Cap2 Minerais e Rochas

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Geologia de Engenharia
Daniel Silva Jaques
daniels.jaques@gmail.com
Geologia Geral
Parte 2 – Minerais e Rochas
Minerais
Mineral
É um elemento ou composto químico, resultante de
processos inorgânicos, de composição química
geralmente definida e encontrado naturalmente na
crosta terrestre. São, em geral, encontrados no estado
sólido, resultantes da cristalização do magma e de
fluidos hidrotermais, com exceção da água e do
mercúrio, que se apresentam no estado líquido nas
CNTP.
2 - Minerais
Classes de minerais
Elementos nativos
Sulfetos
Sulfosais
Óxidos
Halóides
Carbonatos
Nitratos
Boratos
Sulfatos
Tungstatos
Fosfatos
Silicatos
2 - Minerais
Elementos Nativos
Ouro Au
Diamante - CGrafita - C
2 - Minerais
Sulfetos
Pirita - FeS2
2 - Minerais
Óxidos
Hematita – Fe2O3 Magnetita – Fe3O4
2 - Minerais
Halóides
Halita - NaCl
Minerais
Carbonatos
Calcita – CaCO3
Minerais
Silicatos
Constituem a classe mais importante de minerais, uma 
vez que:
• 25% dos minerais conhecidos são silicatos;
• 40% dos minerais mais comuns são silicatos;
• constituem aprox. 90% da litosfera.
Minerais
Classificação dos minerais
Os minerais são classificados de acordo com suas propriedades 
químicas e, principalmente, físicas:
• Dureza – resistência do mineral ao risco ou abrasão. É medida 
pela resistência que um mineral oferece ao risco por outro 
mineral ou por outra substância qualquer;
Minerais
Escala de Mohs para a 
Dureza dos minerais
Minerais
Coroa (perfuração) e serra diamantadas
Minerais
Classificação dos minerais
• Traço – é a cor do pó mineral que se observa quando este 
risca uma superfície áspera de porcelana branca e dura;
• Clivagem – superfície de fratura plana, paralela, paralela a 
uma face real ou possível do cristal;
• Fratura – superfície de quebra do mineral, independente do 
plano de clivagem, podendo ser do tipo irregular ou 
conchóide;
Minerais
Traço
Minerais
Clivagem
Minerais
Classificação dos minerais
• Peso Específico – corresponde à massa do mineral em relação 
ao seu volume, pode ser calculado em relação à água;
• Brilho – aspecto apresentado pela superfície de fratura 
recente do mineral, ao refletir a luz incidente. Pode ser 
metálico, vítreo, resinoso, sedoso, perláceo, adamantino, 
fosco, etc., 
• Cor – está relacionada com defeitos estruturais, composição 
química ou impurezas contidas no mineral.
Minerais
Brilho
Tablea 1 - Composição química e propriedades físicas de alguns minerais mais comuns (ABGE, 1998)
Minerais
Cristais de quartzo
Minerais
A cristalização de minerais durante a solidificação do magma 
(resfriamento) se dá através de uma seqüência, conhecida como 
Série de Bowen, subdividida em duas séries:
Rochas
Rocha é um agregado natural de minerais (geralmente
dois ou mais), em proporções definidas e que ocorre
em uma extensão considerável. (CPRM – Companhia de
Pesquisa de Recursos Minerais, 2009)
São os principais constituintes da crosta terrestre.
Classificam-se em Ígneas, Metamórficas e
Sedimentares.
Rochas ígneas
Rochas Ígneas - formadas à partir da cristalização de uma 
mistura silicatada complexa (magma). Podem ser:
• Intrusivas: o magma resfria-se lentamente no interior da 
Terra, através de fenômenos internos conhecidos como 
plutonismo, o que permite a perfeita cristalização dos 
minerais. Ex. Granito, Sienito, Pegmatito, Diorito, etc.;
• Extrusivas: são os derrames de lava (magma), que resfriam-
se rapidamente, impedindo a cristalização dos minerais. 
Estão ligados aos fenômenos externos, conhecidos como 
vulcanismo. Ex.: Basalto, Riolito, Anfibolito, etc.
Rochas ígneas
Rochas ígneas
Rochas ígneas
Rochas sedimentares
Rochas Sedimentares
São rochas formadas a partir da acumulação e
consolidação de sedimentos (diagênese),
microorganismos e precipitação química, em
condições de temperatura e pressão inferiores
às do metamorfismo.
Rochas sedimentares
São chamados de sedimentos as partículas sólidas que
são carreadas e depositadas pelos agentes geológicos.
Agentes geológicos:
• A água em movimento
• Os ventos
• As geleiras
• Os fluxos gravitacionais
Rochas sedimentares
Os sedimentos incluem:
• fragmentos de minerais e rochas;
• fragmentos de vegetais e animais;
• precipitados químicos de soluções aquosas 
(ricas em íons), com ou sem a intervenção de 
seres vivos.
Rochas sedimentares
Os sedimentos são produzidos por uma grande
variedade de processos atuantes na superfície
da Terra, coletivamente chamados de
intemperismo. O intemperismo é um conjunto
de processos que tendem a fragmentar e alterar
as rochas por meio agentes físicos e químicos.
Rochas Sedimentares
Rochas Sedimentares
Rochas Sedimentares
Rochas Sedimentares
Rochas sedimentares
O intemperismo físico é caracterizado pela ação de
forças externas atuantes sobre as rochas, que são
originadas por:
• congelamento da água em fendas;
• cristalização de sais em fraturas;
• aquecimento e resfriamento dos minerais pelo
calor solar;
• crescimento de raízes;
• ação de outros organismos.
Rochas sedimentares
O intemperismo físico é dominante nos climas
áridos e nos climas frios, ou seja, nos desertos e
regiões próximas, nas altas cadeias de
montanhas e nas áreas circumpolares.
Rochas sedimentares
O intemperismo químico é caracterizado por um 
complexo de reações químicas entre as rochas e 
soluções aquosas. No ataque químico, tem-se que:
• os minerais solúveis são dissolvidos;
• sulfetos e óxidos são oxidados e hidratados, 
formando um resíduo insolúvel;
• silicatos sofrem hidrólise, liberando cátions 
solúveis e formando um resíduo de alumínio-
silicatos, as argilas.
Rochas sedimentares
O intemperismo químico é dominante em 
regiões quentes e umidas, ou seja, nas regiões 
tropicais e subtropicais.
Rochas sedimentares
Ilustração da açao do intemperismo químico sobre
um granito (rocha geralmente mais resistente que
uma sedimentar)
Rochas sedimentares
Classe dos sedimentos detríticos – Classificação de 
Wentworth
Rochas sedimentares
Esquema dos processos envolvidos na formação das rochas 
sedimentares
Rochas sedimentares
Etapas da formação 
das rochas 
sedimentares
Rochas sedimentares
Diagênese ou Litificação: os processos diagenéticos atuam após a
deposição, compactando e cimentando os sedimentos inconsolidados,
transformando-os num agregado consolidado . Estes processos
modificam a textura e a composição dos sedimentos. As etapas do
processo são:
• Compactação: as partículas sólidas são comprimidas, umas às outras,
pelo peso das camadas suprajacentes.
• Autigênese: é o processo, onde os minerais estáveis ao ambiente
diagenético se cristalizam novamente, sendo adicionados ao depósito
original.
• Substituição: ocorre quando os minerais originais são substituídos por
minerais autígenos.
• Cimentação: ocorre pela precipitação de material novo nos espaços
entre os grânulos originais, muitas vezes originados por recristalização
dos precipitados químicos originais.
Rochas sedimentares
Classificação das rochas sedimentares em
classes:
- Rochas terrígenas ou siliciclásticas;
- Rochas carbonáticas
- Rochas ferríferas
- Rochas evaporíticas
- Rochas da família do carvão
Rochas sedimentares
Rochas terrígenas ou 
siliciclásticas
Rochas sedimentares
Conglomerados: 
o arcabouço 
constitui-se de 
seixos rolados, 
cascalhos ou 
matacões.
Rochas sedimentares
Brechas: o arcabouço constitui-se 
de grãos angulosos.
Rochas sedimentares
Siltitos: são partículas de 
silte ligadas porum 
cimento argiloso.
Rochas sedimentares
Argilitos: partículas finíssimas de minerais de 
argila, que se depositam por decantação em 
ambientes calmos.
Rochas sedimentares
Folhelhos: constituem-se de partículas de argila que se
depositam por decantação e dispõe-se em planos paralelos,
formando placas.
Rochas sedimentares
Rochas Carbonáticas (nomeadamente o calcário) > dissolução
química > ambientes cársticos > formação de estruturas cársticas
como as cavernas com suas estalactites e estalagmites.
Rochas metamórficas
As rochas metamórficas são geradas pelo metamorfismo.
Chama-se metamorfismo ao conjunto de transformações
físicas e químicas*, no estado sólido, às quais são
submetidas as rochas, a temperaturas e pressões elevadas.
Em média, na Terra, a temperatura aumenta com a
profundidade na razão de 1 °C para cada 30 m. A esta razão
dá-se o nome de gradiente
geotérmico.
*mas a composição química da rocha protólito para a metamórfica não alteras, preservando-se os teores totais dos elementos na rocha
Rochas metamórficas
Esquema da 
formação das rochas 
metamórficas
Rochas metamórficas
Metamorfismo de contato: quando o protólito é uma rocha nas 
imediações de câmaras magmáticas (imensos bolsões) e 
intrusões magmaticas (na crosta); 
Metamorfismo regional: decorrente de elevação de 
temperatura e pressão (aumento da profundidade em zonas de 
subducção) e em zonas de cisalhamento (zonas de grande 
esforço –falhas)
Rochas metamórficas
A estrutura mais comum 
em uma rocha 
metamórfica é a sua 
foliação: orientação 
preferencial dos minerais 
componentes e que, 
normalmente, constitui 
um plano de fraqueza.
Ciclo das Rochas
Curiosidades sobre rochas e minerais
As rocha ígneas e metamórficas de origem ígnea compõem 95
% do volume total da crosta e 25% da superfície terrestre.
Já as rochas sedimentares e metamórficas de origem
sedimentar compõem 5% do volume total da crosta e 75% da
superfície terrestre.
Esta distribuição está ligada à origem de cada grupo genético,
pois enquanto as rochas sedimentares são formadas na
superfície, devido à dinâmica externa, as rochas ígneas formam-
se em profundidade, devido à processos relacionados à
dinâmica interna. As rochas metamórficas formam-se devido à
processos de dinâmica interna, mas próximos à superfície da
Terra.
Diferenciando minerais de rochas
Morfologia – as belas formas geométricas dos cristais caracterizam os
minerais, não as rochas. Estas costumam mostrar-se maciças ou em
camadas.
Brilho - as rochas não costumam ser brilhantes, os minerais sim. Brilho
metálico ou semelhante ao de vidro são típicos de minerais. As exceções
existem, mas é válida a generalização.
Cor – se o material é uma massa com grãos de duas ou mais cores, deve
ser uma rocha (ex. granito). Em algumas delas, a cor distribui-se não em
grãos, mas em faixas e/ou áreas irregulares (gnaisses e alguns mármores,
por exemplo). Excluindo as rochas ornamentais (sobretudo os mármores e
granitos), as demais não costumam ter cores atraentes.
Transparência – as rocha são opacas; transparência se vê é em minerais
(mas não em todos !).
Diferenciando minerais e rochas
Densidade – os minerais metálicos costumam ser bem mais densos que
as rochas.
Volume - se o material forma massas grandes, de vários metros cúbicos,
provavelmente é uma rocha. O material que forma um morro é rocha, não
mineral. Os grãos de areia são fragmentos de minerais, não de rocha.
Uso - material que se usa para calçar ruas ou passeios; para revestir
paredes e pisos; para fazer concreto, muros, alicerces, etc. é rocha, não
mineral. Material que se usa para fazer jóias é mineral, não rocha.
Lmbrando que as afirmações anteriores são relativas e admitem várias (ou
muitas) exceções.
Nomes – Para terminar, lembre que os nomes de rochas costumam ter a
terminação -ito (granito, arenito, siltito, argilito, andesito, riolito,
quartzito, etc.), mas há muitas exceções (mármore, basalto, xisto,
folhelho, conglomerado, etc.). Observe que os nomes citados são todos
masculinos, mas há algumas poucas exceções, como ardósia.