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GEOLOGIA BÁSICA E PEDOLOGIA PROF.A DRA. FLÁVIA CARVALHO SILVA Reitor: Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira Pró-reitor: Prof. Me. Ney Stival Diretor de Ensino a Distância: Prof. Me. Fábio Oliveira Vaz PRODUÇÃO DE MATERIAIS Diagramação: Alan Michel Bariani Thiago Bruno Peraro Revisão Textual: Gabriela de Castro Pereira Letícia Toniete Izeppe Bisconcim Mariana Tait Romancini Produção Audiovisual: Heber Acuña Berger Leonardo Mateus Gusmão Lopes Márcio Alexandre Júnior Lara Gestão da Produção: Kamila Ayumi Costa Yoshimura Fotos: Shutterstock © Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo (a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá. Primeiramente, deixo uma frase de Só- crates para reflexão: “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida.” Cada um de nós tem uma grande res- ponsabilidade sobre as escolhas que fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica e profissional, refletindo diretamente em nossa vida pessoal e em nossas relações com a socie- dade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente e busca por tecnologia, informação e conheci- mento advindos de profissionais que possuam novas habilidades para liderança e sobrevivên- cia no mercado de trabalho. De fato, a tecnologia e a comunicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e nos proporcionando momentos inesquecíveis. Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a Distância, a proporcionar um ensino de quali- dade, capaz de formar cidadãos integrantes de uma sociedade justa, preparados para o mer- cado de trabalho, como planejadores e líderes atuantes. Que esta nova caminhada lhes traga muita experiência, conhecimento e sucesso. Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira REITOR 33WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 01 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 4 1 - HISTÓRICO DA GEOLOGIA ................................................................................................................................... 5 1.1 - ORIGEM E ESTRUTURA DA TERRA .................................................................................................................. 6 1.2 - TEMPO GEOLÓGICO .......................................................................................................................................... 7 2 - ESTRUTURA DA TERRA ..................................................................................................................................... 10 2.1 - FORMAÇÃO DO RELEVO .................................................................................................................................. 12 2.2 - PROCESSOS GEOLÓGICOS OU DINÂMICA DA TERRA ............................................................................... 12 GEOLOGIA BÁSICA PROF.A DRA. FLÁVIA CARVALHO SILVA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: GEOLOGIA BÁSICA E PEDOLOGIA 4WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Geologia vem do grego Geo = Terra; logos = ciência, ou seja, é a ciência da Terra. De acordo com o Popp (2017) a Geociência, ou Ciência da Terra, inclui todos os estudos científicos dedicados a entender e explicar os processos geológicos inter-relacionados de nosso planeta. A Geologia é uma dessas ciências da Terra que se ocupa do estudo da composição, das propriedades físicas, forças, estrutura geral e história. O estudo não inclui apenas as estruturas rochosas e os minerais, mas sim todas as esferas de influências que envolvem o planeta Terra, denominadas atmosfera, biosfera, hidrosfera e própria geosfera. Essas esferas constituem, na verdade, um sistema único e inseparável, pois resultam da ação combinada da energia do Sol e do calor, da radiação e das forças que emanam do interior da Terra. A Geociências, por sua vez, requer o conhecimento de inúmeras disciplinas de caráter científico que auxiliam na formulação e na explicação dos complexos processos geológicos que atuaram e continuam atuando na natureza. É também uma ciência histórica que reconstitui, através de evidências, a origem e a evolução da Terra, desde que se individualizou como um planeta do Sistema Solar, há 4,5 bilhões de anos. A compreensão desse sistema como um todo é fundamental na formulação e na aplicação de conceitos utilizados nas mais diferentes áreas de atuação profissional, uma vez que a Geologia se caracteriza por sua natureza investigativa. Nesse sentido, a Geologia Geral destina- se a estudantes das áreas de Geologia, Geografia, Biologia, Química e algumas modalidades de Engenharia (Civil, Agronômica, de Minas e Energia, entre outras), bem como de cursos técnicos na área de Geociências. Entender a origem, a história e os processos que mantêm o equilíbrio natural da Terra é saber utilizar com sustentabilidade os recursos naturais de que dispomos e os que poderemos acrescentar para o bem-estar de todos. 5WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - HISTÓRICO DA GEOLOGIA Antigamente, não havia interesse nos estudos geológicos, provavelmente, devido à crença em testamentos bíblicos de que a terra não ultrapassava de poucos milhares de anos. Segundo essas ideias, as rochas sedimentares tiveram origem na ação do dilúvio bíblico, e os fósseis eram interpretados como uma evidência de seres de invenções diabólicas afogados pelo dilúvio. Até meados do século XVIII persistiu um “obscurantismo” com relação ao interesse pelos fenômenos geológicos naturais. É provável que esse desinteresse tenha sido influenciado pelas ideias dominantes na época, provenientes de uma observância do livro do Gênesis, que considerava que todo o tempo geológico não ultrapassava alguns poucos milhares de anos. Segundo tais ideias, as rochas sedimentares tiveram origem na ação do dilúvio bíblico, e os fósseis eram interpretados como uma evidência de seres de invenções diabólicas afogados pelo dilúvio. (POPP, 2017, p. 02). O interesse era somente pela exploração de minerais, os quais poderiam ser retirados da terra. Houve muitas controvérsias entre pesquisadores no decorrer do tempo. Até que William Smith (1769-1839), modesto engenheiro inglês, trabalhando com movimentação de terras, escavações de canais e construção de estradas, descobriu que, entre diversas formações já conhecidas, à primeira vista muitas eram semelhantes, porém tinham uma característica que as diferenciava: os fósseis que continham não eram os mesmos. Descobriu, então, que os sedimentos de cada época tinham seus fósseis específicos. Smith divulga, nessa ocasião, o primeiro mapa geológico, com divisões estratigráficas baseadas nos fósseis. Posteriormente a isso, outras investigações científicas realizadas na Europa por Cuvier e Lamark deram origem a publicação da obra Princípios de Geologia, de Charles Lyell. Em sua obra, Lyell expôs com clareza os conhecimentos científicos da época com apoio na doutrina de que o presente é a chave do passado. As unidades geológicas foram dispostas em ordem cronológica por “grupos”, e estes foram subdivididos em “períodos”. No Brasil, Popp (2017) afirmou que o primeiro trabalho científico realizado (publicado em 1792) foi da autoria de José Bonifácio de Andrada e Silva e seu irmão, Martim Francisco Ribeiro de Andrada, sobre os diamantes, no Brasil. José Bonifácio devotou-se à mineralogia brasileira e, na Alemanha, assistiu a aulas proferidas por Werner, chegando a lecionar na Universidade de Coimbra. Em 1833, o alemão Wilhelm L. von Eschwege, engenheiro de minas, publica Pluto Brasiliensis, reeditado posteriormente, sobre geologia e mineralogia brasileiras. Von Martius publica, em 1854, um mapa geológico da América do Sul. As primeiras pesquisas no campo daPaleontologia foram realizadas pelo dinamarquês Peter Wilhelm Lund, descrevendo as ossadas de vertebrados pleistocênicos encontradas nas cavernas de Minas Gerais. Em seguida, Agassiz estuda peixes fósseis do Ceará enviados por Gardner, botânico inglês que visitara o Brasil. (POPP, 2017, p. 02). De acordo com esse autor em 1875, foi organizada a primeira Comissão Geológica do Império do Brasil, objetivando o estudo da estrutura geológica, da Paleontologia e das minas do Império, cuja direção coube ao geólogo canadense Charles Frederick Hartt, que já vinha trabalhando no Brasil desde 1865, sendo que em 1870 foi publicado a obra Geology and Physical Geography of Brazil. 6WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Por fim, em 1876, na cidade de Ouro Preto, deu-se iniciada a formação de geólogos que viriam a trazer grande impulso à pesquisa e ao ensino de Geologia no País e hoje, com auxílio dessas pesquisas desenvolvidas e informações geradas, é possível relacionar a composição litológica do Brasil com as eras geológicas na sua formação (Figura 1). Figura 1 - Mapa geológico do Brasil. Fonte: IBGE (1990). 1.1 - Origem e estrutura da Terra No intuito de conhecer e desvendar os ‘mistérios’ da origem do universo, diversas teorias desenvolvidas por teólogos, filósofos, pesquisadores e cientistas têm sido feitas ao longo dos anos. Entretanto a teoria mais aceitável entre os cientistas é que a Terra se formou a partir do Big Bang, que foi uma grande explosão de energia. Essa teoria sugere que o início da formação do planeta Terra teria ocorrido logo após o início da formação do Sistema Solar. A data provável desse início é de cerca de 5 bilhões de anos atrás. Existem suposições de que o Sistema Solar tenha se formado a partir da agregação de poeira cósmica, aquecendo-se pela liberação de energia proveniente dos impactos causados pelo choque dos materiais em fusão. A Terra era uma bola incandescente que foi se resfriando com o passar do tempo (SILVA,2013). 7WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Durante o processo de fusão dos materiais que formaram a Terra, os elementos mais densos e pesados (sobretudo o ferro e o níquel) deslocaram-se para as camadas mais profundas, enquanto os mais leves e menos densos ficaram próximos à superfície. (SILVA, 2013, p. 95). Durante o processo de resfriamento da Terra houve a liberação de gases e vapores, os quais originaram uma camada de ar envolvendo o planeta, chamada de atmosfera. Os gases contidos na atmosfera foram se modificando com o tempo, por isso é importante lembrar que na origem do planeta, havia a presença de metano, amônia, nitritos, vapores de água e dióxido de carbono, enquanto atualmente o oxigênio e o nitrogênio são predominantes, representando quase a totalidade dos gases presentes na atmosfera. Os pesquisadores supõem que, por volta dos 4,6 bilhões de anos atrás, a Terra estava nesse processo de resfriamento, ocasionando um extenso período de chuvas, causadas pela condensação do vapor de água que havia na atmosfera (LUCCI, 2012). Esta chuva acumulou-se nas partes mais baixas da superfície terrestre, formando o que conhecemos por oceanos, assim formou-se a hidrosfera, que consiste em todas as águas existentes na superfície da Terra. Longo período depois do surgimento da Terra, estima-se que cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, surgiram os primeiros sinais de vida no planeta Terra, as quais se constituíam enquanto vida vegetal e animal nos oceanos. O conjunto de toda vida existente na Terra é chamado de biosfera. Em todo o processo de formação da Terra, houve um inter-relacionamento entre as ‘esferas’. Isso determina um equilíbrio no planeta: se ocorre alguma alteração em uma das ‘esferas’, as outras também podem ser afetadas. (LUCCI, 2012, p. 85). Contudo, podemos afirmar que o equilíbrio entre as esferas apresentadas (atmosfera, hidrosfera e biosfera) é imprescindível para que a vida na Terra seja possível. 1.2 - Tempo geológico Para compreender a formação do planeta, temos que ter duas dimensões: de espaço e tempo, simultaneamente. O fator tempo ou tempo geológico, é central para a geologia e conhecê-lo é importante para entender os processos que acontecem na Terra, pois ele propicia a compreensão das transformações do planeta de modo lento, uma vez que permite visualizar processos da Terra que se desenvolvem numa multiplicidade de diferentes durações de tempo (NUNES; NÓBREGA JÚNIOR, 2012). As rochas expostas à superfície são os registros visíveis dos processos geológicos passados. Das relações de tempo e espaço reveladas pelas rochas, os geólogos construíram a escala de tempo geológico (Figura 2), que é usada para ordenar os eventos geológicos da história da Terra, ou seja, é uma ‘linha do tempo’ que se baseia nos grandes eventos geológicos da história do planeta nosso planeta, desde o início até o presente. Ela é dividida, basicamente, em: éons, eras, períodos, épocas e idades. As maiores divisões são os Éons, que são divididos em: Arcaico (Arqueano + Hadeano), Proterozoico, Fanerozoico (este apresenta-se em três eras- paleozoico, mesozoico e cenozoico), O Éon Arcaico, durou da origem da Terra (4.560 milhões de anos = Ma) até 2.500 Ma. É um período de resfriamento da Terra e consolidação dos núcleos continentais, praticamente sem registros de vida. O Éon Proterozoico durou de 2.500 à 545 milhões de anos, e é caracterizado pelo crescimento dos continentes, com a evolução de vastas plataformas continentais em torno dos núcleos arqueanos estáveis, com alguns registros localizados de vida. 8WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA O Éon Fanerozoico dura de 545 milhões de anos até os dias de hoje, e é caracterizado pela diversificação da vida. É justamente essa diversificação da vida que nos permite subdividir esse éon com base em marcadores bioestratigráficos. Já no caso caso dos éons Arqueano e Proterozoico, os registros de vida são escassos e pouco significativos, e as subdivisões são definidas por eventos geológicos representativos, tais como orogenias, eventos magmáticos, etc. Figura 2 - Escala geológica da história da Terra. Fonte: Sobre Geologia (2018). Conhecendo as eras geológicas, para exemplificar, mostramos, na Figura 3, o mapa das eras geológicas do Brasil, que foi feito segundo os tipos de rochas encontrados pelos pesquisadores em cada região brasileira. 9WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 3 - Mapa das eras geológicas no Brasil. Fonte: Sigep (2018). Tempo histórico x tempo geológico O primeiro compreende a estrutura, conjuntura e os acontecimentos que contri- buem para sua formação, o segundo é a escala de tempo que representa a linha do tempo desde o presente até o início da formação da Terra, com base nos gran- des acontecimentos geológicos da história do planeta. Curiosidade: se transformássemos os aproximados 4,6 mil milhões de anos da História da Terra em um ano apenas, verificaríamos que o período Fanerozóico só teria começado em meados de novembro, e o ser humano só teria aparecido nos últimos segundos do último dia de dezembro. 10WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A temperatura também é um fator importante nos processos de formação que envolvem e acontecem na Terra. É relevante saber que a temperatura aumenta com a profundidade e que o Grau Geotérmico (a profundidade em metros, necessária para aumentar a temperatura em 1ºC) é variável de região para região, sendo que o valor de 30 m é tomado como valor médio mundial 2 - ESTRUTURA DA TERRA A Terra tem forma quase esférica, sendo na verdade um elipsóide de revolução (mais achatada nos polos). O seu raio médio é de 6370 km. O relevo da superfície terrestre mostraum desnível máximo da ordem de 20 km (maior altitude: Monte Everest - 8850 m, e maior depressão: fossa das Filipinas - 11510 m). Considerando-se que os continentes têm uma altitude média de 800 m e os mares uma profundidade média de 3800 m, o desnível médio na crosta terrestre é de apenas 4,6 km, o que é insignificante em termos do raio terrestre (TEIXEIRA et al., 2000). A densidade média do nosso planeta é de 5.53, sendo que as rochas que ocorrem com maior frequência, próximo à sua superfície apresentam densidades em torno de 2.7, o que indica que a sua densidade varia em profundidade. Isso mostra que a composição química do globo terrestre não é homogênea, concentrando-se os elementos mais pesados no seu interior. Os elementos mais abundantes no globo terrestre são (% em peso): Fe - 36.9; 0 - 29.3; Si - 14.9; Mg - 6.7; Al - 3.0; Ca - 3.0; Ni - 2.9. As camadas do globo terrestre são denominadas crosta, manto e núcleo (Figura 4). Núcleo é a porção mais interna do globo terrestre, sendo composto por uma parte interna sólida e uma parte externa líquida. A sua densidade inferida é de 10.7, sendo composto de Fe (90.5%), Ni (8.5%) e Co (0.6%), sendo denominada de NIFE. Manto é a mais espessa das zonas internas do planeta, sendo provavelmente constituído de silicatos magnesianos ou sulfetos e óxidos e apresenta densidade média de 4.5. Crosta é a zona mais externa do globo, apresentando uma espessura média de 35 km e apresenta três camadas denominadas de crosta superior, oceânica e inferior. A sua densidade média é 2.76 e sua composição química básica é (% em peso): O - 45.2; Si - 27.2; Al - 8.0; Fe - 5.8; Ca - 5.1; Mg - 2.8; Na - 2.3; K - 1.7. Figura 4 - Estrutura Geológica da Terra. Fonte: Sopas de Pedras (2017). 11WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Atualmente, essas camadas da estrutura geológica têm sido conhecidas pelos termos litosfera, astenosfera e mesosfera onde a primeira é rígida e consiste da crosta e uma porção do manto superior variando de 50 a 150 km, a segunda é plástica e compreende a parte superior abaixo da litosfera, se situando entre 50 e 250 km de profundidade, e a última é rígida (pela maior pressão a despeito da temperatura) e compreende o manto inferior. A crosta terrestre é diferenciada em crosta continental e crosta oceânica (Figura 5). Figura 5 - Diferenciação e espessuras das camadas da Terra. Fonte: Geo-Conceição (2018). A crosta continental é a capa superior do planeta, coincidindo com os continentes e é constituída principalmente por granodioritos, rochas ricas em Si e Al. A crosta oceânica é a parte da capa superior do planeta presente sob os oceanos, essa é composta essencialmente por gabros e basaltos, rochas ricas em Si, Mg e Fe. Devido a estas diferenças de composição as partes da crosta são também conhecidas como Sial (crosta continental superior) e Sima (crosta oceânica e crosta continental inferior). As características das camadas constituintes da terra são apresentadas na Tabela 1. 12WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Tabela 1 - Profundidade, denominação, constituição litológica, densidade e temperatura das camadas da terra. 2.1 - Formação do Relevo O relevo consiste nas formas das superfícies do planeta, ou seja, é o conjunto das formas da crosta terrestre, e suas diferentes formas são influenciadas por agentes internos e externos que se manifestam na natureza e constituem os processos geológicos para sua formação. 2.2 - Processos geológicos ou dinâmica da Terra Ao observarmos a Terra, no nosso cotidiano, somos induzidos a pensar que a Terra é um sistema estático, exceto quando ocorrem alguns eventos catastróficos, como terremotos e deslizamentos de encostas, por exemplo. Mas a Terra é bastante dinâmica e a observação desse dinamismo não está ao alcance da percepção humana, pois sua escala tanto espacial, quanto temporal, está além da nossa capacidade perceptiva. No entanto, ao longo dos anos, pesquisadores vêm aplicando e aperfeiçoando métodos científicos na descoberta dessa dinâmica, acumulando informações e teorias que permitem hoje criar modelos que explicam fatos observados, e auxiliam a predizer acontecimentos futuros. Os processos geológicos ou dinâmica da terra é o conjunto de ações que promovem modificações da crosta terrestre, seja em sua forma, estrutura ou composição. A energia necessária a tais ações provém do sol ou do interior da Terra. Os processos geológicos (ou dinâmica da terra) são divididos em processos endógenos (dinâmica interna) e processos exógenos (dinâmica externa). 13WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Alfred Wegener, em seu livro “A origem dos Continentes e dos Oceanos” propôs pela primeira vez que os continentes se moviam, numa ideia que ficou conhecida como “Deriva Continental”. Sua teoria propunha a existência de uma única massa continental (um supercontinente) denominado por ele “Pangea” (do grego “toda terra”). Este autor retratou, em suas obras, mapas que mostram o rompimento deste supercontinente que começou a se dividir há 200 milhões de anos, até a configuração dos seis continentes, como vemos hoje. Nessa trajetória de pesquisas e descobertas, novos métodos de estudo de como as forças internas e externas moldam a Terra, têm gerado abundantes novas informações e excitantes questões. Nas três últimas décadas do século XX, geólogos desenvolveram uma nova teoria unificadora que relaciona os processos dinâmicos da Terra aos movimentos de grandes placas que constituem a capa externa do planeta, teoria esta chamada de Tectônica de Placas. Com o aperfeiçoamento dos métodos radiométricos, ao final dos anos 60, pôde- se constatar que o fundo oceânico é tanto mais velho quanto mais afastado estiver da cadeia meso-oceânica, confirmando dessa forma a ideia da Expansão do Assoalho Oceânico. Estas observações e as teorias a elas associadas, da Deriva Continental (baseada em evidências estruturais e paleontológicas similares em locais distantes) e da Expansão do Assoalho Oceânico, forneceram a base para a elaboração da Teoria da Tectônica de Placas. Esta teoria oferece um modelo abrangente para explicar como a Terra funciona. A Teoria de Placas Tectônicas considera a crosta terrestre fragmentada como um grande quebra-cabeça, sendo composta por vários pedaços ou fragmentos, que se encontram em movimento (Figura 6). Estes fragmentos são denominados de Placas Tectônicas. Atualmente, existem 7 grandes placas e outras tantas menores. Elas se comportam como blocos rígidos que se movem muito lentamente por correntes de convecção existentes na astenosfera. As placas se movimentam de 3 a 11 cm por ano em diferentes direções e apresentam tipos de contatos distintos. Figura 6 - Distribuição das placas tectônicas à superfície da Terra. Fonte: Ineg (2018). 14WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Os contatos entre placas tectônicas são áreas extremamente instáveis da litosfera, onde se concentram episódios vulcânicos e terremotos. As placas tectônicas movem-se devido à ação das conhecidas correntes de convecção, que são os movimentos circulares exercidos pelo magma e que funcionam como uma espécie de “esteira” que, ao girar, provoca o deslocamento dessas placas (Figura 7). Figura 7 - Modelo esquemático da representação dos limites das placas tectônicas. Fonte: Ebah (2018). As placas tectônicas movimentam-se e interagem-se a partir de dois movimentos principais: a orogênese e a epirogênese. A orogênese refere-se a movimentos horizontais realizados pelas placas tectônicas, os quais são responsáveis pela aproximação ou afastamento entre elas. Eles costumam ocorrer em regiões instáveis e geologicamente recentes, provocando a ocorrência de terremotos e vulcanismo, além da formação de cadeiasde montanhas. Já a epirogênese refere-se aos movimentos verticais realizados pelas placas tectônicas, geralmente associados à emigração ou imigração de magma do subsolo, provocando o soerguimento ou a declinação do relevo. Ocorre, geralmente, em zonas continentais, longe das placas tectônicas, regiões estáveis e de formação geológica recente. Esses diferentes tipos de contatos entre placas tectônicas são resultantes de esforços distintos da natureza e são descritos a seguir: - Zonas de subducção: zonas onde uma placa mergulha sob outra, resultando em esforços compressivos, formando assim tanto fossas oceânicas, como a fossa das Filipinas, como cadeias de montanhas, tais como a Cordilheira dos Andes; - Zonas de expansão: zonas onde há formação e expansão da litosfera, caracterizadas por esforços de tensão, formando as cadeias meso-oceânicas, como a cadeia meso-Atlântica, e mesmo em áreas continentais como a área do Golfo da Califórnia; - Zonas de falhas transformantes: zonas onde forças atuando em planos distintos, e em sentidos contrários, causam deslocamento relativo entre os blocos adjacentes. Este é o caso da Falha de Santo André, na costa oeste da América do Norte. 15WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Você já imaginou como as placas tectônicas se movimentam? Sugerimos que assista a esse vídeo e veja que, segundo o narrador “o movimento das placas é comparável ao de blocos de gelo sobre o mar. Porém, as placas, em vez de flutuarem na água, “nadam” sobre rochas derretidas abaixo da crosta terrestre”. Vídeo: Entenda como as placas tectônicas se movimentam Disponível em: http.//www.dw.com/pt-br/entenda-como-as-placas-tect%C3%B- 4nicas-se-movem/av-19527459 Os processos geológicos endógenos ou dinâmica interna da Terra consiste nos processos relacionados às forças e energia provenientes do interior do planeta. Esta energia está relacionada ao calor residual ainda existente no interior do planeta, advindo das altas temperaturas da nebulosa solar, quando o sistema solar estava se formando. Este calor residual é associado ao calor oriundo do decaimento radioativo de elementos no núcleo da Terra. Provavelmente, o fenômeno mais espetacular produzido por este calor seja a movimentação das placas tectônicas na crosta terrestre. Os processos geológicos endógenos são diversos, sendo os mais relevantes: magmatismo, metamorfismo, vulcanismo, plutanismo, terremotos e orogêneses (formação de montanhas). Os processos geológicos não ocorrem isoladamente, eles estão interligados: Os sedimentos (areias, cascalhos, etc.) quando depositados podem se consolidar formando as rochas sedimentares. O metamorfismo acontece quando há um aumento de pressão e temperatura sobre as rochas sedimentares e estas se transformam em rochas metamórficas. Aumentando- se ainda mais a pressão e a temperatura estas rochas podem fundir-se originando um magma, iniciando o magmatismo. Quando esse magma entra em movimento no interior da crosta, ele pode atingir a superfície rapidamente, dando origem às rochas vulcânicas, processo denominado de vulcanismo. Mas, se o magma resfria em profundidade, dá-se origem às rochas plutônicas, esse processo consiste no plutonismo. As rochas existentes podem ainda sofrer perturbações devido a esforços que ocorrem no interior da crosta, podendo assim deformar-se, ocorrendo dobramentos ou “quebrar-se”, surgindo as falhas (falhamentos). Esforços do mesmo tipo, ao provocarem reacomodações de partes da crosta terrestre, produzem vibrações que se propagam em forma de ondas, o que conhecemos por terremotos. A orogênese é responsável pela formação de montanhas. Várias são as causas que levam à formação de montanhas, entre elas a erosão, falhas, etc., mas as grandes cadeias têm sua gênese associadas aos geossinclinais. Geossinclinais são locais de intensa sedimentação, que associada ao magmatismo, provocam sua subsidência com posterior arqueamento e soerguimento. O levantamento das cadeias de montanhas, após o entulhamento dos geossinclinais, parece estar ligado a movimentos tectônicos (esforços provenientes do interior da Terra). Já os processos geológicos exógenos ou dinâmica externa, são processos impulsionados pela energia proveniente do exterior da Terra, consistindo basicamente da energia solar que atua direta ou indiretamente sobre a superfície da Terra. São processos geológicos exógenos: o intemperismo, a erosão/transporte, a deposição (sedimentação) e a diagênese (consolidação). Os processos de desagregação e decomposição de rochas por ação da água, vento, gelo e organismos constituem o intemperismo. 16WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A água é o elemento mais importante, pois atua tanto na superfície como na subsuperfície, tendo ação intempérica (é o principal agente de intemperismo químico) e transportadora. Ao percolar, a água transporta solutos (lixiviação) para o lençol freático; estes solutos ao atingir o mar ou outro ambiente de sedimentação, podem se precipitar e formar rochas sedimentares químicas. Ao escoar pela superfície, a água transporta sedimentos (erosão), depositando-os com a diminuição de sua energia (sedimentação), formando depósitos que originarão solos ou rochas sedimentares clásticas. Os mecanismos que levam à solidificação são conhecidos em conjunto como diagênese. O vento e o gelo são agentes intempéricos e transportadores. O intemperismo se dá pela ação abrasiva de partículas por eles transportadas. Os organismos atuam amplamente sobre a crosta terrestre desde o microorganismo que se fixa na rocha até o homem que a fragmenta para comercializá-la. As duas fontes de energia principais envolvidas nos processos geológicos são independentes entre si, apresentando, entretanto, efeitos recíprocos. Por exemplo, a formação de montanhas em uma determinada área é independente dos processos exógenos que estejam porventura ocorrendo, no entanto, ela vai gerar uma nova condição de atuação da erosão sobre as montanhas surgidas, o que é um processo exógeno. As forças exógenas tendem a destruir a superfície dos continentes, transportando os materiais que vão se depositando. Por este processo, a tendência é o aplainamento total da superfície terrestre. No entanto, embora estes processos ocorram desde o início da existência da Terra, o aplainamento jamais se completou. Isto se deve às forças endógenas que agem, em parte, em sentido contrário ao da erosão. A matéria proveniente do interior da Terra é continuamente impulsionada rumo à superfície, formando novas rochas, acentuando as diferenças do relevo e evitando que seja atingido o aplainamento, o equilíbrio da superfície. Contudo, em função de suas características e dos processos geológicos que estiveram envolvidos em sua formação podemos agora, compreender melhor o relevo e também a sua classificação, que consiste em quatro tipos (Figura 8): Figura 8 - Formas diferentes de relevo. Fonte: Cristianemattar (2018). 17WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA - Montanhas: é a parte da superfície que apresenta as maiores altitudes e as mais intensas declividades. Existem diferentes processos responsáveis pela formação das montanhas. Por isso, há quatro tipos diferentes, classificados conforme a sua gênese: as vulcânicas, formadas pela ação e composição dos vulcões; as dobradas (mais comuns), sendo formadas pela constituição dos dobramentos terrestres resultantes do tectonismo; as erodidas, formadas a partir da erosão de suas áreas de entorno durante um lento processo de desgaste da superfície; e as falhadas, aquelas que surgem a partir dos falhamentos dos blocos rochosos. - Planaltos: são áreas com uma relativa altitude e uma superfície mais ou menos plana, com limites bem nítidos, estes geralmente constituídos por escarpas ou serras. Os planaltos, por serem geralmentemais altos dos que as planícies, apresentam o predomínio de processos erosivos. Isso quer dizer que o desgaste do solo é maior do que o acúmulo de sedimentos, que costuma deslocar-se para áreas mais baixas. Quase sempre os planaltos estão cercados por depressões relativas, tal como costuma ocorrer no território brasileiro. Existem três tipos de planaltos: aqueles formados por rochas de origem vulcânica, os basálticos; aqueles constituídos por rochas metamórficas e magmáticas intrusivas, os cristalinos; e aqueles formados por rochas do tipo sedimentar, os sedimentares. - Planícies: são áreas com uma paisagem menos acidentada, que, por possuírem altitudes menores em relação aos planaltos e montanhas, recebem uma grande quantidade de sedimentos dos mesmos. As planícies são provenientes do desgaste de outras formas de relevo. Geralmente, esse tipo de relevo aparece nas regiões litorâneas, embora nem toda área de litoral constitua uma planície, e podem ser também fluviais, ou seja, próximas a leitos de rios. Uma planície fluvial muito conhecida no Brasil e no mundo é a do Rio Amazonas, que, por ser quase que totalmente plana, possui um baixo potencial hidroelétrico, uma vez que a declividade e a velocidade da água são baixas. - Depressões: são regiões que apresentam, no geral, pequenas altitudes e que são mais baixas do que o nível do mar ou a região em seu entorno. Possuem uma superfície plana ou côncava geralmente, uma vez que passaram por um longo período de erosão e que agora se caracterizam pela predominância do acúmulo de sedimentos provenientes das regiões circundantes. Existem dois tipos de depressões: as absolutas, que são aquelas que se encontram abaixo do nível do mar, a exemplo da região do Mar Morto, a maior depressão absoluta do mundo; e as relativas, aquelas que são mais baixas do que o relevo ao seu redor. Há também outros tipos de relevo, são eles (Figura 9): a) Chapadas: forma de relevo mais elevadas em relação às áreas adjacentes. Ex: Chapada diamantina; b) Cuestas: relevo assimétrico inclinado, apresentando um declive suave de um lado e um corte abrupto do outro; c) Mares de morros: em formato de meia laranja, esse tipo é resultado do processo de erosão pluvial em terrenos cristalinos; d) Relevo cárstico: são as grutas e cavernas. 18WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 9 - Outros tipos de relevo. Fonte: Cristianemattar (2018). Legenda da Figura 9: a) chapadas; b) cuestas; c) mares de morros; d) relevo cárstico. Um processo endógeno que pode influenciar diretamente na formação do relevo, como já sabemos, é a orogênese (movimento horizontal das placas tectônicas). Para exemplificar esse fenômeno, mostramos a Figura 10, na qual contém uma representação esquemática de três acontecimentos: 1- Colisão da placa oceânica x continente: Cinturão Magmático que forma montanhas no continente; 2- Colisão entre 2 placas oceânicas: cadeias de ilhas vulcânicas (Arcos de Ilhas Oceânicas; 3- Colisão entre 2 placas continentais: Grande espessamento da crosta, com grandes dobramentos e falhamentos. 19WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 10 - Movimento horizontal das placas tectônicas. Fonte: Cristianemattar (2018). Coleção Abril. Planeta Terra. São Paulo: Time Life/Abril Livros, 1996. esta é uma coleção que mostra todas as características físicas da Terra, como as rochas, rios, solos, vegetação, relevos e o clima. Documentário: A origem do Planeta Terra. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=k3jXLTTMPrs 2020WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 02 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................21 1 - MINERALOGIA .................................................................................................................................................... 22 1.1 - PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS .................................................................................................... 23 1.2 - CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS MINERAIS ................................................................................................ 24 1.3 - POLIMORFISMO E ISOMORFISMO DOS MINERAIS ................................................................................... 25 2 - ROCHAS ÍGNEAS, SEDIMENTARES E METAMÓRFICAS ................................................................................ 27 2.1 - ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS .............................................................................................................. 27 2.1.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS ..................................................................................................... 29 2.2 - ROCHAS SEDIMENTARES .............................................................................................................................. 32 2.2.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES ..................................................................................... 33 2.3 - ROCHAS METAMÓRFICAS ............................................................................................................................ 34 2.3.1 - PERTURBAÇÕES NAS ROCHAS .................................................................................................................. 35 2.3.2 - CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS .................................................... 35 PETROLOGIA PROF.A DRA. FLÁVIA CARVALHO SILVA ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: GEOLOGIA BÁSICA E PEDOLOGIA 21WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO A petrologia é o ramo da geologia que estuda as rochas e os minerais, ou seja, a origem, ocorrência, estrutura e história dos mesmos. Com base nas descobertas e avaliações feitas nos materiais (rochas e minerais) encontrados pelos pesquisadores, geólogos, geógrafos, dentre outros, ao longo de anos de estudos (e até hoje), a petrologia foi dividida em três campos de estudo: ígnea, sedimentar e metamórfica (CARNEIRO, 2009). A petrologia ígnea abrange estudos relacionados a composição e textura de minerais e rochas ígneas (como o granito e o basalto, que cristalizam a partir de rocha fundida ou magma), a sedimentar envolve a composição e textura de rochas sedimentares (como o calcário e o arenito, compostas por partículas sedimentares cimentadas por uma matriz de material mais fino) e a metamórfica é direcionada ao estudo da composição e textura de rochas metamórficas (como o gnaisse e o xisto, que começaram por ser rochas ígneas ou sedimentares mas que sofreram alterações químicas, mineralógicas ou texturais devido a temperaturas e/ou pressões extremas). Para investigar, estudar e entender a formação das rochas é necessário envolver a mineralogia (principalmente), processos geológicos envolvidos na sua formação, o uso de recursos tecnológicos, como a petrografia microscópica e das análises químicas para descrever a composição e textura das mesmas. Modernamente, são aplicados os princípios de geoquímica e geofísica através do estudo de tendências e ciclos geoquímicos e da utilização de dados termodinâmicos em experiências com o objetivo de melhor compreender as origens das rochas. Portanto, nessa unidade vamos estudar os minerais que compõem as rochas e a formação das mesmas, suas características principais e as similaridades que permite à ciência, agrupá-las em ígneas, sedimentares e metamórficas. 22WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 1 - MINERALOGIA Por definição, um “mineral é uma substância de massa inorgânica natural, geralmente sólida e cristalina, de composição química definida, com um ou vários tipos de cristalização” (TEIXEIRA et al, 2000). Os mineraissão os elementos principais constituintes das rochas e consistem em sólidos homogêneos, que ocorrem naturalmente, geralmente inorgânicos, que apresentam arranjo atômico ordenado e composição química única. Cada espécie mineral se caracteriza por apresentar quantidades definidas e proporcionais de determinados elementos químicos, elementos que, por sua vez, se arranjam no espaço de uma maneira organizada e regular, formando o que chamamos de arranjo cristalino. O arranjo atômico ordenado e a composição química definida conferem a um mineral a sua homogeneidade, ou seja, física e quimicamente ele se constitui em uma única fase, possuindo um conjunto diagnóstico de propriedades físicas e químicas que permitem sua classificação. A forma, a clivagem e a absorção seletiva da luz, entre outras, são as propriedades físicas dos minerais e refletem a sua estrutura interna regular, enquanto a dissolução em ácidos reflete a composição química dos minerais. A maioria dos minerais podem ser identificadas macroscopicamente através de seus atributos como: brilho, dureza, clivagem, fratura, entre outros (CARNEIRO et al, 2009). É importante saber que há substâncias inorgânicas que também constituem as rochas, mas não possuem um arranjo ordenado de seus átomos, estes materiais são denominados de mineralóides ou substâncias amorfas. Quando um mineral caracteriza um tipo de rocha, ele é denominado de “mineral essencial”; há ainda os “minerais acessórios” que revelam condições especiais de cristalização, como também os “minerais secundários” que aparecem nas rochas depois de sua formação. Existe ainda uma categoria de minerais indispensáveis para as operações industriais de alguns países, os quais são chamados de “minerais estratégicos” e, geralmente, são recursos explorados em outros países, causando vários tipos de dependências (NUNES e NÓBREGA JÚNIOR, 2012). A Bingham Canyon Mine, em Utah, é a maior mina de ouro ao ar livre escavada pelo homem. O filme sugerido revela os avanços estruturais e nas áreas de explo- são, escavação e transporte que permitiram que tamanha mineração a céu aberto fosse viável. Esta mega cratera tem quatro quilômetros de comprimento e quase 1,6 km de profundidade. Além da Grande Muralha da China, ela é única estrutura feita pelo homem que pode ser vista do espaço. Vídeo: Mina de Ouro Sul africana - Mega Construções Discovery Channel Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5zJ486Yv1Ws&list=PLQAy- 7q8UwZ74hBrUuAAdtMP08p6ERvY1Q 23WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 1.1 - Propriedades físicas dos minerais - Densidade (d): é a relação entre o peso do mineral e o peso de um mesmo volume de água destilada à 4°C. A densidade depende principalmente da composição química do mineral em questão. - Dureza (D): é a resistência que a superfície lisa do mineral oferece ao risco feito com uma ponta aguda. A dureza é uma propriedade física muito útil na identificação de minerais e a sua determinação é feita qualitativamente através de instrumentos simples como um canivete ou usando-se a Escala de Mohs (Figura 11). A Escala de Mohs é uma coleção de dez minerais de referência, comuns, que constituem uma escala numérica arbitrária para a comparação da dureza relativa entre os minerais. Figura 11 - Escala de Mohs. Fonte: Geojiram (2018). - Hábito e agregado: é a configuração externa do mineral (hábito) ou do conjunto de indivíduos da mesma espécie mineral (agregado). A forma (hábito) de um mineral é dada em função de sua estrutura cristalina. Dentre vários tipos de hábito, tem-se: hábito tabular, hábito prismático, lamelar ou placóide, cúbico e escamoso. Esses são os mais comuns, ou seja, de maior ocorrência entre os minerais. Na prática é possível fazer a determinação qualitativa da dureza usando a unha e o prego (ou qualquer ponta de aço), caracterizando assim intervalos de dureza. A lâmina de aço de um canivete e o vidro riscam minerais com dureza até 5. A unha risca minerais de dureza ≤ 2. 24WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - Clivagem: é a propriedade que alguns minerais apresentam de se partir segundo superfícies planas e paralelas, relacionadas à sua estrutura cristalina (normalmente planos de fraqueza na estrutura). Pode ocorrer segundo uma ou várias direções e gerar superfícies de qualidade variável (mais, ou menos lisas) como por exemplos, a clivagem excelente em uma direção da muscovita (mica branca), a clivagem perfeita em três direções não ortogonais da calcita, a clivagem boa em duas direções e má em uma direção dos feldspatos. - Fraturas: denominação dada à maneira irregular de um mineral se quebrar. Alguns minerais têm fraturas muito características, como é o caso da fratura conchoidal do quartzo. - Cor: Esta propriedade está relacionada à absorção e/ou reflexão da luz pelos minerais. A cor resulta da absorção seletiva de comprimentos de onda da luz branca pelos minerais. Normalmente a cor é variável para uma mesma espécie mineral, sendo, entretanto, uniforme e diagnóstica para alguns minerais. A cor variável, em alguns casos, dá origem a variedades do mineral, tais como as variedades azul (safira) e vermelha (rubi) do coríndon. - Brilho: é determinado de forma descritiva, caracterizando-se dois grupos principais: os minerais que apresentam brilho de metal (brilho metálico), e aqueles que não o apresentam (brilho não metálico). Neste segundo grupo, que engloba a maior parte dos minerais, o brilho é descrito por analogia a substâncias comuns: vítreo (do vidro), adamantino (do diamante), resinoso, sedoso, gorduroso ou graxo, nacarado (da pérola), ceroso, terroso, etc. - Traço: é a cor do mineral reduzido a pó. É muito característico em algumas espécies minerais, como é o caso dos óxidos hematita (avermelhado), goethita (amarelado) e magnetita (preto). O traço é determinado utilizando-se a parte fosca de uma placa de porcelana branca, sobre a qual fricciona-se o mineral e observa-se a cor do pó (o traço). Considerando-se que a porcelana tem dureza 6, não se determinam os traços de minerais com dureza ≥ 6. 1.2 - Classificação química dos minerais Os minerais de acordo com a composição química são subdivididos em classes químicas caracterizadas pela presença de um determinado elemento ou grupo iônico em particular Essas classes químicas de minerais estão descritas a seguir: - Elementos nativos: minerais onde os elementos ocorrem sob forma não combinada. São elementos nativos, dentre outros, ouro (Au), diamante (C), grafita (C) e enxofre (S). - Sulfetos: minerais que resultam da combinação de elementos metálicos com o enxofre. Ex.: galena (PbS), pirita (FeS2). - Óxidos: minerais que contém um ou mais elementos metálicos em combinação com o oxigênio. - Hidróxidos: são aqueles óxidos que contém água ou hidroxila (OH) em sua composição. Ex.: hematita, pirolusita, magnetita, cassiterita, goethita, gibbsita. 25WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - Carbonatos: minerais cujas fórmulas incluem o grupo iônico CO3 (carbonato). Ex.: calcita, dolomita, magnesita. - Fosfatos: minerais cujas fórmulas contém o grupo iônico PO4 (fosfato). Ex.: apatita (Ca5(PO4)4(OH,F,Cl)). - Silicatos: São minerais cuja composição química inclui obrigatoriamente Si e O, em combinação com outros elementos químicos. Esta classe contém cerca de 95% dos minerais petrográficos (formadores de rochas). A estrutura de todos os silicatos consiste de uma unidade fundamental constituída de quatro (4) átomos de oxigênio coordenados por um átomo de silício, resultando em uma configuração tetraédrica (“tetraedro de sílica”). 1.3 - Polimorfismo e isomorfismo dos minerais Existem também os minerais amorfos, os quais se caracterizam pela ausência de formas geométricas regulares, uma vez que não há neles uma estrutura molecular quedê aparecimento de faces planas como nos minerais cristalizados. As substâncias amorfas, também chamadas de mineraloides, são representadas pelo vidro vulcânico, o carvão ou outros compostos de origem orgânica. Esse tipo de mineral pode ser polimorfo ou isomorfo. Os minerais polimorfos são aqueles que têm essencialmente a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes, o que se reflete nas suas propriedades físicas distintas. Por exemplo, grafita e diamante são polimorfos de carbono (C). Os minerais isomorfos são aqueles que possuem estrutura cristalina semelhante, mas composição química diferente ou variável dentro de determinados limites. O isomorfismo tem como causa principal a substituição isomórfica, ou seja, a substituição de átomos ou íons na estrutura cristalina do mineral. Este é um fenômeno que ocorre em muitos minerais, principalmente naqueles que formam as séries isomórficas ou séries de soluções sólidas como a série das olivinas, dos plagioclásios cálcio-sódicos, etc. • Minerais petrográficos: Atualmente, são conhecidos pela ciência cerca de 2000 espécies diferentes de minerais, entretanto, apenas algumas dezenas contribuem efetivamente na formação das rochas Esses minerais considerados ‘formadores das rochas’ são denominados minerais petrográfico, por exemplo, a hematita e a calcita. Toda rocha apresenta uma associação de minerais diagnóstica. Ao notar a pre- sença de quartzo em uma rocha, podemos inferir que os minerais escuros que o acompanham são provavelmente hornblenda e/ou biotita. Para distinguir entre hornblenda (anfibólio) e biotita, a observação é feita, principalmente, pela forma e dureza desse mineral. A biotita apresenta forma laminar, ou seja, contém lâminas que podem ser facilmente destacadas e/ou riscada com a ponta de um canivete e a hornblenda não pode, pois tem dureza maior, como apresentado na Escala de Mohr). 26WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Curiosidade: Por sua extensão e, principalmente, devido aos inúmeros ambientes geológicos favoráveis à formação de depósitos minerais, o Brasil dispõe de um vasto potencial de ocorrência desses recursos (Figura 12). Os recursos minerais podem ser classificados tecnicamente como minerais metálicos, não-metálicos e energéticos. Com base na sua presença, podem ser divididos em abundantes, como o ferro; suficientes, como o urânio; e insuficientes, como o cobre. Figura 12 - Mapa de localização dos minerais encontrados no Brasil. Fonte: Coladaweb (2018). 27WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 2 - ROCHAS ÍGNEAS, SEDIMENTARES E METAMÓRFICAS 2.1 - Rochas ígneas ou magmáticas Para a formação das rochas ígneas ou magmáticas há três processos geológicos muito importantes: magmatismo, plutonismo e vulcanismo. O magmatismo consiste no início da formação das rochas ígneas, as quais se formam pela consolidação do magma. O magma consiste de uma fusão predominantemente silicatada, móvel, de alta temperatura, proveniente do interior do globo terrestre. Sua composição é dominada pelos silicatos, por óxidos e por substâncias voláteis (Figura 13). Figura 13 - Composição química do magma. Fonte: Netxplica (2018). A partir da determinação da composição do conjunto das rochas ígneas existentes na porção superficial da crosta terrestre ficou evidenciada a existência de dois grupos composicionais principais indicando a existência de dois tipos fundamentais de magmas: ácidos (graníticos) e básicos (basálticos). Os magmas graníticos são produzidos por fusão de rochas pré-existentes em profundidades que variam de 7 a 15 km. Os magmas básicos se originam na parte superior do manto, em profundidades de 40 a 100 km, por fusão de rochas básicas e ultrabásicas. A temperatura dos magmas varia de 600 a 1200º C, podendo chegar a 1700º C. Os magmas ácidos têm temperaturas médias de 700º C, enquanto os básicos variam de 900 a 1200º C. A viscosidade (resistência ao escoamento) determina a maior ou menor fluidez do magma, sendo função de sua composição, temperatura e pressão a que está submetido. O magma ao se resfriar, possibilita a cristalização de diferentes minerais, cujo conjunto constitui a rocha ígnea. 28WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA O conjunto de fenômenos magmáticos que ocorrem em regiões profundas da crosta terrestre é denominado de plutonismo. Os corpos rochosos assim formados são chamados plútons ou plutonitos, ou ainda rochas ígneas intrusivas ou plutônicas. As rochas pré-existentes que envolvem o corpo plutônico são conhecidas por rochas encaixantes. Geralmente as rochas ígneas intrusivas são ácidas (granitos e granodioritos), porque os magmas ácidos apresentam características físicas e químicas que fazem com que estes tenham maiores possibilidades de se cristalizar em profundidade do que à superfície. Devido ao fato de serem resultantes de massas magmáticas que se consolidam no interior da Terra, as rochas ígneas intrusivas apresentam uma grande variabilidade de formas e dimensões, assim como distintas relações com as rochas encaixantes. Em conformidade com as relações com as rochas encaixantes, as intrusivas são divididas em concordantes e discordantes. Corpos intrusivos concordantes são aqueles que concordam, que acompanham a estrutura das rochas encaixantes, adquirindo então uma forma determinada pela disposição destas rochas. As formas concordantes mais comuns são as Soleiras ou sills, os quais são corpos extensos, pouco espessos de forma tabular quando vistos em corte. Estes corpos foram formados a partir de um magma de baixa viscosidade, o qual pode se intrometer entre planos da rocha encaixante. São muito comuns as soleiras de diabásio (rocha básica) nas bacias sedimentares paleozóicas do Brasil (Paraná, Maranhão e Amazonas). Já os corpos intrusivos discordantes são aqueles que cortam, que truncam a estrutura das rochas encaixantes. Estes corpos geralmente obedecem a outros elementos estruturais desenvolvidos nas rochas, tais como diáclases, falhas, fendas ou aberturas produzidas por explosões vulcânicas. As formas discordantes mais comuns são os diques. Diques são corpos magmáticos de forma tabular que preenchem fendas nas rochas pré- existentes. Têm largura e comprimento muito variável, o que significa que pode haver desde “microdiques” até diques com vários metros de largura e quilômetros de extensão. Os diques podem formar conjuntos (sistemas) nos quais se dispõem em direções paralelas ou cruzadas, ou podem ser radiais, orientando-se radialmente a partir de uma região central. Os diques podem também se formar em consequência de esforços de tensão provocados pela ascensão de um corpo magmático, chamados de anelares, ou ainda de fendas produzidas ao redor de um foco vulcânico, quando do abatimento (colapso) do edifício vulcânico. Batólitos são corpos magmáticos de grandes dimensões (área de afloramento superior a 100 km2) que não têm, aparentemente, delimitação em profundidade (Figura 14). O vulcanismo envolve todos os processos que permitem e provocam a ascensão de material magmático do interior para a superfície terrestre. O magma pode extravasar à superfície através de dois tipos de aberturas: fissuras, que são extensas fendas que colocam a câmara magmática (cavidade onde se aloja o magma) em contato com a superfície, ou orifícios. O vulcanismo de fissura atualmente é observado ao longo das cadeias meso-oceânicas. O vulcanismo de orifícios é o tipo mais comum de vulcões atuais, sendo o magma ejetado por uma abertura circular em torno da qual se acumulam os materiais produzidos pela atividade vulcânica, constituindo assim o edifício ou cone vulcânico. O orifício é chamado de cratera, e o canal por onde ascende o magma se denomina conduto ou chaminé vulcânica. Devido a remoção intensa de material subjacente ao cone vulcânicoé comum que ocorra o abatimento (destruição) total ou parcial do foco vulcânico. O conjunto de montanhas com disposição circular que comumente envolvem um foco vulcânico abatido é conhecido como caldeira. Geralmente, os vulcões são encontrados agrupados em zonas, principalmente ao longo de costas oceânicas, destacando-se a costa do oceano Pacífico, formando o chamado círculo do fogo. Tal distribuição de vulcões está estreitamente relacionada com os contatos entre placas tectônicas. No interior dos continentes as atividades vulcânicas são mais raras. Na Figura 14, constam as formas de ocorrência das rochas magmáticas. 29WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 14 - Formas de ocorrência das rochas magmáticas. Fonte: Sobre Geologia (2018). 2.1.1 - Classificação das rochas ígneas Com base nas características do seu processo de formação, existe uma grande variedade de tipos de rochas ígneas. A classificação destas rochas é, então, feita de acordo com diferentes critérios: Profundidade de formação da rocha: O magma, no seu movimento no interior do globo terrestre, pode atingir ou não a superfície e tem-se, desse modo, os seguintes tipos de rochas ígneas: - Magmáticas, oriundas da solidificação do magma à pequenas profundidades. Sendo intermediárias entre as anteriores, apresentam características medianas entre um e outro tipo. Ex.: diabásio, microgranito. - Extrusivas ou vulcânicas: onde a consolidação do magma se deu à superfície. Neste caso o resfriamento do magma é rápido, uma vez que está em contato direto com a atmosfera. Ex.: basalto, riolito. - Intrusivas ou plutônicas: são formadas em grandes profundidades, sendo o resfriamento do magma lento, já que as perdas de calor são menores e mais lentas. Ex.: gabro, granito. Granulometria: Em função do tamanho dos grãos minerais nelas presentes, as rochas ígneas podem ser divididas em: - Faneríticas ou grosseiras, cujos minerais são facilmente perceptíveis a olho nu. Ex.: granito, gabro. 30WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - Médias, cujos minerais são moderadamente visíveis a olho nu. Ex.: microgranito, diabásio. - Afaníticas, ou finas nas quais é impossível a distinção dos minerais, a olho nu. Ex: basalto, riolito. Teor de SiO2: É um critério químico relacionado com a quantidade de sílica total na rocha. Por este critério as rochas ígneas são classificadas em: - Ácidas: SiO2 > 65%. Tais rochas sempre contêm uma proporção expressiva do mineral quartzo, de forma que ele pode ser facilmente identificado na rocha. Ex: granito. - Intermediárias: 54% < SiO2 < 65%. São rochas ricas em silicatos, há, porém, pouco ou nenhum quartzo. Ex: sienito. - Básicas: 45% < SiO2 < 54%; - Ultrabásicas: SiO2 < 45%. São rochas que não contém quartzo. Ex: basalto (básica); peridotito (ultrabásica). A Tabela 2 contém análises químicas de rochas ígneas ácidas, intermediárias, básicas e ultrabásicas. Entre as diferenças de composição ressaltam-se o comportamento da sílica, alumínio, ferro ferroso, magnésio, cálcio, sódio e potássio. Tabela 2 - Composição química das rochas ígneas Fonte: a autora. Cor ou percentagem de silicatos ferromagnesianos: A presença de Fe e Mg na composição dos silicatos faz com que eles tenham colorações escuras. A maior ou menor presença destes silicatos faz com que a rocha seja mais escura ou mais clara. Assim, temos: - Rochas leucocráticas: rochas de cores claras. Ex.: granito, riolito; - Rochas melanocráticas: rochas de cores escuras. Ex.: basalto, gabro; - Rochas mesocráticas: rochas de cores intermediárias. Ex.: sodalita-sienito. Composição Mineralógica: Este é o critério fundamental para a denominação da rocha. Os minerais mais importantes para a classificação são: feldspatos potássicos, plagioclásios (feldspatos cálcico-sódicos), quartzo, biotita, anfibólios (hornblenda, por exemplo), piroxênios, olivinas e os feldspatóides. 31WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA A identificação e denominação da rocha são feitas através da avaliação das proporções médias dos minerais petrográficos contidos na rocha. Isto é normalmente feito com o auxílio de esquemas (quadros, tabelas) de composição mineralógica das principais rochas ígneas. Tais esquemas têm a vantagem adicional de conter e sintetizar os demais critérios de classificação das rochas ígneas. Estrutura: A estrutura refere-se ao arranjo dos minerais na massa da rocha. Estas podem ser divididas em: - Vítrea: rochas apresentam a superfície lisa, homogênea e sem evidências de conter material cristalizado.São oriundas geralmente de matérias de resfriamento rápido, provenientes da atividade vulcânica. - Maciça: é a estrutura produzida quando os minerais contidos na rocha são muito pequenos, não possibilitando sua identificação a olho nú. Essa ocorre tipicamente nas rochas afaníticas. - Granular: as rochas podem apresentar estrutura granular fina, quando os minerais são de tamanho muito pequeno para serem diferenciados individualmente, mas percebidos até mesmo pelo tato. É comum nas rochas que têm cor escura, como o diabásio. E podem apresentar estrutura granular grossa, quando os minerais possuem tamanho maior e podem ser percebidos a olho nú, mas não têm orientação preferencial. - Porfirítica: esse tipo de estrutura apresenta característica diferenciada, onde é determinada pela presença de cristais grandes, bem desenvolvidos e imersos na massa da rocha. - Pegmatítica: nessa estrutura ocorre a predominância de cristais grande (podem ter de um a vários centímetros de comprimento), mas sem orientação. - Vesicular: as rochas apresentam pequenas cavidades vazias (conhecidas por vesículas). - Amigdaloide: estrutura próxima a vesicular, mas cujos ‘vazios’ estão preenchidos por minerais, como quartzo, calcedônias, entre outros. Mirny, a cidade-diamante de “Alrosa” A 850 quilómetros a leste de Moscovo, cerca 50% dos 35 mil habitantes desta “monocidade” trabalham para Alrosa, uma empresa privada que se dedica à ex- tracção de diamantes – não só na Rússia, mas em várias partes do globo. Antes de 1956, neste local remoto da Sibéria nada existia. A descoberta de kimberlito na região – um tipo de rocha vulcânica que pode conter diamante – justificou o início da escavação da que viria a tornar-se a segunda maior cratera do mundo fruto da ação humana, com 1.2 quilómetros de diâmetro e 525 metros de profundidade. A reportagem completa está disponível em: http://p3.publico.pt/cultura/exposicoes/23989/mirny-cidade-quotdiamantequot- -que-brotou-de-uma-cratera-no-solo 32WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 2.2 - Rochas Sedimentares As rochas sedimentares são formadas através da deposição e consolidação de sedimentos (Figura 15). Sedimentos são materiais originados da destruição e alteração de rochas pré- existentes. Figura 15 - Formação das rochas sedimentares. Fonte: Todoestudo.com (2018). Assim, a formação de uma rocha sedimentar decorre de uma sucessão de eventos, que constituem o chamado ciclo sedimentar. As etapas básicas do ciclo sedimentar são: Decomposição de rochas (intemperismo): consiste da transformação das rochas em materiais mais estáveis em condições físico-químicas diferentes daquelas em que elas se originaram. Remoção e transporte dos produtos do intemperismo: é a ação de processos naturais que promovem o transporte dos produtos do intemperismo. O transporte pode se dar por solução, suspensão e tração. Os solutos são transportados em solução, enquanto fragmentos finos são transportados em suspensão, e fragmentos grosseiros são transportados por tração. Denomina- se erosão quando a remoção desses produtos se dá pela superfície do solo e lixiviação quando a remoção se dá em solução, no interior do solo. Osprincipais agentes transportadores são a gravidade, gelo, água e vento. Estes agentes têm importante papel na separação de sedimentos, avaliado pelos parâmetros de competência e poder de seleção. Deposição dos sedimentos: ocorre tanto pela diminuição da energia do agente transportador como pela reação química e consequente precipitação de substâncias dissolvidas. A deposição dos sedimentos ocorre em locais favoráveis, geralmente depressões, como oceanos e lagos, ou planícies de inundação, desertos e pântanos. 33WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Consolidação (endurecimento) dos sedimentos: também conhecido por litificação ou diagênese, consiste dos processos físicos (compactação) e/ou químicos (cimentação) que promovem o endurecimento dos sedimentos depositados, dando origem às rochas sedimentares. 2.2.1 - Classificação das rochas sedimentares As rochas sedimentares, geralmente, apresentam uma estrutura muito característica: a estratificação, isso ocorre por serem formadas por deposição de sedimentos. A estratificação pode ser vista macroscopicamente pela variação de cor e/ou, pela sua granulometria em camadas (estratos) paralelas na rocha, as quais se devem a variações mineralógicas e/ou texturais nos sedimentos durante o ciclo sedimentar. Para identificação das rochas sedimentares, são avaliadas principalmente a textura, a mineralogia e a estrutura. A textura infere quanto ao tamanho dos grãos que compõem a rocha. Nas rochas sedimentares, há, geralmente, uma variação ampla de texturas, portanto, as partículas são classificadas de acordo com a Tabela 3 abaixo: Tabela 3 - Limites das classes granulométricas utilizadas para rochas sedimentares Fonte: a autora. Em função das características do ciclo sedimentar são reconhecidos dois grandes grupos de sedimentos: os detríticos (fragmentos) e os químicos (solutos), que dão origem a dois grupos principais de rochas sedimentares: - Rochas sedimentares clásticas (fragmentárias ou detríticas): são rochas formadas por minerais detríticos (minerais primários resistentes, que suportam transporte sem se decomporem), e/ou minerais secundários. A partir da avaliação da textura, as rochas sedimentares podem ser: • rudáceas: predomina a fração areia com a presença de cascalhos; • arenosas: predomina a fração areia sem cascalhos; • siltosas: predomina a fração silte; • argilosa: predomina a fração argila. Entretanto, há também as rochas sedimentares orgânicas que são formadas pela precipitação e/ou acúmulo de materiais orgânicos animais ou vegetais, tais como carapaças silicosas de algas diatomáceas (diatomitos), fragmentos de conchas (coquinas), carapaças (exoesqueletos) carbonáticos de algas e celenterados (recifes de coral), e restos vegetais continentais e subaquáticos (carvão). 34WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - Rochas sedimentares químicas: as rochas sedimentares químicas são formadas por minerais quimicamente precipitados, tais como a calcita e dolomita (calcários), a sílica (cherts), a halita e silvita (evaporitos). Este grupo de rochas apresentam geralmente textura fina, sem granulação aparente. Quanto a mineralogia dessas rochas sedimentares podemos observar macroscopicamente no campo ou no laboratório, se necessário. O mineral mais comum nas rochas sedimentares clásticas é o quartzo e nas rochas sedimentares químicas, os mais comuns são os carbonatos. A estrutura também é importante e as principais encontradas nas rochas sedimentares são: maciça, terrosa, granular, estratificada em camadas paralelas, estratifica em camadas cruzadas, estratificada em folhas ou placas e brechóides. 2.3 - Rochas metamórficas De modo geral, as rochas metamórficas são formadas pela desintegração e/ou decomposição de rochas pré-existentes, com posterior transporte dos detritos ou fragmentos, culminando o processo com a deposição ou sedimentação dos produtos da erosão, próximo ou distante da área fonte que forneceu o material. Com isso, as condições de pressão e temperatura em que se formam as rochas sedimentares aproximam-se ou são idênticas às da superfície terrestre. As rochas sedimentares, bem como as magmáticas, quando soterradas em profundidades de 3 a 20 km, em ambientes geológicos onde atuam altas pressões e temperaturas (que oscilam entre 100°C e 600°C), tornam-se instáveis. Os minerais originais tendem a se transformar, formando novos minerais através de reações mútuas ou mudanças no sistema de cristalização, ou modificam a sua forma e/ou tamanho por recristalização. Assim, a rocha passa a ter uma nova composição mineral e novas texturas e estruturas se desenvolvem. A rocha metamórfica é então, resultante da transformação de rochas pré-existentes, sob a influência de agentes de origem interna, tais como pressão, temperatura e fluidos gasosos (CO2 e H2O, principalmente). Esse conjunto de transformações constitui o metamorfismo. O metamorfismo se dá, dessa forma, em um intervalo relativamente amplo de pressões e temperaturas de tal forma que as rochas podem ser mais, ou menos metamorfizadas, ou seja, ele pode acontecer em diversos locais da crosta terrestre, variando na extensão, profundidade e grau de modificação das rochas. Contudo, os fatores determinantes para a ocorrência do metamorfismo são: os tipos de rochas metamórficas a serem formadas; a localização e extensão na crosta terrestre; os parâmetros físicos envolvidos e o mecanismo determinante para a conjunção destes parâmetros. É importante saber que o intervalo de pressões e temperaturas, no qual se dá o metamorfismo, é dividido em graus metamórficos denominados incipiente, fraco, médio e forte, conforme a atuação das pressões e temperaturas sejam mais ou menos intensas. Isso facilita e possibilita a diferenciação dessas rochas. Geralmente, com o aumento do grau metamórfico ocorrem mudanças na mineralogia e aumento na granulometria (tamanho dos grãos minerais) das rochas. Rochas de grau metamórfico incipiente mostram poucas diferenças em relação às rochas originais, enquanto as rochas de alto grau metamórfico guardam pouca ou nenhuma feição da rocha original. Em condições de pressão e temperatura mais intensas do que aquelas correspondentes ao grau metamórfico forte, começa a ocorrer a refusão parcial da rocha (uma vez que os minerais têm diferentes pontos de fusão) e formam-se rochas de natureza híbrida (metamórfica /ígnea), como é o caso dos migmatitos. 35WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Outra característica comum e importante na estrutura de algumas rochas metamórficas é a xistosidade, que ocorre devido à atuação comum de pressões cizalhantes (orientadas) nos ambientes metamórficos. A xistosidade consiste na orientação de minerais que têm formas passíveis de orientação (planares e/ou alongadas) em direções ou planos paralelos. À medida que cresce a proporção de minerais não orientáveis (quartzo e feldspato, por exemplo) a xistosidade dá lugar a uma segregação de minerais em bandas, conhecida como foliação gnáissica. 2.3.1 - Perturbações nas rochas As perturbações das rochas são estruturas impressas nas rochas após a sua formação, ou no máximo durante a fase de diagênese dos sedimentos, no caso específico das rochas sedimentares. Desse modo constituem perturbações de rochas, rupturas, arqueamentos e ondulações produzidas por diversas causas, destacando-se os esforços tectônicos. Essas perturbações são predominantes em rochas metamórficas. Se considerarmos uma rocha qualquer submetida a esforços de grande intensidade, esta rocha, depois de um certo tempo de aplicação dos esforços, sofrerá mudança de forma ou de volume, ou de ambos. As características desta mudança vão depender da plasticidade da rocha. Uma rocha mais plástica tende a se dobrar, ao passo que aquela pouco ou nada plástica tendea se romper, ao longo da direção de reação ao esforço. A plasticidade, por sua vez, é função da temperatura, cujo aumento facilita a mobilidade entre as partículas que compõem a rocha, permitindo maior deformação plástica, assim como do tempo de aplicação do esforço. As dobras são encurvamentos, ondulações produzidas nas rochas, quando estas apresentam uma certa plasticidade, que impede a sua ruptura. Uma rocha pouco plástica também pode se dobrar quando o esforço aplicado sobre ela é lento e gradual, isto é, atua de modo contínuo, aos poucos, durante muito tempo (tempo geológico). Sistemas de falhas são conjuntos de falhas associadas que se dispõem paralela ou obliquamente entre si gerando conformações rebaixadas, denominadas fossas tectônicas ou grabens, e conformações elevadas denominadas muralhas ou horsts, Diáclases ou fraturas são rupturas que separam ou tendem a separar duas partes de um bloco rochoso, inicialmente inteiro. As fraturas podem ocorrer isoladas ou em sistemas. 2.3.2 - Classificação e identificação das rochas metamórficas A classificação das rochas metamórficas não obedece a critérios específicos como no caso dos outros tipos de rochas, dada a sua grande variabilidade. Desde que os mais diversos tipos de rochas são passíveis de se sofrerem metamorfose, não existem então parâmetros distintivos que tenham aplicação ampla. A seguir são descritas as principais classes de rochas metamórficas: - Ardósias: rochas de baixo grau metamórfico (incipiente), derivadas de rochas do tipo argilito/siltito. Possuem granulação muito fina e excelente xistosidade. - Filitos: rochas de granulação fina com boa xistosidade. Os planos de xistosidade mostram um brilho sedoso típico, conferido pelas micas. São rochas de baixo grau metamórfico (fraco), originadas de argilito/siltito. 36WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA - Xistos: rochas xistosas, cujos minerais são visíveis na amostra de mão. Constituídas essencialmente por minerais micáceos, e menor proporção de quartzo e feldspatos. São rochas de grau metamórfico médio, originadas de argilito/siltito, basaltos, gabros e rochas ultrabásicas. - Gnaisses: rochas constituídas por quartzo, feldspatos, micas, e anfibólios, onde os minerais claros se alternam em bandas com os minerais escuros, constituindo a foliação gnáissica. Têm grau metamórfico médio a forte, e derivam de rochas ígneas ou sedimentares. - Quartzitos: rochas metamórficas derivadas de arenitos, compostas por mais de 80% de quartzo. A xistosidade que apresentam é devida à presença de micas. Estas rochas têm uso ornamental e como revestimento e são comercialmente conhecidas como “Pedra de São Tomé” ou “Pedra de Minas”. - Mármores: rochas originadas do metamorfismo de calcários, compostas basicamente de calcita e/ou dolomita. Raramente apresentam xistosidade. - Anfibolitos: rochas compostas de anfibólios e feldspatos (plagioclásios), originadas do metamorfismo de rochas ígneas básicas. Apresentam orientação de minerais. - Itabiritos: são um tipo especial de quartzito, originadas do metamorfismo de um tipo especial de rocha sedimentar química. Os itabiritos se caracterizam por apresentarem bandas alternadas de quartzo e hematita. As jazidas de minério de ferro estão geralmente associadas a estas rochas. - Esteatitos (pedra-sabão): rochas compostas essencialmente por talco e clorita com xistosidade pouco pronunciada, originadas do metamorfismo de rochas ígneas ultrabásicas. As rochas metamórficas podem ser agrupadas de acordo com seu grau metamórfico. Uma sequência metamórfica é o conjunto de rochas metamórficas de grau de metamorfismo variável, com origem numa mesma rocha caracterizada por uma determinada composição química média. Uma sequência típica de grau metamórfico crescente é: ardósia → filito → xisto → gnaisse na qual são facilmente perceptíveis as modificações mineralógicas e texturais relacionadas ao aumento do grau metamórfico. Diante dessas premissas, apresentamos, na Tabela 4, uma síntese das características presentes nas rochas magmáticas, sedimentares e metamórficas. 37WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Tabela 4 - Características dos principais tipos de rochas Fonte: Carneiro et al (2005). Contudo, podemos concluir essa Unidade 2 sabendo que os processos geológicos envolvidos na formação e destruição de rochas fazem parte de um ciclo, o Ciclo das Rochas (Figura 16). Este ciclo pode se iniciar por qualquer rocha, seja sedimentar, ígnea ou metamórfica. Cada uma destas rochas pode se transformar em qualquer outra dependendo exclusivamente do processo a que for submetida. Iniciando-se o ciclo, por exemplo, com o intemperismo, temos a destruição das rochas expostas na superfície pela influência de agentes químicos e físicos. O material resultante é transportado por diversos meios a um local de deposição (uma depressão marinha ou continental), onde se acumula. No empilhamento sucessivo destes materiais, ocorre que as porções mais profundas sofrem maior compactação, por ser maior o pacote de sedimentos sobrepostos, consolidando-se e formando as rochas sedimentares. As rochas sedimentares podem ser novamente expostas ao intemperismo por levantamentos parciais da crosta. 38WWW.UNINGA.BR GE OL OG IA B ÁS IC A E PE DO LO GI A | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 16 - Ciclo das rochas. Fonte: Ciências da Vida e da Terra (2018). Outro ciclo possível pode ser iniciado nos processos de transformação de uma rocha submetida a aumentos de temperatura e pressão no local (metamorfismo), levando a formação de rochas metamórficas. Este material pode sofrer ascensão e ser novamente exposto ao intemperismo, ou pode sofrer refusão (magmatismo) podendo ascender e se derramar como produto vulcânico (vulcanismo) ou permanecer no interior e se consolidar como um produto plutônico (plutonismo). As rochas assim formadas podem ser novamente expostas à erosão, e assim sucessivamente. História registrada nas rochas. Nele você vai ver que “desde a água até as rochas, desde os vales às montanhas e dos profundos oceanos até o espaço, por onde quer que olhamos, encontramos geologia. Esta é ciência da Terra, que acima de tudo nos proporciona um ponto de referência para compreender o passado, pre- sente e futuro deste maravilhoso planeta. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=GaJNMvY1mLU O ciclo das rochas na natureza. CARNEIRO, C. D. R; GONÇALVES, P. V.; LOPES, R. O. Revista: Terra e Didática. Campinas, V. 5; ed1; p.50-62, 2009. Disponível em: https://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/v5/pdf-v5/TD_V-a5. pdf 3939WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 03 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 40 1 - INTEMPERISMO ................................................................................................................................................. 41 1.1 - INTEMPERISMO FÍSICO ................................................................................................................................. 43 1.1.1 - INTEMPERISMO FÍSICO TERMAL ............................................................................................................... 43 1.1.2 - INTEMPERISMO FÍSICO MECÂNICO ......................................................................................................... 44 1.2 - INTEMPERISMO QUÍMICO ............................................................................................................................ 45 1.3 - INTEMPERISMO BIOLÓGICO ......................................................................................................................... 48 1.4 - INTEMPERISMO E PROPRIEDADES DAS ROCHAS .....................................................................................
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