Fundamentos de mineralogia e o ciclo de geração das rochas

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Fundamentos de mineralogia e o ciclo de geração das rochas Prof. Paulo Jorge de Pinho Itaqui, março de 2017

2 Generalidades Crosta terrestre composta por ROCHAS compostas por minerais ou por mineraloides Mineral elemento ou substância química, resultante de processos inorgânicos e de composição química geralmente definida. Enxofre elementar (S) Pirita (FeS)

3 Generalidades ROCHAS - Agregado natural, formado por um ou mais minerais Podem ser formados por MINERALOIDES como matéria orgânica ou vidro vulcânico

4 Propriedades físicas Estrutura Quase todos os minerais ocorrem em estado cristalino Átomos são dispostos regularmente, segundo sistemas fixos e constantes com distâncias entre os mesmos mantidas em repetição. Por conta da estrutura cristalina, a estrutura do cristal é caracterizada. A classificação dos cristais em função da estrutura são: Cúbico 7,8 % das espécies minerais conhecidas

5 Propriedades físicas Tetragonal Zircão, Rutilo e Idocrásio e Cassiterita

6 Propriedades físicas Hexagonal Berilo Pertencem ao sistema hexagonal 7% dos minerais conhecidos

7 Propriedades físicas Rômbico ou romboédrico Quartzo 10,1% das espécies minerais conhecidas

8 Propriedades físicas Monoclínico Serpentina Compreendem 30,8% das espécies minerais conhecidas

9 Propriedades físicas Triclínico Rodonita Compreende 9% das espécies minerais conhecidas

10 Propriedades físicas Ortorrômbico Topazio Compreende 28,6 % das espécies minerais conhecidas

11 Propriedades físicas Clivagem Propriedade que uma substância cristalina tem de se dividir em plano paralelo. Mica apenas um plano de clivagem Fluorita quatro planos (octaédrico)

12 Propriedades físicas Clivagem Excelente

13 Propriedades físicas Clivagem Perfeita

14 Propriedades físicas Dureza Resistência que um mineral oferece à penetração de uma ponta aguda que o tenta riscar Escala de Mohs intervalos não obedecem a proporcionalidade dos números. 1. Talco 2. Gipsita 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatita 6. Ortoclásio 7. Quartzo 8. Topázio 9. Coríndon 10. Diamante 6 e 7 riscam vidro 8 a 10 cortam vidro

15 Propriedades físicas Peso específico É o número que indica quantas vezes certo volume de mineral é mais pesado que o mesmo volume de água destilada a temperatura de 4 C

16 Propriedades ópticas Brilho capacidade de reflexão da luz incidente Vidro 1,5 a 4% da luz é refletida Diamante 17% da luz é refletida

17 Brilho metálico Propriedades ópticas

18 Brilho não metálico Propriedades ópticas

19 Propriedades ópticas Cor dependente da absorção seletiva de luz Minerais metálicos: Vermelho cobre nativo Amarelo ouro nativo Branco-argênteo Prata nativa

20 Propriedades ópticas Branco-acinzentado galena Preto-acinzentado cassiterita

21 Propriedades ópticas Minerais não metálicos: Preto biotita Azul lazurita Verde esmeralda - esmeralda Amarelo citrino - enxofre Vermelho acastanhado - limonita

22 Propriedades ópticas Idiocromáticos de cor própria, constante, que depende da composição química. Alocromáticos cor variável om composição química ou com impurezas Acróicos minerais incolores quando puros, podendo apresentar variações pela presença de impurezas. Fluorita incolor, amarela, rósea, verde ou violeta; Quartzo incolor (cristal de rocha), amarelo (citrino), róseo (quartzo róseo), verde (quartzo prase), violeta (ametista);

23 Propriedades químicas Composição química de UM ou MAIS elementos Polimorfismo diferentes materiais possuem mesma composição química, mas formas cristalinas diferentes (propriedades físicas e químicas diferentes) Formas alotrópicas do carbono Grafite Diamante Isomorfismo vários minerais possuem composição química diferente mas cristalizando de mesma forma

24 Rochas magmáticas ou ígneas Ignis (Grego fogo) Viscosidade Baixa viscosidade basálticos Derramamentos do Havaí Serra Geral Bacia do Paraná Alta viscosidade granítico ou rigolítico Explosões vulcânicas

25 Rochas magmáticas ou ígneas Classificação segundo os teores de sílica: Rochas ácidas: Teor de Sílica superior a 66%; Rochas Intermediárias: Teor de Sílica entre 66 e 52%; Rochas básicas: Teor de Sílica entre 52 e 45%; Rochas ultrabásicas: Teor de Sílica inferior a 45%. Minerais máficos Teores reduzidos de Si e maiores teores de Mg, Ca e Fe (cor escura); Minerais félsicos Teores mais elevados de Si e maiores teores de Al, Na e K;

26 Rochas magmáticas ou ígneas Hololeucocráticas M<10 Leucocráticas M Mesocráticas M Melanocráticas M Ultramelanocráticas M>90

27 Rochas sedimentares Processos e produtos diagenéticos Compactação mecânica: Primeiro estádio empacotamento cúbico Segundo estádio empacotamento romboédrico

28 Rochas sedimentares Processos e produtos diagenéticos Dissolução e compactação química: Ocorrem geralmente em materiais com maior facilidade de dissolução (grãos carbonáticos)

29 Rochas sedimentares Processos e produtos diagenéticos Cimentação: A cimentação é a precipitação química de minerais a partir dos íons em solução na água intersticial.

30 Rochas sedimentares Processos e produtos diagenéticos Recristalização diagenética: Modificação mineralógica e textura cristalina de componentes sedimentares pela ação de soluções intersticiais em condições de soterramento. Aragonita em calcita (polimorfos de Ca) Transformação de aragonita/calcita em sílica

31 Processos e produtos diagenéticos Rochas sedimentares

32 Rochas metamórficas As rochas metamórficas se originam da transformação de rochas magmáticas ou sedimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais.

33 Intemperismo Intemperismo físico Variações de temperatura durante dia e noite Congelamento de água dentro de fissuras Recristalização de sais

34 Intemperismo Intemperismo físico Alívio de pressão Vários quilômetros Rocha encaixante

35 Intemperismo Intemperismo físico Ação de raízes de plantas

36 Intemperismo

37 Intemperismo esferoidal

38 Intemperismo Intemperismo químico A atmosfera possui muito mais água e oxigênio e pressões e temperaturas mais baixas do que os locais de formação da maioria das rochas Quando as rochas afloram à superfície seus minerais entram em desequilíbrio Água (chuva) + CO 2 (atmosfera) principal agente do intemperismo químico Solo micro-organismos >[CO 2 ] > intemperismo Hidrólise total ou parcial

39 Intemperismo Acidólise Ambiente frio pelo acúmulo de MO (ácidos orgânicos) Hidratação Atração entre moléculas de água e cargas elétricas de superfícies dos minerais Ex. Anidrita gipso Dissolução Solubilização completa Halita CaSO 4 + H 2 O CaSO 4. 2H 2 O

40 Intemperismo Oxidação Compostos ferromagnesianos primários liberam Fe 3+ que se precipita como novo composto de Fe 2FeSiO 3 +5H 2 O + 1/2O 2 2FeOOH + 2H 4 SiO 4 2FeOOH Fe 2 O 3

41 Intemperismo