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MECÂNICA DAS ROCHAS
Aula 3: Rochas
AULA 3: ROCHAS
Mecânica das rochas
AULA 01: NOME DA AULA
Disciplina
Temas desta aula
Rochas
Conceito e definição
Classificação genética
Revisão geral sobre minerais e rochas
AULA 3: ROCHAS
Mecânica das rochas
AULA 01: NOME DA AULA
Disciplina
Rochas
A Crosta é formada de rochas, que são constituídas de minerais e/ou mineraloides (vidro vulcânico, carvão e outros de origem orgânica). 
Existem diferentes rochas ao longo da superfície e subsuperfície terrestres.
Essas rochas são formadas por gêneses geológicas e materiais geológicos distintos, que lhes confere comportamentos mecânicos distintos. 
Por isso, é importante diferenciá-las adequadamente.
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Mecânica das rochas
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Disciplina
Conceito e definição
Rocha
Agregado natural, formado de um ou mais minerais (e/ou mineraloides), que constitui parte essencial da Crosta Terrestre e é nitidamente individualizada (representada em mapas geológicos em vastas áreas).
Granito: quartzo, feldspato e biotita, podem conter minerais acessórios tais como hornblenda, zircão e outros
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Mecânica das rochas
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Disciplina
Algumas características de rochas
Textura: tamanho de grãos dos minerais que a constituem – grossa, média, fina.
Estrutura: ordenamento dos grãos de minerais – arredondados ou alongados, sem organização aparente ou organizados (por fluxo de magma/lava; por intemperismo e deposição; por graus variados de metamorfismo).
Coloração: mais claras (silicática e/ou sem matéria orgânica) ou mais escuras (ferromagnesianas e/ou com matéria orgânica).
Densidade: mais densas (minerais mais densos; menos porosas) e menos densas (minerais menos densos; mais porosas).
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Rochas ígneas
Formadas a partir do arrefecimento do magma em subsuperfície (intrusivas) ou da lava que escoa em superfície (extrusivas).
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Rochas ígneas – cor (química)
Mais claras (leuco a mesocratas): predominam minerais silicáticos tais como quartzo e feldspato (ácidas);
Mais escuras (melano a holomelanocratas): predominam minerais ferromagnesianos, tais como olivina e piroxênio (básicas a ultrabásicas).
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Disciplina
Rochas ígneas – textura (gênese)
Textura afanítica (grãos não visíveis a olho nu): arrefecimento rápido – extrusivas;
Textura fanerítica (grãos visíveis a olho nu): arrefecimento lento – intrusivas.
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Granito
Riolito
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Gabro
Basalto
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Rochas metamórficas
Metamorfismo:
Transformação mineralógica das rochas, em estado sólido, geralmente sem que se mude a composição química geral, como consequência de variações físicas (pressão e temperatura).
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Rochas metamórficas
Temperatura e pressão:
Temperaturas elevadas, mas não suficientes para fundir rochas, favorecem reações químicas entre minerais.
O efeito da pressão combina-se com o da temperatura: a temperatura aumenta com a profundidade.
Intrusões magmáticas também podem sobreaquecer rochas encaixantes. 
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Disciplina
Conforme condições de pressão e temperatura, há diferentes graus de metamorfismo:
Metamorfismo de baixo grau;
Metamorfismo de médio grau;
Metamorfismo de alto grau.
Formam-se diferentes rochas e distintos minerais tipomórficos (com significado termométrico):
Baixo grau (200oC): minerais - clorita e muscovita; rochas - ardósias e filitos;
Intermediário: minerais - biotita, granada e estaurolita; rochas – xistos, mármores;
Alto grau (800oC): mineral - sillimanita; rocha – gnaisses.
Quartzo e feldspato são minerais resistentes a todos os graus.
Grau de metamorfismo e minerais tipomórficos
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Disciplina
De maneira geral e simplificada, conforme aumenta o grau de metamorfismo, aumentam a organização e o tamanho dos grãos minerais:
Textura passa de fina a grossa (grãos progressivamente maiores);
Estrutura passa de clivagem xistenta a xistosidade e a bandado gnáissico (minerais progressivamente alongados e separados).
Além da estrutura foliada (orientação em bandas alternadas de diferentes minerais), pode ocorrer ainda a estrutura não foliada (minerais equidimensionais sem orientação preferencial, geralmente em rochas monomineralógicas). 
Grau de metamorfismo, textura e orientação
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Clivagem xistenta
Filito: sericita (muscovita criptocristalina), caulinita, quartzo
Ardósia: rocha sílico-argilosa
Baixo grau de metamorfismo;
Planos com superfície lisa, orientação de minerais microscópicos.
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Xistosidade
Médio grau de metamorfismo;
Cristais mais desenvolvidos;
Planos de foliação, superfície irregular devido ao desenvolvimento dos cristais.
Ex.: xisto quartzo-feldspático.
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Bandado gnáissico
Metamorfismo de grau muito elevado;
Minerais segregados em bandas alternadas claras e escuras;
Alongamento de minerais tais como feldspato.
Ex.: Gnaisse
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Rochas sedimentares
Longo processo geológico necessário até a formação das rochas sedimentares:
Processos geológicos de intemperismo, erosão, transporte e deposição geram sedimentos.
Diagênese - mudanças físicas (redução de volume), químicas (solubilização e precipitação) e biológicas (alterações físico-químicas pela biota) afetam o sedimento desde a deposição.
Litificação - sedimentos até então inconsolidados são consolidados, convertidos em rochas.
Condições mais baixas de temperatura e pressão dentre os três tipos de rochas.
Processos associados com a diagênese e litificação: redução de volume, cimentação, recristalização, alteração química.
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Diagênese e Litificação - redução de volume e cimentação
Redução de volume: por sobrepeso, podendo ser compactação (redução de poros ocupados por ar) ou adensamento (redução de poros por saída de água);
Cimentação: cristalização de íons dissolvidos na solução intersticial. Ocorre em conjunto com a dissolução diagenética (dissolução por compressão durante a redução de volume). Cimentos mais comuns em rochas sedimentares são quartzo (SiO2), calcita (CaCO3), pirita (FeS2) e argilominerais.
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Disciplina
Identificação de rochas sedimentares
Baseada em:
Composição química
Quais minerais compõem a rocha.
Aparência (textura e estrutura)
Forma, tamanho e orientação dos grãos.
Textura Clástica (Rocha Detrítica) vs. Textura Cristalina (Rocha Química)
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Classificação de rochas detríticas
Tamanho do Grão
Pedregulho
Areia
Silte
Argila
Maturidade do Sedimento
Arredondamento
Selecionamento
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Classificação baseada na maturidade - arredondamento
Conglomerado
Brecha
Conglomerado sofreu intenso transporte, brecha não sofreu intemperismo químico nem transporte consideráveis
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Maduro – arenito quartzoso
Grãos bem arredondados;
Mineralogia selecionada: quartzo;
Maior permeabilidade.
Imaturo
Grãos angulares;
Composição variada, incluindo argila;
Menor permeabilidade.
Classificação baseada
na maturidade - selecionamento
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Disciplina
Fração cascalho: Conglomerado;
Resistência, deformabilidade e permeabilidade dependentes da maturidade, do preenchimento (matriz) e do grau de cimentação.
Fração areia: Arenito;
Maior permeabilidade (se não houver matriz preenchendo os poros).
Classificação baseada no tamanho do grão
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Disciplina
Siltito
Características mecânicas intermediárias
Argilito
Maior ductilidade; menor permeabilidade
Classificação baseada no tamanho do grão
Rochas de textura fina
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Disciplina
Classificação baseada no tamanho do grão
Quartzoso: grãos de quartzo
Arcósio (com argila)
Exemplo dos arenitos: designações dependem da variação na composição e da presença de minerais primários. Areia é sempre o principal constituinte.
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Arenito Lítico: quartzo – grãos claros, com fragmentos de rocha – grão rajado.
Grauvaca (grau+wacke: cinza + rocha terrosa macia):
Arenito escuro com pouco cimento (silicoso ou raramente calcário), compressão tectônica ou glacial.
Classificação baseada no tamanho do grão
Exemplo dos arenitos: designações dependem da variação na composição e da presença de minerais primários. Areia é sempre o principal constituinte.
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Diagênese e Litificação - redução de volume e cimentação
Carbonatadas: reação do dióxido de carbono (CO2) com a molécula de água (H2O) de oceanos forma ácido carbônico (H2CO3); instável, se dissocia liberando H+ e bicarbonato (HCO3-). O bicarbonato se dissocia liberando H+ e carbonato (CO32-). O carbonato pode se ligar a elementos tais como o cálcio (Ca2+), formando carbonato de cálcio (CaCO3). 
Precipitadas: formadas em bacia deposicional marinha ou lacustre com grande evaporação a partir de várias substâncias = evaporitos (NaCl, halita; Ca(SO4)•2H2O, gesso).
Biogênicas: acumulação bioquímica de carbonatos, sílica e outras substâncias, ou deposição e transformação da própria matéria orgânica. Acaustobiólitos (biólitos não combustíveis – conchas, corais, estruturas silicosas) e caustobiólitos (combustíveis – matéria orgânica).
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Disciplina
Composição
Nome darocha
Calcita(CaCO3;carbonatodecálcio)
Calcário
Halita(NaCl;cloretodesódio,traçosdebromo, ferro,iodo,silício,flúor)
Salgema(rochasalina)
Gipsita(Ca(SO4) • 2H2O). Sulfato de cálcio)
Gesso (rochadegipso)
“Carbono”/PlantasRemanescentes
Turfa/carvão
Rochas sedimentares químicas e biogênicas
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Sugestões de leitura para aprofundamento
Debater estrutura acadêmica e conteúdo científico de trabalhos aplicados.
Buscamin: um aplicativo de busca mineral
http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/3517
Identificação de minerais do granito azul Sucuru através da difração de raios X (método mineralógico distinto do tátil-visual, até então visto em sala)
http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/4450
Assistir aos vídeos:
Ciclo das rochas – Casa da Ciência
https://www.youtube.com/watch?v=QAdIgtaJnKc 
Vulcões – Discovery Channel
https://www.youtube.com/watch?v=i1qnOfanJxQ 
Saiba mais
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Disciplina
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Unidade 1: Revisão geral sobre minerais e rochas
Intemperismo das rochas e perfis intempéricos
Alterabilidade das rochas
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