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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA Geologia Prof. Dr. Silvio C.O. Colturato Out / 2014 Rochas ígneas são formadas pelo resfriamento do magma, que pode ser: • na superfície da Terra: em áreas emersas ou submersas pelos oceanos ROCHAS VULCÂNICAS • no interior da Terra: desde poucos a até dezenas de quilômetros abaixo da superfície ROCHAS PLUTÔNICAS Rochas ígneas Processos ígneos são os processos formadores das rochas ígneas: Processos ígneos LOCAL DE CRISTALIZAÇÃO ROCHA GERADA PROCESSO ÍGNEO M A G M A Superfície terrestre (vulcões e/ou fendas) Rocha extrusiva ou vulcânica VULCANISMO Interior da crosta (plutons) Rocha intrusiva ou plutônica PLUTONISMO Mistura complexa de substâncias no estado de fusão. Câmara magmática: espaço definido, individualizado no interior da crosta terrestre ocupada pelo magma. • movimenta-se ativamente: quando acionado pela força expansiva de seus gases; • movimenta-se passivamente: quando acionado por forças tectônicas. Magma: a matéria prima das rochas ígneas Perda gradual de temperatura: • no vulcanismo: resfriamento rápido, com dissipação de calor com hidrosfera, atmosfera e rochas superficiais; • no plutonismo: resfriamento lento, com dissipação de calor com rochas encaixantes. Resfriamento do magma Seção esquemática indicando a localização dos sítios formadores de magma no modelo da Tectônica de Placas. Origem do magma Magma extravasamento na superfície terrestre resfriamento rochas extrusivas ou vulcânicas. Tipos de erupções: • Fissurais: não há formação de cone vulcânico, o extravasamento dá-se por fendas e fissuras; • Centrais: formação de edifícios vulcânicos, o extravasamento dá-se por chaminés e crateras vulcânicas. Vulcanismo Esquema de erupção fissural, condicionada à ascensão do magmas muito fluídos e “cortina de fogo”. Derrames de lava em erupção fissural no Havaí e na Islândia. Erupções fissurais: Erupções centrais: Edifício vulcânico: formado pelo acúmulo de fragmentos frequentemente intercalados com lavas. Os fragmentos são resultantes da pulverização de rochas pré-existentes: • câmara magmática: situada em profundidade; • chaminé: adutora do material vulcânico; • cratera: boca afunilada que se comunica com o exterior. Perfil esquemático de um vulcão. • lavas: massas magmáticas em estado total ou parcial de fusão, que atingem a superfície terrestre e se derramam; • materiais piroclásticos: fragmentos originados do próprio magma ou de rochas encaixantes: • gases e vapores vulcânicos: exalações produzidas durante as erupções ou em períodos de calmarias. Produtos vulcânicos lavas materiais piroclásticos: blocos: diâmetro acima de 64mm e formas irregulares, já sem dos vulcões no estado sólido; bombas: massas de lava consolidadas no ar, com diâmetro maior que 64mm, e formas retorcidas; lapilis: tamanhos entre 2mm e 64mm; cinzas: fragmentos finos, poeira, menores que 2mm de tamanho. 1 - Blocos e bombas (diâmetro > 64mm) 2 - Lapilli (diâmetro 2-64 mm) 3 - Cinzas (diâmetro < 2 mm) materiais piroclásticos distribuição dos vulcões ativos na Terra: associada principalmente à regiões tectonicamente ativas, como as fronteiras entre placas tectônicas. Vulcões e tectônica de placas ERA MESOZÓICA: • maior atividade vulcânica conhecida do planeta: • abrangeu toda Bacia Sedimentar do Paraná, cerca de 1 milhão de km2; • seqüência de derrames de lavas basálticas; • ausência de materiais piroclásticos; • espessuras de até 1.800 metros; • origem associada à fendas de grandes extensões e profundidades da crosta (geóclases). • Formação Serra Geral (basaltos). Vulcanismo no Brasil ERA CENOZÓICA: Período Terciário: as regiões sul, sudeste e parte do centro- oeste do Brasil foram afetadas por atividades vulcânicas: • em Lajes (Santa Catarina); • Jacupiranga, São Sebastião, Ipanema (São Paulo); • Poços de Caldas, Araçá (Minas Gerais); • Itatiaia, Mendanha, Tinguá, Cabo Frio (Rio de Janeiro); • Iporá (Goiás), entre outras; Período Quaternário: vulcanismo responsável pela formação de diversas ilhas no Atlântico brasileiro, com idades que variam de 11,8 até 1,7 milhões de anos: • Fernando de Noronha; • Trindade; • Rochedos de São Pedro e São Paulo; • Abrolhos, etc. Magma resfriamento e solidificação no interior da crosta rochas intrusivas ou plutônicas. • Pluton: corpos de rochas ígneas consolidadas em regiões profundas da crosta. A exposição de rochas plutônicas = levantamentos crustais (epirogênese ou orogênese) + erosão milenar. • Rocha encaixante: rocha pré-existente que encerra o corpo ígneo. Plutonismo Esquema ilustrando os diversos tipos de corpos ígneos intrusivos. Formas das intrusões dos plutons Rochas ígneas Rochas ígneas Magma resfriamento e solidificação Texturas das rochas ígneas Textura: feição da rocha que representa as condições de cristalização de seus constituintes minerais, e compreende: • os tamanhos dos grãos minerais; • as formas dos grãos; • o grau de cristalização e, • a maneira na qual os grãos individuais intercrescem. Tamanho dos grãos minerais: está ligado a velocidade de resfriamento do magma e pode variar desde dimensões microscópicas até à alguns metros: rochas vulcânicas cristalizam-se rapidamente o que conduz à formação de rochas de granulação fina cujos grãos minerais muitas vezes não podem ser vistos à olho nu; rochas plutônicas cristalizam-se lentamente de forma que os minerais podem desenvolver-se e ordenar-se com o longo tempo de resfriamento do magma, produzindo uma rocha de granulação média a grossa com grãos visíveis à olho nu. Texturas produzidas pelo tamanho dos grãos minerais: Afanítica: textura de granulação fina cujos constituintes não podem ser vistos à olho nu; Fanerítica: textura de granulação média a grossa onde os grãos minerais podem ser vistos à olho nu; Porfirítica: textura onde ocorrem grãos cristais bem formados (fenocristais) imersos em uma rocha de granulação fina, chamada matriz. Outras texturas: Vesicular: textura caracterizada pela presença de cavidades pequenas deixadas pela expansão de gases, após seu desprendimento (Ex: pedra pome); Basalto vesicular (notar a diferença de dimensão das vesículas de acordo com velocidades de arrefecimento diferenciadas). Local: Ponta Furada, Ilha do Faial, Açores. Pela cor: Félsicas: rochas de cores claras produzidas por minerais como feldspatos potássicos, feldspatos plagioclásios e quartzo; Máficas: rochas de cores escuras produzidas por grande quantidade de minerais ferromagnesianos. Classificação das rochas ígneas Por teor de sílica: ácidas > que 66% de SiO2; intermediárias entre 52 e 66% de SiO2; básicas entre 45 e 52% de SiO2; ultrabásicas < que 45% de SiO2. Por seus constituintes minerais: Diagrama QAPF. plata.uda.cl/.../geologiageneral/ggcap04a.htm Rochas de composição basáltica: basaltos e gabros: minerais principais: plagioclásio cálcico, piroxênio, olivina e pouco quartzo. Rochas de composição granítica: granitos e riolitos: minerais principais: quartzo,feldspato potássico, plagioclásio sódico, e biotita. Principais rochas ígneas Composição ácida (granítica) (SiO2 > 66%) Composição intermediária (SiO2 52-66%) Composição básica (basáltica) (SiO2 45-52%)Composição ultrabásica (SiO2 < 45%) Texturas comuns Rocha Vulcânica (Extrusiva) RIOLITO ANDESITO BASALTO KOMATITO, BASALTO PICRÍTICO Afanítica Rocha Plutônica (Intrusiva) GRANITO DIORITO GABRO PERIDOTITO Fanerítica Exemplos de rochas plutônicas: granito, diorito, gabro, peridotito (da esquerda para direita). Granito é uma rocha intrusiva ácida (sílica > 66%), de granulação grossa (>0,06mm). Em geral, composto de quartzo (20-30%), K-feldspato (50-70%) e ferromagnesianos (5-25%) como biotita e hornblenda. Cinza a rosa-avermelhada. Diorito é uma rocha intrusiva intermediária (sílica entre 52-66%), com granulação >0,06mm. Essencialmente composto por feldspato sódio-cálcico e minerais máficos (biotita, hornblenda e/ou piroxênio). Cinza a cinza escura. Gabro é uma rocha plutônica básica (sílica entre 45-52%), com granulação grossa (> 0,06mm). Composto por plagioclásio cálcico (45-65%), augita (25-45%) e opacos (magnetita e/ou ilmenita). Cinza escura a preta. Peridotito é uma rocha plutônica ultrabásica (sílica < 45%). De granulação fina a grossa. Composta por ferromagnesianos (olivina, piroxênio) e até 10% de plagioclásio. Cor preta a esverdeada. Principais tipos de rochas e texturas vulcânicas (da esquerda p/ a direita) riolito e andesito com textura porfirítica afanítica e basalto com textura vesicular afanítica. Riolito é o equivalente extrusivo da rocha granítica (composição ácida, com teor de sílica > que 66%), com a mesma mineralogia essencial. De granulação finíssima e com presença de vidro. Andesito é uma rocha extrusiva de composição intermediária (teor de sílica de 52 a 66%), com granulação fina (< 0,06mm). Basalto é uma rocha extrusiva básica (teor de sílica entre 45 e 52%).De granulação fina (< 0,06mm). Rochas ígneas na Eng. Civil Bom comportamento mecânico Plutônicas: alta resistência mecânica, forte coesão dos minerais de granulação grossa. Vulcânicas: podem apresentar maior resistência mecânica que as plutônicas. Texturas vesiculares e amigdaloidais diminuem resistência mecânica. Quartzo: maiores quantidades aumentam resistência mecânica, e também a abrasividade. A unidade de 1 Pascal é definida como a pressão exercida por uma força de 1 Newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força. Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal = 10,1972 Kgf/cm². COSTA, W. D. Geologia de barragens. Oficina de Textos. São Paulo, 2012. MORAES, J. M. (Org.) Geodiversidade do estado do Mato Grosso. Goiânia: CPRM, 2010. Usos Agregados: britas usadas em concreto hidráulico, concreto betuminoso, lastro de ferrovia, enrocamento (muros de arrino, gabiões), drenagens: filtro de barragem, etc. Rochas para cantaria: ou pedras-de-talhe, são rochas dimensionadas, utilizadas, com pouca ou nenhuma elaboração, na construção civil, como paralelepípedos, guias, etc. Revestimento/Ornamental: rochas usadas como elemento durável e decorativo em revestimentos verticais de exteriores e interiores e de piso de edificações. Rochas ígneas na Eng. Civil Brita: Fragmentos de rochas duras, originário de processo de beneficiamento (britagem e peneiramento) de blocos maiores, resultantes do desmonte com explosivos de maciços rochosos ( ex: granito, basalto, gnáisse e calcário). Rochas ígneas na Eng. Civil Brita Tamanho (mm) Uso geral Mínimo Máximo 1 4,8 12,5 Estruturas de concreto armado2 12,5 25,0 3 25,0 50,0 4 50,0 76,0 Pavimentações, madacames hidráulicos e gabiões 5 76,0 100,0 Lastro para estruturas de concreto armado, preenchimento de gabiões, concreto ciclópico (c/ blocos “de mão” e matacões) Pedrisco 0,07 4,8 Concreto asfáltico, artefatos de concreto, blocos e guiasPó-de- pedra - - Fonte: IPT (1993) SINTONI, A. Mineração e Município: bases para planejamento e gestão dos recursos minerais. São Paulo: IPT, 2003. (Publicação IPT 2850). Funções do lastro: • distribuir as cargas sobre a plataforma.; • suprimir irregularidades da plataforma; • garantir a elasticidade da via; • manter firme a posição dos dormentes; • facilitar a restauração e manutenção da geometria da via; • melhorar a permeabilidade (drenagem) e ventilação e evitar bolsas de lama. Lastro de ferrovia Pavimento betuminoso Gabiões Rochas de cantaria Rochas ornamentais Rochas ornamentais Rochas ornamentais COSTA, W.D. Geologia de barragens. Oficina de Textos. São Paulo, 2012. GASS, L.G. et al. Vamos compreender a Terra. Almedina. Coimbra, Portugal, 1984. LUDMAN A. & COCK, N.K. Physical geology. McGraw-Hill Book Company. USA, 1982. LEINZ, V. & AMARAL, S.E. Geologia geral. Nacional. São Paulo, 1980. MORAES, J. M. (Org.) Geodiversidade do estado do Mato Grosso. Goiânia: CPRM, 2010. OLIVEIRA, A.M.S. & BRITO, S.N.A. (Eds). Geologia de Engenharia. ABGE. São Paulo, 1998. SINTONI, A. (Org.) Mineração e Município: bases para planejamento e gestão dos recursos minerais. IPT. São Paulo, 2003. (Publicação IPT 2850). TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. Nacional. São Paulo, 2008. Referências bibliográficas
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