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ROCHAS Uma rocha é um agregado natural de um ou mais minerais. Os geólogos → reconhecem três principais grupos de rochas, que são caracterizadas pelo modo como se formaram: – ígneas -sedimentares -metamórficas. Rochas Ígneas → O ciclo das rochas • Um dos processos que conduz à formação de minerais e, portanto, das rochas, é o resfriamento e a cristalização de material rochoso fundido chamado de MAGMA, (rocha fundida embaixo da superfície, o mesmo material na superfície é chamado de LAVA). • O ciclo das rochas mostra o inter-relacionamento entre os processos internos e externos da Terra, relacionando os três grupos de rochas entre si e com os processos superficiais (condições atmosféricas, transporte e deposição) e aos processos internos (geração de magma e metamorfismo) • O motor do ciclo das rochas é o movimento das placas, pois é responsável pela reciclagem dos materiais rochosos → Interação com as placas: A interação entre as placas influência em qual dos três grupos de rochas se formará. Por exemplo, em limites convergentes, o calor e a pressão gerados podem levar a uma atividade ígnea e ao metamorfismo Rochas ígneas derivam do magma e têm origem por dois processos:→ 1) O magma ou lava se resfria e se cristaliza para formar os minerais 2) Materiais piroclásticos(fragmentos de rocha sólida expelidos para o ar pela erupção vulcânica), são consolidados formando massas sólidas de partículas, como cinza vulcânica → Tipos de rochas ígneas quanto a sua localização: • ROCHAS VULCÂNICAS/ÍGNEAS EXTRUSIVAS: resultam do resfriamento de fluxos de lava e da consolidação de materiais piroclásticos(origem 1 e 2) • ROCHAS PLUTÔNICAS/ÍGNEAS INTRUSIVAS: se formam quando o magma se resfria e se cristaliza a embaixo da superfície (origem 1) → Composição do Magma -Fusão das rochas da crosta: magma rico em sílica, com certas concentrações de Al, Ca, Na, Fe, Mg,K e vários outros elementos em menor quantidade. -Fusão de rochas do manto superior: magma com menos sílica e mais Fe e Mg, logo composto principalmente por silicatos ferromagnesianos, → Tipos de magmas: 1) Magma ácido: rico em sílica (mais de 65%) e com consideráveis porcentagens de sódio, potássio e alumínio, mas pouco cálcio, ferro e magnésio; 2) Magma básico: pobre em sílica (45-52%) e com mais cálcio, ferro e magnésio 3) Magma intermediário: composição entre os limites dos magmas ácido e básico → Viscosidade do Magma(resistência ao fluxo): Quanto mais fluido um líquido menos viscoso é. O magma se torna mais fluidos com o aumento da temperatura, porém com o aumento do conteúdo em sílica o torna mais viscoso, pois numerosas estruturas de tetraedro de sílica se formam, retardando o fluxo do magma, sendo o conteúdo de sílica o principal fator que determina a viscosidade do magma/lava. → Origem e Modificação do Magma: Magma se origina a profundidades de até 100 a 300 km, no manto superior ou crosta inferior e se acumula em câmaras magmáticas, embaixo das cadeias em expansão das bacias oceânicas. As câmaras magmáticas da cadeias em expansão estão a poucos km de profundidade, enquanto as câmaras que estão localizadas onde ocorre a subducção de uma placa oceânica, estão a algumas dezenas de km de profundidade. -Uma câmara magmática pode ter vários km3 de magma, este pode resfriar e cristalizar nesse local, mas uma parte poderá migrar para a superfície e fomentar fenômenos de vulcanismo → Granulometria •Tamanho médio dos grãos ou das partículas que constituem a rocha – Fina< 0,1 cm – Média 0,1-0,5 cm – Grossa 0,5-3,0 cm – Muito grossa > 3,0 cm → Composição química Ácidas: SiO2 > 66 % Intermediárias: 52 % < SiO2 < 66% Básicas: 45 % < SiO2 < 52 % Ultrabásica: SiO2 < 45 % → Cor Leucocratas: < 15% minerais máficos; Máfico: Magnésio + Ferro + ico Mesocratas: 15-40% minerais máficos; Félsico: Feldspato + Sílica + ico Melanocratas: > 40% minerais máficos → Textura: Refere-se ao tamanho, formato e arranjo dos grãos minerais que compõem as rochas Textura afanítica: grãos finos com minerais individualmente pequenos demais para serem vistos a olho nu, é resultado do resfriamento rápido; ex: fluxos de lava e plútons superficiais.(EXTRUSIVO) Textura fanerítica: granulada com minerais claramente visíveis a olho nu. Resultado do resfriamento lento.(INTRUSIVO) Textura porfirítica: minerais de tamanhos marcadamente, os maiores (fenocristais) estão em uma matriz de rocha de minerais menores (afanítica ou fanerítica). Ocorre quando o magma resfria lentamente embaixo da superfície e depois é lançado para a superfície antes que a cristalização seja completada, o restante da fase líquida se resfria muito mais rapidamente formando uma matriz de textura mais fina Textura vesicular: magmas com grandes quantidades de vapor de água e gases que podem ficar presos na lava em resfriamento. Aos escaparem para a atmosfera, depois da lava consolidada, deixam pequenos buracos/vesículas. Textura vítrea: não são formados cristais, mas uma espécie de vidro natural. Textura piroclástica /fragmentária: formadas pela atividade vulcânica explosiva, onde a cinza é lançada para o alto na atmosfera e depois assenta na superfície onde se acumula e pode se consolidar formando rocha ígnea piroclástica.(origem 2) → Estrutura Maciça: quando a rocha não apresenta vazios na amostra(Intrusiva ou Extrusiva) Vesicular: quando a rocha apresenta vazios na amostra Vesículas são formadas por bolhas de gases dissolvidos no magma(Extrusivas) Amigdaloidal: quando a rocha apresenta vazios preenchidos parcialmente por minerais secundários(Extrusivas) → Composição mineralógica Rochas Félsicas: +70% de sílica, geralmente com minerais pobres em Fe, Mg e Ca, mas ricas em feldspatos potássico, micas (biotita e muscovita) e quartzo Rochas Intermediárias: 50%- 60% de sílica, contém plagioclásio Ca, mireis ricos em Fe e Mg (piroxênios e anfibólios) e Na e Al (biotita, muscovita e feldspatos) Rochas Máficas: 40% - 50 % de sílica., com principalmente piroxênio e plagioclásio Ca. Rocha ígnea mais abundante na crosta e o seu principal representante é o basalto. Rochas Ultramáficas: -40% de sílica, é composto por silicatos de Fe e Mg (olivina e piroxênio) e são geralmente pretas ou verde-escuro, Cor Profundidade do magma % de sílica Composição química Limite e Local Leucocratas Pouco prof. (crosta) 70% Félsica- granito (intrusiva), riolito (extrusiva) Convergente ocean- ocean- Japão e monte Sta. Helena; erupção explosiva Mesocratas Medianamente prof. (crosta) 50-70% Intermediária- dionito (intrusiva), andisito (extrusiva) Convergente ocean- contin- Andes,e monte Etna; erupção mista Melanocratas Profundo (manto superior) Menos de 50% Máfico/ultra máfico- gabro (intrusiva), basalto (extrusiva) Divergente e hotspots- Havaí, vale de rifte e Erta Ale; erupção explosiva + básico, fluido e escuro - viscoso Rocha ígnea Estrutura Textura Composição química Cor Origem Granito Maciça Fanerítica Félsica e ácida Leucocrata Intrusiva/plutônica Gabro Maciça Fanerítica Máfica e básica Melanocrata Intrusiva/plutônica Diorito Maciça Fanerítica Intermediária Mesocrata Intrusiva/plutônica Pórfiro - Porfirítica - Mesocrata - Obsidiana - Vítrea - Melanocrata - Peridotito - - Ultramáfica - - INTEMPERISMO Intemperismo/meteorização é a quebra física (desagregação) e a alteração → química(decomposição) que as rochas sofrem quando ficam expostas na superfície da Terra, pois qualquer material se deteriora e desintegra com o tempo quando exposto à atmosfera, à água e às atividades orgânicas. A partir do intemperismo se forma o regolito(material alterado e → inconsolidado, formado pelo intemperismo), e, num estágio mais avançado, o solo(material superficial em avançado estado de alteração e lixiviação), associado à matériaorgânica. → Intemperismo diferencial: O intemperismo ocorre continuamente, mas seus efeitos variam de área para área, de rocha para rocha, e até mesmo num determinado corpo de rocha, pois as rochas não são homogêneas estrutural e quimicamente, o que faz a intensidade do intemperismo variar nas superfícies da rocha, produzindo superfícies irregulares. → Tipos de intemperismo • Mecânico • Químico • Agem simultaneamente sobre o material parental (rocha), podendo um tipo predominar sobre o outro • Intemperismo mecânico: forças físicas rompem os materiais da Terra em peças menores, através de processos físicos, mas conservam a composição do material parental -Ação do congelamento: congelamento e descongelamento amplia e estende a rachadura, pois a água expande 9% do seu volume quando congela e exerce uma força considerável sobre as paredes de uma rachadura. Efetiva em regiões onde as temperaturas normalmente flutuam acima e abaixo do ponto de congelamento -Liberação da pressão: ocorre em rochas que se cristalizam sob grande pressão e quando expostas à superfície pela erosão, a pressão é reduzida e se formam juntas planares mais ou menos paralelas à superfície da rocha, à medida que a expansão para o exterior libera energia.(rochas intrusivas como batólitos) Lâminas planas de rocha, com limite de juntas a planares, → escorregam ou deslizam da rocha parental - esfoliação -Expansão e contração termal: o volume das rochas muda à medida que elas são aquecidas e depois resfriadas, como as rochas são más condutoras de calor, elas esquentam e se expandem mais em o seu exterior que em o seu interior. Como os minerais mais escuros absorvem calor mais rapidamente que os mais claros, ocorre uma expansão diferencial, que pode gerar suficiente tensão para causar a fratura. -Atividade orgânica: animais, plantas e bactérias participam da alteração mecânica e química das rochas. Raízes das plantas forçam-se para dentro das rachaduras nas rochas e depois as alargam; Animais que vivem em tocas constantemente misturam o solo e partículas de sedimento, trazendo material das profundezas para a superfície, ocasionando o intemperismo, pois o fornecimento de gases e água, a maior profundidade é facilitado por estes animais. Rocha ígnea Estrutura Textura Composição química Cor Origem Andesito - Afanerítica Intermediária Mesocrata Extrusiva/vulcânica Riolito - Afanerítica Félsica e ácida Leucocrata Extrusiva/vulcânica Basalto - Afaneritica Máfica e ultrabásica Melanocrata Extrusiva/vulcânica Pedra- pomes Vesicular Vesicular - Leucocrata - *lixiviação: extração/solubilização dos constituintes químicos de uma rocha/mineral, pela ação de um fluido É parte essencial do ciclo das rochas, sendo importante, pois é o início de um→ processo que continua com a erosão e a deposição do material formado pelo intemperismo, que leva à formação das rochas sedimentares, com a posterior diagênese. → Erosão: -É o conjunto de processos que promovem a retirada e o transporte do material produzido pelo intemperismo, ocasionando o desgaste do relevo. -Seus principais agentes são a água, o vento e o gelo. - O material transportado recebe o nome de sedimento e dará origem aos depósitos sedimentares que, através da diagênese, transformam-se em rochas sedimentares. • Intemperismo químico: inclui aqueles processos pelos quais os materiais rochosos são decompostos pela alteração da rocha -Agentes: gases atmosféricos, especialmente: oxigênio, água e ácidos. Organismos, como líquens e as plantas, também contribuem removendo íons da água do solo e reduzindo a estabilidade química do solo, podendo torná-los mais ácidos. -Processos: -Solução: os íons de uma substância se separam no líquido e a substância sólida se dissolve. -O formato assimétrico da água, faz com que o polo de oxigênio da molécula retenha uma carga elétrica levemente negativa. Assim, quando uma substância solúvel entra em contato com a água, os íons (+) são atraídos pelo polo negativo da molécula de água e os íons (-) são atraídos para o polo positivo da molécula. Dessa forma os íons liberam-se da estrutura cristalina e o sólido se dissolve -O mineral reage com a água ou com o ácido, quebrando as ligações entre os íons, e estes, uma vez livres, dissolvem-se formando uma solução, resultante em rocha alterada. -A maioria dos minerais não é muito solúvel em água pura, mas se adicionada uma pequena quantidade de ácido for adicionada, eles podem se dissolver rapidamente. → exemplo: O dióxido de carbono de várias fontes pode combinar com a água e reagir para formar soluções ácidas, provocando chuvas ácidas que geram o desgaste de estátuas históricas feitas de mármore(composto por calcita) na Europa. -Oxidação: Reações com o oxigênio para formar um óxido(elementos metálicos com oxigênio) ou, na presença de água, um hidróxido(elemento metálico ou radical com OH) Processo lento, acelerado na presença da água.→ -Alteração dos silicatos ferromagnesianos(olivina, piroxênio, anfibólios e biotita): O ferro dos minerais forma óxido de ferro/hematita, ou hidróxido limonita de cor amarelada ou marrom, que em pequenas quantidades conseguem colorir rochas sedimentares. - Oxidação de minerais contendo ferro e enxofre(pirita): A pirita(um resíduo sólido proveniente da extração de carvão mineral) quando exposta ao meio ambiente, pode reagir com oxigênio e água produzindo ácido sulfúrico e ocasionar a lixiviação o solo, gerando solos e águas ácidas. -Hidrólise: Reação química entre os íons do hidrogênio e de hidroxila da água e os íons de um mineral. -Intemperismo do feldspato potássico: Íons de hidrogênio atacam os íons da estrutura do feldspato e alguns íons liberados são incorporados a um mineral de argila. -Velocidade: Como os processos de intemperismo químico operam sobre as superfícies das partículas, alterando as rochas e minerais de fora para dentro, a velocidade do intemperismo depende de fatores como: Solo Composição do solo: A maior parte da superfície da crosta terrestre é coberta por uma camada de regolito(sedimento/material inconsolidado formado pelo intemperismo) - Solo: regolito constituído de material desagregado, como ar, água e matéria orgânica, que sustenta a vegetação. Aproximadamente 45% de um bom solo consiste em material decomposto (areia, aluvião e argila) com muito do volume restante sendo simplesmente espaços vazios ou poros preenchidos com ar e/ou água, além de uma pequena quantidade de húmus (carbono derivado da desintegração bacteriana de matéria orgânica). - Quase todos os organismos que vivem na terra dependem direta ou indiretamente do solo. Tipos de solo RESIDUAIS: Provenientes da decomposição e degradação de rochas subjacentes. Formados no mesmo local onde se encontram. TRANSPORTADOS: Provenientes de erosão, transporte e deposição de solos pré existentes Perfil do solo: Horizontes: O= camada fina de matéria orgânica: muito fino ou ausente em regiões áridas A= zona de lixiviação: chamado de solo arável. Contém mais matéria orgânica que B e C. B= zona de acumulação: minerais solúveis lixiviados do horizonte A se acumulam como massas irregulares C= matéria parental parcialmente alterada evoluindo para material parental inalterado: contém pouca matéria orgânica – Presença ou ausência de fraturas: aumenta a superfície da rocha, facilitando a infiltração de fluidos – Tamanho da partícula: quanto maior a área de superfície, mais efetivo é o intemperismo, pois partículas pequenas têm áreas de superfície maiores – Clima: intemperismo químico é mais efetivo nos trópicos que em regiões áridas e árticas por causa das chuvas, devido às altas temperaturas e baixo índice de evaporação – Material parental: algumas rochas são mais resistentes à alteração química que outras enão são alteradas tão rapidamente. A estabilidade dos minerais comuns é o contrário da ordem de → sua cristalização na série de Bowen: os últimos da série são quimicamente mais estáveis (quartzo) Formação do solo/ pedogênese: Enquanto que o intemperismo envolve sobretudo mudanças químicas e mineralógicas, a pedogênese envolve a reorganização estrutural do material já intemperizado, com grande participação dos organismos e das substâncias por eles geradas(matéria orgânica) Fatores que influenciam na formação do solo: Interações complexas entre esses fatores são responsáveis pelo tipo de solo, espessura e fertilidade: Clima Material parental Atividade orgânica Relevo Tempo Degradação do solo Da perspectiva humana, os solos não são renováveis. Erosão eólica e fluvial é um processo natural e lento, aumentado por praticas humanas como: - Remoção da vegetação natural para arar - Pastos - Desflorestamento em geral → pode causar inundações, enchentes, devido a assoreamento do leito dos rios ou impermeabilização do solo e mau planejamento do escoamento, além de poder formar voçorocas, que são grandes buracos de erosão, causados pela chuva e intempéries, em solos onde a vegetação é escassa e não mais protege o solo
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