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1 Disciplina: Geologia de Moçambique Cursos: Engenharia de Minas e de Processamento Mineral TEMA: Conceitos Básicos Docentes: dr. Gilberto R. Goba Sabonete e dra. Euclésia Paulina F. Cossa 2 1. Conceitos básicos 1.1 Rocha • Rocha é um agregado sólido que ocorre naturalmente e é constituído por um ou mais espécies minerais, resultante de processos geológicos. • As rochas formadas por apenas um tipo de mineral, denominam-se monominerálicas (fig.1), como o mármore, composto unicamente por calcite. Já as formadas por espécies diferentes de minerais, são denominadas por pluriminerálicas (fig.2), como o granito, constituído por vários minerais tais como o quartzo, feldspatos, micas, entre outros. Fig.1 – Exemplo de rocha (Mármore) Fig.2 – Exemplo de rocha (Granito) 3 1.1.1 O ciclo das rochas • As rochas estão todas envolvidas num ciclo de transformação que se pode repetir indefinidamente. O ciclo das rochas (Fig.3) é um meio de visualizar a origem dos três tipos básicos de rochas e o modo como os vários processos geológicos transformam um tipo de rocha noutro diferente. Fig.3 – Ciclo de rochas METEORIZAÇÃO E EROSÃO DEPOSIÇÃO DIAGÉNESE AUMENTO DE PRESSÃO E TEMPERATURA FUSÃO ARREFECIMENTO SOERGUIMENTO SOERGUIMENTO SOERGUIMENTO AUMENTO DE PRESSÃO E TEMPERATURA 4 1.1.2 Métodos de Datação das Rochas • Datação Relativa: método que avalia a idade das formações geológicas umas em relação às outras. Como? Analisando a posição relativa dessas formações e averiguando acerca da existênia de fósseis (de idade). A base deste tipo de datação são os diversos princípios estratigráficos: Sobreposição; Identidade Paleotológica; Intersecção e Inclusão. • Princípio de Sobreposição: Se não ocorrerem deformações, a deposição ocorre por ordem cronológica, da base para o topo – uma camada é mais recente que a que lhe serve de base e mais antiga do que as que lhe estão acima. 5 1.1.2 Métodos de Datação das Rochas Cont.) • Princípio da Intersecção (a): este princípio aplica-se a estratos afectados por estruturas (falhas, intrusões magmáticas). A estrutura que intersecta é mais recente do que aquela que é intersectada. • Princípio da Inclusão (b): este princípio aplica-se, a rochas compostas por fragmentos de outras. Fragmentos ou porções de uma rocha que se encontram incorporados (inclusão) noutra são mais antigos que as rochas que os contêm. • Identidade Paleontológica (c): diz que os estratos com o mesmo conteúdo fossilífero têm a mesma idade. (c) Mais Antigo Mais Antigo Mais Recente (a) (b) 6 1.1.2 Métodos de Datação das Rochas Cont.) • Datação Absoluta: método que avalia a idade das formações geológicas usando referências numéricas (M.a.). Como? Através de um complexo uso de tecnologias e análises laboratoriais de amostras das rochas que se pretendem datar. • A datação absoluta é, então, a única forma de determinar a idade absoluta da rocha. Este processo é baseado na emissão de radiação pelos núcleos instáveis de certos elementos químicos presentes em determinadas rochas. • Quando um núcleo radioactivo se desintegra, os produtos formados podem ser instáveis, desintegrando-se posteriormente até encontrar um equilíbrio. 7 1.2 Cratão • Cratões são os blocos da litosfera continental que representam núcleos que se mantiveram firmes depois da sua consolidação em tempos remotos. São zonas rígidas, com estabilidade termo tectónica, onde o gradiente geotérmico normalmente é baixo (25 0C/Km). • Por estabilidade entende-se que estes se mantiveram preservados e foram pouco afectados por processos tectónicos de separação e amalgamação de continentes ao longo da história geológica do planeta. • Quando falamos que os cratões são estáveis, não significa que não passam por transformações. Porém neles, os agentes endogénos ou internos de transformação do relevo praticamente não actuam. Por isso, as rochas são, externamente, muito desgastadas, em virtude da acção dos agentes externos ou exógenos. 8 1.2 Cratão (Continuação) • A figura a seguir mostra o cratão de Zimbabwe, rodeado por cinturões de Moçambique, Zambeze e Limpopo que o separa do cratão Transvaal ( Kaapvaal). 9 1.3 Ciclo Orogénico • Representa todas as fases de desenvolvimento de uma montanha. • O ciclo orogênico inicia pela acumulação de grandes quantidades de sedimentos em bacias sedimentares, se prolonga pela sua deformação e metamorfismo e culmina com a edificação do orógeno (montanha). 1.4 Orogenia/Orogénese • É o conjunto de processos geológicos que conduzem à formação ou rejuvenescimento de montanhas ou cadeias de montanhas produzidos principalmente pelo diatrofismo (dobramentos, falhas ou combinação dos dois). • Resulta de movimentos orogénicos, principalmente caracterizados por intensa deformação das rochas e consequentemente dobramentos e fracturação; processos tectónicos (tectonismo) e processos metamórficos (metamorfismo). 10 1.5 Orogenia que Afectaram o Continente Africano • Os vários eventos orogénicos que afectaram as áreas africanas são: 1. Orogenia Bulawaiano que ocorreu por volta de 3000 Ma. 2. Orogenia Shamwaiano que ocorreu no intervalo de (2800 - 2500) Ma. 3. Orogenia Eburniana que ocorreu por volta de (1850±250) Ma. 4. Orogenia Kibariana que ocorreu por volta de (1100±200) Ma. 5. Orogenia Pan-Africana que ocorreu por volta de (550±100) Ma. 11 1.5.1 Evolução do Continente Africano em Função dos Eventos Orogénicos 1. Após as Orogenias Bulawaiano e Shamvaiano • Após orogenia Bulawaiano + Shamvaiano o continente Africano era formado por 8 unidades, como ilustra a figura 1, a seguir que são: 1. Cratão de Transval; 2. Cratão de Zimbabwe; 3. Cratão da Zâmbia; 4. Cratão de Dodoma-Nyanza; 5. Cratão de Kasai; 6. Cratão de Gabão - Camarões; 7. Cratão da Serra Leõa - Costa de Marfim; e 8. Cratão da Mauritânia. 12 1. Após Orogenia Bulawaiano + Shamvaiano (Cont.) • A figura 1 a seguir ilustra as 8 unidades: 13 1. Após Orogenia Bulawaiano + Shamvaiano (Cont.) • Características Litostratigráficas de Cada Unidade 1. Cratão de Transvaal: é caracterizado por um complexo de metassedimentos, metavulcanitos e rochas plutônicas de idade arcáica. 2. Cratão de Zimbabwe: é caracterizado por um complexo granítico-gnaisse, constituido por gnaisses e pegmatitos. 3. Cratão da Zâmbia: é composto por um complexo granito- gnaissíco. 4. Cratão de Dodoma-Nyanza é constituido por dua partes: ♦ Uma parte abrange a parte central da Tanzânia, e é composta por granito, gnaisse, granodiorito e pegmatitos, associados a rochas ultramáficas do sistema de Dodoma. 14 • Características Litostratigráficas de Cada Unidade Cont.) ♦ A outra parte abrange norte da Tanzânia, parte ocidental do Kênia e parte oriental do Uganda, que constitui o sistema de Nyanza composto por rochas vulcânicas ácidas e básicas, pelitos, quartzitos e taberito (rocha ferruginosa). 5. Cratão de Kasai: é constituido por granito-gnaisse e por uma sequência de charnoquito, gabro e granodiorito. 6. Cratão de Gabão-Camarões: é constituido por rochas graníticas e um complexo charnoquítico; 7. Cratão da Serra Leõa-Costa de Marfim: é constituido por micaxisto, quartzito, rochas calcáreas, lavas ácidas e básicas, e granitos. 8. Cratão de Mauritânia: é constituido por metassedimentos associados a pegmatitos e migmatitos.15 2. Após Orogenia Eburniana • Após a Orogenia Eburniana o continente Africano era formado por 4 unidades, como ilustra a figura 2 a seguir: 1. O Cratão de Zimbabwe juntou-se com o de Transvaal (Kalahari); 2. O Cratão da Zâmbia juntou-se com o de Dodoma-Nyanza formando o Cratão da Tanzânia; 3. O Cratão de Kasai juntou-se com o de Gabão-Camarões formando o Cratão de Angola-Kasai; e 4. Cratão de Serra Leõa-Costa de Marfim juntou-se com o de Mauritânia formando o Cratão Oeste-Africano. 16 2. Após Orogenia Eburniana (Cont.) • Figura 2 que mostra as 4 unidades que formavam o continente Africano após a orogenia Eburniana. 17 3. Após Orogenia Kibariana • Após a Orogenia Kibariana o Continente Africano era formado por 3 unidades, como ilustra a figura 3 a seguir: 1. Cratão de Zimbabwe-Transvaal = Cratão de Kalahari; 2. Cratão Centro-Africano = Cratão de Congo, resulta da junção do cratão da Tanzânia com o de Angola-Kasai 3. Cratão Oeste-Africano. 18 3. Após Orogenia Kibariana (Cont.) • Durante a Orogenia Kibariana houve grande actividade ígnea que culminou com a formação de Kimberlitos do pérmico como: - Complexo de Blow fontain; - Complexo de Pain Berg do Cratão de Zimbabwe; - Complexo de Andasítico no Cratão de Kasai (Angola); • Ao mesmo tempo em algumas áreas houve acumulação activa de sedimentos. A fase tectónica de Kibaride originou granitos biotíticos e na fase pós tectónica houve intrusões de grandes corpos biotíticos com quartzo e pegmatitos equigranulares com muscovite e estanho. 19 4. Após Orogenia Pan-Africana • Após a Orogenia Pan-Africana o Continente Africano permaneceu inalterado, ou seja continuava com as 3 unidades como na orogenia Kibariana como mostra a (fig.3):
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