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Instituto de Agronomia – Departamento de Geociências Disciplina Mineralogia Aplicada Professor Lucio Carramillo Caetano carramillo@gmail.com – (21) 9456-3609 Bibliografia básica: Decifrando a Terra organizado por Teixeira, W. e outros – USP e Oficina de Textos, 2000; Menezes, S. O. Introdução ao Estudo de Minerais Comuns e de Importância Econômica. Juiz de Fora, Ed. Do Autor, 2007, 171p.; Dana- Hurlbut. Manual de Mineralogia.Rio de Janeiro. Ao Livro Técnico S.A e Ed. Da USP, 1969, 2 Vol. 642p. Programa: Dar Noções de: Elementos constitutivos da crosta terrestre; Minerais, formas e estruturas cristalinas; Técnicas e instrumentação em mineralogia; Formação dos depósitos minerais; Intemperismo; Erosão; Água, Gestão dos Recursos Hídricos; Licenciamento Ambiental Metodologia de Ensino Através de aulas teóricas e práticas; Participação ativa de todos os alunos nas aulas (as faltas devem ser evitadas para que consigamos desenvolver o tema); Debates entre os alunos e o professor; Pelo menos 1 aulas prática. Avaliação e Conceitos As avaliações serão feitas da seguinte forma: 1) Frequência e Participação em sala de aula; 2) Através de apresentação, individual, no final do semestre. Conceituação Final As notas e o conceito final serão atribuídos da seguinte forma: O conceito final será a nota alcançada na apresentação do seminário. Alunos com faltas superiores a 25% receberão conceito “R” (reprovação); Alunos com faltas superiores a 25% e que não entregarem os resumos, dentro do prazo estipulado, e/ou não apresentarem os relatórios de viagem, receberão conceito “H” (abandono); “Não existe nada mais difícil de se executar, nem de sucesso mais duvidoso ou mais perigoso, que dar início a uma nova ordem das coisas. Pois o reformador tem como inimigos todos os que ganham com a ordem antiga e conta apenas com defensores tímidos entre aqueles que ganham com a nova ordem. Parte dessa timidez vem do medo dos adversários, que têm a lei a seu favor, e parte vem da incredibilidade da humanidade que não tem muita fé em qualquer coisa nova, até que a experimente” (O Príncipe - Maquiavel, 1513) Necessidade de Mudança de Atitude Como Nasceu o Universo: Um ponto reunindo toda a matéria e energia do Universo, que explodiu no evento único e original, há cerca de 15 bilhões de anos atrás, que os físicos denominaram Grande Explosão ou Big Bang; Com a expansão e a criação contínua do espaço, foram surgindo as forças fundamentais da natureza que incluem: Força eletromagnética; Forças nucleares (só têm influência no interior do núcleo atômico); Força da gravidade Nesta evolução, a temperatura e a densidade de energia foram decrescendo, criando-se as condições para a formação da matéria. Inicialmente átomos dos elementos mais leves (basicamente: H, posteriormente, He) – temperatura de milhões de graus; Resfriamento permite o confinamento da matéria em imensas nuvens de gás; Colapso gravitacional provocando aquecimento dos núcleos e a formação das primeiras estrelas e galáxias (13 bilhões de anos atrás). Formação dos Elementos: Os elementos constituídos no Universo foram formados: 1) Nos tempos que sucederam ao Big Bang: H e He (basicamente); 2) Sintetizados no interior das estrelas: os que possuem número atômico entre o He e o Fe e 3) Nos instantes das explosões das supernovas: os que possuem número atômico superior ao do Fe. Sistema Solar Alguns dados: O Sistema Solar tem 4,6 bilhões de anos (se formou de 8 a 10 bilhões de anos após a formação do Universo); 99,8% da massa do sistema solar concentra-se no sol; Planetas internos/telúricos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) possuem massa pequena entre 0,055 x 5,98 x 1021t a 1 x 5,98 x 1021t) e densidade média (ordem de 5g/cm-3) já os externos/jovianos possuem massa elevada, entre 14 x 5,98 x 1021t e 317 x 5,98 x 1021t) e densidade entre 0,7 a 1,6g/cm-3) Sistema Solar Origem: Remonta a uma nebulosa de gás e poeira cósmica com forma de um disco achatado em lenta rotação, com o Sol no centro; Com o resfriamento, parte do gás incandescente condensa-se em partículas sólidas, iniciando o processo de acresção planetária mediante a colisão entre as partículas guiadas pela atração gravitacional. Composição interna dos planetas: Os planetas telúricos possuem um núcleo metálico interno, constituído, essencialmente de Fe e Ni envolto por um manto espesso de composição silicática; Os planetas jovianos, acredita-se que tenham núcleos interiores sólidos onde predominam compostos silicáticos envoltos por compostos voláteis, além de H e He. Formação do Sistema Solar Sistema Solar Meteoritos: são fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço. Normalmente de tamanho diminuto pois foi destruída e volatizada pelo atrito por ocasião de seu ingresso na Terra. Somente os meteoritos maiores conseguem atingir a superfície da Terra. Meteoros: são os efeitos visíveis de sua chegada – estrias luminosas que sulcam o céu e são observadas em noites escuras e sem nuvens. Importância do estudo dos meteoritos: possibilitar ao Homem conhecer a composição do interior do planeta e sua origem. Sistema Solar Meteoritos: Os meteoritos podem ser dividos em: Meteoritos Rochosos (95%) Meteoritos Condritos (86%) – Minerais silicáticos (olivinas e piroxênios) e Fe e Ni; Meteoritos Acondritos (9%) – Minerias silicáticos (olivinas, piroxênios e plagioclasio) Meteoritos Metálicos (4%) – mineral metálico (Fe + Ni) Meteoritos Ferro-pétreos (1%) – mistura de material metálico (Fe + Ni) e minerais silicáticos. Piroxênio Olivina Condritos Acondritos Côndrulos Plagioclásio Meteorito Metálico Meteorito ferro-pétreo No Museu de Ciências da Terra é possível observar os minerais, rochas e alguns meteoritos Coleta de amostra em vulcão Sistema Solar Correlação Composição dos meteoritos com a composição da Terra: Os minerais encontrados nos meteoritos (piroxênios, olivinas e plagioclásios) são encontrados em alguns tipos de rochas magmáticas (ou ígneas) formadas pela cristalização de líquidos silicáticos (magmas) originadas das profundezas da Terra. Acredita-se, por analogia, que os côndrulos tenham se formado pela cristalização de pequenas gotas quentes que vagavam pelo espaço em ambientes sem gravidade. Sistema Solar Correlação Composição dos meteoritos com a composição da Terra: Como os planetas telúricos tiveram evolução similar a dos meteoritos, podemos concluir que eles têm um núcleo metálico, análogo em composição aos sideritos e um manto silicático, análogo em composição a certos acondritos. Planeta Terra Alguns dados/características: Massa: 6 x 1029 g; Densidade: 5,52 g/cm3; Raio Equatorial: 6.378,2km; Volume: 1,083 x 1012 km3; Atmosfera gasosa composta formada, principalmente, por N, O e Ar; Temperatura baixa que permite a existência de água líquida, vapor de água e gelo; Característica ímpar: condições que favorecem a existência e a estabilidade de muitas formas de vida; xpressurf.files.wordpress.com/2008/04/imagem Vista do Planeta Terra Planeta Terra Alguns dados/características: Possui fontes de calor em seu interior que fornece energia para atividades de sua dinâmica interna e condicionam a formação de magmas e das manifestações da tectônica global – movimento das placas rígidas (litosfera) sobre camada mais plástica (astenosfera); Recebe energia do sol responsável por movimentos na atmosfera e nos oceanos, que provocam profundas transformações na superfície da Terra. A Terra em Transformação Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas http://www2.igc.usp.br/replicas/rochas/ciclo.htm Os processos geológicos dividem-se em dois tipos: → Endógenos ou Internos Processos que ocorrem no interior da Terra e tendem à formação de novos tipos de rochas, deformação e soerguimento do material formado. Incluem magmatismo, metamorfismo e movimentos tectônicos. → Exógenos ou Externos Processos que ocorrem na superfície terrestre. São os responsáveis pelo modelamento do relevo. Incluem intemperismo, erosão, transporte e sedimentação (deposição). Autor: Prof. Francisco José da Silva (DG-IA) Processos Endógenos Ciclo Hidrológico Furacão Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas O Ciclo Geológico ou Ciclo das Rochas é o resultado da ação combinada desses dois conjuntos de processos. Processos Endógenos ou Internos ● Magmatismo Envolve origem, transporte e solidificação de magma gerando as rochas ígneas. De acordo com o local onde se dá o resfriamento e a consolidação do magma, define-se dois tipos básicos de atividade magmática: a) Plutonismo – quando o resfriamento e a consolidação ocorre no interior da crosta dando origem às Rochas Ígneas Plutônicas ou Intrusivas. b) Vulcanismo – quando o magma irrompe e derrama-se à superfície para formar as Rochas Vulcânicas ou Efusivas. www.blogoteca.com/upload/bit/arti/382-5084-a-01- Granito.jpg Granito www.kiviopas.fi/opetus/kivilaj/kuvat/gabro3.jpg Basalto Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas ● Metamorfismo Transformação sofrida por uma rocha sob a ação da temperatura, pressão, gases e vapor d’água, marcada por uma recristalização total ou parcial (mudança mineralógica), novas texturas ou estruturas, ou pelo seu conjunto. As novas rochas formadas são denominadas de Rochas Metamórficas. ● Movimentos Tectônicos Movimentos produzidos pelo deslocamento das placas litosféricas. Produzem soerguimento da crosta terrestre. Gnaisse http://campus.fortunecity.com/bryant/377/rochasmetamorficas/gnaisse_em_faixas.jpg Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas a) Epirogênese – caracteriza-se por movimentos verticais de vastas áreas continentais, sem perturbar localmente a disposição e a estrutura geológica das formações que compõem os blocos rochosos afetados por esses movimentos geológicos. Pode-se também observar, simultaneamente, levantamentos de certas partes dos continentes acompanhados de abaixamento de outras partes. É de ocorrência mais comum em áreas estáveis da crosta. b) Orogênese (construção de montanhas) – caracteriza-se pela deformação de estruturas rochosas, envolvendo dobramento e falhamento. Magmatismo e metamorfismo também estão associados a uma orogênese. Ocorre nas regiões de colisão de placas tectônicas ou litosféricas. http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.dicionario.pro.br/dicionario/images/thumb/a/aa/Canoa_quebrada-cliff.jpg/350px-Canoa_quebrada-cliff.jpg&imgrefurl=http://www.dicionario.pro.br/dicionario/index.php/Fal%25C3%25A9sia&h=234&w=350&sz=29&hl=pt-BR&start=28&um=1&usg=__TM8l0m40BMONQxIZ4F5gBmwZkv8=&tbnid=z-sa1uhrKzcXYM:&tbnh=80&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3D%2522epirog%25C3%25AAnese%2522%26start%3D18%26ndsp%3D18%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1B2GGFB_ptBR241BR242%26sa%3DN Tectônica Global http://br.geocities.com/uel_geomorfologia/placaschoque.JPG Orogênese: Cordilheira do Himalaia Orogênese: Cordilheira dos Andes Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas Processos Exógenos ou Externos ● Intemperismo Constitui um conjunto de processos operantes na superfície terrestre que ocasionam a desintegração e a decomposição das rochas, devido à ação de agentes atmosféricos e biológicos. ● Erosão É o processo externo realizado pela ação de alguns agentes, cuja função é atacar e destruir o relevo. O relevo é formado pelas rochas que atuam na superfície da crosta. Os agentes responsáveis pela erosão são a água, o gelo e o vento. http://www.geocities.com/sealiah1/sed.jpg Intemperismo e Erosão ● Transporte É o processo externo cuja finalidade é arrastar os materiais removidos durante a fase de erosão e transportá-los para zonas de depressão. Os meio de transporte abrangem os rios (meio fluvial), a chuva (meio pluvial), o gelo (meio glacial), o vento (meio eólico) e outros. ● Sedimentação (Deposição) Consiste basicamente na deposição dos materiais transportados em áreas de depressão como lagos e marés. Os materiais também podem ser depositados nas margens de um rio ou em escarpas de um morro ou em qualquer lugar onde ocorra perda de energia. As rochas, assim formadas, denominam-se Sedimentares. Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas Transporte de Sedimentos Sedimentação http://www.ulbra.br/mineralogia/imagens/arenito.gif Arenito Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas Processos Geológicos e o Ciclo das Rochas O Homem como Agente Geológico ● Construção de Estradas e Cidades Provoca a impermebilização do solo reduzindo as zonas de infiltração e recarga dos aquíferos. ● Prática Indiscriminada da Agricultura, Inclusive com o Uso de Agrotóxicos e Fertilizantes Desertificação, salinização dos aquíferos, contaminação do solo e os aquíferos penetrando na cadeia alimentar de plantas e animais. ● Uso Inadequado do Solo e Cursos d’Água Ocupação das encostas, desmatamento, assoreamento, produção de vossorocas, erosão e deslizamentos. Enchentes Agrotóxicos Deslizamentos
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