Introdução à mineralogia (parte 1)

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INTRODUÇÃO À MINERALOGIA
AULA 1: Introdução e conceitos introdutórios
MINERALOGIA: estudo dos minerais em todos os seus aspectos, através das suas
propriedades, sua constituição, estrutura, gênese e modos de ocorrência.
IMPORTÂNCIA
1. Entender os processos geológicos – história de formação e evolução da Terra (e outros
planetas, sistema solar...);
2. Minerias como suporte para desenvolvimento da civilização humana;
3. Melhorar uso e aplicação dos recursos – desenvolvimento de tecnologias.
RAMOS DA MINERALOGIA
1. CRISTALOGRAFIA: determinação da estrutura interna dos mineirais;
2. CRISTALOQUÍMICA: avalia o tipo de estrutura, arranjo das ligações atômicas,
variabilidade química e mudanças das propriedades físicas do minerais;
3. MINERALOGIA DESCRITIVA: mede e registrar as propriedades físicas que ajudam a
descrever e identificar um mineral;
4. CLASSIFICAÇÃO: organização lógica; MINERAL = QUÍMICA + ESTRUTURAL
5. OCORRÊNCIA GEOLÓGICA: contexto geológico no qual um mineral é encontrado.
O QUE É UM MINERAL? Desconstruindo a definição:
● Substância natural: exclui os minerais formados em laboratório (minerais sintéticos).
● Homogênea: substância que não pode ser fisicamente subdividida em componentes
químicos mais simples.
● Sólida: exclui gases e líquidos (EXCEÇÃO: mercúrio é um mineral líquido).
● Composição química bem definida: pirita (FeS2), quartzo (SiO2);
variando dentro de certo limites (substituições catiônicas são permitidas).
● Arranjo atômico ordenado: que pode estar expresso em uma forma geométrica externa;
as partículas lentamenta se arranjam em formas regulares e est
● Formada por processos inorgânicos: exclui os minerais biogênicos, que são formados
por processos orgânicos.
MINERALÓIDE: substâncias naturais amorfas e/ou de origem orgânica (EXEMPLO: obsidiana
e âmbar).
COMO SE FORMA UM MINERAL? Pela CRISTALIZAÇÃO, ocorre quando a atividade dos
íons em solução encontra-se acima de seu limite de saturação. Primeiro ocorre a nucleação pelo
acumulo local de componentes, em seguida, o crescimento cristalino.
*Por que alguns minerais têm forma bem definida e outros são irregulares?*
- Quanto mais espaço disponível, maior o mineral, mais faces definidas ele tende a ter;
- Quanto menor o tempo, menor será o tamanho e mais irregular tenderá ser a forma do mineral.
OS MINERAIS PODEM SER FORMADOS A PARTIR DE:
● Solução;
● Material em estado de fusão;
● Vapor (fumarolas vulcânicas);
● Precipitação por soluções aquosas → pode ocorrer por evaporação lenta e gradual do
solvente, por diminuição da temperatura ou pressão;
● Resfriamento de magma (massa em estado de fusão) → a formação acaba com
resfriamento rápido, exaustão do líquido ou desequilíbrio entre sólido e líquido.;
● Recristalização (rochas metamórficas) → novo mineral a partir de outro mineral, em
outras condições de temperatura e pressão;
● Devitrificação (processo por difusão) → sólidos amorfos transformam-se sólidos
cristalinos com a passagem do tempo.
Por que a matéria sólida tende a tornar-se cristalina?
Porque lhe garante estabilidade.
Sequência de Cristalização ou Sequência de Bowen
O QUE É UMA ROCHA? → Agregado sólido que ocorre naturalmente, composto por um ou
mais minerais ou mineralóides.
CLASSIFICAÇÃO EM 3 TIPOS DE ROCHA
● ÍGNEA (grãos cristalizados): originada pelo resfriamento de um magma que se
solidifica.
Vulcânicas/Extrusivas:
- Cristalização de lava em
superfície;
- minerais pequenos e irregulares
(pouco tempo para a cristalização).
Plutônicas/Intrusivas:
- Cristalização de magma em
superfície;
- muito raso ou muito profundo;
- quanto maior o tempo, maiores os
minerais.
*A quantidade de sílica (SiO2) indica a acidez da rocha:
- Ultrabásicas (<45%)
- Básicas (45-52%)
- Intermediárias (52-65%)
- Ácidas (>65%)
● METAMÓRFICA (grãos recristalizados): formada a partir de outra rocha por ação do
metamorfismo – recristalização de minerais (estado sólido);
- Recristalização de qualquer rocha por temperatura e/ou pressão (a quantidade de T e P
controla o grau metamórfico).
● SEDIMENTAR (grãos erodidos e transportados): formada na superfície da crosta pelo
acúmulo de sedimento proveniente da desagregação de rochas pré-existentes.
Siliciclásticas
- compostas por grãos e fragmentos
de outras rochas;
- erosão de qualquer rocha;
- transporte dos fragmentos;
- deposição;
- compactação e litificação
(transformação em rocha).
Químicas
- compostas por minerais
precipitados quimicamente;
- precipitação em águas saturadas;
- acúmulo de conchas de
microorganismos.
TERMOS E CONCEITOS IMPORTANTES
CRISTAL: substância sólida que apresenta estrutura interna ordenada.
MINERAL: substância sólida natural com arranjo interno ordenado.
MINERALÓIDE: substância sólida natural que não apresenta estrutura interna ordenada.
Tipos de cristais:
1. euédricos (possuem todas as faces);
2. subédricos (têm algumas faces, mas não todas);
3. anédricos (nenhuma face plana/cristalina).
MINERAIS MÁFICOS VS. FÉLSICOS
Máficos (mais escuros)
- mais densos (>2,8 g/cm3);
- contém Fe e Mg;
*Calcita (cor clara)
Félsicos (em geral, cores claras)
- menos densos (<2,8 g/cm3);
- ricos em elementos leves (como Si, O, Al,
Na e K).
MINERAIS ESSENCIAIS VS. ACESSÓRIOS
Essenciais
- classificação/definem a natureza da rocha.
Acessórios
- podem estar presentes em quantidades
pequenas;
- não afetma sua classificação;
- revelam condições especiais de
cristalização.
MINERAL PRIMÁRIO VS. SECUNDÁRIO (mais usados quando se fala de minerais do solo)
Primário
- rochas magmáticas ou metamórficas –
resistente ao intemperismo.
Secundário
- decomposição parcial;
- aparecem na rocha depois de sua
formação;
- desagregação dos minerais primários
através do intemperismo.
*Qual é a relação entre mineral e minério?*
Os minérios são os minerais ou rochas que apresentam interesse econômico ou algum apelo
comercial.
NOMENCLATURA DOS MINERAIS
● Sufixo “ita” = mineral (dolamita)
● Sufixo “ito” = rocha (dolomito)
[alguns minerais não seguem a regra, como: jade, quartzo, esmeralda, rubi, mica, turmalina.]
Podem ser nomeados por:
1. LOCALIDADES: onde o mineral foi encontrado pela 1ª vez (ex.: minasgeraisita);
2. PESSOAS: descobridor ou homenagem a terceiros (ex.: andradita);
3. COMPOSIÇÕES QUÍMICAS: em latim (ex.: cuprita = cuprum = cobre);
4. PROPRIEDADES FÍSICAS: derivações gregas (cianita – pela cor ciano do mineral; ou
disteno pelas duas direções de dureza).
FIXAÇÃO
1. A cristalização de um mineral tem início com a formação de núcleos cristalinos
pelo acúmulo local de componentes (íons, radicais aniônicos) no qual o material
envolvido vai aderindo e isso consequentemente leva ao crescimento do mineral. O
estado cristalino propriamente dito é atingido pela passagem da matéria do estado
físico amorfo para o cristalino.
2. Tempo e espaço são condicionantes da cristalização mineral. Processos de
cristalização, assim como todos os processos geológicos, são processos lentos, que
envolvem uma passagem de tempo muito grande. 
3. Minerais já conhecidos têm novas aplicações industriais com base em novas
propriedades físicas e químicas descobertas pelo avanço dos conhecimentos
mineralógicos.
4. Minerais podem ser formados a partir de solução saturada, resfriamento de magma,
resfriamento de vapor e por reordenação atômica a partir de um sólido amorfo ou a
partir de um mineral preexistente. 
5. Minerais secundários são minerais formados a partir da desintegração e alteração de
minerais primários.
6. Todo mineral tem estrutural cristalina, mas nem todo mineral se desenvolverá em
um cristal.
7. Mineralóides são substâncias naturais amorfas ou cristalinas de origem orgânica. 
8. O desenvolvimento dos conhecimentos da mineralogia esteve associado ao
desenvolvimento da química inorgânica.
9. A cela unitária (também chamada de célula unitária) é o menor agrupamento de
átomos representativo de uma determinada estrutura cristalina específica. 
10. Mineral é uma substância sólida, de composição química definida e variável dentro
de limites estabelecidos, comarranjo atômico ordenado, formada por processos
inorgânicos. Algumas substâncias orgânicas são admitidas como mineral. 
11. Os estudos da mineralogia englobam os estudos de minerais através das suas
composições químicas e estruturais, suas propriedades, gêneses e modos de
ocorrência.
AULA 2: Propriedades físicas dos minerais
+ =
*diferentes amostras = propriedades físicas semelhantes*
● Principais propriedades físicas para identificação do mineral: hábito, cor, transparência,
brilho, traço, clivagem, fratura, dureza, peso específico/densidade e magnetismo.
HÁBITO: forma externa geral de um mineral – forma geométrica regular + irregular;
- Pode ser analisado quando ocorre: de forma isolada (raramente) e como agregado (mais
comum).
- Descritos com termos diferentes (cúbico, prismático, romboédrico, octaédrico).
Hábitos de forma isolada
ACICULAR: cristais
delgados, compridos e
finos semelhantes a
agulhas (ex.: zeólita).
FIBROSO (capilar ou
filiforme): cristais
semelhantes a cabelos ou
fios-filamentos flexíveis
(ex.: crisólita).
LAMINAR/LAMINADO:
cristais alongados e
achatados como a lâmina
de uma faca (ex.: cianita).
TABULAR: cristais
ocorrem na forma
achatada segundo uma
direção e alongada
segundo outra direção,
semelhante a tábuas (ex.:
allanita).
MICÁCEO: mineral que
se separa facilmente em
lâminas ou folhas,
muitíssimo delgadas,
como nas micas
verdadeiras (ex.:
muscovita).
Hábitos de minerais agregados
GRANULAR: reunião de
grãos cristalinos
relativamente com as
mesmas dimensões (ex.:
calcita).
MACIÇO: uma massa
compacta sem forma ou
características distintivas
(ex.: quartzo).
RADIADO: agregados de
cristais prismáticos,
aciculares ou tabulares
dispostos radialmente,
partindo de um ponto
central (ex.: natrolita).
GLOBULAR: indivíduos
radiados partindo de um
ponto central constituindo
grupos esféricos ou
semi-esféricos (ex.:
zeólita).
BOTRIOIDAL: grupo de
saliências arredondadas,
semelhante a cachos de
uva (ex.: malaquita).
DENDRÍTICO:
disposição dos cristais em
um aspecto arborescente,
em ramos delgados
divergentes (ex.: ouro
nativo).
GEODOS: cavidade
revestida pela deposição
concêntrica de mineral,
mas não é completamente
cheia, a concha mineral é
mais ou menos esférica.
DRUSAS: associações
desordenadas de cristais
pequenos sobre uma
superfície comum, plana
ou convexa; crescem em
superfícies livres, como
em uma cavidade (geodo)
(ex.: ametista – quartzo
roxo) .
CRISTAIS EM ROSETA:
arranjos de cristais
lamelares, disposto em
torno de um centro (ex.;
gipsita).
RETICULADOS: cristais
fibrosos, prismáticos ou
colunares que se
entrecruzam, produzindo
no agregado um aspecto
de rede (ex.: cerussida).
ESTALACTÍTICO: o
mineral ocorre em
colunas, cilindros ou
cones alongados,
pendentes; são produzidos
pela percolação de água
carreando matéria mineral
em solução, através dos
tetos de caverna (ex.:
goethita).
*Uma mesma espécie
mineral pode ter
diferentes hábitos (fluorita
– cúbica, octaédrica,
globular).
*Diferentes espécies
podem possuir o mesmo
hábito.
INTERCRESCIMENTO DE CRISTAIS
- Padrões relativamente comuns de crescimento de uma substância em outra de diferente
composição ou de mesma composição gerados por deslocamentos não randômicos do arranjo
atômico da estrutura.
EPITAXIA: composições diferentes.
- Composições semelhantes:
● Crescimentos paralelos: um mesmo cristal;
● Maclas = geminações (2 ou mais cristais da mesma substância – crescimento de
policristal): maclas de contato, penetração.
PROPRIEDADES BASEADAS NA INTERAÇÃO COM A LUZ
A luz pode ser refletida, absorvida ou transmitida pelos minerais.
DIAFANEIDADE (ou transparência): quantidade de luz transmitida - transparente (permite a
passagem da luz); translúcido (permite, mas sem clareza); opaco (impenetrável).
BRILHO: reflexão da luz; existem dois tipos:
● METÁLICO: refletem a luz (minerais opacos) // minerais com ligações metálicas ou
parcialmente;
● NÃO-METÁLICO: transmitem a luz (bordas) // (transparentes e translúcidos – ligações
iônicas ou covalentes) // (adamantino, vítreo, perolado, graxo/untuoso, sedoso e
terroso).
COR: diretamente relacionada com a química mineral; o mineral vai absorver mais um
comprimento de onda do que outro em função do elemento constituinte, então o conjunto de
comprimentos de onda absorvido define a cor do mineral.
Mineiras idiocromáticos (em geral, opacos):
cor característica
Minerais alocromáticos:
podem ter várias cores
● VARIAÇÕES DE CORES: devido a impurezas, inclusões, descontinuidades, valores
anômalos dos índices de refração e particularidades da estrutura cristalina.
TIPOS DAS VARIAÇÕES
1. IRIDESCÊNCIA: cores espectrais.
a. Interior: fraturas / clivagem (quartzo);
b. Superfície: película / revestimento / oxidação (bornita).
2. JOGO DE CORES: opala (mineralóide de sílica amorfo) pode ser branca,
incolor, azul-leitosa, cinza, vermelha, amarela, verde, marrom e preta.
3. OPALESCÊNCIA
4. ACATASSOLAMENTO (ou Chatoyancy): finíssimas cavidades tubulares
arranjadas em uma posição paralela a uma direção cristalográfica no crisoberilo
(olho de gato).
5. ASTERISMO: confere um valor maior para o cristal.
6. EMBAÇAMENTO: cor na superfície diferente do que no interior.
7. PLEOCROÍSMO: absorção seletiva da luz nas direções cristalográficas.
LUMINESCÊNCIA: emissão de luz produzida por um mineral que não seja resultado direto de
incandescência (aquecimento); este fenômeno pode ser produzido de várias maneiras.
TIPOS DE LUMINESCÊNCIA
1. FLUORESCÊNCIA: emite luz durante a exposição da luz ultravioleta.
2. FOSFORESCÊNCIA: perdura após a interrupção dos raios excitantes.
3. TRIBOLUMINESCÊNCIA: alguns minerais tornam-se luminosos ao serem esmagados,
riscados ou esfregados (quartzo leitoso, fluorita, calcita).
4. TERMOLUMINESCÊNCIA: propriedades de alguns minerais emitirem luz visível
quando aquecidos (apatita, escapolita, lepidolita).
TRAÇO: minerais que riscam – transparentes a translúcidos (traço branco); de brilho
não-metálico (cor mais clara do que a própria); de brilho metálico (cor mais escura do que a
própria) → (hematita – traço vermelho; pirita – esverdeado; goethita – amarelo; magnetita –
traço preto).
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Um mineral pode apresentar ou não tendência a ser rompido segundo planos preferenciais, o
que está diretamente relacionado com o tipo de ligação química envolvida e à presença de
defeitos e descontinuidades em sua estrutura cristalina.
CLIVAGEM: tendência de partirem-se paralelamente a planos atômicos, produzindo
superfícies planas, lisas e definidas regulares de rompimento, paralelas entre si – chamadas de
planos de clivagem (ligações químicas fracas ou espaçamento reticular maior no cristal).
QUALIDADE DO PLANO DE CLIVAGEM: facilidade de rompimento e os planos formados.
1. PERFEITA: facilmente desenvolvida em superfícies planas; refletem a luz (calcita).
2. BOA: superfícies menos contínuas (feldspato).
3. MÁ: difícil de ver; planos irregulares (berilo).
4. INDISTINTA: ausente (quartzo).
DIREÇÃO CRISTALOGRÁFICA (índice de Miller):
1. Definem a orientação de um plano de átomos na célula unitária;
2. Definidos pela intersecção desse plano com os eixos do sistema de coordenada da
célula;
3. Se um plano for paralelo a um dos eixos, nunca o poderá interceptar (∞) e terá índice de
Miller igual a zero;
4. São sempre números inteiros, então se intercepta uma fração do parâmetro de rede, o
IM será o inverso;
5. Quando o plano intercepta eixos negativos, o IM é representado com um traço acima do
número negativo.
PARTIÇÃO: associada a planos cristalográficos, decorrente de eventuais defeitos, segregações
ou geminações ocorridas durante ou após a formação do cristal; os planos de partição são
irregularmente espaçados e muito grossos.
FRATURA: forma como o mineral se quebra quando não existem planos de clivagem; não se
reproduz em nenhuma direção cristalográfica; o mineral se rompe formando superfícies rugosas
e irregulares, com todos os tipos de altos e baixos, dispostos aleatoriamente.DUREZA: resistência que uma superfície lisa do mineral apresenta ao ser arranhada ou riscada
por outro mineral; o grau de dureza é determinado de forma relativa, com base na facilidade ou
dificuldade que o mineral é riscado por outro.
Fatores que controlam a dureza
1. TIPOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS: quanto mais forte a ligação, maior será a dureza
do mineral.
2. DISTÂNCIAS ENTRE OS PLANOS RETICULARES: dureza inversamente
proporcional à distância; quanto menor distância entre os planos, maior será a dureza.
3. VALÊNCIA DOS ÍONS: compostos isoestruturais e de distância interreticulares
semelhantes, a dureza cresce com a valência (carga dos íons).
Escala de dureza de Mohs – Minerais Euédricos:
TENACIDADE: coesão do mineral; resistência a ser quebrado, esmagado; sem relação com a
dureza.
1. QUEBRADIÇO: se rompe facilmente e pulveriza.
2. FRÁGIL: quebram e saltam (enxofre).
3. TENAZ: resistente a ataque mecânico (quartzo).
4. SÉCTIL: cortado em lâminas pelo canivete.
5. MALEÁVEL: deforma sem romper (cobre prata e ouro).
6. ELÁSTICO: cessada a pressão, voltam à forma original.
7. FLEXÍVEL: cessada a pressão, NÃO voltam à forma original (talco).
8. DÚCTIL: sob tração formam fios (ouro e prata).
PROPRIEDADES RELACIONADAS À MASSA E DEMAIS
PESO ESPECÍFICO / DENSIDADE:
DENSIDADE RELATIVA → valor que exprime a relação entre o peso de um mineral e o peso
de igual volume de água a 4º (temperatura correspondente à densidade máxima da água).
Depende:
1. Dos átomos que a constituem: aumento da % molecular aumenta a densidade.
2. Da maneira como esses átomos estão arranjados no espaço e quão próximos um do
outro – empacotamento.
*Um mineral formado em maior pressão, tem o empacotamento mais denso (mais átomos por
volume).*
● Peso específico médio:
- dos minerais de brilho metálico = 5
- dos minerais de brilho não metálico = 2,65 – 2,75
→ Pode-se comparar o peso específico de um mineral com o peso específico médio para
classificá-lo como mineral leve ou pesado.
● Outra classificação:
1. LEVES: minerais que possuem densidade menor que 2,89 g/cm3 (bóiam no
bromofórmio).
2. PESADOS: possuem densidade superior a 2,89 g/cm3 (afundam no
bromofórmio).
3. MUITO PESADOS: possuem densidade superior a 4,0 g/cm3 (afundam com
certa facilidade no bromofórmio).
4. EXTREMAMENTE PESADOS: possuem densidade superior a 7,0 g/cm3
(afundam com extrema facilidade no bromofórmio).
OUTRAS PROPRIEDADES
MAGNETISMO: propriedades dos minerais de serem atraídos por ímãs.
1. DIAMAGNÉTICOS: maioria sem atração por campo magnético.
2. PARAMAGNÉTICOS: atraídos por campo magnético, enquanto ele estiver presente.
3. FERROMAGNÉTICOS: forte atração magnética; os minerais são orientados pelo
campo magnético; retirado o campo permanece o efeito (magnetita).
RADIOATIVIDADE: aqueles que emitem radiação devido à presença de elementos
radioativos, tais como U e Th, em sua composição (uraninita – UO2).
PIEZELETRICIDADE / PIROELETRICIDADE: desenvolvem uma carga elétrica na sua
superfície ao se:
- exercer uma pressão nas extremidades de um de seus eixos (PIEZE);
- ser aquecido (PIRO).
PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS:
1. OLFATO
a. Fétido: cheiro de ovos podres (galena, PbS + HCl).
b. Sulfuroso: cheiro de enxofre queimado; sulfetos aquecidos.
c. Argiloso: cheiro peculiar de argila molhada.
2. TATO
a. Untuosidade: parece uma camada de gordura (talco e grafita).
b. Áspero: superfície rugosa.
3. SABOR
- alunita: sabor adstringente; halita: sabor salgado; bórax: sabor doce;
MINERAIS ISOTRÓPICOS x MINERAIS ANISOTRÓPICOS
FIXAÇÃO
1. Para a comparação da dureza de diferentes minerais, utiliza-se a escala
relativa de Mohs. Nesta escala, o ortoclásio tem dureza 6 enquanto a
fluorita tem dureza 4.
2. O termo brilho refere-se ao comportamento luminoso de um mineral quando
ele reflete a luz incidente.
3. O hábito cristalino refere-se à forma externa do mineral e é reflexo do modo
como o mineral é formado.
4. A dureza é uma propriedade direcional, então minerais podem apresentar
diferentes durezas a diferentes direções cristalográficas.
5. A clivagem é a tendência do mineral se partir em planos cristalográficos
preferenciais.
6. Densidade é relação entre o peso e o volume do mineral, e depende da
massa atômica dos íons que compõem um mineral e da proximidade com a
qual eles estão empacotados em sua estrutura cristalina. 
7. Hábito cristalino é a forma como seus cristais individuais ou agregados de
cristais crescem.
8. A perfeição das superfícies dos planos de clivagem varia inversamente com
a força das ligações químicas.
9. Clivagem é uma propriedade física proveniente e reflexo do arranjo
geométrico atômico dos minerais.
10. Índices de Muller são utilizados para indicar a orientação de um plano de
átomos na cela unitária do mineral. 
AULA 3: Cosmoquímica e Estrutura Interna da Terra
COSMOQUÍMICA: deriva da cosmologia, estuda a estrutura e a evolução do universo em seu
todo.
UNIVERSO: é TUDO o que existe e está em expansão (evidência disto: deslocamento espectral
das galáxias para o vermelho). *Observação de Hubble sobre a expansão do universo: o desvio para o
vermelho das galáxias era diretamente proporcional à distância da galáxia da Terra; o que significa que as coisas mais
distantes afastam-se mais rapidamente.
BIG BANG: teoria que explica o começo do universo, o qual era um único ponto, que
condensava toda a matéria e toda energia, chamada de singularidade, de uma massa imensurável
e muito densa; havia muitas partículas e possuía uma temperatura muito alta; 13,6 bilhões de
anos atrás, a singularidade começou a entrar em colapso gravitacional, o qual é chamado de Big
Bang, e, desde então, o universo está expandindo, resfriando e evoluindo.
CONSTITUIÇÃO DO UNIVERSO: é feito principalmente por coisas que não conhecemos,
como energia, matéria escura (cerca de 96%) e matéria visível (4% - parte que conhecemos,
como os átomos);
→ Se analisarmos a constituição do Universo em três tempos diferentes, veremos três
constituições diferentes. Logo após o Big Bang, o universo era constituído por 75% de
Hidrogênio, 25% de Hélio e 10-10% de Lítio. Após 4,6 bilhões de anos, percebe-se que esta
constituição mudou. Os elementos mais importantes do universo são Hidrogênio e Hélio.
→ O gráfico da abundância cósmica relaciona a abundância do elemento no universo com o
número atômico. Pode-se observar que a abundância diminui com o aumento do número
atômico, com exceção do Ferro.
REGRA DE ODDO-HARKINS: postularam que o elemento com número atômico par é mais
abundante do que os elementos com números atômicos ímpares adjacentes.
→ No momento T0, logo após o Big Bang, há dispersão da matéria e geração de hádrons,
léptons, quarks e pulsars. Posteriormente, os quarks e os gluons combinaram-se para formar
prótons e nêutrons. Precisou ter uma expansão suficiente e uma redução de temperatura para
permitir que o estado de energia permitisse que formasse os núcleos.
ESTRELAS
*Como a maior parte dos elementos químicos que a gente pode observar é originada em
processos que ocorrem no interior das estrelas, ou seja, processos de nucleossíntese estelar?*
→ As estrelas são formadas a partir de uma nuvem de gás, disponível em determinado tempo e
determinado espaço do universo, e a superfície da estrela vai refletir a composição do seu gás de
formação. Essas reações de modificação de um elemento em outro vão acontecendo no interior
da estrela, por isso que sua camada externa é mais superficial, é a camada que guarda a
informação da sua formação.
→ A energia de uma estrela vem de reações nucleares exotérmicas, que ocorrem nos seus
núcleos. A luminosidade das estrelas vem do processo de fusão nuclear, em que átomos mais
leves são fundidos para fazer átomos mais pesados, essa que é a luz/ o brilho das estrelas que a
gente vê.
CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRELAS: é com base na cor (pelas linhas de absorção espectral); a
cor está relacionada com a temperatura de sua superfície. As temperaturas de superfície são
muito mais baixas que as temperaturas estelares dos seusnúcleos.
→ As estrelas mais quentes (mais luminosas) são brancas e as mais frias (menos luminosas) são
vermelhas. Elas têm subclasses designadas por letras, onde o nosso sol é uma estrela G ou
quinta grandeza, por exemplo.
→ Desde a estrela O até a estrela M, elas são divididas em uma sequência principal que
relaciona a sua luminosidade com a sua temperatura.
→ As estrelas não são estáticas, conforme consomem os seus elementos, elas vão migrando e
evoluindo em relação à temperatura, à luminosidade e à classe.
→ Para estrelas da sequência principal, massa e raio também estão relacionados com a
temperatura:
1. GRANDES: estrelas quentes e luminosas;
2. PEQUENAS: estrelas frias e menos luminosas.
→ As estrelas na sequência principal produzem energia por queima de hidrogênio para produzir
hélio. As estrelas passam cerca de 90% da sua vida na sequência principal. A taxa com que
essas fusões nucleares ocorrem depende da temperatura e da densidade do núcleo da estrela.
Então, estrelas quentes e massivas liberam mais energia do que as pequenas, ou seja, estrelas
grandes esgotam o hidrogênio em seu núcleo muito mais rapidamente, o que faz com quem
tenham um ciclo de vida menor.
→ Com a evolução da estrela, todo hidrogênio do núcleo é convertido em hélio. Quando todo o
hidrogênio é convertido em hélio, a estrela sai da sequência principal. A parte interior do núcleo
sem hidrogênio entra colapso gravitacional e a camada imediatamente acima da superfície do
núcleo começa a queimar hidrogênio novamente (o que vai estabilizar a estrela). Mas, o núcleo
continua em colapso até que a temperatura e a pressão sejam grandes o suficiente para que o
hélio comece a queimar e seja transformado em carbono. Ao mesmo tempo, o exterior da estrela
se expande e esfria resultando em uma estrela Gigante Vermelha, mudando de classe e
temperatura. Pode resultar também em uma Super Gigante dependendo do tamanho que era a
estrela. Elas (Gigante Vermelha e Super Gigante) são estrelas mais luminosas, porém mais frias
do que as da sequência principal.
→ Eventualmente, todo hélio será convertido em carbono e a estrela vai ter um núcleo com
queima de carbono. O que acontece no núcleo e o elemento que está sendo queimado têm um
impacto na posição da estrela no diagrama acima, afetando também a luminosidade da estrela.
Portanto, medindo a luminosidade e a temperatura de uma estrela é possível plotar no diagrama
a posição da estrela, identificando em qual estágio da sua evolução ela se encontra.
→ O destino de uma estrela após a fase de Gigante Vermelha ou Super Gigante Vermelha
depende da sua massa. As reações nucleares em estrelas pequenas cessam e elas se contraem,
formando uma Anã Branca. As estrelas Gigantes Vermelhas param até exaurir todo o núcleo de
carbono e as Super Gigantes Vermelhas vão ter formação de elemento até ter um núcleo de
Ferro.
→ Os elementos mais leves são sintetizados nas camadas mais externas da estrela, onde a
temperatura é mais baixa, e outros elementos mais pesados são queimados nas camadas mais
internas. O elemento mais pesado que pode ser sintetizado no núcleo de uma estrela é o Ferro.
Além disso, mais de um elemento pode ser sintetizado em uma mesma camada.
→ Para fundir dois átomos de Ferro é necessário um aumento da energia, então as reações
deixam de ser exotérmicas, mas não é o que a estrela busca, porque busca liberar energia,
portanto a fusão de ferro no interior da estrela não acontece. Por isso, elementos mais pesados
que ferro não são sintetizados.
→ Quanto mais ferro é gerado, maior é o núcleo da estrela. Havendo um grande e pesado núcleo
de Ferro, ela não consegue mais gerar energia, então ela explode como uma Super Nova, ou
seja, grandes estrelas explodem gerando Super Novas. Este colapso do núcleo e a gigantesca
explosão de Supernova que se segue imediatamente geram os elementos mais pesados que o
Ferro.
→ Os principais processos de produção de elementos mais pesados são os processos S e R,
sendo ambos os processos em que núcleos capturam nêutrons produzidos nas reações nucleares
em fases evolutivas anteriores. Esses elementos pesados são expelidos para o meio interestelar,
onde eles vão servir como matéria prima para novas estrelas, planetas e outros corpos celestes.
Os planetas se formam como subproduto natural na formação de estrelas. Por exemplo, nosso
planeta foi formado como subproduto da formação do Sol.
1. PROCESSO S: se diz lento, é um processo núcleo sintético, que vai sintetizar núcleos
com sucessivas capturas de nêutrons (fluxo de nêutrons baixo) e liberação de elétron =>
núcleo estável! São produzidos principalmente por este processo: ítrio, bário, estrôncio,
zircônio, lantânio e césio. Mas, pode formar elementos até o Bismuto.
2. PROCESSO R: (para os demais elementos, além do bismuto) é a captura dos nêutrons
que segue seu decaimento beta; associado a eventos explosivos energéticos, então
ocorrem após a nucleossíntese explosiva, onde há um enorme fluxo de nêutrons e por
isso é um processo mais rápido; os elementos formados pelo processo S também podem
ser formados no processo R, mas o R alcança mais rapidamente os elementos de
números atômicos mais altos.
4 TIPOS DE NUCLEOSSÍNTESE: cada elemento é formado em diferentes condições
astrofísicas em diferentes partes do universo por processos distintos.
1. NUCLEOSSÍNTESE COSMOLÓGICA (Nucleogênese): Big Bang – H, He (Li, B, Be);
2. NUCLEOSSÍNTESE ESTELAR (quiescente): fusão contínua – H, He, C, Ne, Si, Fe;
3. NUCLEOSSÍNTESE EXPLOSIVA (supernova): isótopos pesado (U) e leves (Ar, K);
4. NUCLEOSSÍNTESE GALÁCTICA (interestelar): espalhamento dos raios cósmicos –
Li, Be e B.
SISTEMA SOLAR
TEORIA DA NEBULOSA (Kant, 1977): modelo que melhor explica a formação do sistema
solar, diz que todos os corpos se formaram a partir de uma nebulosa interestelar (formada a
partir de uma explosão de uma estrela Gigante Vermelha). Assim, todos os objetos do sistema
solar (o sol, os planetas, os asteróides, os satélites dos planetas) foram formados em uma mesma
época de uma mesma matéria, conferindo ao sistema uma organização harmônica de
distribuição de massa e órbita de seus corpos. Tudo começou com:
1. Uma grande nuvem de gás que gira lentamente começa a se contrair devido a forças
gravitacionais;
2. A ação combinada de gravidade e rotação faz com que a nuvem achate em um disco
fino;
3. O material se torna mais denso e mais quente, especialmente em direção ao centro, e
eventualmente a região central se torna uma estrela, e parte do material no disco se une
em uma série de planeta.
→ Quase toda a massa do sistema solar está concentrada no sol, cerca de 99,8% da massa total.
E a maior parte da massa restante está concentrada no maior planeta, Júpiter.
→ A disposição dos planetas permite separar o sistema solar em duas porções:
1. SISTEMA SOLAR INTERIOR: vai do Sol até o Cinturão de asteróides; nela estão
inseridas as órbitas dos planetas rochosos; e, é uma região empobrecida em elementos
leves, como H e He.
2. SISTEMA SOLAR EXTERIOR: vai desde o Cinturão de asteróides até a Nuvem de
Oort; configura o limite da influência gravitacional do Sol; há uma quantidade muito
maior de voláteis, na forma de água também devido às temperaturas menores; tem
diversas variedades exóticas de gelo (CO2, N congelados).
→ Os Cinturões de asteróides e de Kuiper consistem principalmente de corpos muito menores
do que os planetas. A força gravitacional de Júpiter impediu que o Cinturão de asteróides se
tornasse um planeta.
→ Todos os planetas do sistema solar giram no mesmo plano de órbita elíptica e no mesmo
sentido anti-horário.
→ Os planetas do sistema solar são divididos, com base em suas composições, em: planetas
rochosos e gasosos.
1. PLANETAS ROCHOSOS (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte): localizados dentro do
sistema solar interior, são considerados pequenos e densos, os planetas mais
próximos do sol, chamados também de planetas terrestres ou telúricos, porque são
semelhantes a Terra em relação a organização interna; compostos principalmentepor
planetesimais de diferentes composições de rochas silicáticas ou metais; superfície
planetária sólida, um núcleo central metálico, formado principalmente por Ferro com
manto de silicato ao redor; processos de fusão que levaram eles a serem estratificados
(estrutura interna de crosta, manto e núcleo); capturaram planetesimais de elementos
voláteis e por isso também têm água, metano e amônia;
A Terra converteu rapidamente estes elementos voláteis em vapores que formou a
atmosfera primitiva da Terra. O Mercúrio devido a sua pequena massa não conseguiu
manter esses vapores em sua atmosfera e resfriou muito e rapidamente que se tornou
estável. Vênus e Marte retiveram mais calor de sua formação, mantendo-se
geologicamente ativos. Vênus tem uma densa atmosfera, constituída por CO2, o que
provoca elevadas temperaturas e baixa umidade em sua superfície. Marte (planeta
vermelho) caracterizado por grandes vulcões, grandes sistemas de cânions e extensos
vales sinuosos tidos como esculpidos por água no passado, envolto por uma fina
atmosfera composta por CO2, quantidades menores de hidrogênio e vapores de água.
2. PLANETAS GASOSOS (Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, Plutão e Éris): também
chamados de planetas gigantes ou jovianos, geralmente compostos por materiais
gasosos ou gelo; localizados no sistema solar exterior; formados principalmente por
uma combinação de hidrogênio, hélio e água em vários estados físicos; apresentam uma
atmosfera espessa de hidrogênio e hélio; podem ter o núcleo denso de elemento rochoso
fundido ou o núcleo pode estar dissolvido e disperso por todo o planeta se o planeta
estiver quente o suficiente; diz-se que não têm uma superfície sólida;
Os principais componentes no caso de Júpiter e Saturno são H e He, e no caso de Urano
e Netuno são água, amônia e metano.
Plutão (planeta anão) e Caronte possuem um sistema planetário duplo.
METEORITOS: importantes fontes para o estudo da origem e da evolução do sistema solar.
→ Originados a partir de diversos corpos do sistema solar, alguns são provenientes de
asteróides, outras da lua, outros de Marte.
→ Os fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço ao penetrarem na atmosfera terrestre
geram calor por atrito, deixando um rastro brilhante.
METEOROS: (ou estrela cadente) são destruídos e não tocam a superfície do planeta.
METEORITOS: resistem e se chocam com a superfície terrestre.
→ O impacto de meteorito gera uma energia tão grande que vai fragmentar ou volatizar, fundir
porções de terra e de rocha, dependendo do tamanho do corpo impactante. O meteorito pode ser
destruído ao chocar-se com a Terra, por isso é importante estudar e identificar crateras de
meteoritos. Podem ser: avistados (vistos no instante da queda) e encontrados (não se viu cair).
Boa parte dos meteoritos, cerca de 90%, é proveniente do Cinturão de Asteróides.
ORIGEM DOS METEORITOS: fragmentos de corpos que colidem com a Terra (o corpo
extraterrestre se fragmentou e este colidiu com a Terra);
→ Os corpos originais ou parentais dos meteoritos podem ter passado por um processo de
diferenciação (crosta, manto e núcleo) antes da sua fragmentação.
→ O meteorito pode ter uma origem de um corpo diferenciado ou não diferenciado, o que
influencia a composição do mesmo.
1. Corpos mais homogêneos → fragmentos mais homogêneos;
2. Corpos diferenciados → fragmentos heterogêneos.
TIPOS DE METEORITOS: estruturas internas + composições químicas mineralógicas;
1. FERROSOS: meteoritos metálicos; fáceis de identificar, pois vão ter uma densidade
maior e pelo brilho metálico na superfície.
2. FERROSO-ROCHOSOS: composição intermediária entre os dois, 15 espécimes
encontradas.
3. ROCHOSOS OU PÉTREO: semelhança com as rochas da Terra, principalmente as
vulcânicas, cerca de 93% do total de meteoritos conhecidos; apesar de mais abundantes,
são mais difíceis de serem identificados visualmente, pois são muito parecidos com as
rochas terrestres.
Meteoritos rochosos → são divididos em:
1. CONDRITOS (86,2%) = condrulos (glóbulos esféricos ou elipsoidais): de composição
solar; não passaram por diferenciação magmática em crosta, manto e núcleo; são os
mais antigos; originou-se provavelmente a partir da cristalização de pequenas gotas
muito quentes; são compostos por minerais silicáticos (olivinas, piroxênios e
plagioclásios) + ligas e sulfetos de ferro e níquel;
2. ACONDRITOS: não possuem condrulos, provenientes do Cinturão de asteróides, da
Lua e de Marte; originados a partir de corpos diferenciados; mesma composição dos
condritos (olivinas, piroxênios e plagioclásios); fornecem mais recursos para estudo da
evolução; são raros, cerca de 7% são acondritos.
Meteoritos ferrosos:
1. SIDERITOS: constituídos de fase metálica de ferro e níquel, com pequenas quantidades
de C, S e P; originados por corpos diferenciados;
Meteoritos ferroso-rochosos:
1. SIDERÓLITOS: constituídos cerca de 50% de ferro e 50% de silicato, piroxênios e
olivinas; provém do interior de corpos diferenciados.
*Se o corpo foi fragmentado antes do processo de diferenciação, originam-se os condritos. Se o
corpo diferenciado foi fragmentado, os fragmentos das camadas mais superficiais vão originar
os acondritos, enquanto os materiais menos densos do núcleo vão originar os sideritos, e, a
interface entre manto e núcleo origina os siderólitos.
LUA: astro esférico, esbranquiçado acinzentado, não tem atmosfera, superfície marcada por
diversas crateras de impacto.
● Sua superfície pode ser dividida em duas porções principais de acordo com as
características texturais e geomorfológicas:
1. MARES (marias): porções planas de coloração mais escura; planícies circulares;
formados pelo preenchimento de grandes crateras por lavas basálticas, e aí são rochas
ígneas extrusivas formadas pelo derrame vulcânico de lava pobre em sílica.
2. ELEVAÇÕES (highlands): porção montanhosa de coloração mais clara; cobertas por
diversas crateras de impacto; constituída por rochas compostas majoritariamente por
plagioclásio (anortositos, tipos de rochas ígneas intrusivas, mais antigos que 4 bilhões
de anos).
ESTRUTURA INTERNA DA LUA
1. Crosta (60 km de profundidade);
2. Manto de 3 camadas – Superior (entre 60 e 300 km), Intermediário (300 – 1000 km)
[sismos basal 800 – 1000 km] e Inferior (1000 – 1475 km);
→ As camadas superiores e intermediárias são mais rígidas em conjunto com a crosta; constitui
uma espessa litosfera.
→ A camada inferior é menos rígida, e junto com o núcleo integra a Astenosfera. Acredita-se
que o núcleo é líquido composto por sulfureto de níquel ou por uma liga de níquel e ferro.
TEORIA DO CORPO IMPACTANTE: sobre a formação da lua, diz que a proto-Terra colidiu
com outro corpo com dimensões similares às de Marte; ambos já tinham passado por processos
de diferenciação; então a lua teria sido formada por material ejetado da Terra como resultado
desse impacto; a aproximação foi com uma velocidade alta, mas em um ângulo baixo, fez com
que o núcleo do corpo impactante fosse absorvido e incorporado ao núcleo da Terra, mas parte
do manto de ambos os corpos foi ejetado, e parte desse material entrou em órbita, formando um
disco, o que posteriormente originou a lua. Além disto, essa teoria explica a alta densidade da
Terra (devido a absorção do núcleo do corpo impactante) e a baixa densidade da Lua.
● Evidências:
1. Composições químicas parecidas entre estes dois corpos celestes.
2. Isótopos de Oxigênio iguais.
3. Densidade menor da Lua.
4. O afastamento da Lua em relação à Terra.
ESTRUTURA INTERNA E COMPOSIÇÃO DA TERRA
PROTO-TERRA: era muito quente, não tinha atmosfera, nem hidrosfera, não tinha uma crosta
sólida, sofria um intenso bombardeamento cósmico por meteorito;
→ O intenso bombardeamento por meteorito aquecia o corpo e esse calor gerado pelo impacto
somado ao calor do decaimento radioativo dos elementos, mais a compressão gravitacional da
formação do planeta gerou calor suficiente para fundir esse corpo e fracionar/separar os
elementos e os materiais que iam se cristalizando em camadas distintas. As porçõesmais densas
com ferro, níquel, outros metais nobres (ouro, ferro, irídio) migraram para o núcleo e os
silicatos que são mais leves flutuaram para as camadas mais externas, entre o manto e a crosta.
Então, com o tempo a Terra foi esfriando e levou a formação da crosta sólida, permitindo a água
líquida na superfície.
Composição única da Terra: produto de 3 conjuntos de processos;
1. NUCLEOSSÍNTESE (Big Bang e fusão contínua)
2. CRIAÇÃO DO SISTEMA SOLAR (todos formados ao mesmo tempo a partir da
nebulosa e também sua posição no sistema solar)
3. HISTÓRIA DA CRIAÇÃO DA TERRA (colisão com o corpo impactante que formou a
lua)
→ Planeta terrestre com uma forma redonda;
GEÓIDE: representação da superfície da Terra, determinada pelas variações da força da
gravidade; serve de referência e não corresponde à superfície real da Terra;
→ A distribuição da massa no planeta é heterogênea.
EVIDÊNCIAS: os valores de profundidade das camadas foram observados tanto diretamente
quanto indiretamente; os dados diretos mais profundos foram obtidos por perfuração de poços;
os dados indiretos são obtidos a partir de ondas sísmicas, que medidas na superfície, então é
possível estimar a variação da velocidade das ondas sísmicas em função da profundidade do
interior da Terra, visto que elas são controladas pela densidade do meio que atravessam e pelos
parâmetros elásticos do material.
As ondas sísmicas utilizadas nesse estudo do interior do planeta são:
1. ONDAS PRIMÁRIAS (P): mais rápidas, compressivas, longitudinais (vibrações
paralelas a direção de propagação) e elas se propagam tanto em sólidos quanto em
líquidos.
2. ONDAS SECUNDÁRIAS (S): mais lentas, cisalhantes (deformam progressivamente o
material), transversais (vibrações perpendiculares a direção da propagação) e se
propagam somente em meio sólido.
*Se a velocidade muda repentinamente indica uma variação muito brusca de composição ou de
estado da matéria. Se a velocidade muda gradualmente indica uma mudança mais transicional.
→ Foram estabelecidas duas divisões de variação complementares: divisão geoquímica e
divisão geodinâmica.
DIVISÃO GEOQUÍMICA: separa a estrutura da Terra em crosta, manto e núcleo, e os
limites entre estas camadas são chamados de descontinuidades, onde representam
mudanças bruscas de composição química;
CROSTA: porção externa, mais delgada, mais fina de suas camadas, a que melhor
conhecemos, representa apenas 1% da massa da Terra, é onde vivemos; devido a diferentes
composições químicas e propriedades físicas, a crosta é dividida em crosta continental e crosta
oceânica, ambas são sólidas.
1. CROSTA CONTINENTAL: formada por silicatos aluminosos (SiAl), semelhantes aos
granitos, menos densa, aumento das velocidades das ondas refletindo aumento da
densidade com aumento da profundidade; compostas por rochas sedimentares, ígneas e
metamórficas.
2. CROSTA OCEÂNICA: formada por silicatos magnesianos (SiMa), composição média
de basalto, mais densa, origem vulcânica.
*A composição da crosta muda em profundidade.
*Na passagem da crosta para o manto, a velocidade das ondas P fica mais rápida.
MANTO: apresentam 3 subdivisões (superior, zona de transição e inferior), indicadas pelo
aumento da velocidade das ondas sísmicas, que vai refletir um aumento da pressão, resultando
em materiais mais compactados, o que gera uma densidade maior dos materiais; os materiais
que compõem o manto são ricos em Fe e Mg, pobre em SiO2 e Al.
1. SUPERIOR: logo abaixo da crosta, comportamento sólido, formados por silicatos de
Mg (olivina) e Ca, Mg (piroxênio).
2. INFERIOR: rochas parcialmente fundidas, diminuindo a rigidez, comportamento
plástico, formado por silicatos de Fe e Mg com uma estrutura de perovskita (óxidos de
titânio) – mineral mais abundante do manto.
3. ZONA DE TRANSIÇÃO: cerca de 400 a 650 km de profundidade, onde é identificado
o aumento das ondas sísmicas, aumento da densidade, maior pressão, também indicando
uma mudança de composição, os minerais deste manto apresentam uma proporção de
ferro em relação a magnésio (silicatos de Fe e Mg) maior do que a do manto superior.
NÚCLEO: mais profunda e menos conhecida das camadas da Terra; composição baseada em
estudos de meteoritos.
1. EXTERNO: consistência líquida, as ondas S não se propagam, densidade menor,
constituído por liga de ferro e níquel e com baixa porcentagem de O, Na, Mg e S.
2. INTERNO: sólido e muito denso, composto por liga metálica de ferro e níquel mais
pura, as ondas S não se propagam.
*Essa mudança interna de líquido para sólido é explicada pelas altas pressões.
→ Os condritos como são fragmentos de corpos não diferenciados não têm nenhuma
similaridade com nenhum material terrestre.
→ Os sideritos formados por ligas de ferro e níquel são provenientes de um corpo diferenciado,
composição semelhante ao núcleo terrestre, tem uma densidade compatível com os valores das
velocidades das ondas sísmicas do núcleo terrestre.
→ Os acondritos silicáticos têm uma densidade compatível com os valores encontrados no
manto terrestre.
→ Os siderólitos, meteoritos rochosos, são interpretados como uma fase de mistura e também
não têm semelhança com nenhum material da Terra, sem transição entre manto e núcleo.
*Quanto mais próximo o centro, mais densa a composição!
→ 94% da crosta: O, Si, Ca, Mg, Al e Fe. Com base nessa distribuição dos elementos químicos
no planeta, a Terra está condicionada pelos processos geoquímicos de migração, dispersão e
redistribuição dos elementos.
→ Classificação dos elementos quanto à afinidade geoquímica: baseada na composição
química e mineralógica dos meteoritos, dependendo da afinidade em formar minerais;
CLASSIFICAÇÃO DE GOLDSCHMIDT
1. ELEMENTOS LITÓFILOS => silicáticos ou óxidos (elementos que vão preferir formar
rochas na crosta); como apresentam afinidade com a sílica são encontrados na litosfera.
2. ELEMENTOS CALCÓFILOS => sulfetos; encontrados no manto terrestre.
3. ELEMENTOS SIDERÓFILOS => elemento nativo (mis afinidade pelo ferro do que
pelo oxigênio); constituídos por elementos de transição externa e interna de alta
densidade; comuns no núcleo e em meteoritos sideríticos.
4. ELEMENTOS ATMÓFILOS => encontrados tanto na atmosfera quanto na hidrosfera;
encontrados principalmente no estado gasoso; devido a variação de volatilização são
encontrados na atmosfera e hidrosfera. Às vezes, separados em atmófilos e hidrófilos
(comportamento fortemente influenciado pela presença de água tende a ser coordenado
pela água, formando cloretos, sulfatos); na ausência de fase fluida aquosa eles vão se
comportar como elementos atmófilos ou calcófilos.
5. BIÓFILOS => comumente encontrados nos organismos vivos;
→ Classificação dos elementos químicos segundo sua concentração nos sistemas silicáticos:
na crosta e no manto, levando em relação à quantidade os elementos mais abundantes na crosta;
1. ELEMENTOS MAIORES: cuja abundância média nos materiais da crosta excede 1%,
como são os elementos O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na e K, são os elementos maiores
expressos em uma proporção percentual em massa do elemento com relação a massa da
amostra.
2. ELEMENTOS MENORES: abundância entre 0,1 e 1%, sendo o Ti, P, S, Mn e Co.
3. ELEMENTOS TRAÇO: abundância de ppm (menor que 0,1%), como Be, B, As, Mo e
U.
*Variações não afetam as relações de estabilidade.
* Entram na estrutura do mineral pó: substituições catiônicas em sítios específicos ocupando
defeitos em estruturas cristalinas.
DIVISÃO GEODINÂMICA: divide a Terra em litosfera, astenosfera, mesosfera e
núcleo.
LITOSFERA: formada pela crosta e pela porção rígida do manto sem fusão das rochas, porção
superficial do manto superior; comportamento de sólido rígido, sobreposta a astenosfera.
ASTENOSFERA: parte relativamente mais estreita do manto superior apresenta baixa
velocidade na propagação das ondas sísmicas, bem mais quente do que a litosfera; essa
temperatura se aproxima da fusão das rochas do manto, fundindo parcialmente alguns minerais,
e essa pequena quantidade de fusão vai diminuir consideravelmentea rigidez da rocha, o que
torna o comportamento do manto mecanicamente plástico; o contato entre a litosfera e
astenosfera é gradual; o comportamento fluido deformável permite a movimentação das placas
tectônicas (pedaços de litosfera e crosta que flutuam em cima da astenosfera).
→ As placas tectônicas podem se aproximas ou se afastar. Têm-se os limites transformantes (as
placas têm movimentos horizontais uma a outra), limites convergentes (quando uma placa
converge em direção a outra) e limites divergentes (quando uma placa se afasta da outra).
MESOSFERA: completa a parte silicática da Terra, engloba o manto inferior;
“Por que a crosta não afunda no manto?” Por causa do princípio da Isostasia, fundamental para
compreender esse equilíbrio dessas massas continentais.
→ Estudos mostram que as montanhas exercem atração gravitacional menor do que o esperado
pelo grande número de rochas que elas representam, ou seja, seriam mais leves do que elas
eram.
→ A espessura da crosta varia, sendo mais espessa em regiões montanhosas, um determinado
domínio geotectônico. Esse aumento da espessura teria que ter uma compensação no manto e
este é o conceito de equilíbrio hidrostático (um corpo que flutua sobre a água vai deslocar uma
massa de líquido equivalente a sua própria massa).
1. MODELO DE PRATT: admite uma profundidade de compensação fixa (isostática),
onde as rochas estariam apoiadas; os blocos mais altos seriam formados por uma rocha
de densidade menor do que as dos blocos adjacentes mais baixos. Quanto mais alta a
montanha, menor a densidade da rocha que compõe a montanha.
2. MODELO DE AIRY: a densidade das rochas na crosta em superfície seria constante;
enquanto porções mais profundas seriam mais pesadas e mais densas. Quanto mais
espesso, mais alto o relevo, mais profunda a raiz do bloco que adentra o substrato,
haveria uma compensação em relação à topografia; porções planas teriam raízes mais
rasas, enquanto as montanhas mais elevadas têm raízes mais profundas. Este modelo é o
que mais se assemelha a realidade.
FIXAÇÃO
1. A estrutura de Widmanstätten é resultante das condições espaciais de pressão
e temperatura e não é observada em materiais terrestres.
2. Elementos de número atômico par apresentam uma abundância maior que
seus vizinhos de número atômico ímpar.
3. Elementos litófilos têm mais afinidade química com a sílica, por isso são
encontrados preferencialmente na crosta ou litosfera.
4. A litosfera engloba a parte rígida das camadas da Terra, crosta e porção
superior do manto.
5. O núcleo terrestre é formado por duas porções, uma externa, de consistência
líquida e outra interna, sólida e muito densa. Ambas são constituídas por Fe e
Ni.
6. O Universo corresponde ao conjunto de toda a matéria e energia existente. O
Universo é tudo que existe.
7. A astenosfera compreende material parcialmente fundido devido à elevada
temperatura. Mesmo a pequena quantidade de fusão presente resulta na
diminuição da rigidez do material, o que torna essa parte do manto um sólido
de comportamento plástico (deformável).
8. A crosta continental é formada essencialmente de silicatos aluminosos
enquanto a crosta oceânica é formada essencialmente foi silicatos
ferromagnesianos.
9. A Terra é um corpo diferenciado.
10. A alta densidade da Terra comparada com os demais planetas do Sistema
Solar é explicada pela incorporação do núcleo do corpo impactante. Parte do
manto ejetado dos dois corpos deu origem à Lua.
11. A regra de Oddo-Harkins explica o padrão serrilhado da abundância cósmica
dos diferentes elementos químicos em relação aos seus números atômicos.
12. A crosta é empobrecida em elementos calcófilos quando comparada com o
manto.
13. O entendimento da formação dos elementos químicos vem da combinação de
observações da abundância dos elementos e seus isótopos em meteoritos e na
observação de estrelas e corpos relacionados.
14. Os siderólitos são uma mistura de minerais silicáticos (piroxênio e olivinas) e
substâncias metálicas (ferro e níquel) formados a partir de corpos
diferenciados.
15. Os acondritos são originados a partir de corpos diferenciados, mas que
apresentam diferentes proporções de diferenciação.
16. Os sideritos são meteoritos metálicos constituídos basicamente da fase
metálica de Fe-Ni, mas podem apresentar silicatos (raro).
17. A nucleossíntese estelar é responsável pela formação de elementos químicos
até o número atômico 56 (Fe).