Minerais e Rochas. Samuel Brito - Ciências Naturais 8º ano

Transcrição

1 Minerais e Rochas

2 O que é um mineral? Os minerais são substâncias sólidas, naturais, inorgânicas, com estrutura cristalina e composição química mais ou menos definida. Substâncias sólidas não há minerais gasosos ou líquidos (excepto o mercúrio) Substâncias naturais produzidas pela Natureza Substâncias inorgânicas com constituição diferente da dos seres vivos Estrutura cristalina a sua matéria distribui-se de forma ordenada Composição química definida cada mineral distingue-se de outro pela sua composição.

3 Minerais Pirite Quartzo Calcite

4 Todos os minerais têm uma composição química bem definida. Quartzo hialino Quartzo róseo Quartzo ametista O quartzo é um mineral constituído por silício e oxigénio e, apesar de ocorrer na Natureza com várias formas e várias cores, as suas propriedades químicas e físicas não variam.

5 Todos os minerais têm uma estrutura cristalina bem definida. Diamante Grafite O diamante e a grafite são dois minerais com a mesma composição química Carbono no entanto, têm características muito diferentes pois a forma como estão espacialmente ordenados os átomos é muito diferente.

6 O que é uma Rocha? Uma rocha é material, geralmente no estado sólido, que ocorre naturalmente na crosta terrestre, constituído por um ou vários minerais. Granito Basalto Calcário

7 O calcário é uma rocha formada por um só mineral a calcite. O granito é uma rocha formada por vários minerais quartzo, feldspato, moscovite e biotite.

8 Por vezes os minerais das rochas são possíveis de serem observados a olho nu, como no granito Mas outras vezes esses minerais são tão pequenos que não os vemos a não ser com um microscópio, como no basalto. Basalto visto ao microscópio

9 Como distinguir os minerais? Para distinguir ou identificar os minerais podemos recorrer ás suas propriedades físicas e químicas. Propriedades físicas Cor Traço Brilho Clivagem Fractura Dureza Propriedades químicas Reacção ao ácido

10 Propriedades físicas dos minerais Cor Depende fundamentalmente da composição química do mineral e da sua estrutura. Uma ligeira modificação da composição pode alterar significativamente a cor. É pouco fiável e deve ser observada à luz natural Um mesmo mineral pode apresentar várias cores. Exemplo o quartzo, berílio e corindo.

11 Traço ou risca É a cor do pó do mineral. Pode ser obtido riscando uma placa porosa de porcelana ou, se o mineral é mais duro que a porcelana, usando um almofariz. É mais fiável do que a cor. Normalmente, a cor do traço é constante e independente da cor que o mineral apresenta.

12 Dureza É a maior ou menor resistência que um mineral oferece ao ser riscado. Podemos medir essa resistência usando objectos conhecidos. Um mineral é sempre é sempre menos duro que o objecto que o consegue riscar. Exemplos: Placa de porcelana e lima de aço (D = 6,5) Vidro e canivete (D = 5,5) Agulha ou alfinete (D = 4,5) Moeda de cobre (D = 3,5) Unha (D = 2,5)

13 Dureza No principio do século XIX, o mineralogista alemão Frederich Mohs, elaborou uma escala composta por uma série de dez minerais a escala de Mohs em que o elemento menos duro é o talco (dureza 1) e o mais duro é o diamante (dureza 10).

14 Dureza

15 Brilho É a maneira como o mineral reflecte a luz e é independente da cor. O brilho pode ser: Metálico parecido com o brilho do metal. Vítreo se brilha como o vidro. Gorduroso se parece que foi untado com gordura. etc. Metálico Vítreo Gorduroso Nacarado

16 Clivagem É a tendência que alguns minerais têm de se partirem segundo faces planas perfeitas. A pirite tem clivagem cúbica perfeita. A calcite tem clivagem romboédrica.

17 Fractura Minerais que não se partem segundo planos de clivagem, mas sim segundo superfícies irregulares. Quando os minerais se partem sem plano de clivagem definido, em superfícies desiguais, dizemos que não apresentam clivagem, mas sim fractura. O quartzo possui fractura curva, em forma de concha conchoidal.

18 Propriedades químicas dos minerais Reacção ao ácido Há minerais que devido à sua composição química reagem com os ácidos fazendo efervescência (formação de bolhas). Minerais carbonatados como a calcite, quando em contacto com ácido, libertam dióxido de carbono (bolhas). É fácil identificar os minerais carbonatados como a calcite.

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20 Como se formam as rochas?

21 O estudo e conhecimento das rochas tem grande importância teórica e prática para os seres humanos. Pois tudo o que nós necessitamos no nosso dia-a-dia é retirado dos recursos naturais da Terra, directa ou indirectamente das rochas. As rochas constituem os testemunhos de épocas geológicas remotas. O estudo dos processos e dos fenómenos naturais que conduzem à sua formação representa, para os geólogos, uma privilegiada fonte de informações.

22 A Geologia é a ciência que se ocupa do estudo da composição, estrutura, génese e do relato da história das rochas e da Terra. Tal como os geólogos, podemos também observar e estudar as rochas para um melhor conhecimento da sua génese ou formação.

23 Geologia Ciência que nasceu no sec. XVIII e que se ocupa do estudo da Terra incluindo: materiais que a compõem; processos que nela actuam: levantamentos de cadeias de montanhas, erosão, etc.; acontecimentos que alteram a superfície terrestre: inundações, glaciações, erupções vulcânicas, etc.; origem da Terra e a sua evolução ao longo dos 4600 M.a. da sua história; localização dos recursos naturais como petróleo, carvão, jazigos minerais, fontes de água potável, etc.; protecção do ambiente, no que se refere, por exemplo, controlo de poluição, preservação do património geológico e cultural, armazenamento de resíduos perigosos, etc.; estudos sobre a constituição geológica do terreno onde se projectam obras de construção civil e engenharia.

24 A crosta terrestre é formada por rochas, que são agregados naturais constituídos por um ou mais minerais. O conjunto de rochas que aparecem à superfície constitui os afloramentos que, no nosso país, contribuem para uma grande variedade de paisagens naturais.

25 Três grandes Tipos de rochas Sedimentares Magmáticas Metamórficas

26 Rochas sedimentares: Formadas pela deposição de materiais provenientes de outras rochas preexistentes ou de materiais originados pela actividade dos seres vivos. Esses materiais são depois compactados e geralmente ligados.

27 Rochas magmáticas: Resultam da consolidação de magmas em profundidade ou à superfície.

28 Rochas metamórficas: Originam-se a partir de rochas preexistentes (sedimentares, magmáticas e até outras metamórficas) quando estes vão para locais onde as condições de pressão e temperatura são elevadas sofrendo transformações.

29 O que são rochas magmáticas? Resultam do arrefecimento e consolidação de Magmas.

30 Os magmas na movimentação para a superfície começam a arrefecer e consolidar. Se o magma consolidar no interior da crosta Se o magma consolidar à superfície Resultam Rochas magmáticas intrusivas ou plutónicas ex: granito Resultam Rochas magmáticas extrusivas ou Vulcânicas ex: basaltos

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32 Rochas magmáticas intrusivas ou Plutónicas O arrefecimento do magma é lento, então formamse grandes cristais bem visíveis a olho nu. Outros exemplos: Gabro Diorito Sienito etc. Exemplo: Granito que tem como minerais essenciais quartzo, micas e feldspato.

33 Rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas O arrefecimento do magma é rápido, não há tempo para formarem-se grandes cristais então a rocha é escura e com poucos minerais visíveis a olho nu. Outros exemplos: Riólito Traquito Andesito etc. Exemplo: Basalto

34 Rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas Quando o arrefecimento do magma é mesmo muito rápido, os cristais não têm tempo de se formarem, originando os vidros vulcânicos. Exemplo de vidro vulcânico: Obsidiana

35 Rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas Pode ainda acontecer que a lava solidifique com tanto gás, que forma uma rocha com muitos poros (vesículas), como é o caso da pedra-pomes.

36 Classificação das rochas magmáticas

37 Plutónica Granito - Rocha de cor normalmente acinzentada com textura holocristalina, em que os minerais mais importantes são o quartzo, os feldspatos e as micas. Vulcânica Riólito - Rocha vulcânica com a mesma composição mineralógica que o granito e textura hemicristalina em que, normalmente, os únicos cristais que se observam são de quartzo e/ou feldspatos. Tem cor cinzento-clara.

38 Plutónica Sienito - Rocha de cor cinzenta ou rosada. Possui como mineral principal o feldspato e como minerais acessórios a moscovite. Não tem Quartzo. Vulcânica Traquito - Rocha de origem vulcânica com a mesma composição mineralógica do sienito, mas de textura hemicristalina. Tem cor cinzenta e por vezes amarelada.

39 Plutónica Diorito - Rocha cinzenta ou esverdeada, de textura holocristalina. É constituída por plagiáclase e minerais ferromagnesianos (biotite, anfíbola e piroxena). Sem quartzo. Vulcânica Andesito - Rocha de origem vulcânica com a mesma composição mineralógica que o diorito. Tem cor cinzenta e textura de hemicristalina a vítrea.

40 Plutónica Gabro - Rocha de cor cinzenta a negra, por vezes esverdeada. É constituída por feldspato, plagióclase e tem como minerais essenciais a piroxena, a olivina e, por vezes, a anfíbola. Sem quartzo. Vulcânica Basalto - Rocha de cor entre o cinzento escuro e o preto. Os minerais mais importantes são a piroxena, a olivina e a anfíbola.

41 O que são rochas Sedimentares? Três tipos de rochas sedimentares conforme o seu modo de formação: Rochas sedimentares detríticas Formadas pela deposição de materiais provenientes da erosão de outras rochas preexistentes. Esses materiais são depois compactados e geralmente ligados. Rochas sedimentares Biogénicas Formadas por deposição de materiais originados pela actividade dos seres vivos. Rochas sedimentares Quimiogénicas Formadas por precipitação química de materiais dissolvidos na água.

42 Rochas sedimentares detríticas As rochas expostas à superfície da Terra são actuados pelos agentes atmosféricos (vento, água, temperatura, etc.) agentes erosivos que provocam a sua alteração ou Meteorização. Dessa Meteorização resultam materiais que são removidos pela gravidade e pelos outros agentes erosivos designando este processo de Erosão.

43 Rochas sedimentares detríticas Estes materiais, geralmente, vão ser transportados pelos mesmos agentes erosivos até locais mais ou menos longínquos. Estes materiais podem ser partículas de dimensões variadas, designadas por detritos ou clastos, ou podem ser substâncias dissolvidas na água Os seres vivos também contribuem com diferentes materiais nomeadamente conchas ou peças esqueléticas, para formar rochas sedimentares.

44 Os materiais transportados vão ser depositados em zonas propícias, geralmente em locais mais baixos, passando a designar-se de sedimentos. Este processo de deposição designa-se por Sedimentação.

45 Os detritos depositam-se por ordem das densidades destes materiais: 1º os mais densos 2º os mais pequenos e mais leves

46 Simultaneamente com essas acumulações detríticas podem depositar-se substâncias dissolvidas na água, e também, restos de seres vivos. Se não houver qualquer perturbação, a sedimentação realiza-se regularmente, formando camadas geralmente paralelas e horizontais, distinguindo-se pela espessura dimensões e coloração dos materiais. Cada uma dessas camadas, individualmente, é delimitada por duas superfícies e designa-se por estratos.

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48 Para que haja formação de uma rocha sedimentar, para além de haver Meteorização, Erosão, Transporte e Sedimentação, os sedimentos têm que sofrer um processo de Diagénese, que se dá em três fases: Fases da Diagénese Compactação Cimentação Recristalização

49 Fases da Diagénese Compactação: nesta fase os sedimentos sofrem redução de volume, pois estão sujeitos ao peso dos sedimentos que lhe sobrepõem, com eliminação da água contida nos poros. Cimentação: a água que ensopa os sedimentos pode, em determinadas condições, precipitar substâncias que transporta dissolvidas, formando-se assim, um cimento, unindo os sedimentos. Os cimentos mais comuns são argilas, óxidos de ferro, sílica, carbonatos. Recristalização: ao mesmo tempo que ocorre a compacção e cimentação, pode produzir-se dissoluções de certos minerais, seguindo-se a formação de novos minerais.

50 No final da diagénese está formada uma rocha sedimentar detrítica, como por exemplo:

51 Etapas de formação de uma rocha sedimentar detrítica

52 Rochas sedimentares biogénicas O carbonato de cálcio dissolvido na água, que os seres vivos ingerem, é utilizado por estes para formarem os seus esqueletos, conchas e carapaças.

53 Rochas sedimentares biogénicas Ao morrerem, estas estruturas, por serem mais resistentes à decomposição, depositam-se nos fundos, cimentam e formam calcários conquíferos. Exemplo: Calcário conquífero Exemplo: Calcário recifal

54 Exemplo: Diatomito é uma rocha sedimentar muito poroso e absorvente formada pela acumulação dos restos microscópicos das carapaças de diatomáceas. Diatomáceas - seres marinhos microscópios pertencentes ao plâncton.

55 As rochas sedimentares biogénicas resultam, assim, da acumulação e transformação de restos de seres vivos. O Carvão e o petróleo são também rochas sedimentares biogénicas.

56 Carvão Ao longo da história da Terra já existiram grandes florestas em zonas pantanosas que, ao extinguirem-se, foram, rapidamente isolados do oxigénio atmosféricos. Os restos vegetais ao longo do tempo, por acção da pressão e da temperatura sofreram alterações até se transformarem em carvão.

57 Petróleo O petróleo formou-se também há milhões de anos atrás em ambientes marinhos a partir de organismos planctónicos. Tanto o carvão como o petróleo são designados de combustíveis fósseis pois fornecem energia a partir de organismos que morreram há milhões de anos atrás.

58 Rochas sedimentares quimiogénicas Os materiais que se encontram dissolvidos na água, em determinadas condições, podem precipitar, ou seja, voltar ao estado sólido, formando rochas sedimentares. Sal-gema rocha que resulta da precipitação de cloreto de sódio (sal) Minas de sal-gema (Loulé).

59 Calcários São rochas sedimentares muito vulgares no nosso país. Apresentam as mais variadas cores e geralmente são claros, mas também existem negros. Na sua maioria, os calcários resultam da precipitação química de carbonato de cálcio. Os calcários são muito utilizados na construção civil como por exemplo o Mosteiro da Batalha.

60 A formação das estalactites e estalagmites nas grutas também se deve a um processo de precipitação química de carbonato de cálcio.

61 O que são rochas metamórficas? As rochas metamórficas formam-se no interior da crosta terrestre a partir de outras rochas pré-existentes Quando as rochas são sujeitas a um aumento de pressão e temperatura, sofrem transformações na sua mineralogia e textura e dão origem a rochas metamórficas.

62 O que são rochas metamórficas? Estas transformações ocorrem, geralmente, no estado sólido, isto é, sem que ocorra fusão total da rocha que lhe deu origem.

63 O que são rochas metamórficas? O conjunto de fenómenos que contribui para a formação de rochas metamórficas designa-se metamorfismo.

64 Factores de metamorfismo A temperatura e a pressão são os factores necessários para que ocorra metamorfismo.

65 A textura das rochas, muitas vezes, modifica-se. Se a pressão exercida durante o metamorfismo for orientada, a rocha resultante apresenta placas mais ou menos paralelas; diz-se que apresenta xistosidade.

66 Tipos de Metamorfismo Existem vários tipos de metamorfismo: Metamorfismo de contacto Quando o magma (a elevadas temperaturas) sobe e entra em contacto com as rochas da litosfera rocha encaixante (que se encontram frias) provoca nestas alterações. O calor altera as rochas que se encontram ao seu redor. Estas rochas não apresentam foliação ou xistosidade, porque o factor que as alterou foi o calor e não a pressão. Exemplo: quando a rocha encaixante é o calcário, a metamórfica é o mármore.

67 Tipos de Metamorfismo Metamorfismo Regional É o metamorfismo que se dá nas zonas de afundamento dos sedimentos, nas zonas de subducção ou na formação de cadeias de montanhas. Os fenómenos abrangem zonas muito extensas na crosta terrestre. As rochas apresentam foliação ou xistosidade, os minerais ficam orientados em bandas, devido ás elevadas pressões que são sujeitas. Exemplo: as rochas argilosas transformam-se em ardósias, micaxistos ou gnaisses.

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72 Exercícios: 1. Indica quais os factores de metamorfismo referidos em cada um dos gráficos. 2. Quais das rochas indicadas podem originar o gnaisse? 3. Com base no gráfico D, que composição mineralógica prevês para o gnaisse? 4. Indica qual o gráfico que melhor apoia a afirmação: "Certas rochas metamórficas derivam da transformação lenta e gradual de rochas preexistentes." 5. Todos os gráficos apresentam uma linha curva na parte superior. Qual será o seu significado?

73 Ciclo das rochas Consiste no circuito que se inicia e acaba no magma e que passa pelas fases de sedimentação, diagénese e metamorfismo. Este processo pode levar centenas de milhões de anos. Deste ciclo resulta que: Todas as rochas têm origem directa ou indirecta no magma. Depois de formadas, devido a diversos fenómenos, as rochas podem transformar-se umas nas outras. Todas as rochas acabam por entrar em fusão e transformar-se em magma.

74 Ciclo das rochas

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76 FIM