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IFSP GRADUAÇÃO LICENCIATURA EM FÍSICA IVANILDO FERREIRA SALES 1471864 COLEÇÃO DE: Rochas e Minerais. São Paulo 2016 IVANILDO FERREIRA SALES 1471864 COLEÇÃO DE: Rochas e Minerais. Atividade solicitada como requisito didático parcial da disciplina de FCTZ8 – Física e Ciência da Terra Professor Me. André Henrique Bezerra dos Santos São Paulo 2016 SUMÁRIO 1-INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................... 3 2-FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................................................... 4 3-ROCHA – DEFINIÇÃO ........................................................................................................................... 7 3.1-Ígneas ou Magmáticas: ................................................................................................................ 7 3.2-Metamórficas: .............................................................................................................................. 7 3.3-Sedimentares: .............................................................................................................................. 7 3.3.1-Clástica: ................................................................................................................................. 7 3.3.2-Química: ................................................................................................................................ 7 3.3.3-Orgânica: ............................................................................................................................... 7 4-DESCRIÇÃO DAS ROCHAS .................................................................................................................... 8 4.1-Rocha: Basalto .............................................................................................................................. 8 4.2-Rocha Metafórica – Esteatito ....................................................................................................... 9 4.3-Rocha Sedimentar – Arenito ...................................................................................................... 10 4.4-Rocha Ígnea – Granito ................................................................................................................ 11 4.5-Rocha Metafórica – Xisto. .......................................................................................................... 12 5-MINERAIS – DEFINIÇÃO ..................................................................................................................... 13 5.1-Natural: ...................................................................................................................................... 13 5.2-Sólida cristalina: ......................................................................................................................... 13 5.3-Inorgânico: ................................................................................................................................. 13 5.4-Composição química específica: ................................................................................................ 13 6-DESCRIÇÃO DOS MINERAIS ............................................................................................................... 14 6.1- Nome do mineral: Calcita. ......................................................................................................... 14 6.2- Nome do mineral: Quartzo........................................................................................................ 15 6.3- Nome do mineral: Turmalina Preta ou Negra. .......................................................................... 16 6.4- Nome do mineral: Feldspato. .................................................................................................... 17 6.5- Nome do mineral: Mica. ............................................................................................................ 18 CONCLUSÃO ......................................................................................................................................... 19 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................................... 20 3 1-INTRODUÇÃO Devido à necessidade do homem por melhores condições de conforto, rapidez, mobilidade, entretenimento e mesmo pela busca de um conhecimento maior sobre a terra, existe a necessidade de conhecermos melhor o planeta e as formas como conquistaremos estes objetivos, seja por meio do petróleo que nos traz combustível para os automóveis e criação de outras formas de interação social ou mesmo o ferro que nos traz desde ferramentas até automóveis e eletroeletrônicos. É de grande importância para as ciências da terra um profundo conhecimento de como são as formas, cores, dureza, entre outros itens de cada mineral e rocha para assim sabermos o valor e a importância que nos levará a uma maior compreensão de como surgiu o nosso planeta. Os minerais e algumas rochas são vistos até os dias de hoje como artigos esotéricos com poderes mágicos e como um dos diversos exemplos temos o diamante que no século XV, acreditava-se que dois diamantes juntos confeccionados em um único anel e usados pela esposa, podiam "se acasalar" protegendo tanto o casamento como os rebentos (vem daí a tradição de se presentear a mãe quando ela tem filhos com uma aliança de diamantes). O estudo, a classificação e a descrição de um mineral, faz-se necessário o suporte da Química no que diz respeito à sua composição, suporte da Cristalografia no que diz respeito à sua forma e estrutura cristalina e da Física no tocante à suas propriedades físicas (caráter óptico, dureza, densidade, tenacidade, etc.). Para a Física e a Geofísica a mineralogia e a petrologia têm grande importância no entendimento das formações geomorfológicas e pode nos ajudar a entender os processos, formas e estruturas de uma vertente, áreas litorâneas, cadeias montanhosas entre outros para assim aumentar a compreensão do espaço e da paisagem estudada e auxiliar nos estudos em pedologia, climatologia e biogeografia entre outras áreas relacionadas com este tipo de estudo. Sintetizando, deduzo que o principal objetivo deste trabalho/atividade, é fazer com que o aluno de licenciatura, embora seja da Física, conheça um pouco mais que o básico desta disciplina (FCT) além dos já adquiridos no ensino médio sobre a geografia num contexto geral. 4 2-FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Segundo estudos, o universo foi formado há 15 bilhões de anos, durante um quente e denso evento conhecido como Big Bang. Após tal evento, tivemos a criação do nosso sistema solar composto pelo Sol e mais oito planetas (plutão deixou de ser considerado planeta em 2006). O planeta Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol e têm aproximadamente 4,5 bilhões de anos, único planeta conhecido com seres vivos até o momento, este planeta têm características interessantes em seu processo evolutivo como a crosta terrestre que é formada por placas tectônicas, que migram gradualmente pela superfície terrestre com o tempo como podemos visualizar nomapa a seguir: 5 Mapa com a distribuição das placas tectônicas A tectônica de placas é uma das três camadas composicionais da Terra que são: Núcleo: Externo e Interno Manto: Superior, Transicional e Inferior. Crosta Continental: Superior e Inferior. Para nós seres vivos, a crosta é um lugar habitável e, na crosta terrestre, que temos a oportunidade de conhecemos melhor os seus materiais, os minerais eram vistos como produtos da natureza antigamente e assim iniciou-se a coleção, catalogação e nomenclatura de diversos minerais. A crosta continental tem mais da 6 metade de sua composição formada por feldspatos em termos mineralógicos como segue no gráfico: A mineralogia enquanto ciência surgiu por diferenciação daquilo que se designou, desde o “Renascimento” até ao início do século XX, por história natural. Os minerais fazem parte da natureza, a sua diversidade, e o conhecimento de que são os constituintes das rochas, levou a um considerável esforço para que fossem dedicadas à sua coleção, catalogação e nomenclatura. São muito importantes; sua utilização e aplicação são amplas. Toda a ciência tem um “Pai”, e na mineralogia foi Georg Bauer (1490-1555) que iniciou a sistematização do conhecimento dos minerais produzindo De re Metallica, em 1555 meses após a sua morte na Basiléia, estudando minerais pela primeira vez de forma científica, minerais estes que até os dias de hoje tem uma mística para algumas religiões ou outras crenças. O estudo da mineralogia auxilia na compreensão científica da Geologia, Química, Geografia, Física, Engenharia, História, Biologia e suas especialidades como Cristalografia, Geomorfologia, Pedologia entre outras. 7 3-ROCHA – DEFINIÇÃO Rocha é todo o material que compõe a crosta terrestre, exceto a água e o gelo, podendo ser formada por um único mineral ou por um agrupamento desses. Segundo a sua origem, a rocha pode ser: 3.1-Ígneas ou Magmáticas: Quando é o resultado do resfriamento do material ígneo existente no interior da terra, o que pode acontecer a grandes profundidades (plutônicas) ou na superfície (extrusivas). 3.2-Metamórficas: Quando é o resultado da transformação de outras rochas de altas temperaturas e pressão. 3.3-Sedimentares: Quando é resultado da deposição de fragmentos de outras rochas (desagregadas e transportadas pela ação do vento, água, geleiras ou pela gravidade), formada a partir da decomposição química de uma rocha pré- existente ou, ainda, do acúmulo de detritos orgânicos. Podemos assim dizer que uma rocha sedimentar tem origem em: 3.3.1-Clástica: Quando são formadas por fragmentos e detritos de outras rochas (de qualquer origem), como areias, argilas, conglomerados. 3.3.2-Química: Quando são formadas pela dissolução ou por uma reação química e posterior precipitação, como os calcários e a calcita. 3.3.3-Orgânica: Quando são formadas a partir da ação de seres vivos, como o carvão mineral. 8 4-DESCRIÇÃO DAS ROCHAS 4.1-Rocha: Basalto O basalto é uma rocha ígnea eruptiva de composição máfica, por isso rica em silicatos de magnésio e ferro e com baixo conteúdo em sílica, que constitui uma das rochas mais abundantes na crusta terrestre. É uma rocha de granulação fina, coloração escura, matriz afanítica, frequentemente com textura porfírica, com fenocristais de olivina, augite e plagioclase, e uma matriz cristalina fina. Como minerais acessórios encontram-se, principalmente, óxidos de ferro e titânio. Ocasionalmente encontram-se basaltos com matriz vítrea, denominados sideromelanos, com raros cristais ou mesmo sem eles. O basalto, pela sua dureza e resistência à meteorização, é explorada para a produção de alvenarias e de agregados de construção civil e como rocha ornamental para revestimentos e calçada, a produção de fibras de basalto é uma indústria em expansão. O basalto é similar, em composição e origem, a rochas ígneas máficas como a diabase, o garbo e o andesito, também ocorre nas superfícies da Lua e de Marte, assim como em alguns meteoritos. * foto da rocha e uma foto da micrografia da mesma - Composição mineralógica: Plagioclásio e Piroxênio. - Tamanho dos grãos: Fina, quase imperceptível (equigranular) - Classificação da rocha: Ígnea. - Cores predominantes: Cinzento escuro, preto. - Onde foi coletada: Rod. Pres. Castelo Branco no município de Bofete/SP. 9 4.2-Rocha Metafórica – Esteatito Esteatito é o nome dado a uma rocha metamórfica, compacta, composta, sobretudo de talco (também chamado de esteatite ou esteatita), mas contendo muitos outros minerais como magnesita, clorita, tremolita e quartzo. É uma rocha muito branda e de baixa dureza, por conter grandes quantidades de talco na sua constituição. A pedra-sabão é encontrada em cores que vão de cinza a verde, ao tato, dá uma sensação de ser oleosa ou saponácea, derivando-se daí sua designação de pedra-sabão. Existem grandes depósitos, de valor comercial no Brasil, em maior escala no estado de Minas Gerais. * foto da rocha e uma foto da micrografia da mesma. - Composição mineralógica: Composta, sobretudo de talco. Constituintes menores: Magnesita, clorita, tremolita e quartzo. - Tamanho dos grãos: a argila (< 4 µm); o silte (> 4µm <64µm); a areia (>64 µm <2mm) ; o grânulo (>2mm - <4mm). - Classificação da rocha: Metamórfica. - Cores predominantes: Do verde ao cinza. - Onde foi coletada: Minas Gerais. 10 4.3-Rocha Sedimentar – Arenito O termo arenito corresponde à areia litificada. É composto por quartzo, feldspato (ou outros minerais de origem ígnea) e fragmentos líticos. Foi classificado com base em diagramas triangulares, considerando apenas as frações detríticas e os três componentes principais: quartzo, feldspato e fragmentos de rocha. Nessa classificação o critério mais importante é a composição mineralógica. Na coleção temos um exemplar de Arenito arcosiano ou arcósio que contêm mais de 25% de feldspato de origem detrítica. O arcósio típico é uma rocha de granulação grossa e coloração cinza ou róseo-avermelhada, atribuída a fragmentos de feldspatos potássicos. * foto da rocha e uma foto da micrografia da mesma - Composição mineralógica: Feldspato, Plagioclásio e Quartzo. - Tamanho dos grãos: Média e grossa. - Classificação da rocha: Sedimentar - Cores predominantes: Avermelhados e amarelados em camadas. - Onde foi coletada: Rod. Pres. Castelo Branco no município de Porangaba/SP. 11 4.4-Rocha Ígnea – Granito O granito é uma rocha ígnea (magmática plutônica). resultado da solidificação do magma a grandes profundidades. As rochas que o envolvem, impedindo a libertação do calor, impedindo um rápido arrefecimento do magma, retardando a sua solidificação. Assim, os minerais constituintes têm o tempo necessário para se desenvolver, levando-o, a uma textura granular em que os estes são bem visíveis e identificáveis. Os principais minerais formadores do granito são o quartzo transparente, o feldspato e as micas (biotita escura): 1. O quartzo (SiO2) tem dureza 7 na escala mohs, permite riscar o vidro por exemplo. Sua tenacidade é considerada baixa, torna-o quebradiço e pouco resistente á flexão. 2. O Feldspato (KAlSi3O8) aparenta também tenacidade considerada baixa, o que o dá características similares ao quartzo, apesar de ser menos “duro”. 3. As micas podem ser encontradas nos granitos de diferentes formas, a mais comum é a biotita (K2(Mg,Al,Fe)6(Si2,Al)8O20(OH)4). Ela tem uma tenacidade maior que a do quartzo e do feldspato, o que a torna mais elástico dos compostos do granito. * foto da rocha e uma foto da micrografia da mesma. - Composição mineralógica: Quartzo, Feldspato e Mica. - Tamanho dos grãos: “fino”; “médio” ou “grosseiro”. - Classificação da rocha: Ígnea. - Cores predominantes: Cinzento, avermelhados, branco, preto, azul, preto, etc. - Onde foi coletada: São Paulo. 12 4.5-Rocha Metafórica – Xisto. O Xisto é formado por metamorfismo dinâmico, que pode ser dividida em finas lascas devido ao paralelismo bem desenvolvido de mais de 50% dos minerais presentes, esp. aqueles de hábito prismático lamelar ou acicular, visíveis a olho nu. Designação de um grupo de rochas metamórficas com a propriedade de dividir-se em finas lâminas - Composição mineralógica: de grão fino, rica em material orgânico. - Tamanho dos grãos: Pequenos, pois, para as rochas metamórficas grãos finos. - Classificação da rocha: Metamórfica. - Cores predominantes: Escuras. - Onde foi coletada: Rod. Pres. Castelo Branco no município de Porangaba/SP. 13 5-MINERAIS – DEFINIÇÃO Os minerais são constituintes básicos das rochas: Na maioria dos casos, com ferramentas apropriadas, pode-se separar cada um dos minerais que as constituem. Poucos tipos de rochas, como os calcários, contêm apenas um mineral (nesse caso, a calcita). Outros tipos, como o granito, são constituídos de vários minerais diferentes. Definem mineral como uma substância de ocorrência natural, sólida, cristalina, geralmente inorgânica, com uma composição química específica. 5.1-Natural: Para ser qualificado como um mineral, uma substância deve ser encontrada na natureza. Os diamantes que são retirados das minas da África do Sul são minerais. Os exemplares sintéticos, produzidos em laboratórios industriais, não são considerados minerais. 5.2-Sólida cristalina: Os minerais são substâncias sólidas. Quando dizemos que um mineral é cristalino, queremos nos referir ao fato de que as minúsculas partículas de matéria, ou átomos, que o compõem estão dispostas em um arranjo tridimensional ordenado e repetitivo. 5.3-Inorgânico: Definidos como substâncias inorgânicas. Exceto a matéria dos corpos das plantas e dos animais, que é composta de carbono orgânico, encontrados em todos os organismos vivos ou mortos. Já os orgânicos, são derivados em forma de conchas, de ostras e de muitos outros organismos e contém carbono inorgânico. 5.4-Composição química específica: Necessitamos entender os elementos químicos e como estão organizados nos minerais. O que faz com que o mineral seja único é a sua composição química e a forma como estão dispostos os átomos na sua estrutura interna. 14 6-DESCRIÇÃO DOS MINERAIS 6.1- Nome do mineral: Calcita. A Calcita ou Calcite, é um mineral com composição química CaCO₃, com clivagem perfeita e romboédrica Cristaliza em uma grande variedade de formas e também como estalactites. Pode ser fluorescente e fosforescente. - Composição química: CaCO₃ - Carbonato de Cálcio 53% CaO, 44% CO2 - Hábito cristalino: Prismático, Romboédrico ou Escalenoédrico. - Cor: Usualmente branco ou incolor, cinza, vermelho, verde, azul ou amarelo - Dureza (escala de Mohs): 3 - Brilho: Vítreo a terroso - Traço: Trigonal da classe – Hexagonal escalenoédrica. - Classificação do mineral: Os cristais de calcita podem incluir quantidades consideráveis de ateias de quartzo (até 60%) e formam o chamado cristal de arenito. - Onde foi coletado: Minas Gerais. 15 6.2- Nome do mineral: Quartzo O quartzo é o segundo mineral mais abundante da Terra (aproximadamente 12 % vol.), perdendo apenas para o grupo de feldspatos. Possui estrutura cristalina trigonal composta por tetraedros de sílica (dióxido de silício, SiO2), onde cada oxigênio fica dividido entre dois tetraedros. Existem diversas variedades de quartzo, alguns chegando a ser considerados pedras semi-preciosas. Desde a antiguidade, as variedades de quartzo foram os minerais mais utilizados na confecção de joias e esculturas de pedra, especialmente na Europa e no Oriente Médio. Hoje, sabe-se que mineradores de rochas contendo quartzo podem sofrer de uma doença pulmonar denominada silicose. O quartzo pertence ao sistema de cristal trigonal. A forma de cristal idealizada é um prisma de seis lados, que, em cada um desses lados, possui outras pirâmides com seis lados. Na natureza, cristais de quartzo são muitas vezes irregulares, distorcidos, desenvolvido com cristais adjacentes de outros minerais, ou mesmo com faces cristalinas difíceis de identificar, que fazem o quartzo parecer maciço. - Composição química: SiO2 (46,74% Si, + 53,26% O) - Hábito cristalino: Granular, prismático, compacto, etc. - Cor: Incolor, branco, púrpura, preto, cinza, leitoso, etc. - Dureza (escala de Mohs): 7. - Brilho: Vítreo. - Traço: Trigonal – Classe Trapezoédrica. - Classificação do mineral: Gerado por processo metamórfico, magmático, diagenéticos e hidrotermais. - Onde foi coletado: Minas Gerais. 16 6.3- Nome do mineral: Turmalina Preta ou Negra. A Turmalina, inicialmente, desenvolveu-se de granitos, por atividades vulcânicas, transformou-se em rochas (turmalina preta ou negra), cuja composição foi alterada pela ação do calor e pressão. Os cristais da turmalina são o principal exemplo de minerais que se carregam eletricamente quando sujeitos a mudanças de temperatura. Possui potencial elétrico permanente e são encontrados em diversas cores e tonalidades. - Composição química: SiO2 +Turmalina. (óxido de silício + turmalina). - Hábito cristalino: Minerais ciclosilicatos. - Cor: Incolor com inclusões de agulhas de turmalina negra. - Dureza (escala de Mohs): 7 a 7,5. - Brilho: Vítreo. - Traço: Trigonal. - Classificação do mineral: Quartzo de Turmalina. - Onde foi coletado: Minas Gerais. 17 6.4- Nome do mineral: Feldspato. Os Feldspatos representam o mais abundante grupo de minerais constituintes das rochas ígneas. Podem ocorrer em rochas que sofreram metamorfismo térmico ou regional e também são importantes constituintes de muitos sedimentos e rochas sedimentares. É uma combinação química entre silicatos de alumínio com potássio, sódio, cálcio e, raramente, bário. Devido a sua grande complexidade química e extraordinária presença na crosta terrestre serve de base para a classificação das rochas ígneas. - Composição química: - Hábito cristalino: Perfeita em duas direções, formando angulo de 90º (ou próximo disto). - Cor: Translúcido e transparente - Dureza (escala de Mohs): 6 e 6,5. - Brilho: Vítreo. - Traço: Branco. - Classificação do mineral: Monoclínico, triclínico. - Onde foi coletado: Minas Gerais. 18 6.5- Nome do mineral: Mica. O grupo de minerais - mica inclui diversos minerais proximamente relacionados, do grupo dos filossilicatos, que têm a divisão basal altamente perfeita. Todos são cristais monoclínicos, com tendência para pseudo-hexagonal, e são similares na composição química. A divisão altamente perfeita, que é a característica mais proeminente da mica, é explicada pela disposição hexagonal de seus átomos ao longo de planos sucessivamente paralelos. - Composição química: (KAl2Si3AlO10(OH,F)2) - Hábito cristalino: Placoso, laminado e foliado.- Cor: Branca, preta, marrom, roxo e verde. - Dureza (escala de Mohs): 1,0. - Brilho: É vítreo, sedoso ou nacarado. - Traço: Bransco. - Classificação do mineral: Essencialmente é um silicado de potássio, alumínio, hidratado e frequentemente contém pequenas quantidades de ferro férrico e ferroso, magnésio, cálcio, sódio, lítio, flúor e titânio; - Onde foi coletado: Minas Gerais. 19 CONCLUSÃO Este relatório, em função das informações obtidas, desde a ocasião da aquisição dos materiais (fragmentos de rochas e minerais), aliado as aulas, mais a pesquisa necessárias para desenvolver este relato, foi de grande valia, visto que até então, eu não tinha nenhum ou quase nenhum conhecimentos sobre o principio da criação destes: (rochas e minerais). Levando em consideração o tempo geológico para a criação de tudo, a minha dedução é que embora seja de uma beleza e composição inigualável, mas que, todo este processo está em constantes mudanças, o sistema é multifuncional, tanto cria, como recicla e o transforma em um material totalmente novo e mais uma vez é necessário todo aquele tempo para a sua denotação e utilização por parte, assim como dos homens em suas particularidades. 20 BIBLIOGRAFIA Rocha Metafórica – Esteatito ou “pedra-sabão” https://pt.wikipedia.org/wiki/Esteatito Tamanho dos grãos: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tamanho_dos_gr%C3%A3os Rocha Metafórica – Xisto: https://www.google.com.br/webhp?sourceid=chrome- instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=xisto DANA, James; HURLBUT, Cornelius S. Jr. Manual de Mineralogia. 2ª Ed.Vol 1. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 1974. 1-354 p. ERNEST, W.G. Minerais e Rochas. 1ª Ed. São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 1996. 1-155p. Atlas de Minerais e Rochas - Museu “Heinz Ebert” – Instituto de Geociências Exatas Universidade Estadual Paulista (UNESP – Rio Claro) - www.rc.unesp.br/museudpm/ Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.; Fairchild, T.R.; Taioli, F. (Organiz.) 2000. Decifrando a Terra. Publ. Oficina de Textos, São Paulo. PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J. e JORDAN, T.H. (2006)-Para Entender a Terra, Tradução de Rualdo Menegat (coord.) et alii. Ed. Bookman, Porto Alegre, RS.
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