEN, 2006). Na erosão em sulcos, as águas concentram-se em determinados pontos, formando pequenos canais ou drenos que vão se aprofundando. Na medida em que os sedimentos são removidos, formam-se as ravinas. A erosão em voçorocas é definida como um deslocamento de grandes massas de solo de modo a formar sulcos imensos em extensão e profundidade. Movimentos de massa — deslizamentos de terra Os movimentos de massa são originados pelo deslocamento do fluxo de água, que carrega sedimentos, solo ou blocos de rocha na medida em que flui. Podem ser classificados em diversos tipos: deslizamentos/escorregamentos, queda de blocos ou escoamento, a depender da velocidadedo fluxo e da forma de ruptura. Os deslizamentos de terra são os movimentos de massa mais frequentes e de consequências catastróficas. A instabilidade provocada por esse fenômeno pode ser resultado de um aumento das tensões ou da redução da resistência do terreno. As principais causas dos deslizamentos de terra são: ocupação desor- denada (causa sobrepeso nas áreas de encostas e reduz as áreas de infiltração, acentuando o escoamento superficial), retirada da vegetação (expõe o solo à ação das chuvas) e presença de espécies de árvores que tendem a acumular água em suas raízes. Nessas áreas urbanizadas, também é comum a presença de resíduos sólidos que também agem como sobrecarga. As medidas de prevenção e controle dos processos erosivos são fundamentais para o gerenciamento dessas áreas de risco, com base, principalmente, na reorientação da expansão urbana, na realização de obras corretivas que evitem a concentração do fluxo da água, como obras de drenagem de águas pluviais e servidas, e na implantação de geossintéticos para posterior revegetação, ou biomantas e geomantas. Tipos de rochas As rochas são agregados de minerais que ocorrem naturalmente e variam umas com relação às outras pela cor, pelo tamanho dos cristais e pelos tipos de minerais que as compõem, em razão das suas diferentes origens geológicas (PRESS et al., 2006). Tipos de rocha e seus processos formadores12 Rochas ígneas As rochas ígneas são formadas a partir da cristalização (resfriamento) do magma gerado em condições de temperatura que alcançam 700°C ou mais (PRESS et al., 2006), também chamadas de rochas magmáticas. A cristaliza- ção do magma pode ocorrer lentamente, dando tempo aos cristas para se formarem e crescerem, ou rapidamente, quando os cristais não têm tempo suficiente para crescer. Essa diferenciação dá origem a dois tipos de rochas magmáticas: rochas plutônicas ou intrusivas e rochas vulcânicas ou extrusivas. As rochas plutônicas ou intrusivas são formadas pelo resfriamento lento do magma. Essas rochas cristalizam-se lentamente quando o magma intrude em uma massa de rocha não fundida e resfria de forma gradual, permitindo o crescimento dos cristais que darão origem às rochas de granulação grossa, por exemplo, o granito (PRESS et al., 2006). As rochas vulcânicas ou extrusivas são originadas pelo resfriamento rápido do magma. Essas rochas são formadas pela solidificação do magma que resfria-se rapidamente ao chegar à superfície por meio de erupções vulcânicas, dando origem às rochas de texturas vítreas ou de granulação fina, bem como por apresentar textura esponjosa, como as pedras-pomes (PRESS et al., 2006). Um exemplo é o basalto. Rochas sedimentares As rochas sedimentares são geradas em ambientes superficiais da Terra a partir da deposição dos sedimentos originados pelo processo de intemperismo e erosão em rochas pré-existentes. Os sedimentos que são transportados pela erosão depositam-se quando o agente erosivo não tem mais energia suficiente para o transporte. Ao se depositar, os sedimentos podem ser litificados a partir de dois processos: por compactação, quando ocorre deposição contínua, e os sedimentos das camadas inferiores são compactados pelo peso dos sedimentos superiores; ou por cimentação, quando minerais precipitam-se ao redor dos sedimentos que foram depositados (PRESS et al., 2006). As rochas sedimentares podem ser formadas por: sedimentos clásticos, que são partículas depositadas fisicamente pela ação dos agentes erosivos (vento, gelo ou água); sedimentos químicos, que são substâncias químicas novas que se formam por precipitação quando alguns dos componentes das rochas dissolvem-se durante o intemperismo (PRESS et al., 2006); e sedi- mentos bioquímicos que, além de fatores químicos, envolvem componentes biológicos (Quadro 1). Tipos de rocha e seus processos formadores 13 Apesar de apresentarem condições de formação diferentes, as rochas relacionam-se entre si devido à interação entre os sistemas de tectônica de placas e do clima. Conhecer os diferentes tipos de rochas e suas principais características, assim como compreender os seus processos de formação nos permite conhecer o funcionamento do planeta, suas reservas naturais, além de auxiliar o gerenciamento de possíveis desastres naturais. Rochas metamórficas As rochas metamórficas são geradas quando rochas preexistentes são sub- metidas a condições de temperatura e pressão elevadas, a ponto de modificar sua composição química e mineralógica e sua textura. As temperaturas do metamorfismo estão abaixo do ponto de fusão total das rochas (aproxima- damente, 700°C), mas são altas o bastante (acima de 250°C) para as rochas modificarem-se por recristalização e por reações químicas (PRESS et al., 2006). As rochas que dão origem às rochas metamórficas são chamadas de pro- tólitos que, algumas vezes, podem preservar características como composição química, estruturas primárias ou núcleos remanescentes de minerais envoltos por auréolas de minerais recém formados, mesmo após o metamorfismo (TEIXEIRA et al., 2000). Para sistematizar os tipos de metamorfismo, já que podem ocorrer em diferentes cenários, são utilizados os parâmetros físicos envolvidos no evento, o mecanismo responsável pela conjunção desses parâmetros, a localização e extensão na crosta terrestre e os tipos de rochas metamórficas que são formadas (Figura 5) (TEIXEIRA et al., 2000). Tipos de rocha e seus processos formadores14 Figura 5. Tipos de metamorfismo. Fonte: Adaptada de VectorMine/Shutterstock.com. Metamorfismo regional Metamorfismo dinâmico Metamorfismo hidrotermal Metamorfismo de contato (amplas áreas, associado a ambientes de subducção, aumento das forças compressionais) (atrito entre duas paredes de falhas) Crosta continental Dorsal mesoceânica MANTO Assoalho oceânico (interação com os fluidos de alta temperatura) (ao redor de rochas ígneas intrusivas) Processos formadores de rochas O modelo esquemático do ciclo das rochas auxilia a visualização da influência dos processos endógenos e exógenos na formação das rochas (Figura 6). Em ambientes endógenos, são formadas as rochas sob maiores condições de temperatura, rochas plutônicas e metamórficas, esta gerada por incremento da pressão. Em ambientes exógenos, são formadas as rochas sedimentares, onde os agentes do clima exercem fundamental influência. As rochas vulcânicas, apesar de se cristalizarem em ambientes de superfície, são consideradas rochas formadas em ambientes endógenos, pois o magma que as constitui precisa de altas temperaturas para ser gerado. Tipos de rocha e seus processos formadores 15 Figura 6. Ciclo das rochas. Fonte: Adaptada de VectorMine/Shutterstock.com. Intemperismo e erosão Lenta elevação à superfície Transporte e deposição Rocha ígnea ROCHA SEDIMENTAR ROCHA METAMÓRFICA Sedimentação Compactação e cimentação Aumento de temperatura e pressãoFusão Cristalização do magma Lava Magma A partir do ciclo das rochas, também é possível observar como os diferentes tipos de rochas interagem entre si, além de identificar o início do processo em qualquer ponto do ciclo. Para fins didáticos, a análise do ciclo começa pelas rochas ígneas, que iniciam sua cristalização no interior da Terra e são soerguidas em ambientes distensivos da crosta, como em dorsais mesoceâ- nicas. Podem extravasar através de vulcões, comuns em ambientes de colisão de placas tectônicas, ou podem soerguer, porém terminar o processo de cristalização ainda em subsuperfície, formando plútons (rochas plutônicas). Essas rochas, em ambientes superficiais, sujeitos à ação do intemperismo e erosão, são desgastadas, formando sedimentos de diversos tamanhos, que são transportados até depositarem-se em um ambiente de bacia sedimentar, onde serão consolidados por cimentação ou compactação. As rochas sedimentares Tipos de rocha e seus processos formadores16 e ígneas podem retornar ao interior da Terra em ambientes de subducção formadospela colisão de duas placas tectônicas, onde serão submetidas a temperaturas e pressão elevadas, o que resultará em seu metamorfismo. A continuidade do processo levará à fusão das rochas, recomeçando o ciclo. Referências BACELLAR, L. A. P. Processos de formação de voçorocas e medidas preventivas e cor- retivas. Ouro Preto: UFOP, 2006. 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Intemperismo e pedogênese. In: TOLEDO, M. C. M.; TEIXEIRA, W.; BOU- ROTTE, C. L. M. Geologia. São Paulo: USP/UNivesp/EDUSP, 2014b. v 1, cap. 7. (Licenciatura em ciências. Módulo 2: Ambiente da Terra). Leitura recomendada MELLO, I. S. et al. Revisão sobre argilominerais e suas modificações estruturais com ênfase em aplicações tecnológicas e adsorção: uma pesquisa inovadora em univer- sidades. Revista de Ciências Agro-Ambientais, v. 9, n. 1, p. 141–152, 2011. Disponível em: http://www.unemat.br/revistas/rcaa/docs/vol9/artigo13_v9_n1_2011.pdf. Acesso em: 21 out. 2020. Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. Tipos de rocha e seus processos formadores18 Dica do professor As rochas carbonáticas são rochas sedimentares que exibem importantes reservatórios de petróleo, em razão da sua porosidade e permeabilidade. Apesar de apresentarem baixa variação mineralógica, a diversidade dos grãos que as constitui dá a esse tipo de rocha um caráter complexo e heterogêneo, sendo difícil a sua classificação. Nesta Dica do Professor, você verá como as rochas carbonáticas podem ser classificadas a partir da identificação de seus principais constituintes e das suas características composicionais e texturais. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/4b3c1929ee8b658b1bdb8fe50250a38c Exercícios 1) As interações que ocorrem entre as camadas internas da Terra dizem respeito à geodinâmica endógena, que, por sua vez, pode ser percebida na superfície devido à tectônica de placas. Com relação a essa afirmativa, pode-se dizer: I. O tectonismo é resultado da movimentação do magma em correntes de convecção, que ocorrem devido às diferenças de temperatura no interior terrestre. II. Os agentes endógenos são eficientes no processo de modificação do relevo, pois ocorrem alterando as características químicas e físicas das rochas em superfície. III. O vulcanismo é um processo endógeno, pois gera rochas magmáticas a partir da solidificação do magma em subsuperfície. Está correto o que se afirma em: A) I. B) II. C) I e II. D) II e III. E) Todas as assertivas. 2) Ao longo do tempo geológico, após aflorarem em superfície, as rochas passam por uma série de transformações devido à interação com os agentes climáticos, que orientam os fatores exógenos, responsáveis pelo intemperismo, erosão e deposição. Com relação a essa afirmativa, assinale a opção correta: A) As raízes das plantas alteram as características das rochas por meio do intemperismo biológico, pois liberam ácidos que atacam as rochas. B) As reações que estabelecem o intemperismo físico têm ligação direta com o teor de acidez ou basicidade (pH) dos ambientes. C) A composição química e a estrutura cristalina dos minerais podem ser modificadas nos ambientes superficiais. Carlos Henrique Realce Carlos Henrique Realce D) Os agentes exógenos são fundamentais para a formação das rochas metamórficas, pois modificam as características das rochas. E) O intemperismo químico que ocorre devido ao crescimento de cristas nas fissuras das rochas forma estruturas como alvéolos e tafoni. 3) Os processos erosivos são responsáveis pela formação de belas paisagens, mas também de grandes desastres naturais, pois têm tendência de nivelar, topograficamente, a superfície terrestre. Sobre esse tema, é correto afirmar: A) O vento é o agente responsável pelas erosões laminar e linear. B) As dunas são formadas pelo trabalho contínuo das águas em regiões costeiras. C) A erosão em splash é formada pelo atrito do gelo na superfície de erosão. D) As marmitas são estruturas comuns em ambientes de erosão eólica. E) As ravinas são formadas pelo escoamento superficial das águas das chuvas. 4) As rochas são classificadas de acordo com as suas características químicas, físicas e mineralógicas associadas ao seu ambiente de formação. Sobre os tipos de rochas, podemos afirmar: I. As rochas sedimentares formam-se pela consolidação de sedimentos oriundos de rochas preexistentes que foram erodidas e depositadas em uma bacia sedimentar. II. As rochas ígneas são formadas pela cristalização do magma gerado a partir de rochas preexistentes em ambientes sob condições de temperatura e pressão elevadas. III. As rochas metamórficas são geradas em grandesprofundidades, a partir da fusão total das rochas, podendo ser dos tipos intrusiva e extrusiva. Assinale a alternativa que contém a(s) assertiva(s) correta(s): A) I. B) II. C) I e II. Carlos Henrique Realce Carlos Henrique Realce D) II e III. E) I, II e III. 5) Por meio do ciclo das rochas, é possível observar a natureza dinâmica e interativa do sistema da Terra. Sobre os processos formadores das rochas e suas interações, assinale a alternativa correta: A) O metamorfismo, responsável pela formação das rochas metamórficas, atua em rochas magmáticas e sedimentares, desde que esteja sob baixa pressão. B) O processo de sedimentação, formador das rochas sedimentares, é exógeno e, portanto, dependente das interações internas do planeta. C) A geração das rochas ígneas, em ambientes endógenos, permite a preservação da matéria orgânica, sendo comum encontrarmos fósseis nessas rochas. D) As rochas vulcânicas são oriundas de processos exógenos, pois o magma se cristaliza em ambientes superficiais devido aos fatores climáticos. E) As rochas plutônicas têm mais tempo para cristalização dos minerais, fator que permite que os minerais cresçam mais com relação às rochas vulcânicas. Carlos Henrique Realce Na prática As atividades vulcânicas resultam da ascensão do magma no interior terrestre até a crosta e podem ocorrer tanto em ambientes continentais quanto oceânicos. Ao entrar em contato com a atmosfera da Terra, esse magma resfria e se solidifica, formando um conjunto de rochas com características particulares. Veja, neste Na Prática, como reconhecer um ambiente formado por atividades vulcânicas por meio da identificação de feições geológicas e geomorfológicas típicas desses ambientes. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/7ea65916-2f62-41cd-a85e-9e0f7c596786/8ceeba1c-ea53-4e99-91bd-1ad2d00693d2.png Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Formação e estruturação do relevo em terrenos cristalinos: o semiárido piauiense Neste artigo, você verá como o comportamento dos processos exógenos sobre rochas cristalinas age modelando e estruturando o relevo. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Granitoides e séries magmáticas: o estudo contextualizado dos granitoides As rochas graníticas são rochas ígneas formadas por magmas que podem ter sido produto da diferenciação magmática juntamente com a fusão da crosta. Veja, neste artigo, como essas rochas podem ser enquadradas em séries magmáticas diferenciadas a partir desse processo de evolução do sistema manto-crosta. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Diferenciação magmática (legendado) Os minerais formadores das rochas cristalizam-se sob condições de temperatura e pressão diferentes, processo que resulta em diferentes tipos de rochas magmáticas. Da mesma forma, os minerais das rochas fundem-se de maneira distinta. Neste vídeo, você verá o processo conhecido como fusão parcial do magma (ative a legenda em português). http://lsie.unb.br/ugb/sinageo/8/5/2.pdf https://www.seer.ufrgs.br/PesquisasemGeociencias/article/view/78194/44824 Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Sistemas pedogeomorfológicos na interpretação da evolução de paisagens quaternárias em climas tropicais úmidos Os sistemas pedogeomorfológicos, que envolvem as relações entre solo e relevo, são resultado da ação de agentes do intemperismo. Neste artigo, você verá como é possível investigar esses sistemas a partir da interpretação evolutiva das paisagens. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/embed/aEg9HFwi7OI https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1984-22012019000100216&script=sci_arttext