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Distribuição dos elementos da crosta terrestre

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Distribuição dos elementos da crosta terrestre



A Geoquímica avalia os elementos que formam os minerais, cujas metas fundamentais são:

  • A caracterização da fartura dos elementos na Terra;
  • A distribuição dos elementos nos minerais e nas rochas;
  • A determinação dos princípios que regem as suas disposições.

De uma maneira bem generalizada, os dados geoquímicos são capazes de ser agrupados em: elementos maiores e elementos traços,

Elementos maiores

Os elementos maiores são predominantes em todas as formas de rocha: Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, K e P e as suas concentrações são expressas como porcentagem (%). Geralmente, a análise dos elementos maiores é realizada nos cátions, assumindo que são associados à uma porção adequada de oxigênio, de forma a que a somatória destes é de aproximadamente 100%.

Observação: Os elementos voláteis, tais como H2O e CO2 e S são normalmente incluídos como elementos maiores.

Elementos maiores (% em peso)

  • SiO2 48,91
  • TiO2 0,45
  • Al2O3 9,24
  • Fe2O3 2,62
  • FeO 8,9
  • MnO 0,18
  • MgO1 5,32
  • CaO 9,01
  • Na2O 1,15
  • K2O 0,08
  • P2O5 0,03
  • S 0,04
  • H2O+ 3,27
  • H2O 0,72
  • CO2 0,46


Elementos traço

Os elementos traços possuem concentrações menores que 0,1%, expressas em partes por milhão (ppm). Fundamental acentuar que alguns elementos se comportam como elementos maiores em algumas categorias de rochas e como elementos traços em outras.

Podemos citar o K, pois, nos riólitos, compõe por volta de 4% da rocha participando de forma primordial na fórmula estrutural da biotita.

Enquanto, em alguns basaltos, as concentrações de K são tão baixas que dizemos que ele se comporta como um elemento traço.

Elementos traços (ppm)

  • Ni 470
  • Cr 2080
  • V 187
  • Y 10
  • Zr 21
  • Rb 3,38
  • Sr 53,3
  • Ba 32
  • Nd 2,62
  • Sm 0,96


Classificação geoquímica dos elementos


A Geoquímica moderna tem como objetivo mostrar onde se encontram os elementos químicos na Terra, e sob quais condições.

Como exemplos, pode-se citar o lantânio e o potássio, que são encontrados juntos; e o telúrio e o tântalo, que se repelem mutuamente.

Alguns, mesmo presentes, estão dispersos no meio, como o rubídio no potássio e o gálio no alumínio.

Háfnio e selênio são elementos que, em geral, não se acumulam; por isso, são tão dispersos na natureza que seu percentual na composição das rochas é ínfimo.

Ao contrário desses, o chumbo e o ferro acumulam-se com facilidade, formando combinações com outros elementos durante o seu deslocamento entre as camadas da Terra.

O cientista e professor Goldschmidt da Universidade de Göttingene foi o primeiro a enaltecer a importância da diferenciação geoquímica dos elementos, no ano de 1929, e os classificou da maneira a seguir:

Siderófilos

Com afinidade pelo ferro; ex.: Cr, V, Co, Ni.

Calcófilos

Com afinidade pelo sulfeto, ex.: Pb, Zn, Cu, Ag, Hg, Se, Fe, S, As.

Litófilos

Com afinidade pelo silicato, ex.: O, Si, Al, Na, K, Ca, Mg.

Atmófilos

Com afinidade pela atmosfera, ex.: O, C, N.

Alguns elementos mostram afinidade por mais de um grupo, pois a distribuição de qualquer elemento depende, em certo grau, da temperatura, da pressão e do ambiente químico, como um todo.


Constituição da Terra


A Terra é constituída por diversas camadas concêntricas de constituição química diferentes e, em estado físico distinto ao redor do núcleo, cada uma dessas camadas tem uma condutividade diferente. Como as velocidades das ondas sísmicas dependem das propriedades e das densidades dos materiais através dos quais passam as ondas, as mudanças de velocidade a diferentes profundidades são atribuídas a diferentes composições e densidades e, talvez, a diferentes estados, sobretudo no núcleo

Os geofísicos reconheceram duas descontinuidades dividindo a Terra em três partes:


Crosta: desde a superfície em direção ao centro, até a primeira descontinuidade (Mohorovicic, 30 -50 km). A crosta é dividida em crosta continental (mais espessa e menos densa) e crosta oceânica (menos espessa e mais densa);


Manto: desde a base da crosta até a segunda descontinuidade (Wiechert-Gutemberg, 2.900 km);


Núcleo: desde a descontinuidade do manto até o centro da Terra.


crosta continental é de composição granítica ou granodiorítica e a crosta oceânica é de composição basáltica, correspondendo ao SIAL (material rico em Si e Al) e ao SIMA (rico em Si e Mg), respectivamente (Tabela I.3).


manto é formado por material silicatado de olivina e piroxênio ou seus equivalentes de pressão e temperaturas altas. O núcleo ou siderosfera é constituído por ligas de ferro-níquel, possivelmente a parte exterior é líquida e a parte inferior é sólida. Para completar, deve-se adicionar a crosta, manto e núcleo, mais três zonas: a atmosfera, hidrosfera e biosfera. A atmosfera é o envoltório gasoso. A hidrosfera a camada descontínua de água, salgada ou doce (oceanos, lagos e rios). A biosfera é a totalidade da matéria orgânica distribuída através da hidrosfera, atmosfera e superfície da crosta.

Embora importantes do ponto de vista geoquímico, a hidrosfera, biosfera e atmosfera contribuem com menos de 0,03% da massa total da Terra, a crosta 0,4%, o manto 67% e o núcleo 32%.

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