Geologia Basica

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Geologia Básica
Prof° Bruno Lima Emidio
E.E. Alcina Moraes Salles
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O que é Geologia?
	A Geologia é a ciência que estuda as características do interior da Terra, nas suas variadas escalas, com objetivo de se compreender os processos formadores de nosso planeta, e dos diversos tipos de minerais.
	A Geologia se apoia em outras ciências para explicar estes processos formadores, entre elas Física, Química, Biologia.
	A Geografia usa da Geologia para localizar províncias geológicas, como forma de apoiar a exploração de recursos minerais, que são usados nas atividades econômicas.
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Definições Básicas de Geologia
Intemperismo: Processo de desgaste das rochas que pode compreender processos químicos, físicos, e biológicos.
Rochas Intrusivas: São rochas ígneas que se resfriaram no interior da Crosta Terrestre.
Rochas Extrusivas: São rochas ígneas que se resfriaram na superfície da Crosta Terrestre.
Tectonismo: Movimento das Placas Tectônicas que geram movimentos na Crosta Terrestre. Estes movimentos são responsáveis pelos movimentos orogênicos (formação de montanhas), e epirogênicos (transgressões marinhas). 
Eras Geológicas: Períodos de tempo, definidos pela Comissão Internacional de Estratigrafia, que variam na escala de alguns milhões de anos.
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Tempo Geológico
	Quando fazemos os estudos sobre geologia, temos que ter em mente que as transformações geológicas, em geral, não ocorrem em frações de tempo de curto prazo, mensuráveis na escala de minutos, horas, dias, meses, ou anos. Processos como erosões, intemperismo, e até afastamento de placas, podem ser mensurados em escalas de tempo relativamente curtas, mas a formação de bacias sedimentares, minerais, formações de relevos.
	Vejamos no próximo slide, quais são as eras geológicas
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Eras Geológicas
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Formação da Terra – Histórico
	A formação da Terra está ligada a formação do próprio sistema solar, onde a nuvem de gás que formou o Sol, também formou os planetas. A Terra era uma grande rocha incandescente que orbitava em torno do Sol.
	Algumas teorias indicam que antes do surgimento da vida na Terra, outro corpo celeste havia colidido com a Terra, formando a Lua, e depois o ferro e o níquel se fundiram e formaram o núcleo da Terra.
	Após cerca de 600 milhões de anos após a formação, é que de fato surgiu a vida, para isto necessitou condições de temperatura, e da presença de água. Água que veio de acordo com cientistas de chuvas de meteoritos vindos da zona de asteroides, e trouxeram grandes quantidades de água.
	O resfriamento do planeta Terra veio acompanhado da diminuição das atividades de vulcanismo, e de resfriamento das rochas da superfície e que endureceram.
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Formação da Terra – Histórico
	Com os vapores dos vulcões se condensando, foi formando a atmosfera terrestre. Enquanto isso, a crosta terrestre recém formada, flutuava em oceanos de rocha fundida.
	Cerca de 1 bilhão de anos após a formação, surgiram os primeiros continentes, nesta mesma época a Terra começou a estabelecer seu campo magnético.
	A cerca de 750 milhões de anos começou a formar-se um supercontinente, Rodínia, que nesta época começou a se partir, e deste momento começou o processo de tectonia de placas como conhecemos hoje. Houveram outras combinações, até a formação do último supercontinente, Pangéia, a cerca de 180 milhões de anos.
	Deste momento em diante tivemos a formação das nossas atuais placas tectônicas, e das transformações que ainda ocorrem em nossos continentes, a este fenômenos, nomeamos como Deriva Continental. 
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Estrutura Interna da Terra
Crosta Terrestre Continental
Crosta Terrestre Oceânica
Manto Superior
Manto Inferior
Núcleo Externo
Núcleo Interno
A) Descontinuidade Moho (Mohorovičić)
B) Descontinuidade de Gutenberg
C) Descontinuidade de Lehmann
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Crosta Terrestre – Continental/Oceânica
	A Crosta Terrestre é a camada mais fina da Terra, podendo variar de 30 a 70 km na área Continental (Crosta Continental), e de 5 a 10km no Oceano (Crosta Oceânica).
	Na Crosta Continental podem estar presentes desde as rochas sedimentares, até as metamórficas, bem como podem estar presentes rochas ígneas (plutônicas). Tanto na superfície, quanto nas camadas interiores (intermediária ou profunda) podem as rochas sofrer pressão e intemperismo.
	Na Crosta Continental, existe a variação de espessura, onde é mais fina em regiões sismicamente estáveis (30 a 40 km), e mais grossa em regiões com cadeias de montanhas (60 a 70 km), onde são mais instáveis.
	A Crosta Oceânica é mais fina, mas esta espessura é variável, podendo chegar a quase 4 vezes mais grossa que a espessura média, em regiões como o Oceano Pacífico.
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Descontinuidade de Mohorovičić
	É uma região de espessura bastante fina, que fica entre a Crosta Terrestre e o Manto, pode variar de 100 metros até alguns quilômetros.
	Esta região é a responsável pelo aumento da velocidade das ondas do tipo P (longitudinais), responsáveis pela movimentação para cima e para baixo do terreno durante os tremores.
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Manto Terrestre – Superior/Inferior
	O Manto Terrestre Superior é formado basicamente por peridotitos, 80% por Olivina Magnesiana, e 20% de Piroxênio.
	O Manto Terrestre Superior se estende de 35km até cerca de 700km, e os seus estudos são feitos através de kimbertilos, que são resultantes da fusão parcial do manto a cerca de 150km de profundidade, e de basaltos presentes no leito oceânico.
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Manto Terrestre – Superior/Inferior
	O Manto Inferior, segundo alguns institutos, é separado por uma zona de transição, onde a densidade do material, neste caso a olivina, torna-se olivina-beta, mais empacotada.
	A concentração de Magnésio e Ferro torna-se maior, quanto mais próximo esta camada vai se aproximando do núcleo. A temperatura aumenta consideravelmente nesta camada (entre 2200°C até 3500°C), enquanto no manto próximo a superfície da Terra está próxima dos 100°C.
	A espessura desta camada vai de cerca de 700km até 2885km.
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Núcleo Terrestre – Exterior/Interior
	O Núcleo, de acordo com estimativas dos cientistas, e pela própria densidade, é certo que seja composto por uma liga de Ferro (Fe) e Níquel (Ni), sendo o núcleo interno uma estrutura sólida. O núcleo externo é líquido, e não é composto por ferro exclusivamente, mas por Silício (Si), Magnésio (Mg), Oxigênio (O), e Enxofre (S).
	A espessura do núcleo externo é de 2885 km à 5155 km e possuí cerca de 30% da massa da Terra. O núcleo interno tem espessura aproximada vai de 5155 km até 6371, e possuí cerca de 1,7% da massa terrestre.
	Esta é a camada responsável pela produção do campo geomagnético, onde o núcleo externo líquido transporta correntes elétricas sobre o núcleo interno, gerando um “efeito de dínamo”, sendo este efeito importante para manter a gravidade, e a gravidade responsável por prender os gases próximos da superfície da Terra.
	O Campo Geomagnético é responsável também por evitar que os “ventos solares” atinjam a Terra, com seu plasma extremamente quente e carregado de energia sobre o planeta. Como resultado temos as Auroras Boreais, ou Auroras Austrais.
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Campo Geomagnético da Terra
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Aurora Boreal e Austral
Aurora Boreal - Finlândia
Aurora Austral – Nova Zelândia
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Tectonismo
	Tectonismo é o conjunto de processos de movimentação da Crosta Terrestre, oriundos de processos tectônicos. Podem ser classificados como processos de tectonismo os seguintes fenômenos:
	- Vulcanismo;
	- Plutonismo;
	- Tectonismo de Placas;
	
	- Terremotos 	 	Maremotos
			 	Tsunamis	 
	
que podem resultar em
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Como medir e prever estes fenômenos?
	Os fenômenos tectônicos apesar de bastante estudados, não podem ainda ser previstos com demasiada antecedência, principalmente aqueles ligados aos tremores de terra. Os terremotos não podem ser antevistos com prazo maior do que alguns segundos pelos sismógrafos, enquanto os tsunamis, podem ser alertados
com algumas horas a partir da detecção de tremores de terras no leito oceânico, podendo evadir as regiões costeiras.
	Atividades de ordem vulcânica podem ser percebidas com vários meses de antecedência, contudo, explosões, erupções vulcânicas, não podem ser detectadas, mas podem ser evitadas a ocupação das bases dos vulcões, e fendas vulcânicas.
	As medições de fenômenos desta ordem somente podem ser medidos por sismógrafos, que medem na escala de Richter.
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Escala Richter
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Escala Richter - Intensidade
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Plutonismo
	O fenômeno do Plutonismo é o processo de consolidação do magma/lava no interior da Crosta Terrestre. Nem todo o fluxo de lava consegue extravasar para Crosta Terrestre, e acaba por se cristalizar.
	Com o tempo estes corpos cristalizados podem aflorar a superfície, por meio da erosão dos terrenos. Conforme a região que se cristalizam estes corpos podemos chamá-los de Abissais ou Plutônicos (Profundidades maiores que 2 km), e Hipoabissais ou Subvulcânicos (Profundidades menores que 2 km).
	
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Vulcanismo
	O Vulcanismo é o fenômeno de atividade ígnea que gera o derramamento do magma sobre a superfície terrestre.
	Os processos de vulcanismo não são realizadas somente sobre as forma de vulcões, ou nas áreas continentais. O vulcanismo também pode ocorrer em áreas onde não temos vulcões ativos, mas onde encontram-se gêiseres, e águas (fontes) termais.
	O vulcanismo em áreas de vulcanismo ativo ocorre por meio tanto de edifícios (vulcões) e fissuras (fendas) vulcânicas. Os vulcões podem expelir tanto lava, quanto cinzas vulcânicas e materiais piroclásticos (desde pequenas rochas até grandes rochas arremessadas à atmosfera).
	Além disso temos os gêiseres e as águas termais, que são resultados da infiltração da água em lençóis freáticos, que por estarem muito próximos da câmara de magma, sobem com pressão e temperaturas superiores à superfície da Terra, por meio de fissuras. 
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Vulcanismo
	O vulcanismo pode ocorrer tanto em áreas de contatos de placas tectônicas, quanto em áreas conhecidas como hot-spots (pontos quentes). O Vulcanismo foi essencial no processo de formação da superfície terrestre, e ainda continua transformando as paisagens e afetando o ciclo da vida na terra.
	A formação de novas superfícies, a dinâmica de formação de novos solos para agricultura, e a vinda de elementos usados nos mais variados tipos de atividades humanas, tais como ferro, ouro, diamantes, basalto, granito e etc.
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Formato de um Vulcão
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Tipos de Vulcões
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Vulcão Eyjafjallajökull (Islândia)
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Vulcão Santa Helena (Estados Unidos)
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Vulcão Etna (Itália)
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Vulcão Kilauea (Hawaí – Estados Unidos)
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Gêiseres e Fontes (Águas) Termais
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Tectonismo de Placas
	O tectonismo de placas é o fenômeno de choque entre grandes massas de terras que estão apoiadas por um “oceano” de magma, e que ascendem e rebaixam em conforme a distensão e descompressão do magma.
	Este movimento faz com que as placas deslizem em três movimentos distintos: 
	- Divergentes: Quando no limite das placas cada uma se desloca para uma direção diferente;
	- Transformante: Quando no limite das placas, eles de deslocam em direções contrárias, porém provocam um movimento de “arrasto” modificando a paisagem ao longo da linha de falha;
	- Convergentes: Quando no limite das placas há um encontro entre as duas onde uma se desloca por cima da outra, causando a formação de cadeias de montanhas, tais como os Andes, Himalaia, Alpes, e as Rochosas.
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Tectonismo de Placas
	O movimento das placas tectônicas levou a atual formação dos continentes, e ela é continua, varia em alguns lugares de alguns milionésimos de cm, até a alguns metros por ano.
	Alguns eventos precipitam ao deslocamento mais abrupto, tais como o evento tectônico que ocasionou Tsunami de 2004 no Oceano Índico, que deslocou ilhas em até 2 metros.
	A medição dos deslocamentos é feita com apoio de GPS Geodésicos, e imagens de satélites de alta resolução espacial.
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Placas Tectônicas
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Evolução da Deriva Continental
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Movimentação de Placas Tectônicas
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Tsunami de 2004
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Terremotos
	Os terremotos são resultados de movimentos tectônicos. A tectonia de placas, o vulcanismo, e o plutonismo podem gerar terremotos. Terremotos são tremores de terra, que são parte de um acúmulo lento e de distensão rápida de tensões.
	Algumas questões precisamos caracterizar sobre os terremotos, o local onde é iniciada a ruptura e a liberação de tensão acumulada é chamada de hipocentro, enquanto o local na superfície terrestre tida como a projeção desta distensão é o epicentro. As ondas geradas por estas distensões, bem como suas réplicas são denominadas como ondas sísmicas.
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Tipos de Ondas Sísmicas
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Tsunamis e Maremotos
	Os tsunamis e maremotos são fenômenos associados ao deslocamento de uma grande massa de água, por força sismos no leito oceânico.
	Este deslocamento abrupto, leva a formação de grandes ondas, contudo, são denominadas de maremotos aquelas que geralmente não atingem o litoral, enquanto o tsunami atinge o litoral. No entanto, quando existe a formação de maremotos, e mesmo antes, quando existe o abalo sísmico no leito oceânico, alertas de tsunamis são emitidos a várias nações,
	São mais susceptíveis a estes fenômenos as áreas dos oceanos Pacífico, e Índico por conta do “Círculo de Fogo”, e do embate de várias placas tectônicas nesta região, contudo no Atlântico existe a ameaça, caso o vulcão das Ilhas Canárias (Cumbre Vieja), entre em erupção de desloque muito rapidamente parte de sua massa para o oceano, formando assim uma onda gigante. 
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Como se forma um Tsunami?
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Tsunami de 2004 - Indonésia
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Tsunami de 2011 - Japão
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CONCEITOS BÁSICOS E TIPOS DE MINERAIS E ROCHAS
MINERALOGIA
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O que são as Rochas?
	As rochas, de acordo com o DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral), é todo o material que compõem a Crosta Terrestre, exceto o gelo e a água, podendo ser formada por um único mineral, ou pelo conjunto de vários minerais. As rochas podem ser classificadas como:
 	- Rochas Ígneas: Rochas formadas pelo resfriamento do magma na superfície (extrusivas), ou em profundidades grandes (intrusivas/plutônicas).
	- Rochas Sedimentares : Rochas resultantes do desgaste intempérico de outras rochas, ou ainda pelo acúmulo de sedimentos de uma rocha, ou de detritos orgânicos.
	- Rochas Metamórficas: Rochas do intemperismo sofrido por outras rochas.
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O que são Minerais?
	Os minerais são estruturas químicas homogêneas, sólidas ou líquidas, de origem inorgânica, com estrutura atômica ordenada (cristais).
	O conjunto de minerais pode formar uma rocha, e a diversidade de tamanhos nos minerais, também pode variar, desde alguns microscópicos, até outros de grande porte. Suas origens podem ser variadas, podem ser ígneos, metamórficas, e sedimentares.
	As classificações são variadas, podem ser classificadas de acordo com o elemento químico formador, com o peso, ou com a forma originária dos minerais.
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Exemplos de Rochas Ígneas
Geodo de Ametista (Ígnea Intrusiva)
Quartzo (Ígnea Extrusiva)
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Exemplos de Rochas Sedimentares
Calcita (Quimiogênica)
Malaquita (Quimiogênica)
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Exemplos de Rochas Metamórfica
Quartzito
Quartzo Rosa
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Propriedades minerais.
	Para avaliar um mineral, algumas características são levadas em consideração:
	- Hábito Cristalino: Forma e Tamanho do mineral;
	- Transparência: Capacidade de permitir a passagem de luz de 	mineral;
	- Brilho: Capacidade de reflexão da luz;
	- Cor: Capacidade de absorção seletiva de alguns espectros da onda 	de luz visível;
	- Dureza: Resistência do mineral ao ser riscado, a sua dureza pode 	ser medida em Mohs;
	- Clivagem: Planos de Fraturas;
	- Densidade: Densidade absoluta da massa específica
(g/cm³).
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PRODUÇÃO E RESERVAS DE ALGUNS DOS MAIS IMPORTANTES MINERAIS DO PLANETA.
Importância dos Minerais
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Importância dos Minerais
	Os minerais são extremamente importantes em diversas atividades, principalmente industriais. Ferro, Alumínio, Manganês, Nióbio, Silício, são penas alguns minerais extraídos, e que usamos para produção de computadores, carros, transportes, e outros maquinários.
	Países como Brasil, Austrália, Estados Unidos, Rússia, China, Índia, Rep. Democrática do Congo, e África do Sul, são países com grande diversidade mineral.
	Da exploração mineral depende o crescimento industrial e econômico, diretamente ou indiretamente. Por conta desta exploração, principalmente do controle, várias guerras foram travadas ao longo da humanidade, e ainda continuam a ser travadas por este motivo.
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Exemplos de Recursos Minerais Usados no Cotidiano
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Alguns dos principais minérios
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Ferro
Fontes de Obtenção: Hematita, mahnetita, siderita, limonita, magno-magnetita, pirita, goethita, charmoisita, turingita.
Aplicações: Aços, ligas, e catalisadores
Maiores Produtores: China, Brasil, Rússia, Austrália, Ucrânia, 
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Alumínio
Fontes de Obtenção: Bauxita, criolita, nefelina, alunita, leucita.
Aplicações: Ligas para construção civil, aviação, indústria naval, condutores elétricos, utensílios domésticos, automóveis, tintas, papel decorativo, explosivos, telescópios, embalagens, entre outros.
Maiores Produtores: Brasil, Jamaica, Guiné, Índia, Austrália, 
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Estanho
Fontes de Obtenção: Cassiterita, franckeíta, cilindrita, hidrocassiterita, herzenberguita e estanita.
Aplicações: Folha-de-flandres, latão, soldas, cerâmicas, refrigeradores, radiadores, condicionadores de ar.
Maiores Produtores: China, Brasil, Malásia, Indonésia e Peru. 
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Urânio
Fontes de Obtenção: Hematita, mahnetita, siderita, limonita, magno-magnetita, pirita, goethita, charmoisita, turingita.
Aplicações: Aços, ligas, e catalisadores
Maiores Produtores: China, Brasil, Rússia, Austrália, Ucrânia, 
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Nióbio
Fontes de Obtenção: Pirocloro, colombitas, tantalitas, e euxenitas.
Aplicações: Ligas de altas resistência, grandes tubulações, indústrias automobilísticas, naval, aeroespacial.
Maiores Produtores: Brasil e Canadá. 
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Cobre
Fontes de Obtenção: Pirocloro, colombitas, tantalitas, e euxenitas.
Aplicações: Calcopirita, cobre nativo, bornita, covelita, cuprita, tetraedita, malaquita, azurita, pseudomalaquita, crisocola, enargita, buornonita, tennantita, brochantita, tenorita, calcantita.
Maiores Produtores: Chile, Indonésia, Estados Unidos, Canadá, China, Austrália. 
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Ouro
Fontes de Obtenção: pepitas de ouro.
Aplicações: Joias, circuitos de naves espaciais, equipamentos de tratamento de câncer.
Maiores Produtores: África do Sul, China, Austrália, Estados Unidos, Rússia, Canadá e Peru. 
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Bibliografia
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.
http://www.cprm.gov.br – Serviço Geológico Nacional
http://www.dnpm-pe.gov.br – Departamento Nacional de Produção Mineral de Pernambuco
http://www.igc.usp.br/ - Instituto de Geociências da USP
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