Rochas e Solos. Prof Karine P. Naidek Abril/2016

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC Rochas e Solos Prof Karine P. Naidek Abril/2016

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3 Rochas Sedimentares Rochas sedimentares são produto da consolidação de sedimentos na superfície terrestre. As rochas sedimentares representam, apenas 5% do volume da crosta terrestre, mas representam cerca de 75% das superfícies dos continentes e fundos de oceanos.

4 Rochas Sedimentares Formadas na superfície da Terra (crosta) sob condições de baixa temperatura (até 250 C) e pressão. Consiste no acumulo e diagênese de partículas de minerais, rochas e de organismos biológicos préexistentes transportados através da água, gelo ou ar. Podem também ser resultado da precipitação direta de compostos químicos em meios aquosos.

5 Rochas Sedimentares A formação de uma rocha sedimentar é consequência de um processo geológico, que podemos dividir em várias fases e nas quais intervêm diferentes mecanismos. METEORIZAÇÃO EROSÃO TRANSPORTE SEDIMENTAÇÃO OU DEPOSIÇÃO DIAGÉNESE

6 Rochas Sedimentares

7 Rochas Sedimentares Meteorização ou Intemperismo As rochas são alteradas do ponto de vista: Meteorização Física origina partículas cada vez mais pequenas Meteorização Química modifica os minerais das rochas, transformandoos noutros

8 Rochas Sedimentares Físico Variações de temperatura e congelamento: aumentar e diminuir a temperatura sucessivamente faz com que a rocha sofra fadiga mecânica, desintegrando-se em blocos, o que facilita a ação de outros agentes de intemperismo. A água quando congela aumenta 10% seu volume.

9 Rochas Sedimentares Ação física dos vegetais: muitas rochas podem se desagregar pelo crescimento de raízes de vegetais ao longo de suas fraturas.

10 Rochas Sedimentares Cristalização de sais: água rica em solutos quando cristaliza em fraturas ou cavidades das rochas, exerce pressão sobre suas paredes que podem levar à desagregação da rocha. Ex.: regiões marinhas

11 Rochas Sedimentares B- Químico: A água é o principal agente= solvente Ao percolar entre rochas e solos ela pode se tornar ácida, enriquecer-se em sais ou em produtos orgânicos. -Hidrólise: Há hidratação do mineral: ex: feldspato potássico transformando-se em gibbsita: KAlSi 3 O 8 + H 2 O -> Al(OH) 3 + 3H 4 SiO 4 + K + + OH -. Observe que neste caso 100% da sílica e do potássio são eliminados, sobrando um resíduo insolúvel, a gibbsita.

12 Rochas Sedimentares B- Químico: -Hidratação: a água em contato com os minerais podem ser aderidas à sua superfície ou entrando em sua estrutura cristalina, formando um novo mineral: Ex: transformação de anidrita e gipsita: CaSO 4 + 2H 2 O -> CaSO 4.2H 2 O -Solubilização: Alguns minerais são solúveis em água. Ex. calcário (calcita): CaCO 3 + H 2 O -> Ca 2+ + CO Regiões constituídas por calcários podem ter presença de cavernas ou dolinas.

13 Rochas Sedimentares -Oxidação: ocorre em minerais constituídos por elementos com mais de um estado de oxidação. Ex. Ferro ferroso (Fe 2+ ) e o férrico (Fe 3+ ), comuns em minerais como a biotita, piroxênios, anfibólios, magnetita, etc. Elementos tem forte afinidade com o oxigênio e também ao CO 2. Liberado o Fe, forma-se um novo composto, normalmente a goetita (hidróxido de ferro). -Acidólise: Em regiões frias, não há decomposição da matéria orgânica formação de ácidos orgânicos, que baixam o ph (<5) da água, sendo capazes de complexar o Fe, Al e K, colocando-os em solução. Ex: feldspato potássico: KAlSi 3 O 8 + 4H + + 4H 2 O -> 3H 4 SiO 4 + Al 3+ + K +.

14 Rochas Sedimentares

15 Rochas Sedimentares

16 Rochas Sedimentares Erosão: desgaste da superfície terrestre pela ação mecânica e química da água corrente, das intempéries ou de outros agentes geológicos.

17 Rochas Sedimentares Transporte: as partículas sofrem transporte pelas correntes (água e vento) para outros locais, distanciados.

18 Rochas Sedimentares

19 Rochas Sedimentares Sedimentação - A sedimentação dá-se, geralmente, em camadas sobrepostas estratos, horizontais e paralelos, sobretudo quando ocorre em ambiente aquático

20 Rochas Sedimentares Diagénese - Conjunto de processos que transforma os sedimentos em rochas sedimentares consolidadas, coesas. A diagénese compreende: COMPACTAÇÃO DESIDRATAÇÃO CIMENTAÇÃO

21 Rochas Sedimentares

22 Tipos de Rochas Sedimentares Clásticas (ou detríticas): formadas por fragmentos de minerais ou rochas pré-existentes que são transportados através do ar, água ou gelo. Ex.: siltitos, arenitos, etc. Conglomerados: rochas grosseiras e mal selecionadas (partículas com diâmetro acima de 2mm)

23 Tipos de Rochas Sedimentares Arenitos: constituídos essencialmente por grãos de quartzo com granulação variando de 0,2 a 2 mm Siltitos: rochas com granulação muito fina, com partículas variando entre 0,002 e 0,2mm de diâmetro.

24 Tipos de Rochas Sedimentares Argilitos: rochas constituídas por partículas com diâmetro inferior a 0,002mm. Folhelhos: siltitos e argilitos que apresentam-se finamente laminadas.

25 Tipos de Rochas Sedimentares

26 Tipos de Rochas Sedimentares Químicas: Precipitação química de compostos como carbonatos, fosfatos, etc, a partir de uma solução aquosa.

27 Tipos de Rochas Sedimentares

28 Tipos de Rochas Sedimentares Orgânica: Formadas por carapaças ou restos de matéria orgânica, bem como o produto por eles produzidos. Ex: calcário, carvão, etc. Calcário com restos de conchas (coquina) Carvão.

29 Tipos de Rochas Sedimentares

30 Bacias Sedimentares

31 Rochas Metamórficas São formadas a partir de rochas pré-existentes (=protólitos) em estado sólido. Condições de pressão e temperatura variável, bem maiores do que as das rochas sedimentares. As temperaturas podem chegar a atingir 800 C, porém sem fusão total dos minerais.

32 Rochas Metamórficas Quando uma rocha é submetida ao metamorfismo os minerais são substituídos por outros estáveis às novas condições= reações metamórficas. As reações metamórficas ocorrem em estado sólida e podem envolver: a- modificar a granulação da rocha -> não muda a mineralogia Mármore Calcário

33 Rochas Metamórficas b- reação entre os minerais e a fase fluída ou desidratação -> surgimento de novos minerais c- modificar a estrutura cristalina -> minerais polimorfos

34 Tipos de Metamorfismo e Rochas A transformação se dá por: Metamórficas 1- aumento da pressão: quando dirigida= metamorfismo cataclástico. Resulta em rochas foliadas com orientação ou diminuição do tamanho dos minerais. Ex.: milonito, ardósia, etc.

35 Tipos de Metamorfismo e Rochas Metamórficas 2- aumento da temperatura (s/ fusão dos minerais)= metamorfismo de contato. Aumento do tamanho dos minerais. Ex. Mármore. Mármore Calcário

36 Tipos de Metamorfismo e Rochas Metamórficas 3-1+2= metamorfismo regional: recristalização e/ou orientação dependendo do balanço de P e T do sistema. Ex: quartztitos, gnaisses, filitos, xistos, etc. Filito Quartzito

37 Tipos de Metamorfismo e Rochas Metamórficas Gnaisse Migmatito Actinolita Xisto

38 Rochas Metamórficas A intensidade do metamorfismo pode ser aferida pela associação de minerais presentes na rocha.

39 Rochas Metamórficas Ardósia: rocha metassedimentar de baixo grau metamórfico, foliada, granulação muito fina, constituída por quartzo, clorita e sericita. Normalmente preserva o acamamento sedimentar e apresenta brilho acetinado das micas nos planos de foliação. Filito: Rocha com grau metamórfico um pouco maior que a ardósia. É constituída por quartzo, muscovita, clorita ou biotita em plaquetas bem definidas. Apresenta superfície de foliação sedosa e brilhante.

40 Rochas Metamórficas Xisto: Rocha de mais alto grau que o filito, onde os minerais micáceos mostram acentuado cresimento, estando bem orientados e foliadas. Podem aparecer minerais como a andaluzita, granda, estaurolita, cordierita, etc. Gnaisse: Rocha de mais alto grau metamórfico que o Xisto, sendo constituído por quartzo feldspato e normalmente a biotita. Apresenta estrutura bandada, característica desta rocha. Migmatito: mesma mineralogia dos gnaisses, porém passaram por um processo de fusão parcial e injeção magmática rochas híbridas.

41 Rochas Alienígenas