Aula 04 - Rochas

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Rochas
Prof. Márcio Felipe Floss
AULA 04
Geologia de Engenharia
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ROCHAS ÍGNEAS
Conceitos Básicos
As rochas ígneas são rochas constituídas por combinações mineralógicas limitadas. 
elementos químicos K, Ca, Mg, Fe e Na geralmente estão associados nos minerais formadores destas rochas. 
Magmas ácidos cristalizam quartzo, biotita, feldspato potássico e plagioclásio;
Magmas básicos teremos piroxênios, feldspato potássico e plagioclásio.
Classificação das Rochas Ígneas
Um dos primeiros critérios de classificação das rochas ígneas utilizado, ainda no século passado, diz respeito à quantidade de sílica do sistema, onde foram usados os termos: Rocha ácida, intermediária, básica e ultrabásica.
Ácida: Teor de SiO2 > 66 % (silicatos + sobra p/formar quartzo). Ex. granitos, riolitos, dacitos.
Neutra ou Intermediária: Teor de SiO2 entre 52 e 66 % (pouco ou nenhum quartzo). Ex. andesitos, dioritos.
Básica: Teor de SiO2 entre 45 e 52 % (ausência de quartzo). Ex.basaltos, gabros, diabásios.
Ultrabásica: Teor de SiO2 menor que 45 %.
Classificação das Rochas Ígneas
Outro guia importante de classificação é a profundidade de cristalização das rochas ígneas, baseado neste critério, existem três tipos de rochas ígneas:
Rocha Intrusiva ou Plutônica – consolidação ocorreu abaixo da crosta terrestre;
Rocha Hipoabissal - cristalizada próxima à superfície (possui características texturais entre plutônicas e vulcânicas),
Rochas Extrusiva ou Vulcânica – a consolidação ocorreu acima da crosta terrestre.
Classificação das Rochas Ígneas
A profundidade de cristalização é importante, pois determina a taxa de resfriamento do sistema (contraste entre o magma e o meio circundante). Este dado aliado à taxa de ascensão do magma, influenciará diretamente na textura de uma rocha ígnea.
As condicionantes envolvidas na definição da classificação das rochas são:
Condicionante Química: está relacionada com a mineralogia da rocha e os tipos e características dos minerais existentes;
Condicionante Geológica: está relacionada com a disposição e o tamanho dos minerais, sendo definida pela textura existente na rocha.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
São pontos que devem ser considerados na sua avaliação:
Consolidação do magma dentro da crosta terrestre;
As rochas geralmente são formadas em profundidade, porém após a consolidação ou em momentos próximos a ela a rocha pode estar aflorante na crosta.
 As formas intrusivas mais comuns são:
Dique: corpo intrusivo discordante da estratificação da rocha que atravessa;
Sill: corpo intrusivo concordante com a estratificação da rocha que atravessa;
Batólito: grande massa consolidada internamente que, se exposta pela erosão, abrange grandes áreas.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
O resfriamento do magma ocorre lentamente;
Conseqüentemente os cristais dos minerais se encontram bem formados;
Todas as rochas magmáticas intrusivas apresentam textura equigranular (dimensões dos minerais formados);
Exemplos: pegmatito; granito; sienito; diorito; gabro; e peridotito.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Granito:
Origem: Formação no interior da crosta terrestre
Minerais essenciais: Feldspato potássico e Feldspato calco-sódico (60 a 90%) e quartzo (10 a 40%);
Minerais acessórios: Mica (0 a 10%), zirconita, turmalina, fluorita, apatita, rutilo ou hematita;
Cores: cinza-clara a cinza bem escura, amarelada, rósea ou vermelha. A variação de cor provém, normalmente, do feldspato, que é o mineral mais freqüente nos granitos;
Todos os granitos são leucocromáticos (claros);
Textura equigranular, granular media e grossa. O tamanho dos grãos minerais pode variar de mm até cm;
Estrutura: Maciça, exceto em zonas de falha, onde pode apresentar estrutura fendilhada.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Granito:
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Granito:
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Diorito:
Minerais essenciais: predominância de plagioclásio sódico-cálcicos e minerais escuros como a biotita, anfibólio ou piroxênio;
Cores: cinza-escuro, muitas vezes mosqueada.Todos os dioritos são mesocromáticos (entre claros e escuros);
Textura equigranular. O tamanho dos grãos minerais pode variar de mm até cm.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Diorito:
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Gabro:
Minerais essenciais: predominância de piroxênio e de plagioclásio cálcico;
Minerais acessórios: olivina e anfibólio;
Cores: preta ou verde-escura.Todos os gabros são melanocromáticos (escuros);
Textura equigranular. O tamanho dos grãos minerais é médio a grosseiro. Fácil de se confundir com o diabásio, que possui granulação fina.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Gabro :
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Gabro :
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Peridotito:
Minerais essenciais: predominância de olivina;
Minerais acessórios: hematita;
Cores: preta ou esverdeada. Todos os peridotitos são melanocromáticos (escuros);
Textura equigranular.
Rochas Intrusivas ou Plutônicas
Peridotito :
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
São pontos que devem ser considerados na sua avaliação:
Consolidação do magma fora da crosta terrestre, através do extravasamento do magma na superfície;
São formadas durante efeitos geológicos causados por vulcões e/ou fissuras na crosta terrestre.
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
As rochas geralmente são formadas na superfície em contato com a atmosfera. Existem condições de pressão e temperatura diferenciadas em relação as rocha intrusivas;
O resfriamento do magma ocorre rapidamente;
Conseqüentemente os cristais dos minerais se encontram mal formados, em formação e podendo existir a matriz ou massa magmática;
Exemplos: micro-granito, micro-sienito, micro-diorito, riolito, diabásio, andesito e basalto.
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Riolito:
Cores: cinza-avermelhada, azulada e, às vezes preta;
Minerais essenciais: quartzo e feldspatos;
Textura porfirítica podendo apresentar textura orientada como conseqüência do movimento da lava;
O tamanho dos grãos minerais é médio a fino, parecendo uma massa afanítica (Quando não se pode distinguir os minerais que formam a matriz);
Rocha extrusiva equivalente ao granito intrusivo.
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Riolito:
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Basalto:
Origem: Consolidação do magma básico na superfície 
Minerais essenciais: Feldspato (50 a 70%) e augita (30 a 50%). Feldspatos cálcico e piroxênio. 
Minerais acessórios: Magnetita (0 a 10%), olivina e argilo-minerais (5 a 15%, excepcionalmente 20%)
Cor: (rocha melanocromática) - preta, podendo às vezes ser cinza-escura ou castanha;
Textura: Microgranular, microcristalina, vítrea ou porfirítica. O tamanho dos grãos minerais é fino, matriz afanítica (Quando não se pode distinguir os minerais que formam a matriz );
Estrutura: Fendilhada ou amigdalóide. Nos basaltos vesiculares, formam-se amígdalas ou vesículas, que podem constituir-se de ágata, quartzo, zeolitas, ou diversos outros minerais secundários, que resultam dos últimos fluxos de vapores que, escapando do magma recém consolidado, formam os vazios.
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Basalto:
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Basalto:
Rochas Extrusivas ou Vulcânicas
Basaltos no Mundo:
ROCHAS SEDIMENTARES
Origem
As rochas sedimentares são aquelas formadas a partir da consolidação dos diversos minerais, originados pela desintegração intempérica de qualquer tipo de rocha.
Após o intemperismo, os minerais são transportados e depositados (ou precipitados) em um dos ambientes de sedimentação existentes na crosta terrestre.
O ciclo completo para a geração de uma rocha sedimentar envolve: intemperismo, transporte, deposição, compactação e cimentação;
Origem
Uma das características destacáveis das rochas sedimentares é que elas ocorrem em camadas distintas reveladas pela mudança de cor, textura e na forma diferente de erosão dos estratos.
Os planos que separam cada unidade ou estrato são definidos como planos de estratificação;
A estratificação ocorre emescalas variadas e refletem as mudanças que ocorrem durante a formação de uma rocha sedimentar; 
As mudanças podem estar relacionadas ao clima, movimentos tectônicos, etc... 
Formação
Diagênese
Processos Físicos da Formação
Cimentação – material nos vazios do solo;
Compactação – compressão do material;
Autigênese – formação de minerais in situ – exemplo matéria orgânica em petróleo.
Descrição e Classificação
Devem ser considerados os seguintes aspectos no caso das rochas sedimentares:
Origem dos sedimentos e constituição mineralógica;
Granulometria dos minerais e/ou partículas,
Proporção de matriz, arredondamento;
Estruturas;
Componentes das rochas sedimentares;
Ambiente de sedimentação;
Tipo de sedimentação e diagênese.
Granulometria dos Sedimentos
A granulometria é o indicativo sobre a distribuição de tamanho das partículas dos sedimentos. 
Componentes das Rochas Sedimentares
Arcabouço ou clastos: fração clástica principal que dá nome a rocha (quartzo e feldspato principalmente);
Matriz: material clástico mais fino (silto-argilosas);
Cimento: material fino precipitado a partir de soluções percolantes por ocasião dos processos diagenéticos (quase sempre silicoso) – resistência das rochas.
Componentes das Rochas Sedimentares
Rochas Sedimentares Clásticas
Principais Tipos:
Rochas Sedimentares Clásticas
Classificação baseada na granulometria dos sedimentos:
Psefitos (ruditos): Rochas nas quais predominam grãos com diâmetro > 4,8mm;
Psamitos (arenitos): Rochas nas quais predominam grãos com diâmetro entre 4.8 e 0.05mm;
Pelitos (lamitos): Rochas nas quais predominam grãos menores que 0.05mm, formadas por silte e argila.
Rochas Sedimentares Clásticas (Ruditos)
Conglomerado:
Rocha formada por fragmentos arredondados (seixos/cascalhos – quando soltos e não cimentados) com diâmetro acima de 4.8 mm ligados por um cimento qualquer (sílica, óxidos, argila, carbonato);
Brecha Sedimentar:
Rocha formada por fragmentos angulares com tamanho acima de 4.8 mm ligados por um cimento qualquer.
Rochas Sedimentares Clásticas (Ruditos)
Rochas Sedimentares Clásticas (Ruditos)
Rochas Sedimentares Clásticas (Ruditos)
Tilito:
Espécie de conglomerado de alta importância pela sua origem glacial;
Ocorre no sul do Brasil, a partir de São Paulo;
Fragmentos mal selecionados de rochas diversas e de vários tamanhos, arredondados e/ou angulosos cimentados por material argiloso ou arenoso;
Existe predominância do cimento sobre os seixos; 
Coloração cinzenta, amarela quando decomposto, ou azulada quando fresco.
Rochas Sedimentares Clásticas (Arenitos)
Arenito:
Apresenta diversas cores, sendo as mais comuns: cinza, amarela ou vermelha, apresenta mais de 80% de quartzo;
Sedimento consolidado de areia, ligado por um cimento qualquer;
As estratificações dos arenitos são causada por: mudança de cor, granulometria, etc.;
Rochas Sedimentares Clásticas
Rochas Sedimentares Clásticas (Arenitos)
Arcósio:
Arenito com mais de 20% de feldspato, proveniente da desagregação de granitos.
Grauvaca:
Arenito pobremente classificado, com mais de 20% de matriz fina (lama) constituída de clorita e/ou minerais argilosos, com elevado teor de feldspatos e fragmentos de rocha.
Rochas Sedimentares Clásticas
Rochas Sedimentares Clásticas (Lamitos)
Siltito:
Formado pela consolidação de siltes;
Cor cinza, amarela ou vermelha;
Granulometria fina, as vezes se pode perceber grãos individualizados com auxílio de lupa;
Áspera ao tato e entre os dentes;
Na análise da mineralogia, costumam predominar os grãos de quartzo.
Rochas Sedimentares Clásticas
Rochas Sedimentares Clásticas (Lamitos)
Argilito:
Cor cinza até preta, amarela, verde ou avermelhada;
Granulometria finíssima (argila), de poucos mícrons;
Untuosa ao tato;
Caulim = argila branca - usada na fabricação de papel;
Folhelho:
argila consolidada formando estratos finos e paralelos esfolheáveis, apresenta cor preta.
Rochas Sedimentares Clásticas
Rochas Sedimentares Clásticas (Resumo)
ROCHAS METAMÓRFICAS
Conceito
São alterações, no estado sólido, da composição mineralógica, textura/estrutura das rochas pré-existentes (ígneas, sedimentares, metamórficas) devido à ação de determinados agentes denominados agentes de metamorfismo por longo período de tempo. Os processos metamórficos ocorrem, em geral, associados aos processos tectônicos.
Agentes de Metamorfismo
Temperatura
Com o aumento da profundidade, aumenta a temperatura, isso é devido:
Calor residual do manto/núcleo (Grau Geotérmico): 1oC/6 a 60m;
Desintegração radioativa
Efeitos da tectônica global
Limites de temperatura p/ocorrer metamorfismo: 200/300o a 700/800o.
Efeitos: elevação da temperatura causa desidratação das rochas, reações químicas p/reequilíbrio dos minerais.
Agentes de Metamorfismo
Pressão
Com o aumento da profundidade ocorre aumento da pressão que pode ser separada em dois tipos:
Pressão Litostática: devido ao confinamento, soterramento, atua de forma uniforme;
Pressão Dirigida: devido à esforços orogênicos, atua de forma vetorial produzindo tensões e deformações.
Efeitos: aumento da pressão causa diminuição da porosidade, expulsão de voláteis, redução de volume, aparecimento de minerais anidros (só se formam para condições específicas de pressão e temperatura) e de formato alongado, lamelar, etc.
Agentes de Metamorfismo
Fluidos
Apesar da desidratação metamórfica, ainda há presença de fluidos intergranulares percolantes (H2O, CO2, Cl, S, F, O2, sais e complexos) que transportam elementos e íons complexados em uma baixa razão fluido-rocha e que facilitam a ocorrência de reações químicas e conseqüentes transformações mineralógicas de maneira a gerar fases minerais mais equilibradas em relação as novas condições de Pressão e Temperatura.
Agentes de Metamorfismo
Tempo geológico
Os processos metamórficos são muito lentos na sua atuação, principalmente em condições de diminuição de fluidos.
A evolução metamórfica ao longo do tempo pode ser retratada em diagramas de Pressão e Temperatura ao longo do tempo.
Classificação das Rochas Metamórficas
Os critérios de classificação são relativamente mais amplos do que aqueles aplicados a rochas ígneas e sedimentares.
Destacam-se as seguintes variáveis na classificação destas rochas: 
Tipo de rocha original;
Composição química;
Tipo de petrotrama (esqueleto pétreo).
Classificação das Rochas Metamórficas
Tipo de Rocha Original:
Os fenômenos metamórficos muitas vezes não eliminam completamente feições primárias, podendo-se reconhecer a origem sedimentar (para) ou ígnea (orto).
Composição Química:
A mineralogia metamórfica desempenha um papel importante na identificação da rocha original (pelítica, básica, ultrabásica, quartzo-feldspática).
Tipo de Petrotrama:
Entende-se como o arranjo físico das partículas e dos minerais em uma rocha, incluindo-se a textura e a estrutura;
Textura: nos dá as relações entre grãos especificamente;
Estrutura: engloba as relações mutuas entre grupos ou agregados de grãos, tais como bandeamento, foliação, lineação.
Principais Rochas Metamórficas
Filito
Origem: Metamorfismo de argilitos;
Minerais essenciais: Minerais micáceos (50 a 100%) e quartzo (0 a 50%);
Cor: Variada, em geral prateada a cinza;
Textura: foliada (segundo uma direção);
Estrutura: Xistosa (minerais orientados)
Principais Rochas Metamórficas
Filito
Principais Rochas Metamórficas
Quartzito
Origem: Metamorfismo do arenito;
Mineral essencial Quartzo (80 a 100%);
Mineral acessório: Mica (0 a 20%);
Cor: Branca, cinza-clara, amarelada ou avermelhada;
Textura: granular fina a média;
Estrutura: Xistosa ou maciça.
Quartzito
Principais Rochas Metamórficas
Mármore
Origem: Metamorfismo do calcário;
Mineral essencial: calcita;
Cor: Branco, quando puro;
Textura: granular fina a grossa;
Estrutura: maciça.
Principais Rochas Metamórficas
Principais Rochas Metamórficas
Mármore
Rochas
Prof. Márcio Felipe Floss
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Geologia de Engenharia
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