Aula 4_Distribuição e abundância dos principais elementos - Crosta

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Disciplina de Geoquímica
Distribuição e abundância dos principais elementos - Crosta
Disciplina: GEOQUÍMICA Código: IADG50
Professora: Dra. Larissa Marques Barbosa de Araujo
ESTUDO COMPLEMENTAR: DISTRIBUIÇÃO E ABUNDÂNCIA DOS PRINCIPAIS ELEMENTOS - CROSTA
SUMÁRIO:
	1 - INTRODUÇÃO
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	2 - MATERIAIS DA TERRA
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	2.1 – Os minerais ou grupos de minerais mais abundantes da crosta
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	2.2 – Composição química média da Crosta
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	2.3 – Abundância % dos minerais na composição mineral das rochas ígneas
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	3 - REFERÊNCIAS
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1 - INTRODUÇÃO
No caso da Terra, considerando que é formada por envólucros concêntricos (atmosfera e hidrosfera – litosfera – calcosfera – siderosfera ou núcleo de ferro), Goldschmidt classificou os elementos de acordo com o seu principal invólucro de ocorrência (Fig. 1). 
· Elementos atmófilos: ocorrem como gases na atmosfera. Ex.: Cl, N, H, gases nobres;
· Elementos litófilos: concentram-se na crosta terrestre, tendem a formar silicatos, ou estarem associados com eles, entre estes elementos dominam as ligações iônicas. Ex.: elementos alcalinos, alcalinos terrosos, Ti, Cr, Mn, Al, Terras Raras, V, Nb, Ta, Si, etc..;
· Elementos calcófilos: possuem afinidade pelo S concentrando-se como sulfetos. Formam ligações covalentes com o S, Se ou Te. Ex.: Cu, Pb, Zn, Ag, As,Sb, Cd, Bi, Hg, Ga, In, Tl, Se, Te;
· Elementos siderófilos: aqueles que tendem a se concentrar no núcleo terrestre, tem afinidade pelo ferro, em geral apresentam ligações metálicas e não tendem a se combinar com O ou S. Exs. Fe, Co, Ni, platinóides, C, P, Ge, Sn, Mo e Au.
2 – MATERIAIS DA TERRA
Quando nós comparamos a abundância dos elementos na Terra, Crosta Continental e Crosta Oceânica são encontradas situações completamente diferentes. A Terra um corpo altamente fracionado, que elementos como o K são extremamente concentrados na crosta. Este fracionamento pode representar o resultado das acresções heterogêneas derivados da condensação da nebulosa primordial, ou pode representar a segregação de um corpo inicialmente homogêneo. Inicialmente as massas sólidas fundiram devido ao aquecimento do decaimento de elementos radioativos. Elementos como o Fe e outros metais pesados afundam para o núcleo e elementos mais leves movimentam para cima para formar a crosta. Estes materiais esfriam e se tornam sólidos.
Os elementos mais abundantes da Terra são o O e o Fe (ambos perto dos 32%), Mg (~15%), Si (~14%), Ni (~1,8%), Ca (1,7%) e o Al (1.6%). Sendo que a maior parte do Fe e Ni estão concentradas no núcleo. A parte mais externa da Terra consiste principalmente dos componentes chamados de silicatos. 
2.1 – Os minerais ou grupos de minerais mais abundantes da crosta
As heterogeneidades encontradas na crosta decorrem de materiais nas fases sólida, líquida e gasosa, expostos para observação visual (e amostragem direta). 
Distinguimos a crosta continental superior (antigamente referida como sial) que se estende da superfície até cerca de 12 km de profundidade, formada por arenitos, folhelhos argilosos, siltitos, arcóseos, grauvacas, carbonatos, evaporitos e várias intercalações de rochas de origem vulcânica, de diversas idades geológicas, também denominada crosta granítica; e a crosta oceânica basáltica (anteriormente referida como sima ou sialma). A composição média da crosta oceânica deduz-se dos materiais diretamente acessíveis mencionados acima, complementada por inferência de dados geofísicos (sísmica). Abaixo da crosta superior, que inclui a crosta oceânica, a camada granítica está ausente. O limite entre a crosta granítica e a crosta basáltica, revelada por dados sísmicos, é conhecida como descontinuidade de Conrad. Devido à enorme variedade de tipos de rochas e a disversidade de seu modo de ocorrência, é fácil perceber que uma medida exata da composição média da crosta continental é difícil de calcular.
Na crosta continental, predominam rochas sedimentares e metamórficas, intercaladas localmente com lavas e atravessadas por diques e sills basálticos, por intrusões de granitos e granodioritos, que incluem veios de quartzo e pegmatitos. A crosta superior ou continental é mais exposta e, portanto, mais acessível à amostragem que a crosta inferior.
A crosta inferior é essencialmente inacessível, situando-se numa profundidade que varia entre 25 km a 70 km nos continentes e 12 km na região do assoalho oceânico. Entretanto, graças à atividade vulcânica, porções significativas de material que se acreditam provenientes da crosta inferior e do manto superior são trazidos à superfície. A composição média do sima, ou crosta inferior, deduz-se dos materiais diretamente acessíveis, conforme mencionado, complementando por inferências de dados geofísicos. A composição química da crosta superior e inferior foi deduzida de estudos geológicos mais antigos e atualizada por trabalhos geofísicos.
Os dez minerais ou grupo de minerais mais abundantes da crosta, mostrados na tabela 1 representam 99 % do total, restando apenas 1 % para os demais minerais.
A tabela 2 a seguir, ilustra a composição das rochas da crosta superior, onde se distingue o invólucro granítico, que inclui as rochas metamórficas, o invólucro sedimentar, abrangendo também rochas vulcânicas. 
2.2 – Composição química média da Crosta
Composição química da crosta e de cada uma de suas camadas (invólucros) para os elementos dominantes, expressos na forma de óxidos totalizando 99,9% da massa total da crosta (Tab. 3).
A tabela 4 mostra as concentrações dos elementos químicos na Crosta Continental superior e inferior, em ppm.
2.3 – Abundância % dos minerais na composição mineral das rochas ígneas
Embora se possa falar de composição química média da crosta, convém salientar que uma mesma composição química pode originar conjuntos minerais bastante diferentes nas rochas ígneas. Logo, não se pode falar de composição mineral média das rochas. Cada tipo de rocha ígnea caracteriza-se por uma associação mineral definida, própria. A mesma composição química pode originar variados conjuntos diferentes de minerais na rocha (Tab. 5). Além disso, existem algumas incompatibilidades entre minerais, que não podem coexistir simultaneamente em uma mesma rocha ígnea, como é o caso do quartzo e a nefelina.
3 - REFERÊNCIAS
· BROWNLOW, A. Geochemistry. Prentice-Hall, Englewood Cliffs. 498pp. 
· GILL, R. 1989. Chemical fundamentals of Geology. Unwin Hyman, London. 291pp.
· GOLDSCHMIDT, V. M. (1937) The principles of distribution of chemical elements in minerals and rock. J. Chem Soc., 1937:655-673.
· LICHT, O. A. B. (Ed.); MELLO, C. S. B. (Ed.); SILVA, C. R. (Ed.). Prospecção geoquímica: depósitos minerais metálicos, não metálicos, óleo e gás. Rio de Janeiro: SBGq/CPRM, 2007. 788 p.
Tabela 2 – Composição das rochas da crosta superior.
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Tabela 4 – Elementos químicos da Crosta Continental superior e inferior.
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Tabela 3– Composição química média da listosfera e seus invólucros.
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Tabela 5 – Conteúdo mineral de uma rocha ígnea e cinco rochas metamórficas de mesma composição química. �
Tabela 1 – Abundância mineral na crosta.
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Figura 1 – Elementos com afinidade com a Terra e meteoritos. Áreas sobrepostas mostram elementos comuns em duas ou mais envólucros. O tamanho da letra mostra o elemento de maior concentração. Elementos em itálico são encontrados principalmente em fase ferrosa.
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