Resumo de Geologia

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INTEMPERISMO
Conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra.
EROSÃO • Remoção física dos materiais pelos agentes de transporte, tais como água, vento, gelo ou gravidade
Tipos de Intemperismo 
• INTEMPERISMO FÍSICO
Desagregação e fragmentação da rocha
• Desertos: variações de temperatura ao longo de dias e noites causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos 
• Congelamento de água nas fissuras das rochas 
• Cristalização de sais dissolvidos nas águas de infiltração
 • Partes + profundas ascendem a níveis crustais + superficiais, com o alívio da P os corpos expandem causando juntas de alívio
 • Crescimento de raízes em fissuras das rochas
crescimento de raízes nas fissuras das rochas pressão fragmentação.
Seres vivos 
• Fornecimento de M.O. degradação M.O. liberação CO2 e ácidos orgânicos diminui o pH das águas de infiltração.
 • Crescimento de raízes ruptura de rochas
 • Produção de ácidos orgânicos pelos organismos. Ex.: líquens 
• Remobilização de materiais (cupins, formigas, minhocas, etc.) 
• Estabilização das encostas retarda a erosão mecânica 
• Favorecimento da penetração da água de chuva e portanto do intemperismo químico
INTEMPERISMO QUÍMICO
Modifica os componentes e a estrutura interna dos minerais
Reações do Intemperismo 
• Hidratação 
• Dissolução
 • Hidrólise – Hidrólise total – Hidrólise parcial
 • Acidólise 
• Oxidação
Condições superficiais são diferentes das condições que os minerais se formaram 
• Quando afloram entram em desequilíbrio transformam-se em minerais mais estáveis
 • Principal agente: água da chuva, infiltra e percola as rochas.
 • Constituintes mais solúveis são transportados
 • Permanecem: – minerais primários residuais – minerais secundários que se formaram no perfil quartzo oxi-hidróxidos de Fe e Al
• Todas as reações do intemperismo químico acontecem nas descontinuidades das rochas, podendo resultar no fenômeno denominado
ESFOLIAÇÃO ESFEROIDAL. 
• As arestas e os vértices dos blocos são mais expostos ao ataque do intemperismo químico que as faces.
Fatores que controlam a alteração intempérica 
• material parental • clima • topografia • biosfera • tempo
A maioria das rochas são constituídas pelos seguintes elementos químicos: em verde, solúveis, em vermelho insolúveis
	Crosta continental 
	(%)
	O
	41
	SI
	28
	AL
	14
	Fe
	4,7
	Ca
	3,9
	K
	2,3
	Na
	2,2
	Mg
	1,9
Processos de alteração química Dissolução – reação dos minerais com a água ou com ácidos resultando na liberação de íons livres em solução. Solubilização completa. O mineral desaparece. Hidratação – combinação química de minerais com a água. 
A hidratação implica o aumento de volume dos minerais facilitando a desintegração da rocha. Hidrólise – substituição de cátions da estrutura de um mineral por íons H. Formação de novos minerais e desintegração dos minerais originais.
 Oxidação / Redução – perda ou ganho de elétrons pelos átomos ou íons da estrutura mineral. Formação de novos minerais.
FATORES DE CONTROLE 
• Material parental (tipo de rocha resistência diferenciada aos processos de alteração intempérica). Tipos de minerais constituintes e estrutura da rocha. Permeabilidade. 
• Clima (distribuição das precipitações + variação sazonal da temperatura) 
• Topografia (regime de infiltração e drenagem águas pluviais) 
• Biosfera (fauna e flora matéria orgânica e remobilização de materiais) 
• Tempo (tempo de exposição da rocha aos agentes intempéricos)
ARRANJAMENTO ATÔMICO 
• As propriedades de alguns materiais estão diretamente associadas à sua estrutura cristalina (ex: magnésio e berílio que têm a mesma estrutura se deformam muito menos que ouro e prata que têm outra estrutura cristalina) 
• Explica a diferença significativa nas propriedades de materiais cristalinos e não cristalinos de mesma composição (materiais cerâmicos e poliméricos não cristalinos tendem a ser opticamente transparentes enquanto cristalinos não)
• Os materiais sólidos podem ser classificados em cristalinos ou não-cristalinos de acordo com a regularidade na qual os átomos ou íons se dispõem em relação à seus vizinhos. 
• Material cristalino é aquele no qual os átomos encontram-se ordenados sobre longas distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional que se chama de rede cristalina 
• Todos os metais, muitas cerâmicas e alguns polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação
• Nos materiais não-cristalinos ou amorfos não existe ordem de longo alcance na disposição dos átomos 
• As propriedades dos materiais sólidos cristalinos depende da estrutura cristalina, ou seja, da maneira na qual os átomos, moléculas ou íons estão espacialmente dispostos. 
• Há um número grande de diferentes estruturas cristalinas, desde estruturas simples exibidas pelos metais até estruturas mais complexas exibidas pelos cerâmicos e polímeros
CÉLULA UNITÁRIA
 (unidade básica repetitiva da estrutura tridimensional) 
• Consiste num pequeno grupos de átomos que formam um modelo repetitivo ao longo da estrutura tridimensional (analogia com elos da corrente) 
• A célula unitária é escolhida para representar a simetria da estrutura cristalina
ESTRUTURA CRISTALINA DOS METAIS 
• Como a ligação metálica é não-direcional não há restrições quanto ao número e posições dos vizinhos mais próximos. 
• Então, a estrutura cristalina dos metais têm geralmente um número grande de vizinhos e alto empacotamento atômico. 
• Três são as estruturas cristalinas mais comuns em metais: Cúbica de corpo centrado, cúbica de face centrada e hexagonal compacta.
SISTEMA CÚBICO 
Os átomos podem ser agrupados dentro do sistema cúbico em 3 diferentes tipos de repetição – Cúbico simples – Cúbico de corpo centrado – Cúbico de face centrada
SISTEMA CÚBICO SIMPLES 
 Apenas 1/8 de cada átomo cai dentro da célula unitária, ou seja, a célula unitária contém apenas 1 átomo. Essa é a razão que os metais não cristalizam na estrutura cúbica simples (devido ao baixo empacotamento atômico)
NÚMERO DE COORDENAÇÃO PARA CCC 
 Número de coordenação corresponde ao número de átomos vizinhos mais próximos , Para a estrutura cúbica simples o número de coordenação é 6.
RELAÇÃO ENTRE O RAIO ATÔMICO (R) E O PARÂMETRO DE REDE (a) PARA O SITEMA CÚBICO SIMPLES No sistema cúbico simples os átomos se tocam na face 
 a= 2 x R
EST. CÚBICA DE CORPO CENTRADO 
 O PARÂMETRO DE REDE E O RAIO ATÔMICO ESTÃO RELACIONADOS NESTE SISTEMA POR: accc= 4R /(3)1/2 . Na est. ccc cada átomo dos vertices do cubo é dividido com 8 células unitárias , Já o átomo do centro pertence somente a sua célula unitária. Cada átomo de uma estrutura ccc é cercado por 8 átomos adjacentes . Há 2 átomos por célula unitária na estrutura ccc . O Fe, Cr, W cristalizam em ccc
EST. CÚBICA DE FACE CENTRADA 
 O PARÂMETRO DE REDE E O RAIO ATÔMICO ESTÃO RELACIONADOS PARA ESTE SISTEMA POR: acfc = 4R/(2)1/2 =2R . (2)1/2 , Na est. cfc cada átomo dos vertices do cubo é dividido com 8 células unitátias , Já os átomos das faces pertencem somente a duas células unitárias . Há 4 átomos por célula unitária na estrutura cfc . É o sistema mais comum encontrado nos metais (Al, Fe, Cu, Pb, Ag, Ni,...)
NÚMERO DE COORDENAÇÃO PARA CFC , Número de coordenação corresponde ao número de átomos vizinhos mais próximo . Para a estrutura cfc o número de coordenação é 12.
CÁLCULO DA DENSIDADE . O conhecimento da estrutura cristalina permite o cálculo da densidade (): = nA VcNA 
n= número de átomos da célula unitária 
A= peso atômico
 Vc= Volume da célula unitária 
NA= Número de Avogadro (6,02 x 1023 átomos/mol)
SISTEMA HEXAGONAL SIMPLES .
 Os metais não cristalizam no sistema hexagonal simples porque o fator de empacotamento é muito baixo . Entretanto, cristais com mais de um tipo de átomo cristalizam neste sistema
EST. HEXAGONAL COMPACTA . 
Os metais emgeral não cristalizam no sistema hexagonal simples pq o fator de empacotamento é muito baixo, exceto cristais com mais de um tipo de átomo . O sistema Hexagonal Compacta é mais comum nos metais (ex: Mg, Zn) .
Na HC cada átomo de uma dada camada está diretamente abaixo ou acima dos interstícios formados entre as camadas adjacentes
EST. HEXAGONAL COMPACTA .
 Cada átomo tangencia 3 átomos da camada de cima, 6 átomos no seu próprio plano e 3 na camada de baixo do seu plano .
 O número de coordenação para a estrutura HC é 12 e, portanto, o fator de empacotamento é o mesmo da cfc, ou seja, 0,74
Metamorfismo 
O termo metamorfismo significa «mudança de forma» e é utilizado para descrever os processos que ocorrem em profundidade a temperaturas e pressões maiores que as existentes à superfície, mas ainda não suficientemente altas para provocar a fusão total das rochas.
REOLOGIA 
É a ciência que lida com a deformação e escoamento de corpos. Neste caso, a reologia estuda o comportamento físico das rochas a partir da aplicação de forças e de tensões. A deformação depende principalmente da intensidade da força, da sua duração, da temperatura e pressão.
Deformação e taxa de deformação 
•Uma força é aplicada na placa superior, resultando na movimentação desta a uma velocidade constante em relação à placa inferior, fixa. 
•Supondo que não haja deslizamento do fluido nas paredes das placas, a força aplicada pela placa no fluido será equilibrada por uma força cisalhante produzida pela viscosidade do fluido. 
•Essa força cisalhante, pela área da placa é a chamada tensão de cisalhamento. A tensão de cisalhamento produz um escoamento viscoso, uma deformação no fluido, e um gradiente de velocidade, que é equivalente à taxa de deformação.
Maioria formada em profundidade. Profundidades que variam entre os 10 e os 30 Km . Formados com influência de tensões de origem tectónica muito intensa .Estão associadas a zonas de subducção e formação de cadeias montanhosas.Outros factores importantes temperatura, pressão e fluídos de circulação
Temperatura 
Afeta a mineralogia e textura de uma rocha
Pela ação do calor, materiais litológicos são alterados nos seus constituintes dando origem a novos minerais ( isto acontece nas zonas de convergência)
Tensão 
Peso exercido pela coluna de rocha suprajacente – Tensão Litostática – Aplicada de igual modo em todas as direções – Faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização resultando minerais mais densos porque os seus átomos estão mais próximos.
 – Não produzem uma orientação preferencial dos minerais constituintes de uma rocha. Tensões não litostáticas ou dirigidas Uma rocha é sujeita a uma tensão orientada, por exemplo compressiva. 
Este tipo de tensão pode provocar dobras ou falhas 
Podem ser comprimidas ou alongadas consoante a tensão atuante. 
Estas tensões provocam orientações preferenciais de certos minerais.
METAMORFISMO DE CONTATO
Ocorrem modificações mineralógicas devido a uma intrusão ígnea. Essa intrusão vai provocar um contraste térmico com as rochas encaixantes. Desta forma essas rochas vão sofrer recristalização devido essencialmente a um aumento de temperatura. Os mecanismos de deformação são fracos ou mesmo ausentes, pois as tensões tendem a ser uniformes As rochas formadas são normalmente endurecidas pela recristalização e designam-se de corneanas de origem argilosa.
Viscosidade 
- propriedade reológica mais conhecida;
 - é a única que caracteriza os fluidos newtonianos. 
• Viscosidade Aparente: É aquela medida em um único ponto e através de cisalhamento constante. • Viscosidade Cinemática: é aquela medida por um sistema de geometria que utiliza-se da gravidade para sua obtenção de medida. Medida por copos, tem como método a contagem, através de um cronômetro, do tempo gasto para o fluido escorrer pelo orifício inferior destes copos
Viscosidade Absoluta:
 é aquela que é medida por um sistema de geometria que não sofre influência da gravidade para a obtenção desta medida. A maioria dos fluidos apresenta comportamentos reológicos mais complexos e a determinação da viscosidade não é um tópico simples.
FATORES QUE MODIFICAM AS ROCHAS 
Pressão Temperatura Velocidade de Deformação
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM TECTÔNICAS
• formadas em condições variadas de temperatura e pressão; 
• relacionadas com a formação da crosta terrestre; 
• particularmente com as cadeias de montanhas; Mecanismos de formação: 
• Flambagem 
• Cisalhamento