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Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 1/47 I n t r o d u ç ã o ¾ Conceito e Divisões da Geologia 9 Ciência que estuda a terra: composição, estrutura, história e sua vida (animal e vegetal) passada 9 Divisões Geologia Física materiais constituintes da terra estrutura e feições superficiais da terra processos envolvidos na estrutura e aparência Geologia Histórica História da terra (idade e vida passada) ¾ Idade da Terra 9 Claire Patterson (1956): Admitiu Terra mesma idade de meteoritos Idade precisa em meteoritos: 4,55 ± 0,07 Ga (Pb-Pb) Semelhança entre idade de sedimentos do fundo dos oceanos (composição da crosta) Mesma idade e evolução de isótopos Meteoritos - Terra Confirmações posteriores Ar-Ar e Sm-Nd Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 2/47 M i n e r a i s e R o c h a s ¾ Definição de Mineral, Mineralóide e Rocha 9 Mineral: Substância homogênea (uniformidade e constância nas propriedades química, física e ótica → qualidades e características possibilitam identificação) Composição química bem definida (pode ser representada por fórmula química) Arranjo de átomos geometricamente ordenado (estrutura cristalina) Produzido por processos inorgânicos naturais 9 Mineralóide: Qualquer sólido ou líquido que ocorre naturalmente, sem arranjo sistemático de átomos (estrutura cristalina) 9 Rocha: Agregado natural e multigranular formado de um ou mais minerais e/ou mineralóides Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 3/47 ¾ Propriedades Físicas e Morfológicas dos Minerais Função de composição química e estrutura cristalina 9 Hábito Cristalino: Forma geométrica externa habitual (reflete estrutura cristalina) Tipos: Prismático, Fibroso, Acicular, Tabular, Equidimensional, Botroidal, Esferoidal, Pulverulento 9 Transparência: Transparentes, não absorvem ou pouco a luz Translúcidos, absorvem consideravelmente a luz Opacos, absorvem totalmente a luz 9 Brilho: Quantidade de luz refletida pela superfície do mineral Metálico: reflete > 75 % da luz incidente Não-metálico: reflete < 75 % - Vítreo (brilho da fratura fresca do vidro) - Gorduroso (brilho do azeite) - Sedoso - Terroso 9 Cor: Resultado da absorção seletiva da luz Fatores que colaboram para absorção: - Elementos de transição (Fe, Cu, Ni, Cr, V) - Defeitos na estrutura atômica - Pequenas inclusões de minerais IDIOCROMÁTICOS: cor característica (enxofre) ALOCROMÁTICOS: cor variada (turmalina, quartzo) Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 4/47 9 Traço: Cor do pó do mineral Minerais opacos ou ferrosos: traços coloridos (vermelho, marron, amarelo) Maioria translúcidos e transparentes: traço branco Minerais de dureza > 7 ( ≅ porcelana): moagem 9 Dureza: Resistência que apresenta ao ser riscado 9 Fratura: Superfície irregular e curva, após quebra do mineral Controlada por estrutura atômica Tipos: irregular e conchoidal 9 Clivagem: Superfície de quebra em planos regulares Tipos: perfeita, boa ou imperfeita Denominadas por faces de sólidos geométricos: cúbica, romboédrica 9 Densidade relativa: Quantas vezes volume do mineral é mais pesado que igual volume de H2O ( 4 oC ) Maioria dos minerais formadores de rocha 2,5 < d < 3,3 g/cm3 Minerais com elementos de ↑ peso (Ba, Pb, Sr) d > 4 g/cm3 9 Geminação: Propriedade de intercrescerem regularmente Tipos: simples e múltipla Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 5/47 9 Propriedades elétricas: Não condutores (ligações iônicas e covalentes): maioria Condutores (ligações metálicas): metais – elementos nativos (Au, Ag, Cu) Semi-condutores (ligações parcialmente metálicas): sulfetos PIEZOELETRICIDADE, transforma pressão mecânica em carga elétrica (quartzo) PIROELETRICIDADE, eletricidade pelo ↑ calor (turmalinas) 9 Propriedades magnéticas: Magnetita (Fe3O4) e pirrotita (Fe1-XS): únicos atraídos por campo elétrico Magnético, Paramagnético e Diamagnético 9 Tenacidade: Frágil quebra ou pulveriza facilmente Séctil cortado com faca Maleável moldado entre placa Flexível Elástico 9 Estrutura: Mode de se agregar, ou como grupos de cristais ou de grãos intercrescem Tipos: granular, compacto e terroso Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 6/47 ¾ Propriedades Químicas dos Minerais 9 Ligações Químicas: Ligações Químicas Forma / Observações Exemplos Iônicas União cátions e ânions Halita (NaCl), Na +1 e Cl –1 Covalentes Compartilhamento de elétrons entre átomos Átomos de C no diamante Metálicas Compartilhamento (elétrons livremente de átomo para átomo) Metais ou elementos nativos (Au, Ag, Cu, Al) Van der Waals Mais fraca. Une moléculas e unidades estruturais quase neutras. Rara Grafita: camadas de átomos de C (covalente), unidas entre si (Van der Waals) Compostos: maioria dos Minerais (quartzo, SiO2) Elemento químico: metal (Au, Ag, Cu, S), não-metal (C) Solubilidade: carbonatos extremamente solúveis em ácido, silicatos nem tanto Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 7/47 ¾ Escala de Mohs Mineralogista Australiano, F.Mohs: dureza de minerais comuns Mineral Padrão Composição Química Dureza Padrão Secundário Talco Mg3Si4O10(OH)2 1 Gipsita CaSO4.2H2O 2 2,5 Unha Calcita CaCO3 3 Moeda de Cu 3,5 Alfinete Fluorita CaF2 4 Apatita Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3 5 Canivete (5 – 5,5) 5,5 Vidro Ortoclásio KAlSi3O8 6 Quartzo SiO2 7 Porcelana (≈) Topázio Al2SiO4(F,OH)2 8 Coríndon Al2O3 9 Diamante C 10 ¾ Isomorfismo e Polimorfismo 9 Isomorfismo: Mesma estrutura cristalina, diferente composição química (ou variável dentro de intervalo) Calcita (CaCO3) – Magnesita (MgCO3) – Siderita (FeCO3) Solução sólida, intercâmbio de elementos na estrutura, gerando composição intermediária em intervalo Olivina (Forsterita, Mg2SiO4 – Faialita, Fe2SiO4) Plagioclásio (Albita, NaAlSi3O8 - Anortita, CaAl2Si2O8) 9 Polimorfismo: Diferente estrutura cristalina (diferentes propriedades físicas e morfológicas), mesma composição química Grafita e Diamante / Calcita e Aragonita / Quartzo α e � Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 8/47 ¾ Minerais Formadores de Rocha Constituintes essenciais de rocha comuns, dentre ca. 4.000 Silicatos Mineral Composição Química (ideal) Olivina (Mg,Fe)2SiO4 Piroxênios (Mg,Fe)SiO3 Anfibólios (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2 Muscovita KAl3Si3O10(OH)2 Micas Biotita K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2 Ortoclásio (Microclina, Sanidina) KAlSi3O8 Feldspatos Plagioclásio (Albita-Anortita) NaAlSi3O8 - CaAl2Si2O8 Quartzo SiO2 Caolinita Al4Si4O10(OH)8 Clorita (MgX,Fe1-X)Al2Si3O10(OH)8 Serpentina Mg6Si4O10(OH)8 Não-Silicatos Mineral Composição Química (ideal) Calcita CaCO3 Dolomita CaMg(CO3)2 Gipsita CaSO4.2H2O Anidrita CaSO4 Halita NaCl Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 9/47 E s t r u t u r a I n t e r n a d a T e r r a ¾ As ondas sísmicas e sua importância no estudo das camadas da Terra Furo de sondagem mais profundo: 12 km (Rússia) Raio da Terra = 6.370km ⇒ estrutura interna do planeta estudada de forma indireta Ondas Sísmicas Principais (i) Longitudinal ou P (ii) Transversal ou S Análise da propagação das ondas sísmicas ⇒ dedução das características internas do planeta Análise de milhares de terremotos (décadas) ⇒ construção curvas tempo-distância de ondas refratadas e refletidas no interior da terra ⇒ dedução da estrutura principal e propriedade de cada camada CROSTA MANTO NÚCLEO EXTERNO NÚCLEO INTERNO Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 10/47 ¾ Composição das Camadas da Terra CROSTA: rochas sedimentares, metamórficas e ígneas (níveis rasos a profundos) Rochas graníticas ⇒ crosta continental Rochas basálticas ⇒ crosta oceânica MANTO: Superior ⇒ com peridotito (olivina + piroxênio) e eclogito (granada + piroxênio) Inferior ⇒ ferromagnesianos densos (silicatos Ca-Al e óxidos Mg, Fe,Al) NÚCLEO EXTERNO: liga metálica Fe-Ni (densidade < que ligas naturais ⇒ deve conter elemento de número atômico baixo, H, O, Na, Mg, S) NÚCLEO INTERNO: liga metálica Fe-Ni, sólido (= meteoritos) ⇒ densidade calculada = densidade dessa liga ¾ Descontinuidades sísmicas e sua importância para a definição das camadas da Terra Descontinuidades na propagação das ondas sísmicas ⇒ Mudanças de estado físico e composicionais ⇒ Limites entre camadas da Terra Descontinuidades (i) Conrad, limite crosta continental superior (menos densa) – crosta continental inferior (mais densa) (ii) Moho (Mohorovicic), limite crosta-manto (iii) Gutenberg, limite manto-núcleo externo Caracterização sísmica das camadas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 11/47 CROSTA: 25-50 km nos continentes e 5-10 nos oceanos MANTO (abaixo da crosta até 2.950 km): aumenta velocidade (8 km/s) de propagação ondas P NÚCLEO EXTERNO (2.950 – 5.100 km): velocidades ondas P diminuem, ondas S não se propagam ⇒ estado líquido (material metálico em estado de fusão) NÚCLEO INTERNO (5.100 – 6.370 km): velocidades sísmicas ↑ em relação à parte externa Terra: Massa total + momento de inércia ⇒ densidade do núcleo > manto Densidade ↑ e velocidades sísmicas ↓ ⇒ núcleo predomina Fe Astenosfera – Litosfera: limite gradual, mudanças nas propriedades físicas (↑ T, fusão parcial, ↓ viscosidade) ¾ Densidade, Pressão e Temperatura na Terra Densidade (g/cm3) Camada da Terra 2,5 – 3,0 Crosta (granítica à basáltica) 3,2 – 3,7 Até 400 km (Manto Superior) 4,0 – 5,0 De 650 km até limite Manto-Núcleo 10 Núcleo Externo 11,5 Núcleo Interno Pressão (kbar) Camada da Terra Variável, mas não de forma uniforme com profundidade Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 12/47 Temperatura (° C) Camada da Terra 700 – 800 Crosta 800 – 3.900 Manto 3.900 – 4.300 (6.000, estudos recentes) Núcleo Externo 4.300 Núcleo Interno ¾ Low Velocity Zone (LVZ) e sua importância para o Movimento das Placas Tectônicas Entre a Moho e ≅ 400 km (Astenosfera) ⇒ substrato plástico que possibilita movimentação dos blocos rígidos da litosfera (placas tectônicas) ¾ Placas Tectônicas vs. Camadas da Terra Placas tectônicas são compostas por Litosfera (crosta + manto superior) ⇒ material sólido e rígido Movimentam-se sobre Astenosfera (manto superior: ≅ 100 - 700 km) ⇒ material quente, plástico, fluxo ¾ Zonas de geração de magma na Terra 200 km de profundidade, manto superior Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 13/47 T e c t ô n i c a de P l a c a s ¾ Histórico sobre o Surgimento da Teoria 1620: Francis Bacon, perfeito encaixe entre América do Sul e África ⇒ continentes unidos no passado Séculos seguintes: idéia retomada, sem suporte científico 1915: Alfred Wegener (A origem dos continentes e oceanos, 1912), comprovar idéia América do Sul e África, mas todos continentes se encaixariam ⇒ Mega-Continente (Pangea) Continentes juntos ⇒ separados ⇒ DERIVA CONTINENTAL Fragmentação ≅ 220 Ma → até Presente Observações para suporte científico: (i) Montanhas E-W da Serra do Cabo (África do Sul) ⇒ continuação na Sierra de la Ventana (Argentina) (ii) Planalto na Costa do Marfim (África) ⇒ continuidade no Brasil (iii) Coincidência espacial entre regiões com fósseis África – Brasil (iv) Evidências de glaciação (estrias de geleiras) ≈ 300 Ma, SE do Brasil, S África, Índia, W Austrália e Antártica Geleiras ausentes no Hemisfério N, florestas tropicais, depósitos de carvão ⇒ PaleoEquador Questões remanescentes: (i) Que forças moveriam blocos continentais ? (ii) Como deslizar duas crostas rígidas (continental e oceânica), uma sobre outra, sem quebrá-las ? Ausência de respostas, teoria inaceitável e esquecida ... Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 14/47 Desconhecimento: astenosfera e fundo dos oceanos Anos 50 (Ressurgimento da Teoria da Deriva Continental): sonares militares ⇒ assoalho oceânicos ativos (cadeias de montanhas, fenda, fossas, trincheiras profundas) Décadas 40 e 50: mapeamento do fundo oceânico, dorsais meso-oceânicas, "rifts" associados, fluxo térmico, atividades sísmica e vulcânica ⇒ zona de ruptura (cicatriz) da separação continental ? Anos 60: geocronologia revela assoalho oceânico jovem (≈ 200 Ma) ⇒ contraria idéias da época Zonação simétrica de Idades = jovens próx. cadeias, mais velhas → continentes; repetição do dois lados da cadeia Paleomagnetismo ⇒ movimento dos continentes Geofísicos começam a admitir Deriva Continental Final dos anos 50 (Teoria da Tectônica Global): F.J. Vine e D. H. Mathews, bandas magnéticas nas rochas ⇒ registro do campo magnético à época da extrusão de lavas 1962: Harry Hess, expansão do assoalho oceânico ⇒ material quente ↑ nas dorsais ⇒ correntes de convecção ⇒ ← assoalho → Fenda na dorsal não aumenta ⇒ novo material prenche ⇒ ciclo Deriva continental + Expansão do assoalho oceânico ⇒ Correntes de Convecção ¾ A Teoria da Tectônica de Placas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 15/47 9Dorsais: ↑ material quente ⇒ correntes de convecção ⇒ ← assoalho → ⇒ Deriva continental, expansão do assoalho oceânico 9Outras porções: destruição da crosta (Zonas de subducção ⇒ profundidade de sismos), material sofre fusão e incorporação ao manto ⇒ CICLO 9Litosfera (≈100 km) compartimentada por falhas e fraturas profundas ⇒ PLACAS TECTÔNICAS, movem-se sobre Astenosfera ( ≅ 100-350 km profund.) ¾ Principais Placas e Modelamento da Crosta 9Principais Placas Tectônicas 9Importância no modelamento da Crosta Contraste de material na crosta continental / oceânica: (i) Composição litológica Ácido - ultrabásico, granodiorito - diorito / básica, basalto (ii) Composição química (iii) Morfologia (iv) Estruturas (v) Idades (3,96 Ga. / ≅ 200 Ma.) (vi) Espessura (30-40 km / 6-7 km) (vii) Dinâmica ¾ Tipos de Contatos entre Placas vs. Geração de Magmas, Vulcanismo e Terremotos Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 16/47 9Tipos de contatos: Divergentes (cadeias meso-oceânicas) Convergentes (zonas de subducção ou de Benioff) Conservativos ou Transformantes 9Importância na Geração de Magmas, Vulcanismo e Terremotos:Limites de placas ⇒ atividade geológica do planeta: - Magmatismo Convergentes → Andesítico (material de raíz crustal + fusão da crosta oceânica + sedimento subductado) Divergentes → Basáltico (material proveniente da fusão parcial da astenosfera) - Vulcanismo Convergentes (80 %), Divergentes (15 %) e Intraplaca (5 %) - Terremotos (Conservativos e Convergentes) ¾ Formação e Fragmentação de Massas Continentais durante a Evolução da Terra 9Ciclo de Wilson 9Formação de Crosta 9Fragmentação da Crosta Hot spot (pluma do manto) → rompimento em fraturas 120° (junção ou ponto tríplice) 9Configurações Passadas dos Continentes Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 17/47 R o c h a s Í g n e a s o u M a g m á t i c a s ¾ Magma ◊ Definição ⇒ Material rochoso fundido, pastoso, mobilidade potencial ◊ Constituição ⇒ Líquido: material rochoso fundido ⇒ Sólido: minerais cristalizados + fragmentos de rocha ⇒ Gases: voláteis (H2O + CO2) ◊ Propriedades Físicas: ⇒ Viscosidade: facilidade de fluir sob tensão cisalhante ↑ Viscosidade → ↑ SiO2 ↓ T oC ↓ % Voláteis ↑ SiO2 → [SiO4]-4 tetraedros polimerizam → ↑ Viscosidade ↑ T oC → destrói polímeros [SiO4]-4 → ↓ Viscosidade ↑ H2O dissolvida → ↓ Viscosidade ⇒ Temperatura: 750 – 1.200 oC Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 18/47 Diagrama SiO2 vs. Viscosidade Teixeira et al. 2001 Químicas: ⇒ Composição depende de: (i) rocha geradora (ii) condições e taxa da fusão (iii) evolução da origem à consolidação Silicática (= crosta e manto) e carbonático e sulfetados Silicatos (Si, O, Al, Na, K, Ca, Fe, Mg) + voláteis (H2O + CO2) Diagrama de Setor com Composição para 3 tipos de Magmas Teixeira et al. 2001 Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 19/47 ◊ Origem e Zonas de Geração Magma: fusão material mantélico ou da crosta inferior (até 200 km) Fusão: ↑ T oC ↓ P conf variação % fluidos Ascendem por diferença de densidade ⇒ Zonas: (i)Convergentes: fusão sedimento+crosta oceânica (andesítico) fusão crosta continental (granítico) (ii)Divergentes: litosfera afasta, ↓ P, ↓ T fusão mantélica (basáltica) (iii)Intraplaca (continente ou ilhas): Limites de Placas Tectônicas vs. Geração de Magma Lutgens e Tarbuck 1989, pág. 70 ¾ Rochas Magmáticas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 20/47 Rochas ígneas (magmáticas) ⇒ cristalização do magma ◊ Tipos Profundidade de formação: (i) Plutônicas (ii) Vulcânicas Textura Rocha Plutônica vs. Vulcânica Teixeira et al. 2001 ◊ Classificação Índice de cor (M = Máficos / Félsicos): Rochas não ultramáficas (M < 90) Diagrama Q-A-P-F Classificação de Rochas Ígneas Teixeira et al. 2001 Rochas ultramáficas (M > 90) Classificação de Rochas Ultramáficas Ver Figura Apostila Adauto Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 21/47 R o c h a s M e t a m ó r f i c a s ¾ Metamorfismo e a Origem das Rochas Metamórficas Processo que é conjunto de modificações (mineralógicas, texturais e estruturais) transformando rocha (protólito), por reações no estado sólido e em resposta a mudanças de T e P, em outra distinta Não há fusão Fatores condicionantes do metamorfismo: T - P - Fluidos (H2O e CO2) - t ¾ Tipos de Metamorfismo 9Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal) Extensas regiões, níveis profundos na crosta, ligados a cinturões orogênicos Acompanhado de deformação ⇒ estrutura planar (foliação, xistosidade) 9Metamorfismo de Contato (ou Termal) Elevação de T °C nas encaixantes em torno de intrusões, em forma auréola Rochas Livres de deformação 9Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico) Faixas longas e estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento ⇒ pressões dirigidas causam movimentação e ruptura Modifica textura e estrutura das rochas (microbandamento e laminações), cominuição mecânica de grãos, com recristalização e/ou cristalização MILONITOS E CATACLASITOS 9Outros Tipos de Metamorfismo Soterramento, hidrotermal, fundo oceânico e de impacto Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 22/47 ¾ Principais Tipos de Rochas Metamórficas 9Ardósia → Filito → Xisto: Ardósia, ↓ grau metamórfico, granulação muito fina, com muscovita-clorita-quartzo Filito, relativo ↑ grau metamórfico, granulação relativamente maior, com muscovita-clorita-quartzo Xisto, aumento do grau metamórfico, granulação fina-média, com feldspatos (< 20 %), quartzo, muscovita-clorita e/ou biotita, estrutura planar e/ou linear boa (xistosidade) 9Gnaisse: Predominantemente feldspatos (≥ 20 %), quartzo e < minerais filitosos que o xisto Textura variada (fina, média, grossa/porfiróide), bandamento usual (bandas de máficos intercaladas com félsicos) 9Mármore: Metamorfismo sobre carbonatos, bandados ou maciços, essencialmente carbonatos Acessórios: tremolita, diopsídio, olivina, wolastonita, talco 9Quartzito: Metamorfismo de arenitos, essencialmente quartzo 9Anfibolito: Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 23/47 Metamorfismo ígneas básicas (basaltos e gabros), ou de margas (paraderivados), maciças e foliadas Granoblástica a grano-nematoblástica, ± plagioclásio, actinolita ou hornblenda (granada, quartzo, biotita ou epidoto) 9Milonito: Termo textural para rochas de metamorfismo cataclástico ¾ Classificação das Rochas Metamórficas Estrutura Textura e Composição Mineral Nome da Rocha Grosseira – feldspatos, quartzo, outros silicatos, mica e anfibólio Gnaisse Grosseira – mica e outros silicatos placosos e alongados (quartzo e feldspatos) Xisto Média – rocha micácea representando transição de xisto para ardósia Filito Paralela Muito fina – minerais micáceos, quartzo e impurezas Ardósia Feldspatos e outros silicatos Granulito Grãos de quartzo e cimento de quartzo Quartzito Calcita ou dolomita Mármore Serpentina Serpentinito Talco Pedra sabão Hornblenda Anfibolito Argila Hornfels Maciça Piroxênio e Granada Eclogito Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 24/47 ¾ Composição Mineralógica, Textura e Estrutura das Rochas Metamórficas 9Composição mineralógica: Monominerálica (Quartzito e mármore) Metapelitos (biotita, muscovita, minerais de alumínio) Metabásicas (anfibólios, ↓ grau; piroxênio, ↑ grau) Carbonáticas magnesianas (diopsídio, tremolita, talco, olivina, wollastonita, granada, anortita) Ultramáficas (Mg: serpentina, talco e clorita, ↓ grau; tremolita e antofilita, diopsídio e enstatita e olivina) 9Textura: Granoblástica, lepidoblástica, nematoblástica, porfiroblástica 9Estrutura: Xistosa (orientação de minerais placosos) Gnáissica (orientação de feldspatos e quartzo) ¾ Rochas Paraderivadas e Ortoderivadas 9Rochas Ortoderivadas: rochas ígneas são protólitos 9Rochas Paraderivadas: rochas sedimentares são protólitos R o c h a s S e d i m e n t a r e s Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 25/47 Definição: Rochasformadas pela ação física e química dos agentes do intemperismo sobre rochas pré - existentes, cujos produtos se depositam mais a jusante. ¾ Processos que Controlam a Origem e Evolução das Rochas Sedimentares 9Processos que Controlam a Origem: Detrítica (Terrígena): Intemperismo, erosão, transporte, sedimentação (deposição, acumulação) Fatores que controlam o aporte terrígeno: clima (disponibilidade de água), tectônica (relevo na área fonte) e rocha fonte (geração de solutos) Química (Carbonática): dissolução, transporte iônico (solução), precipitação química ou biogênica Fatores: Baixa latitude e clima quente 9Processos que Controlam a Evolução: Para ambos DETRÍTICA e QUÍMICA Diagênese (em graus variados para cada tipo de rocha) e Litificação ¾ Processos e Produtos da Diagênese Diagênese: conjunto de processos, incluindo ... Compactação (mecânica ou química), Dissolução, Cimentação e Recristalização Diagenética Produtos da Diagênese (feições produzidas): (i)Na Compactação, empacotamento intergranular e quebra ou deformação de grãos Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 26/47 (ii)Na Dissolução (ou compactação química), morfologia do tipo de contato intergranular (de pontual a suturado) e estrutura sedimentar de interprenetação (estilólitos) (iii)Na Cimentação, nódulos e concreções (iv)Na Recristalização Diagenética, mais evidente em clastos carbonáticos, transformação de aragonita em calcita e carbonato em sílica ¾ Mineralogia e Classificação das Rochas Sedimentares 9 Detríticas ou Terrígenas Textural Granulação (rudito ou psefito; arenito ou psamito; lutito ou pelito) Proporção de matriz (arenito, wacke, lamito) Arredondamento (conglomerado, brecha) Intervalo de Tamanho (mm) Nome da Partícula Nome do Sedimento Rocha Detrítica > 256 Matacão 64 – 256 Bloco ou Calhau 4 – 64 Seixo 2 – 4 Grânulo Cascalho Conglomerado ou Brecha 0,062 – 2 Areia Areia Arenito 0,004 – 0,062 Silte Silte Siltito < 0,004 Argila Argila Argilito Textura Nome do Sedimento e Tamanho da Partícula Características Nome da Rocha Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 27/47 Fragmentos de Rocha arredondados Conglomerado Cascalho > 2 mm Fragmentos angulares Brecha Predomina Quartzo Arenito Quartzoso Quartzo com Feldspato considerável Arcósia Areia 0,062 – 2 mm Escura; Quartzo com Feldspato considerável, argila e fragmentos de rocha Grauvaca Dividido em finas camadas Argilito folheado Clástica Argila < 0,062 mm Quebra na forma de torrões ou blocos Argilito Mineralógico Proporção Qz, Felds, Líticos (qz rudito, rudito feldspático, rudito lítico) Diversidade ou pureza composicional (conglomerado poli e oligomítico / argilito folheado carbonático, silicoso, marga, porcelanito) Geométrico (fissilidade, argilito folheado; ritmicidade, ritmito) 9 Químicas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 28/47 Grupo Textura Composição Nome da Rocha Clástico ou Não Clástico Calcita, CaCO3 Calcário Clástico ou Não Clástico Dolomita, CaMg(CO3)2 Dolomito Não Clástico Quartzo microcristalino, SiO2 Chert Não Clástico Halita, NaCl Evaporito Inorgânica Não Clástico Gipsita, CaSO4.2H2O Evaporito Clástico ou Não Clástico Calcita, CaCO3 Calcário Não Clástico Quartzo microcristalino, SiO2 Chert Bioquímica Não Clástico Resquícios de plantas alteradas Carvão * Rochas Carbonáticas Textural Granulação (calcirrudito, calcarenito, calcilutito) Tipo de grão / Tipo de material intersticial (combinação de ooes, intra, bio, pel + esparito e micrito) Mineralógico Relação calcita - dolomita (calcário, dolomito) ¾ Estruturas Sin- e Pós-Sedimentação Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 29/47 9Estruturas sin-sedimentação: Marcas onduladas Estratificação cruzada Estratificação plano-paralela Gretas de contração 9Estruturas pós-sedimentação: Fissilidade (passa a laminação e acamamento) Ritmicidade (estratificação plano-paralela, com alternância repetitiva de estratos de duas litologias diferentes) ¾ Importância do Estudo das Rochas Sedimentares 9Recursos que possuem: Giz, argilitos, caulinita, argilominerais (tecnologia, indústria eletrônica, construção civil, engenharia aeronáutica) Argilitos, arenitos e calcários (construção civil) Depósitos de placers (ilmenita, rutilo, cassiterita, monazita, ouro, diamante, gemas) Carvão, petróleo, gás natural e água 9Fósseis: Origem e evolução da vida, paleoambientes E s t r u t u r a s G e o l ó g i c a s Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 30/47 ¾ Tipos de Deformação de Rochas Baseia-se em T e P ⇒ profundidade na crosta terrestre 9Rúptil: quebra e descontinuidade 9Dúctil (Sólido-Plástico e Líquido-Viscoso): deformação plástica sem perda de continuidade ¾ Dobras Deformações dúcteis ⇒ ondulações de dimensões variadas, quantificadas por amplitude e comprimento de onda 9Elementos Geométricos de uma dobra: 1. Superfície Axial 2. Linha de Charneira 3. Linha de Inflexão 4. Zona de Charneira 5. Flanco 9Classificação: *Atectônicas (Dinâmica externa) e Tectônicas (flambagem e cisalhamento) *Geometria: -Linha de Charneira (Horizontais, Verticais e Inclinadas) -Superfície Axial (Normal, Recumbente e Inversa) -Superfície Dobrada (Ângulo inter-flancos = α) Dobra Ângulo Inter-Flancos α (°) Suave 120 – 180 Aberta 70 – 120 Fechada 30 – 70 Apertada 0 – 30 Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 31/47 Isoclinal 0 -Critérios Geométricos (Sinforme e Antiforme, sentido de fechamento da superfície dobrada) -Critérios Estratigráficos (Sinclinal e Anticlinal) ¾ Zonas de Cisalhamento Deformações dúcteis ⇒ superfícies contínuas com deslocamento ao longo das mesmas ( cm - ↑ ≅ 100 km) ¾ Falhas Deformações rúpteis ⇒ superfícies descontínuas com deslocamento ao longo das mesmas ( cm - ↑ ≅ 100 km) * Se deslocamento perpendicular ⇒ Fraturas 9Elementos de uma Falha: 1. Plano de Falha (Espelho) 2. Blocos de Falha (Muro-Lapa e Teto-Capa) 3. Estrias de Falha 4. Rejeito de Falha 5. Escarpa de Falha 9Classificação: *Geométrica -Mergulho da Superfície de Falha (Alto ângulo e Baixo ângulo, > e < 45 °) -Forma da Superfície de Falha (Planares e Curvas, ou Lístricas) -Movimento relativo entre Blocos Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 32/47 (Normal, Inversa, Transcorrente e Oblíqua) *Mecânica - Falha Normal (esforço ou tensão vertical) - Falha Inversa (esforço horizontal e ortogonal) - Falha Transcorrente (tensão horizontal e oblíqua, < 45°) 9Influência no Relevo (Falhas normais e transcorrentes): expressão topográfica gera relevo (escarpas, vales geométricos e depósitos coluvionares) relevo estruturado e alinhado vales alongados de fundo plano ajuste regional de drenagem *Clima tropical⇒ feições acentuadas (↑ intemperismo) *Falhas normais, ↑ expressão topográfica: Grabens blocos rebaixados Horsts blocos elevados 9Importância das Falhas: -Evolução Tectônica da Litosfera (magmatismo, sedimentação,modelado atual do relevo) -Mineração -Água subterrânea -Petróleo e Gás natural -Engenharia Civil (barragens, túneis, estradas) D i n â m i c a E x t e r n a d a T e r r a ¾ Ação Geológica: Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 33/47 Capacidade de um conjunto de processos modificar materiais terrestres (minerais, rochas e feições terrestres) ¾ Agentes da Ação Geológica: Capacidade de erosão, transporte deposição ⇒ transformação da paisagem, esculpimento contínuo do relevo ⇒ Ação Geomórfica 9Água (superficial, subterrânea e oceânica): Erosão: meandros (sítios de erosão e deposição) Transporte: Solução, Suspensão e Carga basal Competência: medida do tamanho máximo de partículas capaz de transportar Capacidade: carga máxima que pode transportar Deposição: ↓ velocidade do rio ⇒ ↓ competência (i) Alúvio, partículas depositadas por ↓ competência (ii) Delta, partículas atingem oceano ou lagos * Água subterrânea Processo Produto Pedogênese (intemperismo químico) Cobertura de solos Solifluxão Escorregamento de encostas Erosão interna, solapamento Boçorocas Carstificação (dissolução) Relevo cárstico, cavernas, aqüiferos de condutos 9Gelo Erosão glacial: abrasão, remoção e água de degelo Feições: estrias (largura até 5mm), sulcos e cristas Transporte: Partículas e fragmentos ... sobre a superfície da geleira (supraglacial) Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 34/47 no interior (englacial) na base (subglacial) Deposição: Próximo ou afastado das geleiras (água de degelo) Depósito Glacial Sedimento Rocha Diretamente das Geleiras Till Tilito Sem implicação genética Diamicto Diamictito 9Vento Atividade eólica ⇒ conjunto de fenômenos de erosão, transporte e sedimentação promovidos pelo vento Modela superfície PARTICULARMENTE nos desertos Movimento de Partículas por Processos Eólicos (i) Suspensão: poeira < 0,125mm (silte e argila) ⇒ < frações susceptíveis de transporte mecânico ⇒ > volume de material transportado e depositado (ii) Saltação: 0,125 – 2mm (areia), transporte limitado ⇒ formação de dunas ⇒ geração de marcas onduladas e estratificação cruzada (iii) Arrasto: > 0,5mm (areia grossa, grânulos e seixos) ⇒ transporte (-) significativo e (+) restrito ⇒ peso das partículas e atrito com substrato ¾ Intemperismo: 9Definição Conjunto de modificações de ordem física (desintegração) e química (decomposição) que as rochas sofrem na superfície 9Tipos de Intemperismo Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 35/47 Intemperismo físico: atuação de mecanismos modificadores das propriedades físicas dos minerais e rochas (morfologia, resistência, textura, etc.) Desagregação das rochas, separação e fragmentação de grãos minerais ⇒ material descontínuo e friável Intemperismo químico: atuação de mecanismos modificadores das propriedades químicas dos minerais e rochas (composição química e estrutura cristalina) Intemperismo físico-biológico ou químico-biológico: ação de organismos vivos ou matéria orgânica oriunda da decomposição deles 9Distribuição Global (Regiões) do Intemperismo Sem alteração química (14% da superfície continental) Carência total de água: pólos e desertos Com alteração química (86% da superfície continental) (i) Zona de Acidólise total (16 % da superfície continental) Frias e com vegetação que se degrada lentamente Solos ricos em quartzo e matéria orgânica (ii) Zona de Alitização (13,5 % da superfície continental) Tropical, ↑ precipitação(>1.500mm),vegetação exuberante Oxi-hidróxidos Fe (Goetita) e Al (Gibbsita) (iii) Zona de Monossialitização, Si/Al=1 (18% continentes) Tropical sub-úmido, precipitação > 500mm e T média anual > 15oC (NE do BRASIL) Caulinita e oxi-hidróxidos Fe (Goetita) (iv) Zona de Bissialitização, Si/Al=2 (39% continentes) Temperada e árida, pouca alteração e lixiviação, formação de argilominerais secundários ↑ Si Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 36/47 Esmectitas c/ Alcalinos + Alc.-terrosos(Amb. hidrolítico) Emectitas aluminosas (Ambiente Acidólise parcial) 9Intemperismo e Formação de Solo PEDOGÊNESE ⇒ modificações intempéricas nas rochas, além de químicas e mineralógicas, sobretudo estruturais, com reorganização e transferência de minerais formadores do solo (e.g. Argilominerais e Oxi-Hidróxidos Fe e Al) entre níveis superiores do manto de alteração Fauna-Flora (solo) ⇒ papel importante (realizam suas funções vitais, modificam e movimentam material, mantêm aeração e renovação do solo superficial 9Reações Químicas Associadas ao Intemperismo Min. 1 + Sol. de alteração → Min. 2 + Sol. de lixiviação 1) Hidratação: CaSO4 + 2H2O → CaSO4.2H2O 2) Dissolução: CaCO3 → Ca2+ + CO3 2- NaCl → Na+ + Cl- 3) Hidrólise: Silicatos + 2H2O → H4SiO4 + (NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2) Indissociável + Muito dissociada Solução alcalina Hidrólise Total (Si e K eliminados, Al e Fe permanecem) KAlSi3O8 + 8H2O → Al(OH)3 + 3H4SiO4 + K+ + OH- Hidrólise Parcial (Si e K parcilamente eliminados) 2KAlSi3O8 + 11H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OH- Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 37/47 4) Oxidação: 2 FeSiO3 + 5 H2O + ½ O2 → 2 FeOOH + 2 H4SiO4 Piroxênio Goetita 2 FeOOH → Fe2O3 + H2O Desidratação Goetita Hematita 5) Acidólise: (particularmente em ambientes com água com pH < 5; ambientes frios, decomposição da matéria orgânica não total, forma ácidos orgânicos) Acidólise Total (pH < 3, todos elementos em solução) KAlSi3O8 + 4 H+ + 4 H2O→ 3 H4SiO4 + Al 3+ + K+ Acidólise Parcial (5 < pH < 3, remoção parcial do Al) 9KAlSi3O8+32H+→3Si7AlO20Al4(OH)8+ 1,5Al3++ 9K++ 6,5H4SiO4 9 Fatores que Controlam o Intemperismo 1)Clima: se expressa na variação sazonal da T °C e na distribuição das chuvas 2)Relevo: influi no regime de infiltração e drenagem das águas pluviais 3)Fauna-flora: Matéria orgânica para reações, remobilizam materiais 4)Rocha fonte: em função de sua natureza, resistência diferenciada à alteração intempérica 5)Tempo de exposição da rocha aos agentes intempéricos T e m p o G e o l ó g i c o ¾ Histórico sobre Evolução das Ciências Geológicas: Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 38/47 9Gregos (Thales, Aristóteles, etc., 2300 anos): escritas filosóficas (sem observações): fósseis, gemas, terremotos, vulcões 9Séculos XVI: Leonardo da Vinci (1452-1519) reconheceu e determinou origem de fósseis (restos de plantas e animais), iniciou observações de campo Georg Bauer (Agrícola) escreveu De re metálica (1556), pai da mineralogia, tratado de mineração e metalurgia 9Séculos XVII e XVIII (Catastrofismo): paisagens terrestres desenvolvidas por catástrofes (montanhas e canyons formados por desastre freqüentes e repentinos, causas desconhecidas e que não operariam mais) Nicolaus Steno (1667) descrever observações e raciocínio indutivo, representou pela 1a vez evolução geológica de uma região através de perfis geológicos 9Final do Século XVIII: James Hutton (primeiro a citar observações verificáveis para suportar idéias) lança doutrina do Uniformitarismo ("o Presente é a chave do Passado", conceito fundamental da Geologia moderna) Leis físicas, químicas e biológicas que operam hoje, operaram no passado ⇒ forças e processos modelandoo planeta hoje, atuam desde longo tempo 91830-1872: Charles Lyell mostrou mais convincentemente Uniformitarismo, difundiu o conhecimento para a sociedade 9Presente: apesar dos processos terem essencialmente permanecido, velocidade e intensidade indubitavelmente variou no tempo geológico (ex. glaciações) ¾ Netunismo vs. Plutonismo: 9Netunismo (NETUNO, Deus do Mar) Abraham Gottlob Werner (1750-1817): (i)Rochas da crosta precipitadas de um oceano universal (ii)Relevo terrestre explicado por uma causa sedimentar (iii)Origem sedimentar para todas as rochas, rochas vulcânicas (origem aquática), granito (depósito primitivo) Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 39/47 9Plutonismo (PLUTÃO, Senhor dos Infermos) Nicholas Desmarest (1782-1815), Jean François D'Aubuisson (1769-1819), Christian Leopold Von Buch (1774-1853): Rochas formadas a partir de um magma (origem ígnea) Relevo terrestre explicado por fenômenos internos (i)Se um violento tremor de terra fizer subir o solo, ele engendra uma montanha ⇒ Avicena (ii)Vapores expelidos do interior do globo erguem, no esforço que fazem para escapar, massas montanhosas ⇒ A l b e r t o "O Grande" (iii)Subidas de matéria em fusão pela crosta e origem ígnea intrusiva do granito ⇒ James Hutton ¾ Tentativas de Determinação da Idade da Terra: 9Século XVII: terra formada em alguns dias, há poucos milhares de anos (idéia bíblica) 1654: Arcebispo James Ussher, 6000 anos (4004 AC) Mais tarde, Lightfoot (estudante bíblico) mais "preciso": 9 horas do dia 26 de Outubro de 4004 AC 9Final Século XVIII: James Hutton (1726-1797), terra imensuravelmente velha, quase eterna ⇒ idéia até Século XIX 91859: Charles Darwin período longo para sua teoria, usou taxa de erosão marinha para estimar 300 Ma. para expor rochas fossilíferas do Cretáceo (Uniformitarista) ⇒ idade do planeta seria de bilhões de anos 9Século XX: geólogos e físicos influenciados pelos modelos precisos de Lorde Kelvin (1862) ⇒ núcleo terrestre incandescente e quente, terra resfriada gradualmente por condução térmica, até atingir T °C atual da superfície) ⇒ idade de dezenas a poucas centenas Ma. Meados do Século XX: descoberta e refinamento dos métodos de datação radiométrica ⇒ de idade 4,5 Ga. Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 40/47 Claire Patterson (1956) ⇒ terra = idade de meteoritos ⇒ 4,55 ± 0,07 Ga. (Pb-Pb) ¾ Datação Relativa e Absoluta: Datação Relativa: Rochas colocadas na sua própria seqüência ou ordem Variação e mudanças no conteúdo fossilífero em camadas de uma seqüência ⇒ correlação temporal com camadas de outra seqüência (Princípio da Sucessão Biótica ou Faunística) Datação Absoluta: Resultado de datação radiométrica ⇒ datas específicas para rocha, representação de eventos no passado Aponta tempo na história geológica de acontecimentos ¾ Principais Métodos para Datação de Rochas: Método Tempo de Meia-Vida (t ½) Variação do Método 238U-206Pb 4,47 Ga Pb-Pb 235U-207Pb 704 Ma Pb-Pb 232Th-208Pb 14,01 Ga 87Rb-87Sr 48,8 Ga 40K-40Ar 1,3 Ga Ar-Ar 147Sm-143Nd 106 Ga 187Re-187Os 42,3 Ga ¾ Rochas mais Antigas do Planeta: Groelândia: 3,8 Ga migmatitos W Austrália (2001): 4404 ± 8 Ma (U-Pb) Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 41/47 zircões detríticos metaconglomerado NE Brasil: 3412 ± 8 Ma (U-Pb e Sm-Nd, 1998) gnaisse-migmatito, Maciço São José de Campestre (RN) 3403 ± 5 Ma (U-Pb, 1993) gnaisse tonalítico, Sete Voltas (BA) ¾ A Escala de Tempo Geológico: 9História geológica subdividida em unidades de magnitude variável ⇒ Maiores unidades delineadas no Séc. XIX (W Europa e Inglaterra) ⇒ datações relativas (s/ dados absolutos) 9Subdivisão principal ERAS: Paleozóica (vida antiga) Mesozóica (vida intermediária) Cenozóica (vida recente) ⇒ Baseada em profundas mudanças globais das formas de vida (e.g. extinções em massa de espécies) 9ERAS subdivididas em PERÍODOS: Caracterizados por mudanças relativamente menos pronunciadas nas formas de vida 9PERÍODOS subdivididos em ÉPOCAS: Apenas a Era Cenozóica possui esta subdivisão Demais Eras, Épocas são : Inferior, Média e Superior ou, como recentemente adotado Paleo, Meso e Neo Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 42/47 9Detalhamento da Escala de Tempo Geológico somente a partir da Era Paleozóica ⇒ Período Cambriano (570 Ma) Os ≈ 4 Ga anteriores são referidos como Pré-Cambriano ⇒ não se conhece em detalhe 9O Pré-Cambriano engloba os EONS Arqueano Proterozóico (ou Criptozóico: registro fossilífero obscuro) Demais Eras ⇒ EON Fanerozóico (vida visível: abundante, diversificada e facilmente reconhecível) ¾ Tempo Geológico e o Surgimento da vida na Terra: Mais antiga vida: Microfóssil filamentoso (cianobactéria ou bactéria), 3,5 Ga (Austrália) Explosão de vida: 570 Ma, Cambriano (primeiro Período, Era Paleozóica) N o ç õ e s d e P a l e o n t o l o g i a ¾ Tipos de fossilização Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 43/47 9Petrificação (transformação em pedra) pequenas cavidades internas e poros da estrutura original ⇒ preenchimento matéria mineral 9Permineralização preenchimento de poros (ossos, conchas, ...) ⇒ substâncias minerais (CaCO3, SiO2, ...) 9Substituição paredes das células e outros materiais sólidos ⇒ removidos e substituídos por matéria mineral 9Carbonização sedimento fino engloba relíquias de um organismo ⇒ com tempo ⇒ pressão expulsa componentes líquidos e gasosos ⇒ resíduo fino de carbono * particularmente efetivo para preservar folhas e formas animais delicadas (e.g. abelhas) 9Condições favoráveis à preservação registro fossilífero: *soterramento rápido *presença de partes duras (ossos, dentes, conchas, carapaças, ...) *sedimento fino ¾ Tipos de fósseis 9Petrificação 9Moldes Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 44/47 concha, qualquer outra estrutura ⇒ soterrada em sedimento ⇒ dissolvida por água em profundidade ⇒ cavidade gerada preenchida por matéria mineral 9Contramoldes concha, qualquer outra estrutura ⇒ soterrada em sedimento ⇒ deixa impressa forma externa no sedimento 9Marcas Fósseis – Traços pegadas feitas por animais em sedimento mole ⇒ litificado ¾ Correlação Paleontológica 9Correlação registro geológico que se aplique à Terra toda ⇒ rochas de idade similares em diferentes regiões ⇒ relacionadas * Com base estratos apenas ⇒ correlação para pequenas distâncias * Fósseis ⇒ correlação para distância maiores, entre áreas bastante separadas ou entre continentes 9Correlação Paleontológica Mesmo conjunto de fósseis aparecem na mesma ordem ⇒ estabelecer equivalência temporal entre estratos 9Fóssil Cosmopolitano ampla distribuição geográfica 9Fóssil Endêmico distribuição geográfica restrita Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 45/47 9Fóssil Guia (Índice) Cosmopolitano ⇒ limitados a curto período de tempo geológico ⇒ comparação de idade de terrenos de diferentes regiões (e.g. conodontes, amonitas, ...) 9Microfósseis fósseis microscópicos ⇒ microfauna (foraminíferos, ostracóides, ...) , microflora (polens e esporos) ⇒ em lâmina ou, extração por lavagem dos sedimentos 9Paleoecologia exame detalhado de fósseis ⇒ indicador ambiental ¾ Princípios Aplicadosà Escala Relativa de Tempo 9Lei da Superposição (Nicolaus Steno, 1669) sedimentos depositados em camadas ⇒ mais velhas na base ⇒ mais novas sucessivamente sobrejacentes 9Princípio da Horizontalidade Original depósitos sedimentares se acumulam em camadas sucessivas, dispostas horizontalmente 9Princípio do Truncamento intrusões ígneas ou falhas ⇒ interceptam rochas mais antigas 9Princípio da Inclusão pedaços de uma rocha no interior de outras ⇒ Xenólitos (corpos estranhos) ⇒ já existiam no momento que cedeu fragmentos 9Princípio da Sucessão Faunística Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 46/47 organismos fósseis sucedem uns aos outros ⇒ ordem definida e determinável ⇒ todo intervalo de tempo pode ser reconhecido pelo seu conteúdo fossilífero 9Correlação Fossilífera (Bioestratigráfica) mesmo conjunto de fósseis (restos e vestígios (traços ou moldes) de animais e plantas preservados nas rochas) ⇒ aparecem na mesma ordem ⇒ equivalência temporal entre seqüência de estratos * Por que a sucessão biótica permitiu subdividir o registro sedimentar e o tempo geológico ? mecanismos da evolução biológica e grau de preservação dos organismos ¾ Importância da Paleontologia no estudo da Evolução das Espécies na Terra 9Fósseis mostram progressiva mudança ⇒ simples para complexo ⇒ avanço da vida com o tempo 9Fósseis não são distribuídos aleatoriamente nem por acaso ⇒ basta se observar a lei de superposição de rochas onde ocorrem Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto 47/47 A N E X O S Fichas de Descrição de Minerais e Rochas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA FICHA DE DESCRIÇÃO MACROSCOPICA DE MINERAIS Propriedades Físicas Mineral 1 Mineral 2 Mineral 3 Mineral 4 Hábito Cristalino Transparência Brilho Cor Traço Dureza Fratura Clivagem Densidade Geminação Tenacidade Nome do Mineral Composição Química Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA Rochas ígneas ou magmáticas - Classificação das Rochas Ígneas Plutônicas e Vulcânicas 1 - Quanto ao Modo de Ocorrência A)Extrusivas: resultantes da solidificação de uma lava na superfície. Ex.: basalto, riolito. B)Intrusivas: originadas pela solidificação de uma lava vulcânica no interior da crosta. Ex.: gabro, granito. Quanto ao modo de ocorrência, podem ser principalmente como Corpos: (i) Concordantes (sill ou soleira) (ii) Discordantes (diques e veios) 2 - Quanto à Presença de Quartzo A)Ácidas: quando a % quartzo > 60% Ex.: granito, riolito B)Intemediárias: quando a % é 45% < quartzo < 60% Ex.: sienito, andesito. C)Básicas: quando a % quartzo < 45% Ex.: basalto, gabro. 3 - Quanto ao Índice de Cor Quanto ao índice de cor (proporção entre máficos e félsicos, (M, número puro correspondente ao ' %), as magmáticas podem ser: (i) Hololeucocrática (M < 10) (i) Leucocrática / Félsica (10 < M < 30) (ii) Mesocrática / Intermediária (30 < M < 60) (iii) Melanocrática / Máfica (60 < M < 90) (iv) Ultrarmelanocrática / Ultramáficas (M > 90) 4 - Quanto à Cristalinidade Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto Grau de cristalinidade: diz respeito à participação da fase vítrea como constituinte representativo de uma rocha vulcânica A)Cristalina: quando a > parte dos minerais é formada por cristais. Ex.: granito. B)Vítreo-Cristalina: quando parte dos minerais é formada por cristais. O restante é formado por material vítreo, isto é, na forma não cristalina. Ex.: basalto, andesito, riolito. C)Vítrea: quando a maior > parte é formada por minerais na forma de vidro. Ex.: pedra pómice. Classificação das Rochas Vulcânicas quanto ao Grau de Cristalinidade Holocristalinas, rochas isentas de vidro e constituídas essencialmente de fases cristalinas (minerais) Vítrea, rochas constituídas predominantemente por vidro vulcânico 5 - Quanto ao Tamanho dos Minerais A)Afanítica: quando a > % dos minerais é invisível a olho nu. Ex.: basalto,riolito,andesito. B)Sub-Afanítica: quando parte dos minerais é visível a olho nu. Ex.: diabásio. C)Fanerítica: quando a totalidade dos minerais é visível a olho nu. Ex.: granito, gabro, sienito. 6 - Classificação quanto ao Tipo de Estrutura A)Maciça: não apresenta vazios na amostra. Ex.: granito - alguns basaltos. B)Vesicular: apresenta vazios na amostra. Ex.: basalto. C)Amigdaloidal: apresenta vazios preenchidos parcialmente por minerais secundários. Ex.: basalto. - Textura e Estrutura das Rochas Ígneas Vulcânicas Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto Textura: características e relações entre fases minerais (dimensões absolutas e relativas, hábitos e formas, padrões de arranjo; definidos normalmente em amostra de mão e/ou microscópica) constituintes de uma determinada rocha Quanto à textura (granulação da rocha), as ígneas podem ser: (i) Afaníticas (muito fina a vítrea) (ii) Fanerítica (fina, média, grossa, porfirítica) Textura piroclástica (fragmentos ejetados durante erupção violenta), vítrea, porfirítica Estrutura: arranjo de porções distintas de uma rocha (ex. bandada ou maciça), bem como suas feições macro a mesoscópicas (escala de amostra de mão a escala de afloramento), sem ponderar relações entre os constituintes fundamentais (minerais) Maciça Lavas cordadas (pahoehoe): fluxo Vesículas (vazias) e amígdalas (preenchidas): escape de gases Púmices (esponjosa / celular): alto índice de vazios, escape de gases - Termos Texturais e Estruturais das Rochas Ígneas Plutônicas Quanto à textura (granulação da rocha), as ígneas plutônicas podem ser: Fanerítica (fina, média, grossa, muito grossa, porfirítica: fenocristais imersos em matriz mais fina) Estrutura: Maciça Orientação de cristais tabulares de feldspatos em sienito: fluxo - Tipos de Lava Lavas Basálticas (45 % < SiO2 < 52 %), 1.000 oC < T < 1.200 oC Lavas Almofadadas: acumulações subaquáticas em forma de almofadas (pillow) Lavas pahoehoe e aa: em corda e em blocos, respectivamente aa possui um escape de gases maior, aumento rápido da viscosidade da parte superficial, mais lento Lavas Riolíticas (SiO2 > 66 %) e Andesíticas (52 % < SiO2 < 66 %), 800 oC < T < 1.000 oC, ↓ fluidez e ↑ viscosidade Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto FICHA DE DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA DE ROCHAS ÍGNEAS AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 Hábito Cristalino Transparência Brilho Cor MINERAIS Traço Dureza Fratura Clivagem Densidade Relativa Geminação Tenacidade Nome do Mineral Composição Química COR Qto. Gênese CLASSIFICAÇÃO Qto. Presença Quartzo Qto. Índice de Cor TEXTURA Qto. Cristalidade Qto.Tamanho Minerais ESTRUTURA NOME DAROCHAGeologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto FICHA DE DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA DE ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS (DETRÍTICAS/TERRÍGENAS) AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 Cor Granulação Proporção de matriz Textura Grau de arredondamento Mineralogia (% Quartzo, Feldspatos, Fragmentos Líticos) Classificação Geométrica (fissilidade, ritmicidade) Sin-sedimentação Estruturas Pós-sedimentação Nome da Rocha QUÍMI AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 Cor Textura (Granulação) Mineralogia (% minerais) clásticos Inorgânica não clásticos clásticos Bioquímica não clásticos Sin-sedimentação Estruturas Pós-sedimentação Nome da Rocha Geologia Geral – DGEO / CTG / UFPE Prof. João Adauto de Souza Neto FICHA DE DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA DE ROCHAS METAMÓRFICAS AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 Cor Composição Mineralógica (% dos minerais constituintes) Grano, lepido, nemato, porfiro + blástica Textura Granulação (fina, média, grosseira) Foliação (xistosidade), Bandamento, Maciça Estrutura Xistosa (orientação de minerais placosos) Gnáissica (orientação de minerais granulares, prismáticos, tabulares) Minerais em % crescente + nome da rocha (textura) Nomenclatura da rocha Meta, Orto e Para Gênese (Para e ortoderivada)
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