FUNDAMENTOS EM GEOLOGIA

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1 FUNDAMENTOS EM GEOLOGIA AULA 01 AS ROCHAS E SUAS PROPRIEDADES Profº Me.: JOSÉ STROESSNER O que é Geologia Os Mineralóides Os Minerais As Rochas Rochas Magmáticas Rochas Metamórficas Rochas Sedimentares Ciclo das Rochas

2 GEOLOGIA Geologia, do grego γη- (ge-, "a terra") e λογος (logos, "palavra", "razão"), é a ciência que estuda a Terra, sua composição, estrutura, propriedades físicas, história e os processos que lhe dão forma. É u m a d a s c i ê n c i a s da T e r r a.

3 OBJETIVOS compreender a forma da Terra e explicar os processos operantes APLICAÇÕES projetos de engenharia nas áreas rurais e urbanas ajudando a população à melhor interagir com o meio

4 ineraloides Opala Entre os mineralóides encontram-se substâncias de interesse econômico e gemológico, como a obsidiana (que por ser um vidro e não um cristal não é um mineral), o azeviche (que na realidade é uma forma densa de carvão) e a opala (devido à sua natureza não cristalina). O mesmo acontece com o âmbar, uma substância orgânica não cristalina de origem geológica. Obsidiana

5 ineralóides Ambar É a designação dada a materiais de origem geológica que apresentem características semelhantes às dos minerais, mas não sejam cristalinos ou, quando o sejam, não tenham uma composição química suficientemente uniforme para poderem ser considerados com um mineral específico. Substâncias produzidas pelo homem ou qualquer outro ser vivo que tenham características de minerais também são chamadas mineralóides, como o gelo que criamos em geladeiras ou a concha de um molusco, por exemplo.

6 inerais São elementos ou compostos químicos com composição bem definida dentro de certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos ou inorgânicos, na terra ou em corpos extraterrestres.

7 inerais

8 inerais

9 inerais

10 A composição química e o arranjo estrutural das partículas constituintes dos minerais são próprias de cada mineral. A determinação destas características requer o uso de equipamento de laboratório, por vezes sofisticado, nem sempre acessível à maioria das pessoas. Pode fazer-se a identificação de minerais recorrendo a determinadas propriedades físicas ou químicas que, de algum modo, reflectem a sua composição e estrutura, fazendo ensaios simples que não implicam equipamento complexo. É possível fazer a observação de algumas dessas propriedades no campo, enquanto que outras devem ser realizadas em laboratório.

11 Para identificar um mineral podem utilizarse quatro tipos de técnicas: Análise dos caracteres físicos macroscópicos; Estudo das propriedades ópticas com o microscópio petrográfico; Estudos por raios X; Ensaios químicos para determinar a sua composição.

12 Propriedades físicas Entre as propriedades físicas mais utilizadas na identificação de minerais, podem destacar-se: Propriedades ópticas cor, risca e brilho; Propriedades mecânicas dureza, clivagem, fratura;

13 Cor dos minerais Idiocromático mineral que apresenta cor constante. Exemplos: Verde para a malaquite; Cinzento para a galenite; Amarelo de latão para a pirite. Alocromático mineral que apresenta cor variável. Exemplos: Quartzo incolor, branco, róseo, violeta, amarelo ou negro.

14 A diversidade da cor pode ser: devido à mistura de pequenas quantidades de certos pigmentos; devido a variações na composição química, em que certos elementos são substituídos na rede cristalina por outros diferentes. Como a cor raramente é única para cada mineral e porque a verdadeira cor pode ser alterada, esta característica não constitui uma propriedade muito fiável na identificação de minerais.

15 Risca ou traço - cor do mineral reduzido a pó; - a cor do traço de um mineral não coincide sempre com a sua cor; - diferentes variedades da mesma espécie mineral exibem sempre o traço com a mesma cor; - o traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor pode ser uma propriedade variável. Exemplo: a pirite tem cor amarelo latão e a risca é negra.

16 Para se determinar a cor do traço, risca-se com o mineral a superfície despolida de uma porcelana. Método aplicável nos minerais com dureza inferior à da porcelana.

17 Brilho ou lustre O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade da luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral. Reflexão da luz nos minerais.

18 Os minerais podem ter brilho metálico, brilho intenso semelhante ao observado nos metais e, brilho não metálico ou vulgar, característico dos minerais transparentes ou translúcidos.

19 Em certos casos, o brilho é o do tipo metálico, mas sensivelmente mais fraco, designando-se por brilho submetálico. Exemplos de brilhos: A: Brilho metálico (pirite) B: Brilho submetálico (volframite) C: Brilho adamantino (diamante) D: Brilho vítreo (quartzo)

20 A calcite divide-se facilmente segundo superfícies planas e brilhantes que, pelo choque continuado, se repetem paralelamente a si mesmas. Clivagem - tendência de alguns minerais fragmentarem; - devido à aplicação de uma força mecânica; - segundo superfícies planas e brilhantes, de direcções bem definidas e constantes.

21 O quartzo não apresenta clivagem visível e, quando percutido, desagrega-se em fragmentos com superfícies mais ou menos irregulares, sem direcção privilegiada. Fratura - revela que todas as ligações são igualmente fortes, qualquer que seja a direcção considerada. - as superfícies de fractura não se repetem paralelamente a si mesmas e podem apresentar diferentes aspectos.

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23 Dureza Resistência que o mineral oferece ao ser riscado (sulcado) por outro mineral ou por determinados objectos. É condicionada pela estrutura e pelo tipo de ligações entre as partículas e, por isso, pode variar com a direcção considerada.

24 A determinação da dureza dos minerais é feita em relação aos termos de uma escala de dureza; Uma das escalas de dureza relativa mais conhecidas é a escala de Mohs, em homenagem ao mineralogista Friedrich von Mohs;

25 Esta escala é constituída por 10 termos, colocados por ordem crescente de dureza, desde o menos duro, o talco, até ao diamante, que é o corpo natural mais duro que se conhece; Qualquer mineral da escala risca todos os que estão abaixo dele, não sendo riscado por eles. Um mineral é mais duro que outro se, e só se, o riscar, sem se deixar riscar por ele;

26 -determina-se seleccionando-se uma aresta viva, com a qual se experimenta riscar os sucessivos termos da escala de Mohs; - os termos da escala devem ser percorridos no sentido decrescente de dureza, para se evitar o constante desgaste dos minerais menos duros; - quando não se dispõe de uma escala de Mohs, podem utilizar-se diferentes materiais, como:

27 Escala de Mohs comparada com uma escala de dureza absoluta. A diferença de dureza absoluta entre o corindo e o diamante é muito maior do que aquela que existe entre o topázio e o corindo.

28 AS ROCHAS Associação de minerais intimamente unidos monominerálica pluriminerálica

29 Monominerálica Mármore Calcário

30 Pluriminerálica GRANITO GNAISSE

31 Classificação Genética MAGMÁTICAS SEDIMENTARES METAMÓRFICAS

32 MAGMÁTICAS Resultam da solidificação do magma ou lava. INTRUSIVA EXTRUSIVA

33 ROCHAS MAGMÁTICAS RESULTAM DO ARREFECIMENTO E CONSOLIDAÇÃO DO MAGMA EM PROFUNDIDADE: ROCHA PLUTÔNICA ARREFECIMENTO LENTO NA SUPERFÍCIE: ROCHA VULCÂNICA ARREFECIMENTO RÁPIDO

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35 Outra classificação utilizada para as rochas Ígneas é referente à constituição do material que elas são provenientes, o magma em fusão, que pode ter a sua composição geralmente silicática (SiO 2 ) variável entre: Ácidas teor de Silica superior a 66%. Ex.: Granito e Riolito; Intermediárias teor de sílica entre 66% e 52%. Ex.: Andesito e Sienito; Básicas teor de sílica entre 52% e 45%. Ex.: Gabro e Basalto; Ultrabásicas teor de sílica menos que 45%. Ex.: Peridotitos.

36 Ácidas teor de Silica superior a 66%. Granito

37 INTERMEDIÁRIAS - 66% E 52%: SIENITO

38 Básicas teor de sílica entre 52% e 45%: GABRO

39 Ultrabásicas teor de sílica menos que 45%: PERIDOTITO

40

41 Petrogênese Processos de alta temperatura e pressão sobre rochas pré-existentes: Ígneas Sedimentares; Metamórficas;

42 ROCHAS METAMÓRFICAS SÃO FORMADAS A PARTIR DE ROCHAS PRÉ-EXISTENTES QUE EXPERIMENTAM TRANSFORMAÇÕES MINERALÓGICAS E ESTRUTURAIS ESSAS TRANSFORMAÇÕES SÃO DEVIDAS A CONDIÇÕES DE PRESSÃO E DE TEMPERATURA ELEVADAS OU A AÇÃO DE FLUIDOS DE CIRCULAÇÃO

43 METAMORFÍSMO

44 METAMORFÍSMO Os processos Metamórficos ocorrem, em geral, associados aos processos tectônicos. (intimamente associadas a rochas plutônicas). Fatores condicionantes Natureza do protólito Temperatura e pressão Presença de fluídos e tempo de duração dos processos

45 METAMORFÍSMO QUALQUER TIPO DE ROCHA PODE SOFRER METAMORFISMO Em ambiente de P e T, com produção de dobras e foliações, além de recristalizações minerais, gerando as rochas metamórficas. QUALQUER TIPO DE ROCHA PODE SER LEVADA A AMBIENTES GEOLÓGICOS DE T e P, AINDA MAIS ALTAS QUE O AMBIENTE DE METAMÓRFICO. E QUANDO CHEGAM A FUSAO (MAGMA), ORIGINA-SE A ROCHA ÍGNEA.

46 METAMORFÍSMO Metamorfismo pode ser de vários graus, MAS NÃO PODE HAVER FUSÃO DA ROCHA!

47 METAMORFÍSMO Pressão Pressão uniforme; Pressão dirigida.

48 METAMORFÍSMO Pressão Uniforme Não produz orientação na estrutura da rocha; Produz aumento de densidade da rocha

49 METAMORFÍSMO Pressão Dirigida Produz alinhamento na estrutura da rocha.

50 METAMORFÍSMO Estruturas orientadas

51 Gnaisse

52 METAMORFÍSMO Temperatura Fontes de calor para o metamorfismo: Intrusão de corpos magmáticos; Grau geotérmico (medio1 0C para cada 33m de profundidade); Atrito entre as rochas. Não produz orientação da rocha. Não deve ser suficiente para fundir a rocha.

53 METAMORFÍSMO Tipos de metamorfismo Ação conjugada de calor e pressão resulta em três tipos principais de metamorfismo: Metamorfismo de termal; Metamorfismo dinamotermal; Metamorfismo cataclástico.

54 METAMORFÍSMO Metamorfismo termal É aquele em que a ação da temperatura predomina sobre os outros fatores, geralmente acima de 200 ºC. O metamorfismo de contato é um subtipo do metamorfismo termal, assim como o metamorfismo hidrotermal;

55 Metamorfismo Dinamotermal O metamorfismo dinamotermal é aquele em que há uma maior ação da pressão dirigida, na presença de temperatura elevada. Este tipo de metamorfismo ocorre em grande profundidade.

56 METAMORFÍSMO

57 Metamorfismo Cataclástico O metamorfismo cataclástico tem na pressão dirigida seu agente principal, ocorrendo comumente em zonas de falhamento e tendo como sua principal característica o esmigalhamento das rochas na zona de atrito.

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59 ROCHAS SEDIMENTARES Diagênese Diagênese é o nome dado ao conjunto de transformações que o depósito sedimentar sofre após a deposição, consistindo em mudanças nas condições de pressão, temperatura, ph e pressão de água, ocorrendo dissoluções e precipitações a partir das soluções aquosas existentes nos poros. O processo termina na transformação do depósito sedimentar inconsolidado em rocha, ou litificação.

60 ROCHAS SEDIMENTARES As rochas sedimentares resultam da deposição de detritos de rochas magmáticas e metamórficas, de acúmulos de detritos orgânicos ou ainda da precipitação química em meio aquoso.

61 ROCHAS SEDIMENTARES Produtos da decomposição de outras rochas, ETAPAS: 1.Intemperismo; 2.Transporte/ Erosão (geológica); 3.Deposição; 4.Diagênese.

62 ROCHAS SEDIMENTARES

63 ROCHAS SEDIMENTARES

64 ROCHAS SEDIMENTARES

65 Conglomerado Siltito Arenito Argilito

66 Ciclo das Rochas

67 Revisão Bibliográfica TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T.R. & TAIOLI, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Ed. Universidade de São Paulo e Oficinas de Textos, p.

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