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ROCHAS ÍGNEAS METAMÓRFICAS SEDIMENTARES CONCEITO DE ROCHAS E O CICLO DAS ROCHAS INTEMPERISMO TRANSPORTE DEPOSIÇÃO SEDIMENTOS LITIFICAÇÃO ROCHAS SEDIMENTARES ROCHAS METAMÓRFICAS ROCHAS ÍGNEAS (INTRUSIVAS) ROCHAS ÍGNEAS (EXTRUSIVAS) METAMORFISMO FUSÃO CRISTALIZAÇÃO CRISTALIZAÇÃO SOERGUIMENTO E EXPOSIÇÃO TRABALHO DE CAMPO (GN-304) TRABALHO DE CAMPO (GN-304) MAGMA E ROCHAS ÍGNEAS VULCANISMO Processos magmáticos que resultam no extravasamento do magma na superfície terrestre (lava) FISSURA (ou quiescente): volumes enormes de lavas derramadas à superfície ao longo de fissuras, pelas quais o magma ascende, especialmente lavas basálticas; alta fluidez. DERRAMES BASÁLTICOS FORMAÇÃO DE EXTENSOS PLANALTOS TÍPICO DOS FUNDOS OCEÂNICOS VULCANISMO NO BRASIL • CENOZÓICO: formação das ilhas oceânicas (Fernando de Noronha, Trindade, Abrolhos); vulcanismo basáltico alcalino. • MESO-CENOZÓICO: vulcanismo alcalino (Poços de Caldas, Itatiaia, Mendanha, Tinguá, Jacupiranga, São Sebastião). • MESOZÓICO: atividades vulcânicas de grande importância e extensão (bacias do Paraná e Amazonas: enormes derrames basálticos, associados a fissuramentos regionais - geóclases). • EO-PALEOZÓICO: vulcanismo ácido (riolítico), em muitos pontos no Brasil (depósitos de atividades de estrato-vulcões, com lavas e tufos associados. ORIGEM DOS MAGMAS??? Os magmas se originam da fusão parcial de rochas do manto na astenosfera, ou do manto superior ou crosta inferior na litosfera VIAGEM E CHEGADA DOS MAGMAS AOS SEUS SÍTIOS DE CONSOLIDAÇÃO O magma tende a deslocar-se na crosta em direção à superfície, por apresentar densidade menor que as rochas sobrejacentes. Sempre que possível, magmas ascende através de grandes falhas e fraturas. Quando estas descontinuidades não se encontram disponíveis, formam-se bolsões de magma em forma de gigantesca “gotas invertidas” SEÇÃO ESQUEMÁTICA DA CROSTA / MANTO ÁCIDAS SiO4 > 66 % INTERMEDIÁRIAS 66 % > SiO4 > 52 % BÁSICAS 52 % > SiO4 > 45 % ULTRABÁSICAS SiO4 < 45 % Esfriamento rápido: textura fanerítica Esfriamento lento: textura afanítica Granito Granito Tonalito Diorito Peridotito ROCHAS FANERÍTICAS Gabbro ROCHAS FANERÍTICAS PORFIRÍTICAS ROCHAS AFANÍTICAS Riolito AndesitoTraquito Andesito Basalto Basalto ROCHAS AFANÍTICAS PORFIRÍTICA DANDO NOMES ÀS ROCHAS ÍGNEAS A nomenclatura de rochas ígneas é definida, com base nas suas composições mineralógicas e nas suas texturas. Os critérios de nomenclatura são padronizados internacionalmente pela sistemática adotada pela IUGS (união internacional das ciências geológicas). Segundo esta sistemáticas, as rochas são subdivididas vulcânicas, quando apresentam textura afánitica ou vítrea, e intrusivas, quando a textura for fanerítica de qualquer granulação. O nome das rochas é então definido pela proporção observada entre seus constituintes minerais majoritários. ROCHAS INTRUSIVAS São rochas formadas no interior da crosta. Os corpos de rochas ígneas intrusivas podem também ser classificados em relação às suas formas, que podem ser alongadas, circulares, tabulares ou mesmo totalmente irregulares. ROCHAS METAMÓRFICAS Em Geologia define o conjunto de processos pelos quais uma determinada rocha é transformada, através de reações que se processam no estado sólido, ou em outra rocha , com características distintas daquelas que ela apresentava antes desta atuação. METAMORFISMO transformação, mudança de forma sem que se perca a essência da matéria em transformação. Estas modificações implicam mudanças na rocha : textura composição mineralógica composição química. Fatores Condicionantes do Metamorfismo 1) Temperatura: As principais fontes de calor na Terra são: • O calor residual do manto e do núcleo, • O calor gerado por desintegração radioativa O mecanismo mais importante de transferência de calor do interior p/ a superfície é promovido pelo sistema motor da tectônica global, através do qual grande volume de material mantélico de alta temperatura é trazido à superfície junto as cadeias meso-oceânicas. Na crosta continental, o calor é transportado por meio de intrusões ígneas, eventos tectônicos, como zonas de cisalhamento e grandes fraturas e, de forma menos efetiva, por condução térmica através das rochas. Produzida pela movimentação das placas litosféricas e atua de forma vetorial, produzindo tensões e deformação mecânica das rochas exerce grande influência na geração de texturas e estruturas orientadas e na migração de fluidos. Em consequência da deformação, os minerais com estruturas em folha (micas e cloritas), se desenvolvem orientados segundo direção perpendicular à de máxima pressão, originando rochas tipicamente foliadas (micaxistos). Quando a pressão dirigida prevalece, os processos de deformação se tornam mais intensos, dando origem às rochas miloníticas e catclásticas das zonas de cisalhamento. Pressão Dirigida 1) Metamorfismo Regional ou dinamotermal Desenvolve-se em extensas regiões e alcanças níveis profundos da crosta, relacionado aos limites de placas convergentes. As transformações metamórficas se processam pela ação combinada da temperatura, pressão litostática e pressão dirigida. As rochas metamórficas resultantes ardósia, filitos, xistos, gnaisses, anfibólitos - apresentam geralmente estrutura foliada. O metamorfismo regional é responsável pela formação da grande maioria das rochas metamórficas na crosta da Terra e freqüentemente está associado a expressivos volumes de rochas graníticas. 2) Metamorfismo de Contato ou Termal Desenvolve-se nas rochas encaixantes ao redor de intrusões magmáticas, formando as auréolas de metamorfismo de contato. O metamorfismo transcorre sem deformação acentuada. A rocha resultante, denominada genericamente de bornfels (ou cornubianito), apresenta uma textura granular fina, isótropa e estrutura maciça. 3) Metamorfismo Cataclástico ou Dinâmico Desenvolve-se em faixas longas e estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento, onde pressões dirigidas de grande intensidade causam movimentação e rupturas na crosta. O metamorfismo dinâmico provoca transformações texturais e estruturais, como microbandeamento ou laminações. Nos níveis mais superficiais das zonas de cisalhamento, as deformações são do tipo mais rúptil e os minerais são fragmentados ou mesmo pulverizados. 4) Metamorfismo de Soterramento Ocorre em bacias sedimentares em subsidência. Resulta do soterramento de espessas seqüências de rochas sedimentares e vulcânicas a profundidades onde a temperatura pode chegar a 300°C ou mais. Prevalece a pressão litostática, enquanto a pressão dirigida é ausente ou insuficiente para causar deformações significativas. Uma sutil foliação horizontal, paralelas aos planos de estratificação, pode se formar pela cristalização incipientes de micas, orientadas devido ao peso das camadas sobrejacentes. 5) Metamorfismo Hidrotermal Resulta da percolação de águas quentes ao longo das fraturas e espaços intergranulares das rochas. O metamorfismo hidrotermal ocorre freqüentemente nas bordas de intrusões graníticas, em áreas de vulcanismo basáltico submarino e em campos geotermais. 6) Metamorfismo de Fundo Oceânico Ocorre nas vizinhanças dos rifts das cadeias meso-oceânicas, onde a crosta recém formada e quente interagecom a água fria do mar através de processos metassomáticos e metamórficos termais. A energia do impacto é dissipada na forma de ondas de choque, que fraturam e deslocam as rochas formando a cratera de impacto, e de calor (>5000°C) que vaporiza o meteorito e funde as rochas. As ondas de choque são transmitidas através das rochas em frações de segundo, produzindo pressões elevadas (até 1000 kbar). 7) Metamorfismo de Impacto De extensão reduzida na crosta terrestre, desenvolve-se em locais submetidos ao impactos de grandes meteoritos. Tipos principais de Rochas Metamórficas: – Parametamórfica: Originada de Rochas Sedimentares; – Ortometamórficas: Originada de Rochas Ígneas. Exemplos Típicos: Folhelhos / Argilitos = ardósia<filito<xisto<gnaisse arenitos ................quartzitos calcário.................mármore granitos................gnaisses basaltos................anfibólitos Baixo – ardósias; filádios, xistos cloríticos; Médio – micaxistos; anfibolitos, gnaisses (parte); Alto – gnaisses (parte); leptinitos; granitos. Sistemática do Estudo Geológico de Terrenos Metamórficos referida tradicionalmente como grau metamórfico. Grau Metamórfico Intensidade do metamorfismo Baixo – ardósias; filitos, xistos cloríticos; Médio – micaxistos; anfibolitos, gnaisses (parte); Alto – gnaisses (parte); leptinitos;.migmatitos a) Fáceis de Grau Incipiente, ou Sub-Xisto Verde b) Fáceis Xisto Verde É uma fáceis de baixo grau de metamorfismo que se desenvolve em cadeias de montanha fanerozóicas, áreas de escudos pré-cambrianos e no assoalho oceânico (albita, epídoto, clorita, fengita e actinolita (anfibólito)) c) Fáceis Anfibólito É caraterizada por paragêneses cristalizadas em gradientes geotérmico moderado, sob condições de grau metamórfico intermediário a alto. d) Fáceis Granulito Ocorre principalmente em áreas de escudo pré-cambianos e representa as condições mais altas de pressão e temperatura normalmente encontradas em metamorfismo progressivo de pressão intermediária. Fáceis Metamórficas e) Fáceis Hornblenda Hornfels Desenvolve-se em condições de pressão baixa, principalmente em auréolas de metamorfismo de contato ao redor de corpos intrusivos como gabros e granitos. f) Fáceis Piroxênio Hornfels Ocorre nas zonas internas, de temperatura mais elevadas, de auréolas de contato. g) Fáceis Xisto Azul É marcada por assembléias contendo minerais de alta densidade (lawsonita e aragonita) e de baixa temperatura (clorita), indicando ambientes de pressão elevada e temperatura baixa. h) Fáceis Eclogito É caracterizado por assembléias minerais desenvolvidas sob condições de pressões muito elevadas (>12 kbar) e altas temperaturas, possivelmente em placas oceânicas transportada para o manto em zonas de subducção. Estrutura e Textura de Rochas Metamórficas Os processos metamórficos podem desenvolver diversas estruturas, como: Foliações: Estruturas planares resultante do achatamento dos constituintes minerais. Sob este aspecto, xistosidade e gnaissificação são foliações típicas. Alguns autores utilizam o termo como sinônimo de bandamento composicional dos gnaisses (alternância de bandas claras e escuras). Incluem-se juntos nessa classificação xistosidade, clivagem ardosiana e acamamento, por exemplo. A figura ao lado mostra a foliação gnáissica em gnaisse facoidal. Clivagem Ardosiana: Estrutura típica das ardósias e filitos Macroscópicamente é caracterizada pela quebra das rochas em planos paralelos e regulares. A figura ao lado mostra uma ardósia, na qual a quebra é plano paralela devido à clivagem. Clivagem de Crenalução: É uma segunda foliação gerada sobre rocha metamórfica, normalmente rica em filossilicatos (micas), em decorrência de dobramento com pequeno comprimento de onda e amplitude (microdobras). Fonte: www.rc.unesp.br/ • . • Xistosidade Essa estrutura é representada pelo desenvolvimento de minerais placóides e/ou tabulares/prismáticos. A figura ao lado mostra uma estrutura xistosa em xisto. • Gnaissificação: É a estrutura típica dos gnaisses, rochas em que os feldspatos perfazem mais de 20% do volume. Essa estrutura normalmente é caracterizada por bandamento composicional. Bandas claras, mais ricas em quartzo e feldspato alternadas com bandas mais escuras, por conter maior teor de minerais máficos. A figura ao lado mostra uma estrutura gnáissica com bandas claras (leucossoma) e escuras (melanossoma), em migmatito. • Maciça: Rocha com aspecto compacto, homogêneo e com ausência de minerais com orientação planar ou dispostos em leitos; Exemplos típicos são mármores, quartzitos e hornfels. A foto ao lado mostra uma estrutura maciça em mármore dolomítico, ARDÓSIA é uma rocha de granulação muito fina e homogênea composta por argila ou cinzas vulcânicas que foram metamorfizadas em camadas. O Estado de Minas Gerais responde por 95% da produção de ardósia do Brasil. O município de Papagaios, sozinho, é responsável por metade da produção nacional de ardósia, e o Brasil, por sua vez, é o segundo maior produtor mundial. Filito: é uma rocha muito foliada, caracterizada pela xistosidade finamente espaçada e pela granulação muito fina, embora maiores que a ardósia. Os filossilicatos conferem à rocha um brilho sedoso, característico, nos planos de xistosidade.( sericita e quartzo), grafita, cloritas, feldspatos). Xistos: São rochas com excelente arranjo preferencial planar, ou linear, e granulação média a grossa. (muscovitas e ou/ biotita e quartzo). Gnaisses: São rochas usualmente quartzo-feldspáticas, de granulação média a grossa e com moderada a forte orientação planar. Podem ser derivados da deformação de rochas graníticas ou reorganização mineralógica e textural de rochas sedimentares. Migmatitos: são rochas de composição e estruturas heterogêneas e de granulação média a grossa, ocorrem em terrenos metamórficos de alto grau. Os ganisses e migmatitos são rochas resistentes e apropriadas para a maioria dos propósitos de engenharia, desde que não alteradas e não apresentando planos de foliação. Quartzitos: originados do metamorfismo de arenitos. Têm cor branca, com variações para vermelha. São rochas muito duras, com altas resistências à britagem e ao corte em serras diamantadas. Mármores: originados por mais de 50% de materiais carbonáticos (calcita e ou dolomita) formadas a partir do metamorfismo de rochas sedimentares calcíticas e ou dolomíticas. Anfibolitos: São originados do metamorfismo de rochas ígneas básicas, como basaltos e gabros ou, de coloração verde-escura e preta. Granulitos; São rochas em que via de regra não ocorrem minerais micáceos e minerais hidratados. É conhecido também como leptito, leptinito, gnaisse charnockitico, enderbito. ROCHAS METAMÓRFICAS gnaisse quartzo feldspático com biotita e granada migmatito:mistura de componentes ígneos e metamórficos quartzo quartzo feldspato anfibólio calcita e dolomita serpentina granada Piroxênio Anfibólio mica mica argilo- minerais M IN E R A L O G IA TEXTURA fo li a d a Não foliada fina média grossa ardósia filito xisto gnaisse anfibolito hornfels quartzito mármore serpenti nito TRABALHO DE CAMPO (GN-304) ROCHAS SEDIMENTARES O que são Sedimentos? São materiais resultantes da desagregação, decomposição e retrabalhamento de rochas preexistentes, de qualquer tipo. Ou seja, são os produtos dos processos de INTEMPERISMO e EROSÃO. Eventualmente,podem ser restos de organismos. Muitas vezes, contêm fósseis. O que são Sedimentos? fósseis-índices (organismo que viveu por um período de tempo geologicamente curto, mas que ocupou um grande espaço geográfico. Normalmente são animais marinhos, e.g. Grupo das Trilobitas - típico do Período Cambriano (570-505 Ma)) Podem ser: • Clásticos ou detríticos = fragmentos de dimensões variadas provenientes da alteração de rochas pré-existentes. • Químicos = resultam da precipitação de substâncias dissolvidas na água. • Biogênicos = restos de conchas, fragmentos de plantas, pólen, etc. Materiais clásticos e orgânicos Classificação dos sedimentos por tamanho Tamanho (mm) Classificação Subdivisões 256 – 2 Cascalho Matacão; bloco/ calhau; seixo; grânulo 2 – 0,062 Areia Muito grossa; grossa; média; fina; muito fina 0,062 – 0,004 Silte Grosso; médio; fino; muito fino < 0,004 Argila O transporte do material • O material pode ser transportado: – Movimento de massa (escorregamento, creep) – Gelo (till = tillitos, diamictitos, areias e cascalhos) – Chuva (depósitos de enxurrada) – Vento (areias, dunas, poeira (loess)) – Rios • Suspensão ou arrasto • Solução (íons, complexos iônicos ou colóides) A deposição dos sedimentos O modo de deposição características da rocha sedimentar indica o ambiente (continental ou marinho) (p.ex., marcas de ondas) Deposição rápida • Pouca estratificação/ laminação; pobre separação por tamanho dos grãos (seleção granulométrica) Deposição lenta • Boa estratificação / laminação; boa seleção granulométrica (estratificação gradacional) A litificação dos sedimentos Envolve diversos processos: – Compactação (< porosidade; deformação; entrelaçamento) – Cimentação (precipitados químicos, como CaCO3 e SiO2, unem as partículas, podendo gerar minerais novos) ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRATIFICAÇÃO/ACAMAMENTO PLANO-PARALELO ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRATIFICAÇÃO CRUZADA EM SEDIMENTOS EÓLICOS As rochas sedimentares ocupam aproximadamente 5% do volume da crosta. Têm importância econômica pois é nelas que se encontram recursos minerais como carvão, petróleo e gás natural, bauxita (Al), minérios de manganês; além de serem, elas próprias, matérias- primas essenciais à indústria da construção civil (areia, cascalho, calcário, p. ex.) CONGLOMERADO E ARENITO Por exemplo, calcário é uma rocha formada por carbonatos precipitados em ambiente marinho, sendo a fonte biológica. ROCHAS SEDIMENTARES QUÍMICAS Rochas sedimentares formadas pela precipitação química e deposição de minerais. Mais de 99% dos depósitos petrolíferos encontram-se em rochas sedimentares.
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