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Cristais de enxonfre com aragonita (Itália)
Foto: Dusan Slivka (A grande enciclopédia dos Minerais)




                                                    Dra. Maria Judite Garcia
                                                  MSc. Elza de Fátima Bedani




                        2011


                                                                           1
ÍNDICE



AULA 1 – Introdução a Mineralogia, Petrologia e Cristalografia .................. 01


AULA 2 – Propriedades Físicas dos Minerais.................................................. 08


AULA 3 – Propriedades Ópticas dos Minerais................................................. 13


AULA 4 – Petrologia: Rochas Magmáticas ...................................................... 18


AULA 5 – Rochas Sedimentares........................................................................ 23


AULA 6 – Rochas Metamórficas ....................................................................... 30


AULA 7 – Geodinâmica Externa ....................................................................... 33


AULA 8 – Geodinâmica Interna........................................................................ 37


AULA 9 – Vulcanismo e Sismologia.................................................................. 47


AULA 10 – Noções de Cartografia ................................................................... 51


Referências Bibliográficas................................................................................. 59




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AULA 1

INTRODUÇÃO À MINERALOGIA,
               PETROLOGIA E CRISTALOGRAFIA

MINERALOGIA: é o ramo da Geologia que estuda os minerais, sua composição,
             propriedades, gênese e ocorrência.

Mineral: é um corpo homogêneo, formado de um elemento ou composto químico resultante
         de processos inorgânicos. Possui composição química definida, arranjo atômico
         interno ordenado e é encontrado naturalmente na crosta terrestre. Geralmente
         apresenta-se como um sólido, com excessão da água e mercúrio.
         Ex: Quartzo, Mica, Feldspato, Calcita, Dolomita, Turmalina, Ágata e etc.

PETROLOGIA: é o ramo da Geologia que se dedica ao estudo das rochas, sua constituição,
            textura,origem e classificação.

Rochas: são os principais constituintes da crosta terrestre, formam-se a partir de agregados
        naturais (inorgânicos) de um ou mais minerais, incluindo o vidro vulcânico e podem
        ser produzidas por organismos (orgânicas). Possuem aspecto heterogêneo.
        Ex: Basalto, Granito, Arenito, Ardósia, Calcário, Coquina e etc.

CRISTALOGRAFIA: trata do estudo dos cristais e das leis que governam seu crescimento,
                sua forma externa e estrutura interna.

Cristal: sólido homogêneo, que possui arranjo atômico interno tridimensional, refletido
         externamente. Encontra-se limitado por superfícies geralmente planas, lisas,
         apresentando-se com formas geométricas externas.

Sistema Cúbico ou Isométrico: Forma Fundamental: Cubo
Ex: Galena, Pirita, Diamante e Magnetita




                   Cristal de Pirita




                                                                                          1
Sistema Cúbico Composto Ex: Fluorita e Magnetita




           Cristais de Magnetita            Cristal de Fluorita


Sistema Tetragonal ou Quadrático: Forma Fundamental: prisma reto de base quadrada.
Ex: Calcopirita e Cassiterita.




                  Cristais de Cassiterita
Sistema Hexagonal: Forma Fundamental: prisma reto de base hexagonal.
Ex: Quartzo e Berilo.




             Cristal de Quartzo




                                                                                     2
Sistema Ortorrômbico ou Rômbico: Forma Fundamental: prisma reto de base rômbica.
Ex: Enxofre, Barita e Aragonita.




                   Cristais de Enxofre

Sistema Monoclínico: Forma Fundamental: prisma oblíquo de base rômbica:




 Cristal de Feldspato          Cristal de Biotita



Sistema Triclínico: Forma Fundamental: Prisma oblíquo de base paralelogrâmica.
Ex: Albita e Cianita




 .
        Cristal de Albita   Cristal de Cianita




                                                                                   3
Sistema Romboédrico ou Trigonal: Forma Fundamental: Romboedro.
Ex: Calcita, Grafita e hematita.




              Cristal de Calcita


MINÉRIOS: trata-se de um mineral, ou de uma associação de minerais (rocha), que contém
          um metal e/ou minerais exploráveis economicamente em grande escala.
          Assim, minérios são materiais de grande valor econômico.

            Ex: Hematita: minério de ferro
                Pirita minério de enxofre e ferro
                Magnetita: minério de ferro
                Enxofre: minério de enxofre
                Bauxita: minério de alumínio
                Galena: minério de chumbo
                Apatita: minério de fosfato
                Fluorita: minério de flúor


GRUPAMENTOS CRISTALINOS: os cristais aparecem com pouca freqüência isolados,
            geralmente surgem em grupamentos. Um dos grupamentos comumente
            observados são os grupamentos irregulares classificados como Drusas e
            Geôdos (Figura 1).

Drusas: são quaisquer associações de cristais que atapetam o interior de rochas, minerais ou
em fendas. possuem a base levemente côncava, convexa ou plana.

Geôdos: constituem-se de uma massa mineral ôca, mais ou menos esférica, atapetada de
cristais no seu interior.




             Figura 1: Exemplos de Grupamentos Cristalinos (Acervo LabGeo)




                                                                                          4
A                                              B




            C


    Figura 2: Geodos de Quartzo nas minas de Ametista/RS/Brasil: A - Geodos de
    quartzo e ametista (in situ); B-Geodo de quartzo branco/hialino (in situ); C-Geodos
    de quartzo ametista (parte e contraparte) (Garcia & Bistrichi, 2011).




                                                                                     5
MINERALÓIDE OU SUBSTÂNCIA AMORFA: Qualquer sólido ou líquido que não
            possui arranjo atômico interno ordenado, poderá ser de origem orgânica
            ou inorgânica, que ocorra naturalmente na crosta terrestre.
            Ex: Vidro Vulcânico, Âmbar, Pérola, Carvão e etc.




             Âmbar                                   Pérola

ESCÓRIAS: Formam-se a partir de resíduos industriais descartáveis.
          Ex: usinas siderúrgicas, usinas de cana-se-açúcar, de vidro e etc.

                                   1ª AULA PRÁTICA


1) Em sua bancada encontram-se presentes rochas e minerais separe-os e identifique-os.
                 MINERAIS                                     ROCHAS
    ________________________________               _______________________________
    ________________________________               _______________________________
     ________________________________               _______________________________
     ________________________________               _______________________________
    _________________________________               _______________________________
    _________________________________               _______________________________
    _________________________________               _______________________________


2) Defina Mineralóide: identifique quais se encontram presentes em sua bancada.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


3) O que é escória?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


                                                                                         6
4) Diferencie Mineral de Rocha.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


5) Observe a amostra de Pegmatito. Quais os minerais que o constituem?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


6) O que é Minério? Quais se encontram presentes em sua bancada?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________


7) Cite quais os minerais na forma de cristal, que se encontram presentes em sua bancada.
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___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________



8) Defina cristal. Cite 2 exemplos.
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___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


9) Em sua bancada existem grupamentos cristalinos. Quais são? Explique-os.
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___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                                            7
AULA 2

               PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS

CLIVAGEM

       É a propriedade que o mineral tem de dividir-se em planos paralelos e lisos entre si. A
clivagem depende da estrutura do mineral e ocorre somente, paralela aos planos dos átomos.
Nem todos os minerais sofrem clivagem.

Proeminente: a clivagem realiza-se com muita facilidade, as lâminas destacam-se sob
                pressão da unha ou de um estilete. Ex: Mica e Gipsita.
Perfeita: ocorre quando se realiza sob ligeira percursão de um martelo. Ex: Galena,
          Feldspato e Calcita.
Indistinta: é difícil distinguir-se a face onde se deu a clivagem das regiões simplesmente
            fraturadas. Ex: Apatita, Berilo e etc.


FRATURA

       É a maneira pela qual o mineral se rompe, sem ser ao longo da superfície de clivagem.

Conchoidal ou Concóide: quando a fratura possui superfícies lisas, curvas, semelhantes a
                        superfície interna de uma concha. Ex: Quartzo
Fibrosa ou Estilhaçada: quando o mineral se rompe, mostrando estilhaços ou fibras.
                        Ex: Amianto e Limonita.
Desigual ou Irregular: quando o mineral se rompe, formando superfícies rugosas e
                       Irregulares. Ex: Turmalina e Magnetita.


DUREZA

      É a resistência que uma superfície lisa oferece ao ser riscada. Depende da estrutura do
mineral, visto que, quanto mais forte as ligações atômicas, mais duro o mineral. O grau de
dureza é determinado, observando-se a facilidade ou dificuldade relativa com que o mineral é
riscado por outro, por um estilete ou pela unha.

      Pode-se dizer que a dureza de um mineral é a sua possibilidade de ser riscado. Tem-se
uma série de dez minerais comuns para servir de escala, dispostos na ordem de sua dureza
crescente, conhecida por: Escala de Dureza de Mohs.




                                                                                            8
Escala de Dureza de Mohs
             1                Talco                 6            Ortoclásio (feldspato)
 Unha        2               Gipsita                7                  Quartzo
             3               Calcita                8                  Topázio
Estilete     4               Fluorita               9                  Coríndon
             5               Apatita               10                  Diamante

        O ensaio consiste em fazer riscar o mineral com outro mineral. Ex: o 7 risca o 6, mas
        não risca o 8.




TENACIDADE

      Consta da resistência que um mineral oferece ao ser rompido, esmagado, rasgado ou
dobrado.

Quebradiço ou Friável: um mineral que se rompe ou pulveriza facilmente; reduz-se a pó
                          quando submetido a uma determinada pressão. Ex: Calcita
Maleável: um mineral pode ser transformado em lâminas delgadas por percussão, usando um
           martelo. Ex: Ouro, Prata e Platina.
Séctil: um mineral que pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete ou qualquer
        lâmina. Ex: Gipsita.
Dúctil: um mineral que se reduz a fios. Ex: Amianto.
Flexibilidade: um mineral ao ser dobrado pode voltar ou não a sua posição original.
               Plástico: um mineral que se encurva sem se romper, mas não retorna à sua
                         posição original quando a pressão cessa. Ex: Talco Laminar.
               Elástico: um mineral que após ter sido encurvado, retorna a sua posição
                         original quando a pressão cessa. Ex: Mica.




                                                                                           9
DENSIDADE RELATIVA OU PESO ESPECÍFICO

       É o número que exprime a relação entre o peso de um mineral e de um volume de
água igual a 4ºC (nesta temperatura e sob pressão de uma atmosfera, a água possui maior
densidade). A densidade relativa depende de dois fatores:


       a) A espécie de átomos que é composto;
       b) A forma pela qual os átomos se encontram organizados entre si.

       A densidade relativa é obtida por meio da Balança de Jolly. Pesa-se primeiramente o
mineral no ar (Par), em seguida o mineral é imerso em água (Págua). Então, Par – Págua é igual a
perda de peso causada pela imersão na água, ou o peso de um volume igual de água.

                                              Par
                                     d=   _________
                                           Par - Págua

   Ex: Se um mineral possui 2 de densidade relativa, significa que pesa duas vezes quanto o
      mesmo de água.




                                    2ª AULA PRÁTICA


1) Observe os seguintes minerais e classifique-os quanto a clivagem:

a-Feldspato: ________________________________________________________________
b-Mica: ____________________________________________________________________
c-Galena:___________________________________________________________________
d-Quartzo: __________________________________________________________________
e-Calcita: __________________________________________________________________
f-Gipsita:___________________________________________________________________
g-Apatita:___________________________________________________________________




                                                                                             10
2) Observando os minerais abaixo, classifique-os quanto a fratura:

a-Quartzo:__________________________________________________________________
b-Turmalina:________________________________________________________________
c-Amianto:_________________________________________________________________
d-Magnetita:________________________________________________________________
e-Galena:___________________________________________________________________


3) Teste a dureza dos seguintes minerais:

a-Quartzo:___________________________          f- Talco: ____________________________
b-Feldspato: _________________________         g- Topázio: __________________________
c-Calcita:____________________________         h- Fluorita: __________________________
d-Mica:_____________________________           i- Apatita: ___________________________
e-Gipsita:___________________________          j- Galena: ____________________________


4) Baseando-se na Escala de Dureza de Mohs, qual é a dureza e o mineral que risca o Quartzo
mas não risca o Coridon?
___________________________________________________________________________


5) Assinale os verdadeiros minerais:

(      ) Hematita                      (       ) Âmbar
(      ) Pegmatito                     (       ) Mica
(      ) Carvão                        (       ) Feldspato
(      ) Quartzo                       (       ) Areia


6) Relacione os minérios presentes em sua bancada.

___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


7) Como podem ser classificados dois fragmentos inorgânicos, homogêneos, com as mesmas,
com as mesmas propriedades físicas e cores diferentes?

___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                                        11
8) Responda:

a) Quando um mineral é cortado em lâminas com um canivete
___________________________________________________________________________

Ex: ______________________________

b) Propriedade onde o mineral é curvado sem se romper, não retornando à sua posição
original, quando a pressão cessa.
___________________________________________________________________________

Ex: ______________________________________

c) Quando um mineral se rompe ou pulveriza facilmente, se submetido a uma pressão.
___________________________________________________________________________

Ex: ______________________________________




                                                                                 12
AULA 3

                PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS MINERAIS
BRILHO

       Consta da aparência geral da superfície de um mineral a luz refletida.

Metálico: possui a aparência brilhante de um metal. Ex: Pirita, Galena, Hematita e etc.
Não metálico: engloba todos os minerais sem aparência metálica, geralmente são claros e
                transmitem a luz através de suas bordas delgadas.
Vítreo: brilho semelhante ao vidro. Ex: Quartzo, Fluorita, Calcita e etc.
Graxo: possui aspecto de graxa. Ex: Granada e Malaquita.
Resinoso: aparência de resina endurecida. Ex: Enxofre, Esfarelita e etc.
Nacarado: possui a aparência iridescente da madrepérola. Ex: Mica Muscovita
Gorduroso: aparência de estar coberto com uma camada de óleo. Ex: Grafita.
Sedoso: lembra seda, sendo o resultado de um agregado paralelo de fibras finas. Ex: Gipsita,
        Malaquita, Amianto e etc.
Perláceo: lembra pérola. Ex: Feldspato, Talco e Gipsita.
Adamantino: brilho igual ao diamante, deve-se ao elevado índice de refração do mineral.
              Ex: Anglesita, Rutilo, Corindon e Diamante.
Terroso: lembra terra. Ex: Bauxita e Caulim.
Ceroso: Cera. Ex: Calcedônia .

COR

        Deve ser sempre observada numa fratura recente. Depende da absorção seletiva da luz
que é refletida ou transmitida pelo mineral.
Idiocromáticos: minerais que possuem cor constante, dependendo apenas da constituição
                     química. Ex: Enxofre (amarelo), Galena (cinza), Calcopirita (amarelo
                     latão), Malaquita (verde), etc.
Alocromáticos: minerais que possuem cores variadas na composição química ou devido a
                   impurezas diversas. Ex: Quartzo (branco, verde, róseo, transparente, roxo,
                   amarelo). Mica (branca, preta, marrom, roxo, verde) Dolomita, Calcita etc.

TRAÇO

       Propriedade que o mineral possui de deixar um traço sobre uma superfície despolida
de porcelana. Baseia-se na cor do pó deixado pelo mineral. A cor do traço só varia se o
mineral estiver em processo de decomposição. A dureza da placa de porcelana é
aproximadamente 7, assim minerais com dureza superior não deixam traço, riscam, a
porcelana, seu traço é dito incolor.




                                                                                          13
Ex: Hematita: traço castanho-avermelhado; Enxofre: incolor / amarelado; Fluorita: branco.



               OUTRAS PROPRIEDADES DOS MINERAIS

PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS

SABOR: apenas possuem gosto os minerais solúveis em água.
     Salgado. Ex: Halita
     Doce. Ex: Bórax
     Amargo. Ex: Epsomita

ODOR: sente-se quando o mineral é umidecido, aquecido, ficcionado ou atacado por ácidos.
      Sulforoso. Ex: Enxofre
      Fétido: alguns tipos de carbonato de cálcio que constituem os calcários.
      Argiloso (cheiro de moringa). Ex: Minerais de argila.

TATO: é a sensação que o mineral causa ao tato, o que varia muito.
      Áspero. Ex: Enxofre
      Suave. Ex: Amianto
      Untuoso. Ex: Talco, Grafita
      Frio. Ex: Quartzo
      Pegajoso. Ex: Minerais de argila molhados.

PROPRIEDADES MAGNÉTICAS
       Os minerais magnéticos são compostos de ferro e no seu estado natural são atraídos
por um imã.
       Podem ser: Fortemente magnéticos Ex: magnetita
                  Moderadamente magnéticos Ex: hematita
                  Fracamente magnéticos Ex: Turmalina

PROPRIEDADES TÉRMICAS
    Condutibilidade: consta da distribuição de calor no mineral de partícula a partícula.
    Fusibilidade: é a propriedade que os minerais têm de fundir-se pelo calor.




                                                                                            14
PROPRIEDADES QUÍMICAS
        Esta propriedade depende da composição química, da geometria do arranjo atômico
interno e da natureza das forças elétricas que mantém os átomos unidos.

Polimorfismo: ocorre quando minerais diferentes possuem a mesma composição química e o
              arranjo atômico interno diferente.
        MINERAIS            COMPOSIÇÃO QUÍMICA              SISTEMA CRISTALINO
         Diamante                   C                              Cúbico
          Grafita                   C                             Hexagonal
           Pirita                  FeS2                            Cúbico
        Marcassita                 FeS2                           Rômbico
          Calcita                 CaCO3                          Romboédrico
         Aragonita                CaCO3                           Rômbico

Isomorfismo: ocorre quando minerais de composição química diferente, mas análoga,
             cristalizam no mesmo sistema.
        MINERAIS            COMPOSIÇÃO QUÍMICA              SISTEMA CRISTALINO
          Calcita                 CaCO3                          Romboédrico
         Dolomita               CaMg(CO3)2                       Romboédrico
        Magnesita                 MgCO3                          Romboédrico

Pseudomorfismo ou falsa-forma: quando o mineral se altera, de forma a modificar sua
               estrutura interna, preservando, no entanto, sua forma externa.
     MINERAL         COMPOSIÇÃO             MINERAL      COMPOSIÇÃO       SISTEMA
     ORIGINAL          QUÍMICA             RESULTANTE      QUÍMICA       CRISTALINO
       Pirita             Fes2               Limonita     2Fe2O3 3H 2O      Cúbico
      Magnetita       Fe2O Fe 2O2            Limonita     2Fe2O3 3H 2O      Cúbico
      Hematita           Fe2O3               Limonita     2Fe2O3 3H 2O    Hexagonal
      Pirrotita           Fe3S6              Limonita     2Fe2O3 3H 2O    Hexagonal


                                    3ª AULA PRÁTICA


1) Observe o brilho dos seguintes minerais:

Quartzo:_______________________________          Amianto:___________________________
Enxofre:_______________________________          Gipsita: ____________________________
Hematita: _____________________________          Granada: __________________________
Feldspato:_____________________________          Bauxita: ____________________________
Mica:_________________________________           Fluorita: ____________________________
Talco:________________________________           Grafita: _____________________________


2) Teste o traço dos seguintes minerais:

Quartzo:____________________________           Feldspato:___________________________
Enxofre:____________________________           Calcita:______________________________
Hematita:___________________________           Grafita:______________________________
Galena:_____________________________           Talco:_______________________________
Pirita: ______________________________         Fluorita:_____________________________




                                                                                          15
3) Quais os minerais idiocromáticos presentes em sua bancada?

            MINERAL/COR                                        MINERAL/COR
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________


4) E os minerais alocromáticos?

            MINERAL/COR                                        MINERAL/COR
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________
_____________________________________              _________________________________


5) Assinale quais são os minérios dentre os materiais relacionados:

              (     ) Hematita                (   ) Calcita
              (     ) Quartzo                 (   ) Fluorita
              (     ) Pirita                  (   ) Galena
              (     ) Bauxita                 (   ) Enxofre
              (     ) Feldspato               (   ) Magnetita


6) Cite a Escala de Dureza de Mohs:

       1)___________________________________          6)_____________________________
       2)___________________________________          7)_____________________________
       3)___________________________________          8)_____________________________
       4)___________________________________          9)_____________________________
       5)___________________________________          10)____________________________


7) Teste os minerais abaixo quanto ao tato:

a) Enxofre: ___________________                      d) Talco: ______________________
b) Calcita: ____________________                     e) Quartzo: ___________________
c) Grafita: ____________________                     f)Fluorita:_____________________




                                                                                        16
8) Assinale dos exemplares abaixo, quais são os magnéticos:

       a- (     ) Magnetita               d- (    ) Hematita
       b- (     ) Feldspato               e- (    ) Calcita
       c- (     ) Areia Monazita          f-(      ) Pirita


9) Classifique os minerais abaixo, quanto às propriedades químicas:

a) Calcita e Dolomita:_________________________________________________
b) Dolomita e Quartzo:________________________________________________
c) Calcita e Aragonita: _______________________________________________
d) Grafita e Diamante: _______________________________________________
e) Marcassita e Aragonita: _____________________________________________
f) Calcita e Magnesita: ________________________________________________


10) Analise as propriedades químicas:

10.1.) Dolomita

Cor: _______________________ Clivagem: _____________________
Traço: _____________________ Fratura: _______________________
Brilho: _____________________ Dureza: _______________________

a- O que se observa quando submetido ao efeito do HCl? Por que?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

10.2) Talco

Cor: ______________ ___________ Clivagem: _______________________
Traço: ________________________ Fratura: _________________________
Brilho: ________________________ Dureza: _________________________


10.3) Quartzo

 Cor: ___________________________ Clivagem: ______________________
 Traço: _________________________ Fratura: ________________________
 Brilho: __________________________Dureza: _________________________




                                                                           17
AULA 4

                                 PETROLOGIA

PETROLOGIA: é o ramo da geologia que trata do estudo das rochas, sua constituição,
             textura, origem e classificação.


ROCHAS: são os principais constituintes da crosta terrestre, de origem inorgânica e
        orgânica, muitas vezes com aspecto heterogêneo.


DIVISÕES:


Rochas Magmáticas ou Ígneas: Extrusivas, Efusivas ou Vulcânicas
                             Intrusivas Hipoabissais
                             Intrusivas ou Plutônicas


Rochas Sedimentares: Clásticas Coerentes
                     Clásticas Incoerentes
                     Origem Química
                     Origem Orgânica


Rochas Metamórficas




                                                                                     18
ROCHAS MAGMÁTICA OU ÍGNEAS

ORIGEM: resultam do magma, proveniente do interior do planeta, que se resfria no interior
        ou na superfície da crosta terrestre.

MAGMA: trata-se de uma mistura complexa de substâncias no estado de fusão, sendo umas
       mais ou menos voláteis.

Magma Ácido ou Granítico: é rico em silicatos, possui grande viscosidade e encontra-se a
uma temperatura menor. Forma 95% das rochas intrusivas ou plutônicas.

Magma Básico ou Basáltico: é pobre em silicatos, não possui viscosidade (mais líquido),
encontrando-se a uma temperatura maior. Forma 98% das rochas vulcânicas e efusivas.

RESFRIAMENTO: a medida que ocorre a cristalização (solidificação), o resíduo
magmático vai-se enriquecendo de elementos voláteis que não conseguem escapar, por se
encontrarem fechados e comprimidos. A pressão interna sobe como conseqüência do
aumento relativo dos voláteis, mesmo com o resfriamento contínuo ocorre ebulição e num
determinado momento, as paredes não resistem mais à pressão dos gases, rompem-se, dando-
se o escape dos voláteis.

LOCALIZAÇÃO: aproximadamente a 30 km de profundidade.



     ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS OU PLUTÔNICAS

        São massas ígneas, que solidificam no interior da crosta terrestre, possuem
resfriamento lento, o que possibilita o desenvolvimento dos grãos de minerais, tornando-os
visíveis a olho nú. Ex: Granito, Sienito, Diorito e Gabro.

Plutonismo: é a consolidação do magma no interior da crosta terrestre, originando as rochas
            intrusivas ou plutônicas.

Plutons: são corpos de rochas magmáticas consolidados no interior da crosta>

       Formas Concordantes: que concordam com as camadas pré-existentes.
       Ex: Lacólito, Lopólito, Facólito.

       Formas Discordantes: que discordam das camadas pré-existentes.
       Ex: Dique, Neck, Apófise, Batólito, Stock.




                                                                                        19
ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS HIPOABISSAIS
       São massas ígneas com granulação grosseira, encontram-se associadas a intrusões
plutônicas, portanto, formam-se no interior da crosta terrestre, próximo à superfície.
       Possuem resfriamento lento, possibilitando o desenvolvimento considerável dos grãos
dos minerais. Ex: Pegmatito.


     ROCHAS MAGMÁTICAS EXTRUSIVAS OU VULCÂNICAS
        Resultam das massas ígneas que atingem o exterior (superfície terrestre). Possuem
resfriamento rápido, impossibilitando o desenvolvimento dos grãos dos minerais, tornando-os
microscópicos. Ex: Basalto, Púmice e Vidro Vulcânico (Obsidiana).

Vulcanismo: ocorre quando o magma rompe a superfície terrestre, se derrama e resfria
            rapidamente em contato com ar atmosférico.


                            FATORES DE CLASSIFICAÇÃO


COMPOSIÇÃO QUÍMICA E/ OU COR:

Leucocráticas ou Ácidas: possuem mais de 65% de sílica, que corresponde aos minerais
félsicos (claros), e 35% de minerais máficos (escuros). São em geral rochas claras,
predominando: quartzo, feldspato e muscovita.

Mesocráticas ou Neutras: possuem de 65-55% de sílica, as quantidades de minerais félsicos
e máficos são iguais, evidenciando cores intermediárias (cinza e verde).

Melanocráticas ou Básicas: possuem menos de 45% de sílica, que corresponde a mais de
60% de minerais máficos e menos de 30% de minerais félsicos. Possuem cores escuras
(negra, cinza-chumbo e verde escuro), predominam biotita, piroxênios e anfibólios.


COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA:

Minerais Essenciais: definem e caracterizam as rochas magmáticas, sendo apenas dois ou
três para cada tipo de rocha. Os principais minerais essenciais são: feldspato, quartzo,
anfibólio, piroxênio, olivina, muscovita, biotita e nefelina.

Minerais Acessórios: não são obrigatórios para a classificação da rocha, podem estar
presentes ou não. Os principais são: Pirita, Turmalina, Apatita, Magnetita, Fluorita, Granada,
Zircão e etc.




                                                                                           20
TEXTURA: Refere-se as dimensões, forma, e arranjo dos minerais constituintes das rochas.

Textura Fanerítica: os grãos dos minerais possuem diâmetro superior a 5mm (grãos
grossos) ou 1 - 5 mm (grãos médios).
         a) Equigranular ou Granular: com dimensões aproximadamente iguais.
         b) Porfirítico: com dimensões diferentes, alguns grãos são maiores (fenocristais).

Textura Microfanerítica: os grãos dos minerais apresentam diâmetro inferior a 1 mm.

Textura Afanítica ou Afírica: os grãos dos minerais não são observados a olho nú.
        a) Afanítica Porfirítica: rocha afanítica com alguns grãos visíveis a olho nu.

Textura Vítrea: o resfriamento é tão rápido que impossibilita a cristalização.

Textura Vesicular ou Traqueóide: resulta da ação de gases que se propagam dentro da
massa viscosa, sendo expulsos com o resfriamento, originando assim cavidades.

Textura Pegmatítica: quando os grãos dos minerais apresentam diâmetro acima de 2 cm.




                                                                                         21
4ª AULA PRÁTICA



1) Baseando-se na amostra de Granito, responda:
       1.1. Classifique-o quanto a sua gênese. Justifique sua resposta.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


       1.2. Quais os minerais essenciais observados?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


       1.3. E os acessórios?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


2) Observe a amostra de Basalto e responda:
       2.1. Classifique-a quanto a sua gênese. Justifique sua resposta.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


       2.2. Classifique-a quanto a textura:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


3) Explique a formação do Pegmatito, e sua classificação quanto a gênese.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


4) Relacione as rochas magmáticas presentes em sua bancada:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                            22
AULA 5


    ROCHAS SEDIMENTARES OU ESTRATIGRÁFICAS

CONCEITOS: as rochas sedimentares são o resultado da deposição subaquática de detritos
(exceto as areias do deserto), que são decompostos e erodidos de rochas pré-existentes
(magmáticas, metamórficas e até mesmo sedimentares), assim como pela precipitação de
soluções aquosas de ambiente e pela associação de organismos. Caracterizam-se em geral por
um arranjo paralelo das partículas constituintes, formando camadas ou estratos que se
distinguem entre si pelas diferenças de espessura, granulometria e cor.


FORMAÇÃO:

Destruição: a rocha matriz, geradora (pré-existente) sofre o processo de intemperismo
através do vento, chuva, sol, variação de temperatura, umidade, etc, que acarreta na
conseqüente destruição da rocha. Entre a rocha matriz e a rocha sedimentar final, muitos
minerais podem alterar-se ou serem completamente destruídos.

Transporte: os detritos decompostos são erodidos e transportados pelo vento e água da
chuva e rios. A velocidade de erosão determina, em parte, a quantidade de sedimentos
fornecida às áreas de deposição. Durante o transporte efetivo, as partículas individuais são
geralmente modificadas no tamanho, na forma e no arredondamento, pela abrasão e fratura,
que resulta do atrito e do impacto repetido das partículas, umas contra as outras e contra o
leito da rocha.

Deposição: de todos os ambientes, o mais extenso e duradouro é o marinho, onde se
depositaram a maioria dos sedimentos antigos e a grande massa de sedimentos modernos.

Diagênese ou Litificação: os processos diagenéticos atuam após a deposição, compactando e
cimentando os sedimentos inconsolidados, transformando-os num agregado consolidado
(Figura 2). Estes processos modificam a textura e a composição dos sedimentos. As etapas do
processo são:
    Compactação: as partículas sólidas são comprimidas, umas às outras, pelo peso das
    camadas suprajacentes.
    Autigênese: é o processo, onde os minerais estáveis ao ambiente diagenético se
    cristalizam novamente, sendo adicionados ao depósito original.
    Substituição: ocorre quando os minerais originais são substituídos por minerais
    autígenos.
    Cimentação: ocorre pela precipitação de material novo nos espaços entre os grânulos
    originais, muitas vezes originados por recristalização dos precipitados químicos
    originais.




                                                                                         23
Figura 3: Seqüência Sedimentar- Parque Nacional Ichigualasco – Argentina
                                  (Foto: Garcia & Bistrichi, 1999).




      ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS INCOERENTES

      São rochas onde os detritos encontram-se desagregados (soltos), possuem diferentes
tamanhos de grãos.

Classificação segundo Wentworth (1922):

Matação: diâmetro acima de 256 mm
Cascalho: diâmetro de 256-64 mm
Seixo Rolado: diâmetro de 64-2 mm
Areia: diâmetro de 2- 0, 062 mm
Silte: diâmetro de 0,062-0,004 mm


       ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS COERENTES

      São rochas que possuem os detritos ligados por um cimento ou simplesmente
compactados. O cimento pode ser: silicoso, calcífero, ferruginoso, argiloso e etc.


Componentes das rochas:

Arcabouço: são os grãos de natureza detrítica (cascalhos, seixos rolados e areia).
Matriz: partículas de material detríticos com granulação menor.
Cimento: preenche os espaços intergranulares, ligando o arcabouço e a matriz. Pode ser:
          carbonático, ferruginoso, silicose e etc.




                                                                                         24
Tipos de Rochas:


Conglomerados: o arcabouço constitui-se de seixos rolados, cascalhos ou matacões.

Brechas: o arcabouço constitui-se de grãos angulosos.

Arenitos: o arcabouço constitui-se de areias.

Siltitos: são partículas de silte ligadas por um cimento argiloso.

Argilitos: partículas finíssimas de minerais de argila, que se depositam por decantação em
ambientes calmos.

Folhelhos: constituem-se de partículas de argila que se depositam por decantação e dispõe-se
em planos paralelos, formando placas.


Varvitos ou Ritmitos: formam varves de siltito e folhelho, possuem origem glacio-lacustre
(lagos glaciais alimentados por geleiras), sua deposição obedece ao ciclo estacional. Durante
as chuvas de outono deposita-se o siltito, que é claro e possui maior granulometria. Devido ao
intemperismo do verão, deposita-se em menor quantidade. No inverno com o congelamento
não ocorre deposição, mas morrem organismos (vegetais e animais), que entram em
decomposição na primavera, misturando-se com as partículas de argila que se depositam,
originando a camada que possui a cor escura e deposita-se em menor quantidade (Figura 3).




                             Figura 4: Varvito (Parque do Varvito- Itu/SP)
                                        Foto: Acervo LabGeo



Tillitos: são de origem glacial, constituem-se de partículas pequenas diversas.




                                                                                           25
ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM QUÍMICA OU
                     AUTIGÊNICA
        Formam-se a partir de soluções químicas, que se depositam por evaporação,
precipitação, condições de temperatura, diferentes tipos de pH e etc. Estes sedimentos
formam-se em áreas que se encontram, protegidas contra os restos de influência continental.
Incluem regiões principalmente de águas rasas e quentes.

Rochas Carbonáticas: formam-se pela precipitação de carbonato de cálcio (Figura 4)
                     Ex: Calcários, Margas, estalactites, estalagmites e etc.




                                Figura 5: Estalactites - Chapada Diamantina
                                           Foto: Siqueira (2007)

Rochas Silicosas: formam-se pela precipitação de sílica (SiO2).

Rochas Salinas (Evaporitos): são depósitos salinos formados a partir da evaporação da
                             água. Ocorrem em locais com limitada circulação de água e
                             clima seco, onde a evaporação é superior a precipitação.
                              Ex: Gipsita, Anidrita, Halita, Magnesita (Figuras 5 e 6)




  Figura 6: Evaporitos (Parque Pan de Azucar – Chile)            Figura 7: Evaporitos (Laguna Verde- Chile
            Foto: Garcia & Bistrichi, 2000                                 Foto: Garcia & Bistrichi, 2001
                                                        .

Rochas Ferruginosas: constituídas por óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e manganês.
                     Ex: Limonitas.


                                                                                                        26
ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM BIOGÊNICA
                     OU ORGÂNICA

       Formam-se partir do acúmulo de vegetais ou atividades de animais em ambientes
calmos.

Rochas Carbonosas:

Carvão: forma-se por processos bioquímicos e geoquímicos resultantes do acúmulo de restos
        de vegetais em regiões pantanosas.

a) Turfa: estágio inicial do carvão, o teor do carbono varia de 55-65%;
b) Linhito: encontrado nas formações Mesozóicas, o teor de carbono varia de 65-75%;
c) Hulha ou Carvão Betuminosos: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas, o teor
                                     de carbono varia de 75-90%.
d) Antracito: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas o teor de carbono varia de
              90 a 95%.


Rochas Oleígenas:

Folhelho Pirobetuminoso: rocha de granulação fina, contendo matéria orgânica, de onde
                             podem ser extraídas quantidades apreciáveis de óleo.
Petróleo: formam-se a partir de restos de vegetais e animais, que se depositam em grandes
quantidades no fundo de mares, lagos e deltas. Sob a pressão das camadas de rochas
superiores, sob a ação do calor e do tempo, essa massa de restos orgânicos vão entrando em
reação química, transformando-se em hidrocarbonetos (combinação de moléculas de carbono
e hidrogênio). O petróleo pode apresentar-se no estado líquido e semi-sólido, a cor varia de
âmbar a negro. Formam-se em rochas como o folhelho, mas não permanece nessa rocha
geradora, pode subir até encontrar uma camada impermeável, é armazenado numa rocha
porosa (rocha armazenadora).


Rochas Silicosas:
Diatomitos: acúmulo de diatomácias (Figura 7).
Coquinas: acúmulo de conchas substituídas por sílica (Figura 8).




            Figura 8: Diatomitos – Argentina           Figura 9: Coquinas – Coquimbo - Chile
             Foto: Garcia & Bistrichi, 2001                Foto: Garcia & Bistrichi, 2000


                                                                                               27
Rochas Fosfáticas:

Guano: excrementos de animais sobre as rochas, são substituídos pelo fosfato (Figura 9).




                        Figura 10: Formação de Guano - Vina del Mar - Chile
                                    Foto: Garcia & Bistrichi, 1998

Rochas Carbonáticas:

Calcários: pelo acúmulo de conchas, e precipitação de CaC03 por organismos.
Coquinas: acúmulo de conchas.


                                     5ª AULA PRÁTICA


1) Defina Rochas Sedimentares:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


2) Classifique-as quanto à sua gênese.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


3) Observe a amostra de Varvito e responda:

3.1- Classifique-a quanto à sua gênese.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


3.2- Quais as rochas que o formam?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                                           28
3.3- Em que ambiente se forma?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


 4) Estabeleça diferenças e semelhanças entre o Conglomerado e a Brecha.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


5) Observe a amostra de Conglomerado e responda:

   5.1- Qual a natureza do arcabouço?
___________________________________________________________________________

   5.2 - Da matriz?
___________________________________________________________________________

   5.3 - e do cimento?
___________________________________________________________________________


6) Relacione as seguintes rochas presentes em sua bancada:

   6.1.- Sedimentares clásticas coerentes:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

  6.2. - Sedimentares clásticas incoerentes:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

  6.3. - Sedimentares de origem química:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

  6.4. - Sedimentares de origem orgânica:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

  6.5 - Magmáticas Intrusivas ou Plutônicas:
___________________________________________________________________________

  6.6 - Magmáticas Intrusivas Hipoabissais:
___________________________________________________________________________

 6.7 - Magmáticas Extrusivas:
__________________________________________________________________________________________



                                                                                        29
AULA 6

                        ROCHAS METAMÓRFICAS

ORIGEM: formam-se a partir de rochas pré-existentes (magmáticas e sedimentares), que são
        submetidas a determinados processos geológicos.


METAMORFISMO: é o processo pelo qual, as rochas pré-existentes se transformam. A
              temperatura, pressão, fortes atritos e agentes voláteis, são os
              principais fatores que agem no metamorfismo, onde todas as
              transformações ocorrem no estado sólido sem passar pelo estado de
              fusão.

Metamorfismo de Contato ou Termal: ocorre devido a aproximação ou contato com o
magma.

Dinamometamorfismo: resulta da ação conjunta da temperatura e pressão de forma intensa e
brusca em dobramentos da crosta.


RECRISTALIZAÇÃO: é o processo em que se formam ou não novos minerais.

Recristalização Isoquímica: não ocorre mudança na composição química.
Ex.: Areia de Quartzo                     Arenito               Quartzito

Recristalização Aloquímica: ocorre mudança na composição química.
Ex.: CaCO3 + MgCl2                             CaMg (CO3)2 + CaCl 2
     calcita água do mar                         mármore      dolomítico


TEXTURA: é a forma como aparecem dispostos os grãos dos minerais.

Xistosa: os grãos dos minerais encontram-se alongados e achatados. Ex. Ardósia, Micaxisto e
filito.
Granular: os minerais encontram-se em grãos. Ex.: Quartzito e Mármore.
Gnáissica: os minerais encontram-se alternados em faixas de estrutura xistosa e granular.
Ex.: Gnaisse e Itabirito.


TIPOS DE ROCHAS:

Quartzito; Gnaisse; Ardósia; Itabirito; Itacolomito; Micaxisto; Filito; Mármore; Migmatito e
Milonito.




                                                                                           30
6ª AULA PRÁTICA


1) Explique o metamorfismo de contato.
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


2) Qual a textura das rochas metamórficas abaixo:

Gnaisse:_____________________________ Quartzito:_________________________
Ardósia:______________________________ Micaxisto:________________________
Mármore:_____________________________ Itabirito: _________________________


3) O que é recristalização?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________


4) Relacione os seguintes materiais presentes em sua bancada, para melhor fixação:

      4.1. Rochas Magmáticas ou Plutônicas
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.2. Rochas Magmáticas Hipoabissais
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.3. Rochas Magmáticas Extrusivas
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.4. Rochas Sedimentares Clásticas Coerentes
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.5. Rochas Sedimentares Clásticas Incoerentes
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                                     31
4.6. Rochas Sedimentares de Origem Química
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.7. Rochas Sedimentares de Origem Orgânica
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.8. Rochas Metamórficas
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.9. Minerais
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.10.Minérios
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.11. Cristais
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________

      4.12. Mineralóides
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________




                                                                         32
AULA 7


                         GEODINÂMICA EXTERNA
                            (Processos de dinâmica superficial)


INTEMPERISMO: é o conjunto de processos operantes na superfície terrestre (agentes
              atmosféricos e biológicos), que ocasionam a decomposição das rochas
              e minerais, formando o manto de intemperismo ou regolito.

EROSÃO: é o processo de remoção e transporte do material que constitui o manto do
        intemperismo.


FATORES QUE INFLUENCIAM NOS PROCESSOS:

     •   fatores climáticos: ventos, temperatura, precipitação, radiação solar e etc
     •   atividades biológicas e cobertura vegetal
     •   tipo de solo ou substrato rochoso
     •   longitude e latitude
     •   altitude
     •   tipo de relevo (declividade e comprimento de rampa)
     •   correntes aquáticas
     •   ação antrópica entre outros



                          INTEMPERISMO FÍSICO
                           (destruição das rochas mecanicamente)


Cristalização de sais: em regiões de clima árido ou semi-árido, os sais não são removidos
pela água da chuva, visto que o índice de precipitação é baixíssimo e a evaporação é alta.
Assim os sais são transportados para a superfície, pelo movimento de iluviação (água sobe
dos lençóis freáticos por capilaridade), concentrando os sais na superfície ou nas fendas das
rochas. Os sais se concentram nas fendas das rochas e se cristalizam aumentam seu volume,
exercendo uma força expansiva, que aumenta cada vez mais com o crescimento dos cristais,
acarretando na desagregação das rochas. Os sais (sulfatos, cloretos, nitratos e carbonatos),
quando cristalizam formam as Eflorescências.

Congelação ou Gelividade: a água ao congelar-se expande em 9% seu volume. Assim a
água congelada inclusa nas fendas das rochas, exercem uma força expansiva. Este efeito
sendo repetitivo acaba quebrando as rochas mecanicamente. É característico de regiões frias.




                                                                                           33
Esfoliação Esferoidal: a variação de temperatura diária (durante o dia as rochas dilatam-se
com o calor e a noite contraem-se com o frio), acarreta na destruição da rocha. A
desagregação dá-se na forma de escamas ou lâminas concêntricas com a superfície (como
uma cebola).

Marmitamento: a rocha é destruída pelo turbilhar da água, movendo seixos que vão
desgastando a rocha, acarretando na formação de orifícios. Quando os orifícios são grandes
denominam-se de caldeirões e os pequenos marmitas.

Erosão Antrópica ou Agente Físico-Biológico: a pressão do crescimento das raízes vegetais
pode provocar a desagregação das rochas, desde que existam pequenas fendas.



                        INTEMPERISMO QUÍMICO
                      (reação química entre a rocha e soluções aquosas)


Oxidação: pode ser provocado tanto por agentes orgânicos, quanto inorgânicos; os primeiros
são resultantes do metabolismo de bactérias. Os elementos mais suscetíveis de oxidação
durante o intemperismo são: Carbono, Nitrogênio, Fósforo, Ferro, Manganês. A cor dos
minerais é modificada, passando pelo amarelo, castanho, laranja e vermelho.
Ex: Hematita (Fe2O3) + (H2O)                             Limonita (Fe2O3 H2O)


Dissolução ou Carbonatação: o CO2 (gás carbônico) contido na água forma pequenas
quantidades de ácido carbônico, que pode ser proveniente da atmosfera devido à quantidade
de poluentes (derivados de combustíveis fósseis), ou originado da respiração das raízes de
plantas e da decomposição dos resíduos orgânicos do solo. O ácido carbônico na água,
quando atinge os calcários (CaCO3) dissolve-se. Se o CO2 escapar da água o carbonato de
cálcio volta a precipitar-se, dando origem às estalactites e estalagmites em cavernas calcárias.
        CaCO3 + H2CO3                                               Ca(HCO3) 2
        Calcita Ácido Carbônico                                 Bicarbonato de Cálcio


Hidratação e Hidrólise: determinados minerais podem adicionar moléculas de água à sua
composição, formando novos minerais.
Ex.: Anidrida (CaSO4)            Gipsita (CaSO4 . H2O)
     Hematita (Fe2O3)                   Limonita (Fe2O3 . H2O)
     Feldspato (2KalSi3O8)        Caulim (Al2Si2O5(OH)4 + 2KOH + 4SiO2)


Decomposição Químico-Biológica: a ação química dos organismos é muito variada. Algas,
Líquens e Musgos, quando se fixam em rochas, provocam a formação de uma camada fina de
regolito, que com o passar do tempo aumenta, favorecendo a fixação de plantas de maior
porte.




                                                                                             34
PROCESSOS DE EROSÃO
Erosão natural ou geológica: processo que ocorre naturalmente em equilíbrio com o
ambiente.
Erosão acelerada ou antrópica: processo auxiliado pela ação do homem colocando o
ambiente em desequilíbrio.


•   EROSÃO LAMINAR: remoção progressiva e uniforme da superfície do solo.
•   EROSÃO LINEAR: concentração de linhas de fluxo originando os sulcos, que passam a
    ravinas e terminam por originar as voçorocas ou boçorocas.
•   MOVIMENTOS DE MASSA: movimentos relacionados a encostas com declividades.

Rastejos: Movimento lento descendente e contínuo em relevo com declividade. Afetam
horizontes superficiais de solo ou de rocha alterada e fraturada e são observados através de
indícios indiretos como encurvamento de arvores, cercas, deslocamentos de muros e outras
estruturas e pequenos degraus na encosta.

Escorregamentos: são movimentos rápidos de solo ou rocha, geralmente com direções e
volumes bem definidos, cujo o centro de gravidade se desloca sempre para baixo e para fora
da encosta.
        De acordo com o material e sua geometria, os escorregamentos recebem
denominações diferenciadas: escorregamentos translacionais ou planares (relacionados as
foliações das rochas); escorregamentos circulares ou rotacionais (possuem superfícies de
deslizamentos curvas) e escorregamentos em cunha (através de estruturas planares).

Movimento de blocos rochosos: desprendimento de fragmentos rochosos resultando em
queda livre de material grosseiro, pode ser do tipo queda, tombamento, rolamento ou
desplacamento de blocos.

Corridas: movimentos de massa com grandes dimensões e com escoamento rápido devido a
uma dinâmica hídrica, podem ser caracterizadas como corridas de lama (solo e alto teor de
água); corridas de terra (solo e menor teor de água) e corridas de detritos (com material mais
grosseiro, fragmentos de rocha).


•   ASSOREAMENTO: acúmulo de sedimentos em meio aquoso. Pode ser de processos
    naturais como transporte pelo vento, escoamento de água superficial ou erodido das
    margens de canais fluviais, esse processo podem ser acelerado pelas atividades antrópicas
    como atividades agrícolas, mudanças de cursos d’água, barramentos e etc.
•   INUNDAÇÃO: extravasamento da água de um rio (enchente) para suas laterais (planície
    de inundação).
•   SUBSIDÊNCIA OU COLAPSO: pode ocorrer naturalmente como processos de
    dissolução de carbonatos, acomodações de terrenos por peso ou por planos de fraqueza e
    falhamentos ou podem ser acelerados por ações antrópicas como bombeamento de águas
    subterrâneas.
•   PROCESSOS COSTEIROS: dinâmica de energia de água que modificam e recortam a
    linha de costa através das ondas, marés e correntes marinhas.

                                                                                           35
PEDOLOGIA
Pedologia: do grego, pedon = solo ou terreno e logos = conhecimento, que estuda a origem e
o desenvolvimento do solo, assim como os processos e fenômeno que nele ocorrem.

Edafologia: do grego, edafos = chão ou terreno e logos = conhecimento (estudo). Ciência
que estuda a camada superficial do solo e a sua capacidade de produção agrícola.

Solo: último grau de decomposição das rochas. Representa o ambiente natural de crescimento
e desenvolvimento das plantas. A extensão, intensidade e grandeza das transformações,
dependem da combinação em que os fatores de gênese se encontram.

Fatores que influenciam na Formação do Solo: clima, organismos, rocha original, relevo,
tempo de formação, etc.

Outros Fatores:
• Biostasia: em regiões arborizadas a vegetação atua como fixação da parte insolúvel.
Assim existe o equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo.

• Resistasia: se a vegetação desaparece, a erosão intensificada leva os produtos residuais,
surge então a quebra no equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo.


DESCRIÇÃO DO SOLO:

Perfil do Solo: é o conjunto de horizontes, num corte vertical que vai da superfície até o
material que se deu origem ao solo.

Horizonte: são camadas de aspecto e constituição diferentes, que se sucedem em
profundidade, mais ou menos paralelas à superfície, que se formam sob a ação de um
conjunto de fenômenos biológicos, físicos (Figuras 14 e 15).

Funções ecológicas
A pedosfera funciona como as fundações ou alicerces da vida em ecossistemas terrestres. As
plantas além de consumirem água, oxigênio e gás carbônico, retiram do solo 15 elementos
essenciais à vida:

Macronutrientes: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre (absorvidos em
grandes quantidades).

Micronutrientes: boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibidênio, níquel, cobalto e zinco
(usados em quantidades menores).




                                                                                             36
AULA 8

                                               GEODINÂMICA INTERNA
                                           (Processos de dinâmica interna do Planeta Terra)

              A ESTRUTURA DO INTERIOR DO GLOBO TERRESTRE

                 O Planeta Terra divide-se em 3 camadas principais: Crosta, Manto e Núcleo (Figura 10).




                         Figura 11: Estrutura interna do Globo Terrestre (http://www.rbrebello.wordpress.com)

                                                                                             Velocidade das
       Camadas                 Profundidade                                                  ondas em km/s
                                                Descontinuidades       Constituição                           Densidade     Temperatura
                                   (km)                                                        P       S
                                                                        Litológica
                                     0
       L
 C     I      Camada                                                       Granito
 R     T      Superior                                                                         5.6    3.3        2.7
                                                                     (Silício e Alumínio)                                      800 Cº
 O     O        (Sial)
 S     S                            15        Conrad
 T     F
 A     E       Camada
                                                                            Basalto
       R       inferior                                                                        6.5    3.8        3.0          1.000 Cº
                                                                     (Silício e magnésio)
       A       (Sima)
                                    40        Mohorovicic
          A                                   (Moho)                                           8.1    4.7        3.3
          S
          T
                             100
          E       Zona
  Manto N       de baixa                                             Peridolito com ferro
 Superior O    velocidade
                             210                                          e Sulfetos                             3.3          2.000 ºC
          S
          F                                                              * meteoritos
          E
          R
          A                                   Repetti                                         11.8    5.5        4.3
                                    700
  Manto                                                            Piroxênios Pteridolitos    13.6    7.0        4.7
                                                                     Rochas ultramáficas,                                     3.000 ºC
 Inferior     Mesosfera
                                                                       Sulfetos e óxidos
                                                                                              14.0    8.0        5.5
                                              Gutenberg
                                   2.900                                 Ferro (90%)           8.0                9
                                                                        Níquel (08%)
Núcleo Externo (Líquido)                                              Silício metálico e                                      4.000 ºC
                                                                         enxofre (2%)          8.1               11
                                              Wiechert
                                   5.150                                 Ferro (90%)
                                                                        Níquel (08%)
Núcleo Interno (Sólido)                                               Silício metálico e      11.2               14          - 5.000 ºC
                                   6.370                                 enxofre (2%)
                                                   Tabela 1: Estrutura Geral do Globo Terrestre



                                                                                                                               37
CALOR NO INTERIOR DO PLANETA

    A temperatura do interior do planeta aumenta com a profundidade, de 10 a 30 metros é
influenciada pela média anual da superfície terrestre.

Grau Geotérmico: é o número de metros necessários descer em profundidade, para que
ocorra o aumento de 1ºC. O valor aumenta em torno de 30 metros.

Fatores que influenciam:
a) Em regiões afetadas por vulcanismo recente, devido à maior proximidade com o magma,
o grau geotérmico é menor, uma vez que não haverá muita diferença entre as temperaturas.
b) Em áreas estáveis, tectonicamente inativas, o grau geotérmico é maior.
   Ex.: Regiões com rochas antigas (Complexo Brasileiro)
c) A superfície terrestre tem uma perda anual de calor de ± 75 cal / cm2, que é obtido pelo
grau geotérmico e pela condutibilidade térmica das rochas.
d) A terra já estaria completamente consolidada e fria, se à reserva térmica inicial não fosse
sempre adicionado o calor proveniente de outras fontes, como por exemplo, a desintegração
radioativa, com base no teor de elementos radioativos das rochas (Urânio, Tório e Potássio),
assim existe uma compensação da perda térmica.

Cálculo do grau geotérmico: A mina de Morro Velho, com aproximadamente 2500
metros de profundidade, possui uma temperatura de 64 ºC (desconsiderando a refrigeração
artificial da mina). A temperatura média anual da superfície é de 18 ºC. Qual o grau
geotérmico da mina?


     Superfície T = 18 ºC

                                   64 ºC - 18 ºC = 46 ºC
                                   2500 m ÷ 46 ºC = 54,3 m/ºC



                2500 m      65ºC

Resposta: A cada 54,3 m a temperatura aumenta 1 ºC.



PRODUÇÃO DE CALOR PELA RADIOATIVIDADE

    A quantidade de calor produzida pelos diferentes elementos é controlada pela sua
abundância e pela velocidade de desintegração.
    Através da radioatividade é possível determinar o tempo gasto para ocorrer a
transformação de um elemento em outro, isso acontece devido a mudança do número
atômico, com perda de elétrons, mais partículas do próprio núcleo do átomo e energia, na
forma da radiação, alguns elementos se transformam em segundo, há outros que levam
milhares de anos.


                                                                                           38
Meia Vida: é o tempo de desintegração da metade de um átomo “pai” radioativo em um
sistema A (nuclídeo-filho), onde metade será igual à massa original (pai) e a outra metade
transforma-se em outra (nuclídeo-filho). Cada nuclídeo possui uma meia-vida única.
    O tempo de vida de um átomo “pai” radioativo em um dado sistema não pode ser
especificado, em teoria é infinito.
     Ex: A meia-vida do Urânio é de 4,6 x 109 anos



                        desintegração


          U238

         Átomo                      Urânio 238    +       Pb     +      He
        “Pai”

                                     0,5 gramas        0,43 gramas     0,07 gramas
        1 grama



DATAÇÃO ABSOLUTA

    Baseia-se, este método, na radioatividade, ou seja, na propriedade que possuem os
minerais radioativos de se desintegrarem periodicamente através da emissão de partículas
e/ou radiações.
    Na natureza, existem elementos que se transformam em outros em frações de segundo;
outros, entretanto, levam milhares de anos para se transformar. São estes que interessam à
Geocronologia (determinação da idade)

Métodos de Datação Radiométrica: consta da datação de rochas e minerais, utilizando
métodos radioativos.


- Datação do passado geológico antigo:

a) Método do U/Pb (Urânio - Chumbo)
b) Método do K/Ar (Potássio - Argônio)
c) Método do Rb/Sr (Rubídio – Estrôncio)
d) Método do Sm/Nd (Samário – Neudíneo)


Idade Radiométrica: o átomo radioativo original (pai) quando se desintegra transforma-se
em um nuclídio-filho, referido como radiogênico.




                                                                                        39
Para calcular a idade de formação de uma rocha (idade radiométrica), é necessário
conhecer a quantidade de atomos persistentes do nuclídio radioativo (P), a quantidade de
átomos do nuclídio radiogênico (F) e a constante de desintegração. Esta última é específica
para cada processo radioativo, é inversamente proporcional à meia - vida do nuclídio-pai.

       Ex: Poços de Caldas: 60 Ma. e 80 Ma.
           Itatiaia: 65 Ma.
           Fernando de Noronha: 12 Ma.
           Depósitos de Ferro de Minas Gerais: 2,7 Ga.



- Datação do passado geológico recente

Método do Carbono 14 (C14): É um isótopo radioativo raro que ocorre naturalmente na
atmosfera em plantas e animais. É criado na atmosfera (16 km acima da superfície terrestre),
como um co-produto de bombardeamento de raios cósmicos. Na reação, um átomo de
Nitrogênio 14 absorve um nêutron, emite um próton e se transforma em Carbono 14 (C14),
que é rapidamente incorporado ao dióxido de carbono sendo assimilado por plantas no ciclo
do carbono. Sua meia vida é de 5.730 anos, data somente até 40.000 anos e tem sido utilizado
na datação do recuo das últimas capas de gelo continentais, mudanças na circulação ocêanica,
elevação pós-glacial do mar, ascensão da civilização humana, madeira, turfa, carvão, ossos,
folhas, manuscritos, roupagem de múmia e sambaquis.

Outros métodos: Tório 230; Tório 230 / Protactínio 231; Termoluminescência




DATAÇÃO RELATIVA (Escala do Tempo Geológico)

Tempo Geológico: consta do tempo decorrido desde o final da fase formativa da Terra até os
nossos dias. Antes da descoberta dos métodos de datação absoluta (radiometria), o tempo
geológico foi dividido em intervalos diversos, os quais em ordem decrescente de importância
hierárquica recebem a qualificação de éon, era, períodos, épocas e idades. Tais subdivisões
ainda se mantêm só que agora se conhece a amplitude cronológica absoluta das mesmas,
constituindo as unidades geocronológicas. Dá-se o nome de escala do tempo geológico, ao
arranjo das unidades geocronológicas por ordem de idade.

Métodos Biocronológicos: trata-se da datação relativa com base em elementos
paleontológicos, sou seja, nos fósseis. Este são encontrados nas rochas sedimentares e em
alguns tipos de rochas metamórficas (as derivadas das sedimentares), que sofreram
metamorfismo pouco intenso.




                                                                                         40
41
DERIVA CONTINENTAL


CONCEPÇÕES INICIAIS

a - Francis Bacon (Filósofo inglês), século XVII, formulou a hipótese de que, os continentes
com seus contornos, se encaixavam como peças de um quebra-cabeças e estariam se
afastando uns dos outros;
b - Alfred Wegener (Meteorologista alemão), formulou a hipótese de que toda a superfície
da Terra já constituíra um só super-continente PANGEA, que se rompeu, formado a
configuração atual dos continentes;
c - P. M. S. Blackett ; E. Bullard ; B. Hospero & S. K. Runcorn, demonstraram que as
diferentes direções de magnetização das rochas antigas, poderiam-se reunir em um modelo
estável, supondo-se que os continentes ter-se-iam movido em relação aos polos magnéticos;
d - R. S, Dietz denominou “expansão dos pisos oceânicos” à movimentação dos continentes;
e - R. Ewing & B. C. Heazen, sugeriram que um sistema de cordilheiras centro-oceânicas se
estendiam através de todos os oceânos do mundo;
f - P. M. Hurley, determinou a idade de muitas rochas Pré-Cambrianas na África e na
América do Sul, notando semelhança ao longo das costas destes continentes;
g - E. Suess, notou também uma correspondência íntima entre as formações geológicas
das terras do Hemisfério Sul, que os uniu dentro de um único continente que denominou de
Gondwana, e para o Hemisfério Norte Laurásia.


FATOS QUE COMPROVAM A TEORIA

1 - Encontra-se uma seqüência similar das camadas de idades Triássica na África, América
do Sul, Índia e outros continentes do Hemisfério Sul; sustentando a idéia de que o Hemisfério
Sul era um só continente: O Gondwana;
2 - Somente na África e na América do Sul, ocorre um répitl do Permiano, “Mesosaurus”,
que vivia em lagos de influência marinha;
3- A ocorrência do peixe Pirarucu somente no Brasil e na África;
4 - Homologia Geográfica: comparação dos contornos dos continentes;
5- Fisiografia dos fundos oceânicos, as rochas mais velhas das cadeias mesoceânicas estão
muito afastadas da fossa tectônica, enquanto que as mais jovens encontram-se mais próximas;
6 - As cadeias mesoceânicas acompanham as sinuosidades dos continentes;
7 - A datação de rochas na costa da África e América do Sul, indicam a mesma idade;
8 - Comparação das margens Leste (E) do Brasil com a Oeste (W) da África, incluíndo tipos
de rochas, fósseis, paleoclima, paleomagnetismo, glaciações e desertos;
9 - Associação da Assembléia Paleobiogeográfica do continente do Gondwana.


       Ao longo do Tempo Geológico, os continentes foram se formando, juntando e
novamente se fragmentando (Ciclo de Wilson). As primeiras áreas continentais originaram o
continente UR, durante o período Arqueano. No período Proterozóico inferior formaram-se
algumas áreas continentais denominadas de Arctica, Baltica e Atlantica. No período
Proterozoico médio uniram-se a Arctica e a Baltica formando o continente Nena que por sua
vez, no Proterozóico superior, se uniu ao Atlantica e ao UR formando o supercontinente

                                                                                          42
Rodinia. Ainda neste período o Rodinia se fragmentou em três continentes: E -
Gondwana, W - Gondwana (Atlantica e outras placas da África) e Laurásia (Kazakistão, N
- China, S - China e outras placas que formavam a Ásia).
       No Início do Paleozóico, período Cambriano, uniram-se E - Gondwana e W -
Gondwana formando o continente Gondwana. No período Carbonífero os continentes
Gondwana e Laurásia uniram-se e formaram o segundo Supercontinente, o Pangea, rodeado
pelo mar Pantalassa. No final do período Permiano, este supercontinente iniciou nova
fragmentação que se concretizou no periodo Triássico, resultando novamente em dois
continentes: o Gondwana e a Laurásia e entre eles o mar de Thethys. Ainda neste período o
Gondwana se dividiu em 4 continentes, África-América do Sul, Austrália-Antártida, India
e Madagascar. Durante o período Jurássico o continente Laurásia se dividiu e originou dois
outros continentes: América do Norte e Eurásia (Europa e Ásia), e entre estes se instalou o
Atlântico Norte. No final deste período a América do Sul e a África começaram a se
fragmentar e separam-se definitivamente no periodo Cretáceo. No período Terciário separou-
se a Antártida da Austrália, a India chocou-se com a Ásia, formando a Cordilheira do
Himalaia e a América do Sul ligou-se à América do Norte pelo Istmo do Panamá.




                                                                                        43
TECTÔNICA DE PLACAS

MECANISMO DAS PLACAS

        O choque entre uma placa continental Margem Divergente “A” (América do Sul) e
uma placa Oceânica Margem Convergente “B” (Oceano Pacífico), resultou na destruição
das bordas de ambas as placas. A placa mais densa é empurrada para baixo (piso oceânico),
para a astenosfera, enquanto a placa mais leve (continente) é empurrada para cima, formando
montanhas (Ex.: Andes). Na astenosfera “C” ocorre a reabsorção dos materiais pesados, que
constituem o piso oceânico. O local de reabsorção denomina-se Zona de Subdução “D”.
        O resultado do choque é a formação de uma bacia profunda “E”, onde, o material
erodido do continente é depositado nesta bacia, assim como ocorreu atividades plutônicas,
vulcânicas e sísmicas com dobramentos e falhamentos além da formação de montanhas. Ex.:
Andes.
        Na Zona de Benioff (onde o piso oceânico mergulha na Astenosfera) o material é
reincorporado ao magma, favorecendo o aumento da pressão que provoca a saída de material
magmático pelas Fossas Tectônicas “G”, originando as Cadeias Mesoceânicas “H”. Parte
desse material é expelido e o restante, devido a um resfriamento rápido, se acumula na
própria fossa tectônica. Assim sempre que o material magmático sai, este pressiona as
paredes da fossa provocando uma força expansiva e conseqüentemente o afastamento das
placas ao longo das Cadeias Mesoceânicas.
        O movimento do material magmático é caracterizado por diferenças de temperatura e
pressão entre a Mesosfera, que é mais quente e tem uma pressão maior em relação a
Astenosfera, originando assim movimentos de convecção da Mesosfera (mais quente) para a
Astenosfera (menos quente) Correntes de Convecção “I”. Tal convecção é auxiliada pelo
movimento de rotação terrestre e colabora com o movimento de afastamento, empurrando as
placas. (Figura 25)

    Oceano
    Pacífico                                        Oceano Atlântico
       B                 Améric
                         a                                  G
                         do Sul                                               ÁFRICA
               + D                                    H
                +                                                H
                +




                                     ASTENOSFERA
               I                           I                              I

                             C


                      MESOSFERA



                                                                                        44
MOVIMENTOS TECTÔNICOS


ISOSTASIA

        Dá-se o nome de isostasia, ao equilíbrio dos blocos continentais e oceânicos siálicos
que flutuam num substrato mais denso, astenosfera, obedecendo ao princípio de Arquimedes.
O plano de ajustamento dá-se a cerca de 50 Km de profundidade (Teorias de Airy e Pratt)


EPIROGÊNESE X EUSTASIA

        Caracteriza-se por movimentos no sentido vertical de vastas áreas continentais, sem
perturbar localmente a disposição e a estrutura geológica das formações que compõem os
blocos afetados por estes movimentos. Em geral, na epirogênese pode-se observar,
simultaneamente, o levantamento de certas partes dos continentes acompanhados de
abaixamentos de outras partes, porém sempre à custa de movimentação vertical.
        Na realidade, a definição original de epirogênese tem sido aos poucos modificada,
pois nas elevações continentais, estruturas do tipo arqueamentos e rupturas são verificadas,
principalmente no passado geológico. Apesar da grande lentidão dos movimentos
epirogenéticos (milhares de anos), seus resultados podem ser observados em muitos locais do
planeta. Nesta observação é importante assumir o nível do mar como sendo fixo e invariável
(nível de base).
        O fenômeno de levantamento ou rebaixamento do nível marinho chama-se eustasia.
A retenção de água sob forma de extensas geleiras continentais resultam num abaixamento
no nível do mar. Por outro lado, a libertação da água pelo degelo a partir das geleiras produz
uma sensível elevação do nível do mar. Assim quando ocorre a glaciação, o nível do mar
baixa e se afasta do continente (regressão marinha), já no desgelo, o nível do mar se eleva e
avança sobre o continente (transgressão marinha).


OROGÊNESE

       A orogênese é um movimento que se caracteriza sobretudo por resultar em formação
de montanhas. Os movimentos orogenéticos são relativamente mais que os epirogenéticos e,
quando se manifestam, geralmente deformam as camadas de rochas, na forma de grandes
falhamentos e/ou dobramentos.
       Outros fatores, tais como vulcanismo e erosão também podem proporcionar o
aparecimento de montanhas.



RESULTADO DOS MOVIMENTOS

        Uma vez formada uma rocha, qualquer que seja, com as suas características de textura
e estrutura próprias do ambiente em que se formou, podem ocorrer mudanças nas condições
iniciais. Estas mudanças vão imprimir novos caracteres que poderão mascarar ou mesmo
destruir os preexistentes.

                                                                                           45
Toda estrutura está sujeita a mudanças, passando de um estado inical para um final.
Esta passagem constitui a que se chama de deformação. Os fatores que influem na
 deformação e comportamento dos materiais naturais são: homogenidade / heterogenidade,
isotropia/ anisotropia, descontinuidade / presença de fluidos, temperatura, pressão e tempo de
atuação dos esforços.
        As diaclases são trincas ou planos que tendem a separar em duas partes (ou até mais)
um bloco de rocha primitivamente unico, ao longo do qual não se deu nenhum deslocamento
das partes separadas. Já as falhas são fraturas nas quais ocorre um deslocamento perceptível
das partes, o que se dá ao longo do plano de fratura. A amplitude deste deslocamento pode
ser de milímetro até muitas centenas de metros.
        As dobras por sua vez são os melhores exemplos de deformação plástica (feições
ducteis). Normalmente, afetam as rochas que oferecem pouca resistência aos esforços
aplicados. A ação mecânica deve atuar lenta e demoradamente, pois, caso contrário dar-se-ia
a ruptura ao invés da torção (Figuras 11 e 12).




                        Figura 12: Dobras em depósitos sedimentares – Chile
                                   Foto: Garcia & Bistrichi, 2001




                         Figura 13: Falhas em depósitos quaternários – Chile
                                    Foto: Garcia & Bistrichi, 2000




                                                                                           46
AULA 9


                                VULCANISMO

O MAGMA: É uma mistura complexa de substâncias (sílica, silicatos diversos e alguns
óxidos) no estado de fusão, sendo umas mais ou menos voláteis, estas constituem a maior
parte do magma, e com um elevado ponto de fusão. Localiza-se na Astenosfera (manto
superior).

PLUTONISMO: A consolidação do magma ocorre no interior da crosta terrestre, originando
as rochas plutônicas ou intrusivas.

PLÚTONS: São os corpos de rochas magmáticas consolidadas em regiões profundas da
crosta, por ação do Plutonismo. Os Plútons podem ocorrer de duas formas:

a) formas concordantes: Formam-se quando a intrusão magmática intromete-se entre os
planos de estratificação da rocha encaixante em concordância. Os principais tipos destas
formas são: Sil, Lacólito, Lapólito e Facólito.

b) formas discordantes: São corpos intrusivos que não dependem de estratificação da rocha
encaixante, pois a cortam discordantemente. Os principais tipos destas formas são: Dique,
Neck, Apófise, Batólito e Stock.

VULCANISMO: É a ascensão de material magmático do interior da terra até à superfície
terrestre. Um vulcão possui um Edifício Vulcânico denominado de estrato-vulcão. Em
profundidade situa-se a câmara magmática, partindo dela a chaminé, que é adutora do
material vulcânico. A abertura afunilada é a cratera que se comunica com o exterior. A
montanha é formada pelo acúmulo de fragmentos intercalados de lavas. A Cratera consta da
boca afunilada que se forma pela explosão e verifica-se no início da atividade de certos
vulcões.

TIPOS DE ATIVIDADES VULCÂNICAS

ATIVIDADES INÍCIAIS:
- Tremores de terra
- Formação de fendas
- Explosão de gases e cinzas
- Derramamento de lava de modo explosivo
- Alternância de derrames de lavas e formação de material piroclástico.

ATIVIDADE DO TIPO RÍTMICA OU ESTROMBOLIANO
Exemplo: Vulcão Stromboli (Ilhas Lipai- Norte da Sicília)

ATIVIDADE DO TIPO VULCANIANA
Exemplo: Vulcão Vesúvio (Itália)

                                                                                       47
ATIVIDADE DO TIPO HAVAIANA
Exemplo: Vulcões Kilauea , Mauna Loa, Mouna Keia (Havaí)

ATIVIDADE DE FISSURA OU ERUPÇÃO LINEAR OU DO TIPO ISLÂNDICO
Exemplo: Vulcão Eldaja e Laki (Islândia)

ATIVIDADE OU TIPO PALEANO
Exemplo: Vulcão Mont Pelé (Martinica)

ATIVIDADE DO TIPO SUBMARINA
Exemplo: Arquipélago dos Açores


MATERIAIS PRODUZIDOS PELAS ATIVIDADES VULCÂNICAS

GASOSO: As exalações vulcânicas são formadas por gases produzidos pelas condições
físico-químicas do vulcão; temperatura, pressão, composição da lava e estado de selinidade
das atividades. O vapor d’água é o mais comum, mas ocorrem outros gases como hidrogênio,
oxigênio, dióxido de carbono, ácido clorídrico, hidróxido de enxofre, cloretos voláteis, fluor,
sulfetos, etc.

LÍQUIDO: A matéria líquida é representada pela lava, cujo comportamento após o derrame
decorre do tipo de composição química, viscosidade e quantidade de gases.
As Lavas são produtos sob a forma líquida ou fluida parcialmente desgaseificadas, são
prevenientes de grandes profundidades e atingem a superfície com temperaturas entre 600 e
1.200ºC. Os principais tipos de lavas são: lavas ácidas, lavas básicas e pillow-lava ou lava
almofadada.

SÓLIDO: Constam de fragmentos originados das rochas encaixantes que formam o cone
vulcânico e geralmente são lançadas durante as explosões vulcânicas ou do próprio magma
semi-solidificado ou consolidado.
Os materiais piroclásticos são: tufo vulcânico, blocos, bombas, lapilli, cinzas e correntes de
lama.

GÊISERES: São fontes quentes que expelem água intermitantemente, havendo grande
regularidade nos intervalos de repouso. Ocorrem em regiões de vulcanismo moderno e são
considerados como atividades finais do vulcanismo.




                                                                                            48
SISMOLOGIA

      É o ramo da Geofísica que estuda os abalos sísmicos (terremotos), suas causas,
conseqüências e previsões.


SISMO OU TERREMOTO: Trata-se de uma vibração na superfície terrestre, produzida por
forças naturais, situadas no interior do planeta a profundidades variáveis.

FOCO OU HIPOCENTRO: Consta do local no interior do planeta onde se originam as
ondas sísmicas. A maioria localiza-se a menos de 50 Km de profundidade.

EPICENTRO: Consta do local na superfície terrestre, situada acima do hipocentro,onde o
sismo apresenta a sua maior intensidade e ocorre a liberação de grande quantidade de energia.

SISMÓGRAFOS: São aparelhos que detectam e registram de modo contínuo, em gráficos,
as ondas sísmicas originadas no foco ou hipocentro.

MAREMOTOS OU TSUNAMIS: Os sismos cujos os epicentros se localizam em áreas
oceânicas originam freqüentemente ondas gigantescas que se deslocam a grandes velocidades
arrasando as regiões costeiras quando as atinge.

ONDAS SÍSMICAS: No interior do planeta ocorrem perturbações que atingem a superfície
terrestre através das ondas sísmicas, originando os terremotos (sismos). A velocidade das
ondas sísmicas varia diretamente com a rigidez das rochas e inversamente com a densidade.

Ondas P ou Primae: são ondas rápidas, longitudinais, propagam-se em profundidade e
chegam em primeiro lugar ao epicentro.

Ondas S ou Secundae: ondas transversais com menor velocidade que as ondas P e
propagam-se em profundidade, chegam em segundo lugar e caracterizam por não se
propagarem em meios fluidos.

Ondas L ou Longae: são ondas superficiais, que se originam a partir das ondas P e S. São
mais rápidas nos pisos oceânicos que nos continentes e ocasionam as maiores destruições na
superfície terrestre.

CAUSAS DOS SISMOS

CAUSAS ATECTÔNICAS:
        Desmoronamentos Internos Superficiais provocam sismos de pouca intensidade, são
locais e atectônicos.
        Exemplos: Podem ser provocados pelo desmoronamento do teto de cavernas
profundas, pela dissolução de rochas através de águas subterrâneas.
        O colapso de parte do edifício vulcânico pode provocar abalos, devido ao vazio
formado pela saída de grande quantidade de lava, formando caldeiras de abatimento.


                                                                                          49
Acomodação de sedimentos, pelo próprio peso, como em locais onde existem
camadas espessas de argila, que é uma rocha lisa e escorregadia.
       Os abalos sentidos em São Paulo (Av. Paulista) e a oscilação sentida nos últimos
andares dos prédios.

CAUSAS VULCÂNICAS:
        As atividades vulcânicas podem originar sismos locais de pequena intensidade. São
provocados por explosões internas, colapsos ou acomodações verificadas nos vazios
resultantes da explosão vulcânica.
        Geralmente as erupções vulcânicas são antecedidas por sismos, que se originam
devido à força com que os gases e o magma se deslocam até à superfície terrestre.

CAUSAS TECTÔNICAS:
        São responsáveis pelos grandes sismos, com focos e epicentros em regiões sujeitas a
vulcanismo recente, tectonicamente instáveis, com levantamentos, dobramentos e
falhamentos.
        Os movimentos tectônicos profundos provocam a maioria dos sismos, sendo que 42
% se localizam na orla do Pacifíco “círculo do fogo”.
        A causa principal dos grandes sismos (os mais catastróficos), cujos focos se
encontram ao longo da Zona de Benioff, onde ocorre o acúmulo de energia devido as forças
tectônicas das placas (convergente e divergente). Como os focos estão próximos à superfície
terrestre, acarretam na formação de falhas por esforços preferenciais que atuam sobre as
rochas nas áreas de instabilidade tectônica.




                                                                                        50
AULA 10


                    NOÇÕES DE CARTOGRAFIA

ESCALAS NUMÉRICAS E GRÁFICAS

Escalas de mapas: a representação total ou parcial da superfície terrestre é feita através de
cartas ou mapas topográficos, onde se inclui a aplicação de princípios de escalas.

Escala: é uma relação matemática que indica quantas vezes as dimensões reais do
terreno são maiores que as dimensões representadas na carta. Indica quantas vezes a realidade
que estamos representando no papel, foi reduzida. Portanto, a escala é o quociente entre as
distâncias medidas sobre o mapa e as correspondentes distâncias reais sobre o terreno.

       a) Escala Numérica: é a forma fracionária de indicação. Os valores são
       apresentados numa razão (1 / 100.000) ou proporção (1:100.000), onde cada 1 cm do
       papel equivale a 100.000 cm no terreno, ou seja 1 Km, conforme representação
       abaixo:

                           1     0  0  .           0        0        0
                               Km hm dam                m       dm       cm

       b) Escala Gráfica: permite medir as distâncias nos mapas. É uma reta dividida em
       partes iguais, onde cada divisão corresponde a certo número de metros ou
       quilômetros, dependendo da escala, mostrando a relação com as dimensões do terreno.

       Ex.: Escala Numérica: 1:3.000.000 onde cada 1cm equivale a 30 Km, representamos
       gráficamente da seguinte forma.

                                           1 cm


                                     30   0   30       60   90 Km




                                                                                          51
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Cristais de enxofre e aragonita

  • 1. Cristais de enxonfre com aragonita (Itália) Foto: Dusan Slivka (A grande enciclopédia dos Minerais) Dra. Maria Judite Garcia MSc. Elza de Fátima Bedani 2011 1
  • 2. ÍNDICE AULA 1 – Introdução a Mineralogia, Petrologia e Cristalografia .................. 01 AULA 2 – Propriedades Físicas dos Minerais.................................................. 08 AULA 3 – Propriedades Ópticas dos Minerais................................................. 13 AULA 4 – Petrologia: Rochas Magmáticas ...................................................... 18 AULA 5 – Rochas Sedimentares........................................................................ 23 AULA 6 – Rochas Metamórficas ....................................................................... 30 AULA 7 – Geodinâmica Externa ....................................................................... 33 AULA 8 – Geodinâmica Interna........................................................................ 37 AULA 9 – Vulcanismo e Sismologia.................................................................. 47 AULA 10 – Noções de Cartografia ................................................................... 51 Referências Bibliográficas................................................................................. 59 2
  • 3. AULA 1 INTRODUÇÃO À MINERALOGIA, PETROLOGIA E CRISTALOGRAFIA MINERALOGIA: é o ramo da Geologia que estuda os minerais, sua composição, propriedades, gênese e ocorrência. Mineral: é um corpo homogêneo, formado de um elemento ou composto químico resultante de processos inorgânicos. Possui composição química definida, arranjo atômico interno ordenado e é encontrado naturalmente na crosta terrestre. Geralmente apresenta-se como um sólido, com excessão da água e mercúrio. Ex: Quartzo, Mica, Feldspato, Calcita, Dolomita, Turmalina, Ágata e etc. PETROLOGIA: é o ramo da Geologia que se dedica ao estudo das rochas, sua constituição, textura,origem e classificação. Rochas: são os principais constituintes da crosta terrestre, formam-se a partir de agregados naturais (inorgânicos) de um ou mais minerais, incluindo o vidro vulcânico e podem ser produzidas por organismos (orgânicas). Possuem aspecto heterogêneo. Ex: Basalto, Granito, Arenito, Ardósia, Calcário, Coquina e etc. CRISTALOGRAFIA: trata do estudo dos cristais e das leis que governam seu crescimento, sua forma externa e estrutura interna. Cristal: sólido homogêneo, que possui arranjo atômico interno tridimensional, refletido externamente. Encontra-se limitado por superfícies geralmente planas, lisas, apresentando-se com formas geométricas externas. Sistema Cúbico ou Isométrico: Forma Fundamental: Cubo Ex: Galena, Pirita, Diamante e Magnetita Cristal de Pirita 1
  • 4. Sistema Cúbico Composto Ex: Fluorita e Magnetita Cristais de Magnetita Cristal de Fluorita Sistema Tetragonal ou Quadrático: Forma Fundamental: prisma reto de base quadrada. Ex: Calcopirita e Cassiterita. Cristais de Cassiterita Sistema Hexagonal: Forma Fundamental: prisma reto de base hexagonal. Ex: Quartzo e Berilo. Cristal de Quartzo 2
  • 5. Sistema Ortorrômbico ou Rômbico: Forma Fundamental: prisma reto de base rômbica. Ex: Enxofre, Barita e Aragonita. Cristais de Enxofre Sistema Monoclínico: Forma Fundamental: prisma oblíquo de base rômbica: Cristal de Feldspato Cristal de Biotita Sistema Triclínico: Forma Fundamental: Prisma oblíquo de base paralelogrâmica. Ex: Albita e Cianita . Cristal de Albita Cristal de Cianita 3
  • 6. Sistema Romboédrico ou Trigonal: Forma Fundamental: Romboedro. Ex: Calcita, Grafita e hematita. Cristal de Calcita MINÉRIOS: trata-se de um mineral, ou de uma associação de minerais (rocha), que contém um metal e/ou minerais exploráveis economicamente em grande escala. Assim, minérios são materiais de grande valor econômico. Ex: Hematita: minério de ferro Pirita minério de enxofre e ferro Magnetita: minério de ferro Enxofre: minério de enxofre Bauxita: minério de alumínio Galena: minério de chumbo Apatita: minério de fosfato Fluorita: minério de flúor GRUPAMENTOS CRISTALINOS: os cristais aparecem com pouca freqüência isolados, geralmente surgem em grupamentos. Um dos grupamentos comumente observados são os grupamentos irregulares classificados como Drusas e Geôdos (Figura 1). Drusas: são quaisquer associações de cristais que atapetam o interior de rochas, minerais ou em fendas. possuem a base levemente côncava, convexa ou plana. Geôdos: constituem-se de uma massa mineral ôca, mais ou menos esférica, atapetada de cristais no seu interior. Figura 1: Exemplos de Grupamentos Cristalinos (Acervo LabGeo) 4
  • 7. A B C Figura 2: Geodos de Quartzo nas minas de Ametista/RS/Brasil: A - Geodos de quartzo e ametista (in situ); B-Geodo de quartzo branco/hialino (in situ); C-Geodos de quartzo ametista (parte e contraparte) (Garcia & Bistrichi, 2011). 5
  • 8. MINERALÓIDE OU SUBSTÂNCIA AMORFA: Qualquer sólido ou líquido que não possui arranjo atômico interno ordenado, poderá ser de origem orgânica ou inorgânica, que ocorra naturalmente na crosta terrestre. Ex: Vidro Vulcânico, Âmbar, Pérola, Carvão e etc. Âmbar Pérola ESCÓRIAS: Formam-se a partir de resíduos industriais descartáveis. Ex: usinas siderúrgicas, usinas de cana-se-açúcar, de vidro e etc. 1ª AULA PRÁTICA 1) Em sua bancada encontram-se presentes rochas e minerais separe-os e identifique-os. MINERAIS ROCHAS ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ _________________________________ _______________________________ _________________________________ _______________________________ _________________________________ _______________________________ 2) Defina Mineralóide: identifique quais se encontram presentes em sua bancada. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3) O que é escória? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6
  • 9. 4) Diferencie Mineral de Rocha. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5) Observe a amostra de Pegmatito. Quais os minerais que o constituem? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6) O que é Minério? Quais se encontram presentes em sua bancada? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 7) Cite quais os minerais na forma de cristal, que se encontram presentes em sua bancada. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 8) Defina cristal. Cite 2 exemplos. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 9) Em sua bancada existem grupamentos cristalinos. Quais são? Explique-os. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7
  • 10. AULA 2 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS CLIVAGEM É a propriedade que o mineral tem de dividir-se em planos paralelos e lisos entre si. A clivagem depende da estrutura do mineral e ocorre somente, paralela aos planos dos átomos. Nem todos os minerais sofrem clivagem. Proeminente: a clivagem realiza-se com muita facilidade, as lâminas destacam-se sob pressão da unha ou de um estilete. Ex: Mica e Gipsita. Perfeita: ocorre quando se realiza sob ligeira percursão de um martelo. Ex: Galena, Feldspato e Calcita. Indistinta: é difícil distinguir-se a face onde se deu a clivagem das regiões simplesmente fraturadas. Ex: Apatita, Berilo e etc. FRATURA É a maneira pela qual o mineral se rompe, sem ser ao longo da superfície de clivagem. Conchoidal ou Concóide: quando a fratura possui superfícies lisas, curvas, semelhantes a superfície interna de uma concha. Ex: Quartzo Fibrosa ou Estilhaçada: quando o mineral se rompe, mostrando estilhaços ou fibras. Ex: Amianto e Limonita. Desigual ou Irregular: quando o mineral se rompe, formando superfícies rugosas e Irregulares. Ex: Turmalina e Magnetita. DUREZA É a resistência que uma superfície lisa oferece ao ser riscada. Depende da estrutura do mineral, visto que, quanto mais forte as ligações atômicas, mais duro o mineral. O grau de dureza é determinado, observando-se a facilidade ou dificuldade relativa com que o mineral é riscado por outro, por um estilete ou pela unha. Pode-se dizer que a dureza de um mineral é a sua possibilidade de ser riscado. Tem-se uma série de dez minerais comuns para servir de escala, dispostos na ordem de sua dureza crescente, conhecida por: Escala de Dureza de Mohs. 8
  • 11. Escala de Dureza de Mohs 1 Talco 6 Ortoclásio (feldspato) Unha 2 Gipsita 7 Quartzo 3 Calcita 8 Topázio Estilete 4 Fluorita 9 Coríndon 5 Apatita 10 Diamante O ensaio consiste em fazer riscar o mineral com outro mineral. Ex: o 7 risca o 6, mas não risca o 8. TENACIDADE Consta da resistência que um mineral oferece ao ser rompido, esmagado, rasgado ou dobrado. Quebradiço ou Friável: um mineral que se rompe ou pulveriza facilmente; reduz-se a pó quando submetido a uma determinada pressão. Ex: Calcita Maleável: um mineral pode ser transformado em lâminas delgadas por percussão, usando um martelo. Ex: Ouro, Prata e Platina. Séctil: um mineral que pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete ou qualquer lâmina. Ex: Gipsita. Dúctil: um mineral que se reduz a fios. Ex: Amianto. Flexibilidade: um mineral ao ser dobrado pode voltar ou não a sua posição original. Plástico: um mineral que se encurva sem se romper, mas não retorna à sua posição original quando a pressão cessa. Ex: Talco Laminar. Elástico: um mineral que após ter sido encurvado, retorna a sua posição original quando a pressão cessa. Ex: Mica. 9
  • 12. DENSIDADE RELATIVA OU PESO ESPECÍFICO É o número que exprime a relação entre o peso de um mineral e de um volume de água igual a 4ºC (nesta temperatura e sob pressão de uma atmosfera, a água possui maior densidade). A densidade relativa depende de dois fatores: a) A espécie de átomos que é composto; b) A forma pela qual os átomos se encontram organizados entre si. A densidade relativa é obtida por meio da Balança de Jolly. Pesa-se primeiramente o mineral no ar (Par), em seguida o mineral é imerso em água (Págua). Então, Par – Págua é igual a perda de peso causada pela imersão na água, ou o peso de um volume igual de água. Par d= _________ Par - Págua Ex: Se um mineral possui 2 de densidade relativa, significa que pesa duas vezes quanto o mesmo de água. 2ª AULA PRÁTICA 1) Observe os seguintes minerais e classifique-os quanto a clivagem: a-Feldspato: ________________________________________________________________ b-Mica: ____________________________________________________________________ c-Galena:___________________________________________________________________ d-Quartzo: __________________________________________________________________ e-Calcita: __________________________________________________________________ f-Gipsita:___________________________________________________________________ g-Apatita:___________________________________________________________________ 10
  • 13. 2) Observando os minerais abaixo, classifique-os quanto a fratura: a-Quartzo:__________________________________________________________________ b-Turmalina:________________________________________________________________ c-Amianto:_________________________________________________________________ d-Magnetita:________________________________________________________________ e-Galena:___________________________________________________________________ 3) Teste a dureza dos seguintes minerais: a-Quartzo:___________________________ f- Talco: ____________________________ b-Feldspato: _________________________ g- Topázio: __________________________ c-Calcita:____________________________ h- Fluorita: __________________________ d-Mica:_____________________________ i- Apatita: ___________________________ e-Gipsita:___________________________ j- Galena: ____________________________ 4) Baseando-se na Escala de Dureza de Mohs, qual é a dureza e o mineral que risca o Quartzo mas não risca o Coridon? ___________________________________________________________________________ 5) Assinale os verdadeiros minerais: ( ) Hematita ( ) Âmbar ( ) Pegmatito ( ) Mica ( ) Carvão ( ) Feldspato ( ) Quartzo ( ) Areia 6) Relacione os minérios presentes em sua bancada. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7) Como podem ser classificados dois fragmentos inorgânicos, homogêneos, com as mesmas, com as mesmas propriedades físicas e cores diferentes? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 11
  • 14. 8) Responda: a) Quando um mineral é cortado em lâminas com um canivete ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________ b) Propriedade onde o mineral é curvado sem se romper, não retornando à sua posição original, quando a pressão cessa. ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________________ c) Quando um mineral se rompe ou pulveriza facilmente, se submetido a uma pressão. ___________________________________________________________________________ Ex: ______________________________________ 12
  • 15. AULA 3 PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS MINERAIS BRILHO Consta da aparência geral da superfície de um mineral a luz refletida. Metálico: possui a aparência brilhante de um metal. Ex: Pirita, Galena, Hematita e etc. Não metálico: engloba todos os minerais sem aparência metálica, geralmente são claros e transmitem a luz através de suas bordas delgadas. Vítreo: brilho semelhante ao vidro. Ex: Quartzo, Fluorita, Calcita e etc. Graxo: possui aspecto de graxa. Ex: Granada e Malaquita. Resinoso: aparência de resina endurecida. Ex: Enxofre, Esfarelita e etc. Nacarado: possui a aparência iridescente da madrepérola. Ex: Mica Muscovita Gorduroso: aparência de estar coberto com uma camada de óleo. Ex: Grafita. Sedoso: lembra seda, sendo o resultado de um agregado paralelo de fibras finas. Ex: Gipsita, Malaquita, Amianto e etc. Perláceo: lembra pérola. Ex: Feldspato, Talco e Gipsita. Adamantino: brilho igual ao diamante, deve-se ao elevado índice de refração do mineral. Ex: Anglesita, Rutilo, Corindon e Diamante. Terroso: lembra terra. Ex: Bauxita e Caulim. Ceroso: Cera. Ex: Calcedônia . COR Deve ser sempre observada numa fratura recente. Depende da absorção seletiva da luz que é refletida ou transmitida pelo mineral. Idiocromáticos: minerais que possuem cor constante, dependendo apenas da constituição química. Ex: Enxofre (amarelo), Galena (cinza), Calcopirita (amarelo latão), Malaquita (verde), etc. Alocromáticos: minerais que possuem cores variadas na composição química ou devido a impurezas diversas. Ex: Quartzo (branco, verde, róseo, transparente, roxo, amarelo). Mica (branca, preta, marrom, roxo, verde) Dolomita, Calcita etc. TRAÇO Propriedade que o mineral possui de deixar um traço sobre uma superfície despolida de porcelana. Baseia-se na cor do pó deixado pelo mineral. A cor do traço só varia se o mineral estiver em processo de decomposição. A dureza da placa de porcelana é aproximadamente 7, assim minerais com dureza superior não deixam traço, riscam, a porcelana, seu traço é dito incolor. 13
  • 16. Ex: Hematita: traço castanho-avermelhado; Enxofre: incolor / amarelado; Fluorita: branco. OUTRAS PROPRIEDADES DOS MINERAIS PROPRIEDADES ORGANOLÉPTICAS SABOR: apenas possuem gosto os minerais solúveis em água. Salgado. Ex: Halita Doce. Ex: Bórax Amargo. Ex: Epsomita ODOR: sente-se quando o mineral é umidecido, aquecido, ficcionado ou atacado por ácidos. Sulforoso. Ex: Enxofre Fétido: alguns tipos de carbonato de cálcio que constituem os calcários. Argiloso (cheiro de moringa). Ex: Minerais de argila. TATO: é a sensação que o mineral causa ao tato, o que varia muito. Áspero. Ex: Enxofre Suave. Ex: Amianto Untuoso. Ex: Talco, Grafita Frio. Ex: Quartzo Pegajoso. Ex: Minerais de argila molhados. PROPRIEDADES MAGNÉTICAS Os minerais magnéticos são compostos de ferro e no seu estado natural são atraídos por um imã. Podem ser: Fortemente magnéticos Ex: magnetita Moderadamente magnéticos Ex: hematita Fracamente magnéticos Ex: Turmalina PROPRIEDADES TÉRMICAS Condutibilidade: consta da distribuição de calor no mineral de partícula a partícula. Fusibilidade: é a propriedade que os minerais têm de fundir-se pelo calor. 14
  • 17. PROPRIEDADES QUÍMICAS Esta propriedade depende da composição química, da geometria do arranjo atômico interno e da natureza das forças elétricas que mantém os átomos unidos. Polimorfismo: ocorre quando minerais diferentes possuem a mesma composição química e o arranjo atômico interno diferente. MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO Diamante C Cúbico Grafita C Hexagonal Pirita FeS2 Cúbico Marcassita FeS2 Rômbico Calcita CaCO3 Romboédrico Aragonita CaCO3 Rômbico Isomorfismo: ocorre quando minerais de composição química diferente, mas análoga, cristalizam no mesmo sistema. MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO Calcita CaCO3 Romboédrico Dolomita CaMg(CO3)2 Romboédrico Magnesita MgCO3 Romboédrico Pseudomorfismo ou falsa-forma: quando o mineral se altera, de forma a modificar sua estrutura interna, preservando, no entanto, sua forma externa. MINERAL COMPOSIÇÃO MINERAL COMPOSIÇÃO SISTEMA ORIGINAL QUÍMICA RESULTANTE QUÍMICA CRISTALINO Pirita Fes2 Limonita 2Fe2O3 3H 2O Cúbico Magnetita Fe2O Fe 2O2 Limonita 2Fe2O3 3H 2O Cúbico Hematita Fe2O3 Limonita 2Fe2O3 3H 2O Hexagonal Pirrotita Fe3S6 Limonita 2Fe2O3 3H 2O Hexagonal 3ª AULA PRÁTICA 1) Observe o brilho dos seguintes minerais: Quartzo:_______________________________ Amianto:___________________________ Enxofre:_______________________________ Gipsita: ____________________________ Hematita: _____________________________ Granada: __________________________ Feldspato:_____________________________ Bauxita: ____________________________ Mica:_________________________________ Fluorita: ____________________________ Talco:________________________________ Grafita: _____________________________ 2) Teste o traço dos seguintes minerais: Quartzo:____________________________ Feldspato:___________________________ Enxofre:____________________________ Calcita:______________________________ Hematita:___________________________ Grafita:______________________________ Galena:_____________________________ Talco:_______________________________ Pirita: ______________________________ Fluorita:_____________________________ 15
  • 18. 3) Quais os minerais idiocromáticos presentes em sua bancada? MINERAL/COR MINERAL/COR _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ 4) E os minerais alocromáticos? MINERAL/COR MINERAL/COR _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ _____________________________________ _________________________________ 5) Assinale quais são os minérios dentre os materiais relacionados: ( ) Hematita ( ) Calcita ( ) Quartzo ( ) Fluorita ( ) Pirita ( ) Galena ( ) Bauxita ( ) Enxofre ( ) Feldspato ( ) Magnetita 6) Cite a Escala de Dureza de Mohs: 1)___________________________________ 6)_____________________________ 2)___________________________________ 7)_____________________________ 3)___________________________________ 8)_____________________________ 4)___________________________________ 9)_____________________________ 5)___________________________________ 10)____________________________ 7) Teste os minerais abaixo quanto ao tato: a) Enxofre: ___________________ d) Talco: ______________________ b) Calcita: ____________________ e) Quartzo: ___________________ c) Grafita: ____________________ f)Fluorita:_____________________ 16
  • 19. 8) Assinale dos exemplares abaixo, quais são os magnéticos: a- ( ) Magnetita d- ( ) Hematita b- ( ) Feldspato e- ( ) Calcita c- ( ) Areia Monazita f-( ) Pirita 9) Classifique os minerais abaixo, quanto às propriedades químicas: a) Calcita e Dolomita:_________________________________________________ b) Dolomita e Quartzo:________________________________________________ c) Calcita e Aragonita: _______________________________________________ d) Grafita e Diamante: _______________________________________________ e) Marcassita e Aragonita: _____________________________________________ f) Calcita e Magnesita: ________________________________________________ 10) Analise as propriedades químicas: 10.1.) Dolomita Cor: _______________________ Clivagem: _____________________ Traço: _____________________ Fratura: _______________________ Brilho: _____________________ Dureza: _______________________ a- O que se observa quando submetido ao efeito do HCl? Por que? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 10.2) Talco Cor: ______________ ___________ Clivagem: _______________________ Traço: ________________________ Fratura: _________________________ Brilho: ________________________ Dureza: _________________________ 10.3) Quartzo Cor: ___________________________ Clivagem: ______________________ Traço: _________________________ Fratura: ________________________ Brilho: __________________________Dureza: _________________________ 17
  • 20. AULA 4 PETROLOGIA PETROLOGIA: é o ramo da geologia que trata do estudo das rochas, sua constituição, textura, origem e classificação. ROCHAS: são os principais constituintes da crosta terrestre, de origem inorgânica e orgânica, muitas vezes com aspecto heterogêneo. DIVISÕES: Rochas Magmáticas ou Ígneas: Extrusivas, Efusivas ou Vulcânicas Intrusivas Hipoabissais Intrusivas ou Plutônicas Rochas Sedimentares: Clásticas Coerentes Clásticas Incoerentes Origem Química Origem Orgânica Rochas Metamórficas 18
  • 21. ROCHAS MAGMÁTICA OU ÍGNEAS ORIGEM: resultam do magma, proveniente do interior do planeta, que se resfria no interior ou na superfície da crosta terrestre. MAGMA: trata-se de uma mistura complexa de substâncias no estado de fusão, sendo umas mais ou menos voláteis. Magma Ácido ou Granítico: é rico em silicatos, possui grande viscosidade e encontra-se a uma temperatura menor. Forma 95% das rochas intrusivas ou plutônicas. Magma Básico ou Basáltico: é pobre em silicatos, não possui viscosidade (mais líquido), encontrando-se a uma temperatura maior. Forma 98% das rochas vulcânicas e efusivas. RESFRIAMENTO: a medida que ocorre a cristalização (solidificação), o resíduo magmático vai-se enriquecendo de elementos voláteis que não conseguem escapar, por se encontrarem fechados e comprimidos. A pressão interna sobe como conseqüência do aumento relativo dos voláteis, mesmo com o resfriamento contínuo ocorre ebulição e num determinado momento, as paredes não resistem mais à pressão dos gases, rompem-se, dando- se o escape dos voláteis. LOCALIZAÇÃO: aproximadamente a 30 km de profundidade. ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS OU PLUTÔNICAS São massas ígneas, que solidificam no interior da crosta terrestre, possuem resfriamento lento, o que possibilita o desenvolvimento dos grãos de minerais, tornando-os visíveis a olho nú. Ex: Granito, Sienito, Diorito e Gabro. Plutonismo: é a consolidação do magma no interior da crosta terrestre, originando as rochas intrusivas ou plutônicas. Plutons: são corpos de rochas magmáticas consolidados no interior da crosta> Formas Concordantes: que concordam com as camadas pré-existentes. Ex: Lacólito, Lopólito, Facólito. Formas Discordantes: que discordam das camadas pré-existentes. Ex: Dique, Neck, Apófise, Batólito, Stock. 19
  • 22. ROCHAS MAGMÁTICAS INTRUSIVAS HIPOABISSAIS São massas ígneas com granulação grosseira, encontram-se associadas a intrusões plutônicas, portanto, formam-se no interior da crosta terrestre, próximo à superfície. Possuem resfriamento lento, possibilitando o desenvolvimento considerável dos grãos dos minerais. Ex: Pegmatito. ROCHAS MAGMÁTICAS EXTRUSIVAS OU VULCÂNICAS Resultam das massas ígneas que atingem o exterior (superfície terrestre). Possuem resfriamento rápido, impossibilitando o desenvolvimento dos grãos dos minerais, tornando-os microscópicos. Ex: Basalto, Púmice e Vidro Vulcânico (Obsidiana). Vulcanismo: ocorre quando o magma rompe a superfície terrestre, se derrama e resfria rapidamente em contato com ar atmosférico. FATORES DE CLASSIFICAÇÃO COMPOSIÇÃO QUÍMICA E/ OU COR: Leucocráticas ou Ácidas: possuem mais de 65% de sílica, que corresponde aos minerais félsicos (claros), e 35% de minerais máficos (escuros). São em geral rochas claras, predominando: quartzo, feldspato e muscovita. Mesocráticas ou Neutras: possuem de 65-55% de sílica, as quantidades de minerais félsicos e máficos são iguais, evidenciando cores intermediárias (cinza e verde). Melanocráticas ou Básicas: possuem menos de 45% de sílica, que corresponde a mais de 60% de minerais máficos e menos de 30% de minerais félsicos. Possuem cores escuras (negra, cinza-chumbo e verde escuro), predominam biotita, piroxênios e anfibólios. COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA: Minerais Essenciais: definem e caracterizam as rochas magmáticas, sendo apenas dois ou três para cada tipo de rocha. Os principais minerais essenciais são: feldspato, quartzo, anfibólio, piroxênio, olivina, muscovita, biotita e nefelina. Minerais Acessórios: não são obrigatórios para a classificação da rocha, podem estar presentes ou não. Os principais são: Pirita, Turmalina, Apatita, Magnetita, Fluorita, Granada, Zircão e etc. 20
  • 23. TEXTURA: Refere-se as dimensões, forma, e arranjo dos minerais constituintes das rochas. Textura Fanerítica: os grãos dos minerais possuem diâmetro superior a 5mm (grãos grossos) ou 1 - 5 mm (grãos médios). a) Equigranular ou Granular: com dimensões aproximadamente iguais. b) Porfirítico: com dimensões diferentes, alguns grãos são maiores (fenocristais). Textura Microfanerítica: os grãos dos minerais apresentam diâmetro inferior a 1 mm. Textura Afanítica ou Afírica: os grãos dos minerais não são observados a olho nú. a) Afanítica Porfirítica: rocha afanítica com alguns grãos visíveis a olho nu. Textura Vítrea: o resfriamento é tão rápido que impossibilita a cristalização. Textura Vesicular ou Traqueóide: resulta da ação de gases que se propagam dentro da massa viscosa, sendo expulsos com o resfriamento, originando assim cavidades. Textura Pegmatítica: quando os grãos dos minerais apresentam diâmetro acima de 2 cm. 21
  • 24. 4ª AULA PRÁTICA 1) Baseando-se na amostra de Granito, responda: 1.1. Classifique-o quanto a sua gênese. Justifique sua resposta. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 1.2. Quais os minerais essenciais observados? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 1.3. E os acessórios? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2) Observe a amostra de Basalto e responda: 2.1. Classifique-a quanto a sua gênese. Justifique sua resposta. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2.2. Classifique-a quanto a textura: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3) Explique a formação do Pegmatito, e sua classificação quanto a gênese. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4) Relacione as rochas magmáticas presentes em sua bancada: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 22
  • 25. AULA 5 ROCHAS SEDIMENTARES OU ESTRATIGRÁFICAS CONCEITOS: as rochas sedimentares são o resultado da deposição subaquática de detritos (exceto as areias do deserto), que são decompostos e erodidos de rochas pré-existentes (magmáticas, metamórficas e até mesmo sedimentares), assim como pela precipitação de soluções aquosas de ambiente e pela associação de organismos. Caracterizam-se em geral por um arranjo paralelo das partículas constituintes, formando camadas ou estratos que se distinguem entre si pelas diferenças de espessura, granulometria e cor. FORMAÇÃO: Destruição: a rocha matriz, geradora (pré-existente) sofre o processo de intemperismo através do vento, chuva, sol, variação de temperatura, umidade, etc, que acarreta na conseqüente destruição da rocha. Entre a rocha matriz e a rocha sedimentar final, muitos minerais podem alterar-se ou serem completamente destruídos. Transporte: os detritos decompostos são erodidos e transportados pelo vento e água da chuva e rios. A velocidade de erosão determina, em parte, a quantidade de sedimentos fornecida às áreas de deposição. Durante o transporte efetivo, as partículas individuais são geralmente modificadas no tamanho, na forma e no arredondamento, pela abrasão e fratura, que resulta do atrito e do impacto repetido das partículas, umas contra as outras e contra o leito da rocha. Deposição: de todos os ambientes, o mais extenso e duradouro é o marinho, onde se depositaram a maioria dos sedimentos antigos e a grande massa de sedimentos modernos. Diagênese ou Litificação: os processos diagenéticos atuam após a deposição, compactando e cimentando os sedimentos inconsolidados, transformando-os num agregado consolidado (Figura 2). Estes processos modificam a textura e a composição dos sedimentos. As etapas do processo são: Compactação: as partículas sólidas são comprimidas, umas às outras, pelo peso das camadas suprajacentes. Autigênese: é o processo, onde os minerais estáveis ao ambiente diagenético se cristalizam novamente, sendo adicionados ao depósito original. Substituição: ocorre quando os minerais originais são substituídos por minerais autígenos. Cimentação: ocorre pela precipitação de material novo nos espaços entre os grânulos originais, muitas vezes originados por recristalização dos precipitados químicos originais. 23
  • 26. Figura 3: Seqüência Sedimentar- Parque Nacional Ichigualasco – Argentina (Foto: Garcia & Bistrichi, 1999). ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS INCOERENTES São rochas onde os detritos encontram-se desagregados (soltos), possuem diferentes tamanhos de grãos. Classificação segundo Wentworth (1922): Matação: diâmetro acima de 256 mm Cascalho: diâmetro de 256-64 mm Seixo Rolado: diâmetro de 64-2 mm Areia: diâmetro de 2- 0, 062 mm Silte: diâmetro de 0,062-0,004 mm ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS COERENTES São rochas que possuem os detritos ligados por um cimento ou simplesmente compactados. O cimento pode ser: silicoso, calcífero, ferruginoso, argiloso e etc. Componentes das rochas: Arcabouço: são os grãos de natureza detrítica (cascalhos, seixos rolados e areia). Matriz: partículas de material detríticos com granulação menor. Cimento: preenche os espaços intergranulares, ligando o arcabouço e a matriz. Pode ser: carbonático, ferruginoso, silicose e etc. 24
  • 27. Tipos de Rochas: Conglomerados: o arcabouço constitui-se de seixos rolados, cascalhos ou matacões. Brechas: o arcabouço constitui-se de grãos angulosos. Arenitos: o arcabouço constitui-se de areias. Siltitos: são partículas de silte ligadas por um cimento argiloso. Argilitos: partículas finíssimas de minerais de argila, que se depositam por decantação em ambientes calmos. Folhelhos: constituem-se de partículas de argila que se depositam por decantação e dispõe-se em planos paralelos, formando placas. Varvitos ou Ritmitos: formam varves de siltito e folhelho, possuem origem glacio-lacustre (lagos glaciais alimentados por geleiras), sua deposição obedece ao ciclo estacional. Durante as chuvas de outono deposita-se o siltito, que é claro e possui maior granulometria. Devido ao intemperismo do verão, deposita-se em menor quantidade. No inverno com o congelamento não ocorre deposição, mas morrem organismos (vegetais e animais), que entram em decomposição na primavera, misturando-se com as partículas de argila que se depositam, originando a camada que possui a cor escura e deposita-se em menor quantidade (Figura 3). Figura 4: Varvito (Parque do Varvito- Itu/SP) Foto: Acervo LabGeo Tillitos: são de origem glacial, constituem-se de partículas pequenas diversas. 25
  • 28. ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM QUÍMICA OU AUTIGÊNICA Formam-se a partir de soluções químicas, que se depositam por evaporação, precipitação, condições de temperatura, diferentes tipos de pH e etc. Estes sedimentos formam-se em áreas que se encontram, protegidas contra os restos de influência continental. Incluem regiões principalmente de águas rasas e quentes. Rochas Carbonáticas: formam-se pela precipitação de carbonato de cálcio (Figura 4) Ex: Calcários, Margas, estalactites, estalagmites e etc. Figura 5: Estalactites - Chapada Diamantina Foto: Siqueira (2007) Rochas Silicosas: formam-se pela precipitação de sílica (SiO2). Rochas Salinas (Evaporitos): são depósitos salinos formados a partir da evaporação da água. Ocorrem em locais com limitada circulação de água e clima seco, onde a evaporação é superior a precipitação. Ex: Gipsita, Anidrita, Halita, Magnesita (Figuras 5 e 6) Figura 6: Evaporitos (Parque Pan de Azucar – Chile) Figura 7: Evaporitos (Laguna Verde- Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2000 Foto: Garcia & Bistrichi, 2001 . Rochas Ferruginosas: constituídas por óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e manganês. Ex: Limonitas. 26
  • 29. ROCHAS SEDIMENTARES DE ORIGEM BIOGÊNICA OU ORGÂNICA Formam-se partir do acúmulo de vegetais ou atividades de animais em ambientes calmos. Rochas Carbonosas: Carvão: forma-se por processos bioquímicos e geoquímicos resultantes do acúmulo de restos de vegetais em regiões pantanosas. a) Turfa: estágio inicial do carvão, o teor do carbono varia de 55-65%; b) Linhito: encontrado nas formações Mesozóicas, o teor de carbono varia de 65-75%; c) Hulha ou Carvão Betuminosos: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas, o teor de carbono varia de 75-90%. d) Antracito: carvão negro encontrado nas formações Paleozóicas o teor de carbono varia de 90 a 95%. Rochas Oleígenas: Folhelho Pirobetuminoso: rocha de granulação fina, contendo matéria orgânica, de onde podem ser extraídas quantidades apreciáveis de óleo. Petróleo: formam-se a partir de restos de vegetais e animais, que se depositam em grandes quantidades no fundo de mares, lagos e deltas. Sob a pressão das camadas de rochas superiores, sob a ação do calor e do tempo, essa massa de restos orgânicos vão entrando em reação química, transformando-se em hidrocarbonetos (combinação de moléculas de carbono e hidrogênio). O petróleo pode apresentar-se no estado líquido e semi-sólido, a cor varia de âmbar a negro. Formam-se em rochas como o folhelho, mas não permanece nessa rocha geradora, pode subir até encontrar uma camada impermeável, é armazenado numa rocha porosa (rocha armazenadora). Rochas Silicosas: Diatomitos: acúmulo de diatomácias (Figura 7). Coquinas: acúmulo de conchas substituídas por sílica (Figura 8). Figura 8: Diatomitos – Argentina Figura 9: Coquinas – Coquimbo - Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2001 Foto: Garcia & Bistrichi, 2000 27
  • 30. Rochas Fosfáticas: Guano: excrementos de animais sobre as rochas, são substituídos pelo fosfato (Figura 9). Figura 10: Formação de Guano - Vina del Mar - Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 1998 Rochas Carbonáticas: Calcários: pelo acúmulo de conchas, e precipitação de CaC03 por organismos. Coquinas: acúmulo de conchas. 5ª AULA PRÁTICA 1) Defina Rochas Sedimentares: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2) Classifique-as quanto à sua gênese. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3) Observe a amostra de Varvito e responda: 3.1- Classifique-a quanto à sua gênese. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3.2- Quais as rochas que o formam? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 28
  • 31. 3.3- Em que ambiente se forma? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4) Estabeleça diferenças e semelhanças entre o Conglomerado e a Brecha. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5) Observe a amostra de Conglomerado e responda: 5.1- Qual a natureza do arcabouço? ___________________________________________________________________________ 5.2 - Da matriz? ___________________________________________________________________________ 5.3 - e do cimento? ___________________________________________________________________________ 6) Relacione as seguintes rochas presentes em sua bancada: 6.1.- Sedimentares clásticas coerentes: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6.2. - Sedimentares clásticas incoerentes: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6.3. - Sedimentares de origem química: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6.4. - Sedimentares de origem orgânica: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6.5 - Magmáticas Intrusivas ou Plutônicas: ___________________________________________________________________________ 6.6 - Magmáticas Intrusivas Hipoabissais: ___________________________________________________________________________ 6.7 - Magmáticas Extrusivas: __________________________________________________________________________________________ 29
  • 32. AULA 6 ROCHAS METAMÓRFICAS ORIGEM: formam-se a partir de rochas pré-existentes (magmáticas e sedimentares), que são submetidas a determinados processos geológicos. METAMORFISMO: é o processo pelo qual, as rochas pré-existentes se transformam. A temperatura, pressão, fortes atritos e agentes voláteis, são os principais fatores que agem no metamorfismo, onde todas as transformações ocorrem no estado sólido sem passar pelo estado de fusão. Metamorfismo de Contato ou Termal: ocorre devido a aproximação ou contato com o magma. Dinamometamorfismo: resulta da ação conjunta da temperatura e pressão de forma intensa e brusca em dobramentos da crosta. RECRISTALIZAÇÃO: é o processo em que se formam ou não novos minerais. Recristalização Isoquímica: não ocorre mudança na composição química. Ex.: Areia de Quartzo Arenito Quartzito Recristalização Aloquímica: ocorre mudança na composição química. Ex.: CaCO3 + MgCl2 CaMg (CO3)2 + CaCl 2 calcita água do mar mármore dolomítico TEXTURA: é a forma como aparecem dispostos os grãos dos minerais. Xistosa: os grãos dos minerais encontram-se alongados e achatados. Ex. Ardósia, Micaxisto e filito. Granular: os minerais encontram-se em grãos. Ex.: Quartzito e Mármore. Gnáissica: os minerais encontram-se alternados em faixas de estrutura xistosa e granular. Ex.: Gnaisse e Itabirito. TIPOS DE ROCHAS: Quartzito; Gnaisse; Ardósia; Itabirito; Itacolomito; Micaxisto; Filito; Mármore; Migmatito e Milonito. 30
  • 33. 6ª AULA PRÁTICA 1) Explique o metamorfismo de contato. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2) Qual a textura das rochas metamórficas abaixo: Gnaisse:_____________________________ Quartzito:_________________________ Ardósia:______________________________ Micaxisto:________________________ Mármore:_____________________________ Itabirito: _________________________ 3) O que é recristalização? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4) Relacione os seguintes materiais presentes em sua bancada, para melhor fixação: 4.1. Rochas Magmáticas ou Plutônicas ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.2. Rochas Magmáticas Hipoabissais ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.3. Rochas Magmáticas Extrusivas ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.4. Rochas Sedimentares Clásticas Coerentes ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.5. Rochas Sedimentares Clásticas Incoerentes ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 31
  • 34. 4.6. Rochas Sedimentares de Origem Química ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.7. Rochas Sedimentares de Origem Orgânica ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.8. Rochas Metamórficas ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.9. Minerais ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.10.Minérios ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.11. Cristais ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4.12. Mineralóides ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 32
  • 35. AULA 7 GEODINÂMICA EXTERNA (Processos de dinâmica superficial) INTEMPERISMO: é o conjunto de processos operantes na superfície terrestre (agentes atmosféricos e biológicos), que ocasionam a decomposição das rochas e minerais, formando o manto de intemperismo ou regolito. EROSÃO: é o processo de remoção e transporte do material que constitui o manto do intemperismo. FATORES QUE INFLUENCIAM NOS PROCESSOS: • fatores climáticos: ventos, temperatura, precipitação, radiação solar e etc • atividades biológicas e cobertura vegetal • tipo de solo ou substrato rochoso • longitude e latitude • altitude • tipo de relevo (declividade e comprimento de rampa) • correntes aquáticas • ação antrópica entre outros INTEMPERISMO FÍSICO (destruição das rochas mecanicamente) Cristalização de sais: em regiões de clima árido ou semi-árido, os sais não são removidos pela água da chuva, visto que o índice de precipitação é baixíssimo e a evaporação é alta. Assim os sais são transportados para a superfície, pelo movimento de iluviação (água sobe dos lençóis freáticos por capilaridade), concentrando os sais na superfície ou nas fendas das rochas. Os sais se concentram nas fendas das rochas e se cristalizam aumentam seu volume, exercendo uma força expansiva, que aumenta cada vez mais com o crescimento dos cristais, acarretando na desagregação das rochas. Os sais (sulfatos, cloretos, nitratos e carbonatos), quando cristalizam formam as Eflorescências. Congelação ou Gelividade: a água ao congelar-se expande em 9% seu volume. Assim a água congelada inclusa nas fendas das rochas, exercem uma força expansiva. Este efeito sendo repetitivo acaba quebrando as rochas mecanicamente. É característico de regiões frias. 33
  • 36. Esfoliação Esferoidal: a variação de temperatura diária (durante o dia as rochas dilatam-se com o calor e a noite contraem-se com o frio), acarreta na destruição da rocha. A desagregação dá-se na forma de escamas ou lâminas concêntricas com a superfície (como uma cebola). Marmitamento: a rocha é destruída pelo turbilhar da água, movendo seixos que vão desgastando a rocha, acarretando na formação de orifícios. Quando os orifícios são grandes denominam-se de caldeirões e os pequenos marmitas. Erosão Antrópica ou Agente Físico-Biológico: a pressão do crescimento das raízes vegetais pode provocar a desagregação das rochas, desde que existam pequenas fendas. INTEMPERISMO QUÍMICO (reação química entre a rocha e soluções aquosas) Oxidação: pode ser provocado tanto por agentes orgânicos, quanto inorgânicos; os primeiros são resultantes do metabolismo de bactérias. Os elementos mais suscetíveis de oxidação durante o intemperismo são: Carbono, Nitrogênio, Fósforo, Ferro, Manganês. A cor dos minerais é modificada, passando pelo amarelo, castanho, laranja e vermelho. Ex: Hematita (Fe2O3) + (H2O) Limonita (Fe2O3 H2O) Dissolução ou Carbonatação: o CO2 (gás carbônico) contido na água forma pequenas quantidades de ácido carbônico, que pode ser proveniente da atmosfera devido à quantidade de poluentes (derivados de combustíveis fósseis), ou originado da respiração das raízes de plantas e da decomposição dos resíduos orgânicos do solo. O ácido carbônico na água, quando atinge os calcários (CaCO3) dissolve-se. Se o CO2 escapar da água o carbonato de cálcio volta a precipitar-se, dando origem às estalactites e estalagmites em cavernas calcárias. CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3) 2 Calcita Ácido Carbônico Bicarbonato de Cálcio Hidratação e Hidrólise: determinados minerais podem adicionar moléculas de água à sua composição, formando novos minerais. Ex.: Anidrida (CaSO4) Gipsita (CaSO4 . H2O) Hematita (Fe2O3) Limonita (Fe2O3 . H2O) Feldspato (2KalSi3O8) Caulim (Al2Si2O5(OH)4 + 2KOH + 4SiO2) Decomposição Químico-Biológica: a ação química dos organismos é muito variada. Algas, Líquens e Musgos, quando se fixam em rochas, provocam a formação de uma camada fina de regolito, que com o passar do tempo aumenta, favorecendo a fixação de plantas de maior porte. 34
  • 37. PROCESSOS DE EROSÃO Erosão natural ou geológica: processo que ocorre naturalmente em equilíbrio com o ambiente. Erosão acelerada ou antrópica: processo auxiliado pela ação do homem colocando o ambiente em desequilíbrio. • EROSÃO LAMINAR: remoção progressiva e uniforme da superfície do solo. • EROSÃO LINEAR: concentração de linhas de fluxo originando os sulcos, que passam a ravinas e terminam por originar as voçorocas ou boçorocas. • MOVIMENTOS DE MASSA: movimentos relacionados a encostas com declividades. Rastejos: Movimento lento descendente e contínuo em relevo com declividade. Afetam horizontes superficiais de solo ou de rocha alterada e fraturada e são observados através de indícios indiretos como encurvamento de arvores, cercas, deslocamentos de muros e outras estruturas e pequenos degraus na encosta. Escorregamentos: são movimentos rápidos de solo ou rocha, geralmente com direções e volumes bem definidos, cujo o centro de gravidade se desloca sempre para baixo e para fora da encosta. De acordo com o material e sua geometria, os escorregamentos recebem denominações diferenciadas: escorregamentos translacionais ou planares (relacionados as foliações das rochas); escorregamentos circulares ou rotacionais (possuem superfícies de deslizamentos curvas) e escorregamentos em cunha (através de estruturas planares). Movimento de blocos rochosos: desprendimento de fragmentos rochosos resultando em queda livre de material grosseiro, pode ser do tipo queda, tombamento, rolamento ou desplacamento de blocos. Corridas: movimentos de massa com grandes dimensões e com escoamento rápido devido a uma dinâmica hídrica, podem ser caracterizadas como corridas de lama (solo e alto teor de água); corridas de terra (solo e menor teor de água) e corridas de detritos (com material mais grosseiro, fragmentos de rocha). • ASSOREAMENTO: acúmulo de sedimentos em meio aquoso. Pode ser de processos naturais como transporte pelo vento, escoamento de água superficial ou erodido das margens de canais fluviais, esse processo podem ser acelerado pelas atividades antrópicas como atividades agrícolas, mudanças de cursos d’água, barramentos e etc. • INUNDAÇÃO: extravasamento da água de um rio (enchente) para suas laterais (planície de inundação). • SUBSIDÊNCIA OU COLAPSO: pode ocorrer naturalmente como processos de dissolução de carbonatos, acomodações de terrenos por peso ou por planos de fraqueza e falhamentos ou podem ser acelerados por ações antrópicas como bombeamento de águas subterrâneas. • PROCESSOS COSTEIROS: dinâmica de energia de água que modificam e recortam a linha de costa através das ondas, marés e correntes marinhas. 35
  • 38. PEDOLOGIA Pedologia: do grego, pedon = solo ou terreno e logos = conhecimento, que estuda a origem e o desenvolvimento do solo, assim como os processos e fenômeno que nele ocorrem. Edafologia: do grego, edafos = chão ou terreno e logos = conhecimento (estudo). Ciência que estuda a camada superficial do solo e a sua capacidade de produção agrícola. Solo: último grau de decomposição das rochas. Representa o ambiente natural de crescimento e desenvolvimento das plantas. A extensão, intensidade e grandeza das transformações, dependem da combinação em que os fatores de gênese se encontram. Fatores que influenciam na Formação do Solo: clima, organismos, rocha original, relevo, tempo de formação, etc. Outros Fatores: • Biostasia: em regiões arborizadas a vegetação atua como fixação da parte insolúvel. Assim existe o equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo. • Resistasia: se a vegetação desaparece, a erosão intensificada leva os produtos residuais, surge então a quebra no equilíbrio entre a cobertura vegetal e os processos de intemperismo. DESCRIÇÃO DO SOLO: Perfil do Solo: é o conjunto de horizontes, num corte vertical que vai da superfície até o material que se deu origem ao solo. Horizonte: são camadas de aspecto e constituição diferentes, que se sucedem em profundidade, mais ou menos paralelas à superfície, que se formam sob a ação de um conjunto de fenômenos biológicos, físicos (Figuras 14 e 15). Funções ecológicas A pedosfera funciona como as fundações ou alicerces da vida em ecossistemas terrestres. As plantas além de consumirem água, oxigênio e gás carbônico, retiram do solo 15 elementos essenciais à vida: Macronutrientes: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre (absorvidos em grandes quantidades). Micronutrientes: boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibidênio, níquel, cobalto e zinco (usados em quantidades menores). 36
  • 39. AULA 8 GEODINÂMICA INTERNA (Processos de dinâmica interna do Planeta Terra) A ESTRUTURA DO INTERIOR DO GLOBO TERRESTRE O Planeta Terra divide-se em 3 camadas principais: Crosta, Manto e Núcleo (Figura 10). Figura 11: Estrutura interna do Globo Terrestre (http://www.rbrebello.wordpress.com) Velocidade das Camadas Profundidade ondas em km/s Descontinuidades Constituição Densidade Temperatura (km) P S Litológica 0 L C I Camada Granito R T Superior 5.6 3.3 2.7 (Silício e Alumínio) 800 Cº O O (Sial) S S 15 Conrad T F A E Camada Basalto R inferior 6.5 3.8 3.0 1.000 Cº (Silício e magnésio) A (Sima) 40 Mohorovicic A (Moho) 8.1 4.7 3.3 S T 100 E Zona Manto N de baixa Peridolito com ferro Superior O velocidade 210 e Sulfetos 3.3 2.000 ºC S F * meteoritos E R A Repetti 11.8 5.5 4.3 700 Manto Piroxênios Pteridolitos 13.6 7.0 4.7 Rochas ultramáficas, 3.000 ºC Inferior Mesosfera Sulfetos e óxidos 14.0 8.0 5.5 Gutenberg 2.900 Ferro (90%) 8.0 9 Níquel (08%) Núcleo Externo (Líquido) Silício metálico e 4.000 ºC enxofre (2%) 8.1 11 Wiechert 5.150 Ferro (90%) Níquel (08%) Núcleo Interno (Sólido) Silício metálico e 11.2 14 - 5.000 ºC 6.370 enxofre (2%) Tabela 1: Estrutura Geral do Globo Terrestre 37
  • 40. CALOR NO INTERIOR DO PLANETA A temperatura do interior do planeta aumenta com a profundidade, de 10 a 30 metros é influenciada pela média anual da superfície terrestre. Grau Geotérmico: é o número de metros necessários descer em profundidade, para que ocorra o aumento de 1ºC. O valor aumenta em torno de 30 metros. Fatores que influenciam: a) Em regiões afetadas por vulcanismo recente, devido à maior proximidade com o magma, o grau geotérmico é menor, uma vez que não haverá muita diferença entre as temperaturas. b) Em áreas estáveis, tectonicamente inativas, o grau geotérmico é maior. Ex.: Regiões com rochas antigas (Complexo Brasileiro) c) A superfície terrestre tem uma perda anual de calor de ± 75 cal / cm2, que é obtido pelo grau geotérmico e pela condutibilidade térmica das rochas. d) A terra já estaria completamente consolidada e fria, se à reserva térmica inicial não fosse sempre adicionado o calor proveniente de outras fontes, como por exemplo, a desintegração radioativa, com base no teor de elementos radioativos das rochas (Urânio, Tório e Potássio), assim existe uma compensação da perda térmica. Cálculo do grau geotérmico: A mina de Morro Velho, com aproximadamente 2500 metros de profundidade, possui uma temperatura de 64 ºC (desconsiderando a refrigeração artificial da mina). A temperatura média anual da superfície é de 18 ºC. Qual o grau geotérmico da mina? Superfície T = 18 ºC 64 ºC - 18 ºC = 46 ºC 2500 m ÷ 46 ºC = 54,3 m/ºC 2500 m 65ºC Resposta: A cada 54,3 m a temperatura aumenta 1 ºC. PRODUÇÃO DE CALOR PELA RADIOATIVIDADE A quantidade de calor produzida pelos diferentes elementos é controlada pela sua abundância e pela velocidade de desintegração. Através da radioatividade é possível determinar o tempo gasto para ocorrer a transformação de um elemento em outro, isso acontece devido a mudança do número atômico, com perda de elétrons, mais partículas do próprio núcleo do átomo e energia, na forma da radiação, alguns elementos se transformam em segundo, há outros que levam milhares de anos. 38
  • 41. Meia Vida: é o tempo de desintegração da metade de um átomo “pai” radioativo em um sistema A (nuclídeo-filho), onde metade será igual à massa original (pai) e a outra metade transforma-se em outra (nuclídeo-filho). Cada nuclídeo possui uma meia-vida única. O tempo de vida de um átomo “pai” radioativo em um dado sistema não pode ser especificado, em teoria é infinito. Ex: A meia-vida do Urânio é de 4,6 x 109 anos desintegração U238 Átomo Urânio 238 + Pb + He “Pai” 0,5 gramas 0,43 gramas 0,07 gramas 1 grama DATAÇÃO ABSOLUTA Baseia-se, este método, na radioatividade, ou seja, na propriedade que possuem os minerais radioativos de se desintegrarem periodicamente através da emissão de partículas e/ou radiações. Na natureza, existem elementos que se transformam em outros em frações de segundo; outros, entretanto, levam milhares de anos para se transformar. São estes que interessam à Geocronologia (determinação da idade) Métodos de Datação Radiométrica: consta da datação de rochas e minerais, utilizando métodos radioativos. - Datação do passado geológico antigo: a) Método do U/Pb (Urânio - Chumbo) b) Método do K/Ar (Potássio - Argônio) c) Método do Rb/Sr (Rubídio – Estrôncio) d) Método do Sm/Nd (Samário – Neudíneo) Idade Radiométrica: o átomo radioativo original (pai) quando se desintegra transforma-se em um nuclídio-filho, referido como radiogênico. 39
  • 42. Para calcular a idade de formação de uma rocha (idade radiométrica), é necessário conhecer a quantidade de atomos persistentes do nuclídio radioativo (P), a quantidade de átomos do nuclídio radiogênico (F) e a constante de desintegração. Esta última é específica para cada processo radioativo, é inversamente proporcional à meia - vida do nuclídio-pai. Ex: Poços de Caldas: 60 Ma. e 80 Ma. Itatiaia: 65 Ma. Fernando de Noronha: 12 Ma. Depósitos de Ferro de Minas Gerais: 2,7 Ga. - Datação do passado geológico recente Método do Carbono 14 (C14): É um isótopo radioativo raro que ocorre naturalmente na atmosfera em plantas e animais. É criado na atmosfera (16 km acima da superfície terrestre), como um co-produto de bombardeamento de raios cósmicos. Na reação, um átomo de Nitrogênio 14 absorve um nêutron, emite um próton e se transforma em Carbono 14 (C14), que é rapidamente incorporado ao dióxido de carbono sendo assimilado por plantas no ciclo do carbono. Sua meia vida é de 5.730 anos, data somente até 40.000 anos e tem sido utilizado na datação do recuo das últimas capas de gelo continentais, mudanças na circulação ocêanica, elevação pós-glacial do mar, ascensão da civilização humana, madeira, turfa, carvão, ossos, folhas, manuscritos, roupagem de múmia e sambaquis. Outros métodos: Tório 230; Tório 230 / Protactínio 231; Termoluminescência DATAÇÃO RELATIVA (Escala do Tempo Geológico) Tempo Geológico: consta do tempo decorrido desde o final da fase formativa da Terra até os nossos dias. Antes da descoberta dos métodos de datação absoluta (radiometria), o tempo geológico foi dividido em intervalos diversos, os quais em ordem decrescente de importância hierárquica recebem a qualificação de éon, era, períodos, épocas e idades. Tais subdivisões ainda se mantêm só que agora se conhece a amplitude cronológica absoluta das mesmas, constituindo as unidades geocronológicas. Dá-se o nome de escala do tempo geológico, ao arranjo das unidades geocronológicas por ordem de idade. Métodos Biocronológicos: trata-se da datação relativa com base em elementos paleontológicos, sou seja, nos fósseis. Este são encontrados nas rochas sedimentares e em alguns tipos de rochas metamórficas (as derivadas das sedimentares), que sofreram metamorfismo pouco intenso. 40
  • 43. 41
  • 44. DERIVA CONTINENTAL CONCEPÇÕES INICIAIS a - Francis Bacon (Filósofo inglês), século XVII, formulou a hipótese de que, os continentes com seus contornos, se encaixavam como peças de um quebra-cabeças e estariam se afastando uns dos outros; b - Alfred Wegener (Meteorologista alemão), formulou a hipótese de que toda a superfície da Terra já constituíra um só super-continente PANGEA, que se rompeu, formado a configuração atual dos continentes; c - P. M. S. Blackett ; E. Bullard ; B. Hospero & S. K. Runcorn, demonstraram que as diferentes direções de magnetização das rochas antigas, poderiam-se reunir em um modelo estável, supondo-se que os continentes ter-se-iam movido em relação aos polos magnéticos; d - R. S, Dietz denominou “expansão dos pisos oceânicos” à movimentação dos continentes; e - R. Ewing & B. C. Heazen, sugeriram que um sistema de cordilheiras centro-oceânicas se estendiam através de todos os oceânos do mundo; f - P. M. Hurley, determinou a idade de muitas rochas Pré-Cambrianas na África e na América do Sul, notando semelhança ao longo das costas destes continentes; g - E. Suess, notou também uma correspondência íntima entre as formações geológicas das terras do Hemisfério Sul, que os uniu dentro de um único continente que denominou de Gondwana, e para o Hemisfério Norte Laurásia. FATOS QUE COMPROVAM A TEORIA 1 - Encontra-se uma seqüência similar das camadas de idades Triássica na África, América do Sul, Índia e outros continentes do Hemisfério Sul; sustentando a idéia de que o Hemisfério Sul era um só continente: O Gondwana; 2 - Somente na África e na América do Sul, ocorre um répitl do Permiano, “Mesosaurus”, que vivia em lagos de influência marinha; 3- A ocorrência do peixe Pirarucu somente no Brasil e na África; 4 - Homologia Geográfica: comparação dos contornos dos continentes; 5- Fisiografia dos fundos oceânicos, as rochas mais velhas das cadeias mesoceânicas estão muito afastadas da fossa tectônica, enquanto que as mais jovens encontram-se mais próximas; 6 - As cadeias mesoceânicas acompanham as sinuosidades dos continentes; 7 - A datação de rochas na costa da África e América do Sul, indicam a mesma idade; 8 - Comparação das margens Leste (E) do Brasil com a Oeste (W) da África, incluíndo tipos de rochas, fósseis, paleoclima, paleomagnetismo, glaciações e desertos; 9 - Associação da Assembléia Paleobiogeográfica do continente do Gondwana. Ao longo do Tempo Geológico, os continentes foram se formando, juntando e novamente se fragmentando (Ciclo de Wilson). As primeiras áreas continentais originaram o continente UR, durante o período Arqueano. No período Proterozóico inferior formaram-se algumas áreas continentais denominadas de Arctica, Baltica e Atlantica. No período Proterozoico médio uniram-se a Arctica e a Baltica formando o continente Nena que por sua vez, no Proterozóico superior, se uniu ao Atlantica e ao UR formando o supercontinente 42
  • 45. Rodinia. Ainda neste período o Rodinia se fragmentou em três continentes: E - Gondwana, W - Gondwana (Atlantica e outras placas da África) e Laurásia (Kazakistão, N - China, S - China e outras placas que formavam a Ásia). No Início do Paleozóico, período Cambriano, uniram-se E - Gondwana e W - Gondwana formando o continente Gondwana. No período Carbonífero os continentes Gondwana e Laurásia uniram-se e formaram o segundo Supercontinente, o Pangea, rodeado pelo mar Pantalassa. No final do período Permiano, este supercontinente iniciou nova fragmentação que se concretizou no periodo Triássico, resultando novamente em dois continentes: o Gondwana e a Laurásia e entre eles o mar de Thethys. Ainda neste período o Gondwana se dividiu em 4 continentes, África-América do Sul, Austrália-Antártida, India e Madagascar. Durante o período Jurássico o continente Laurásia se dividiu e originou dois outros continentes: América do Norte e Eurásia (Europa e Ásia), e entre estes se instalou o Atlântico Norte. No final deste período a América do Sul e a África começaram a se fragmentar e separam-se definitivamente no periodo Cretáceo. No período Terciário separou- se a Antártida da Austrália, a India chocou-se com a Ásia, formando a Cordilheira do Himalaia e a América do Sul ligou-se à América do Norte pelo Istmo do Panamá. 43
  • 46. TECTÔNICA DE PLACAS MECANISMO DAS PLACAS O choque entre uma placa continental Margem Divergente “A” (América do Sul) e uma placa Oceânica Margem Convergente “B” (Oceano Pacífico), resultou na destruição das bordas de ambas as placas. A placa mais densa é empurrada para baixo (piso oceânico), para a astenosfera, enquanto a placa mais leve (continente) é empurrada para cima, formando montanhas (Ex.: Andes). Na astenosfera “C” ocorre a reabsorção dos materiais pesados, que constituem o piso oceânico. O local de reabsorção denomina-se Zona de Subdução “D”. O resultado do choque é a formação de uma bacia profunda “E”, onde, o material erodido do continente é depositado nesta bacia, assim como ocorreu atividades plutônicas, vulcânicas e sísmicas com dobramentos e falhamentos além da formação de montanhas. Ex.: Andes. Na Zona de Benioff (onde o piso oceânico mergulha na Astenosfera) o material é reincorporado ao magma, favorecendo o aumento da pressão que provoca a saída de material magmático pelas Fossas Tectônicas “G”, originando as Cadeias Mesoceânicas “H”. Parte desse material é expelido e o restante, devido a um resfriamento rápido, se acumula na própria fossa tectônica. Assim sempre que o material magmático sai, este pressiona as paredes da fossa provocando uma força expansiva e conseqüentemente o afastamento das placas ao longo das Cadeias Mesoceânicas. O movimento do material magmático é caracterizado por diferenças de temperatura e pressão entre a Mesosfera, que é mais quente e tem uma pressão maior em relação a Astenosfera, originando assim movimentos de convecção da Mesosfera (mais quente) para a Astenosfera (menos quente) Correntes de Convecção “I”. Tal convecção é auxiliada pelo movimento de rotação terrestre e colabora com o movimento de afastamento, empurrando as placas. (Figura 25) Oceano Pacífico Oceano Atlântico B Améric a G do Sul ÁFRICA + D H + H + ASTENOSFERA I I I C MESOSFERA 44
  • 47. MOVIMENTOS TECTÔNICOS ISOSTASIA Dá-se o nome de isostasia, ao equilíbrio dos blocos continentais e oceânicos siálicos que flutuam num substrato mais denso, astenosfera, obedecendo ao princípio de Arquimedes. O plano de ajustamento dá-se a cerca de 50 Km de profundidade (Teorias de Airy e Pratt) EPIROGÊNESE X EUSTASIA Caracteriza-se por movimentos no sentido vertical de vastas áreas continentais, sem perturbar localmente a disposição e a estrutura geológica das formações que compõem os blocos afetados por estes movimentos. Em geral, na epirogênese pode-se observar, simultaneamente, o levantamento de certas partes dos continentes acompanhados de abaixamentos de outras partes, porém sempre à custa de movimentação vertical. Na realidade, a definição original de epirogênese tem sido aos poucos modificada, pois nas elevações continentais, estruturas do tipo arqueamentos e rupturas são verificadas, principalmente no passado geológico. Apesar da grande lentidão dos movimentos epirogenéticos (milhares de anos), seus resultados podem ser observados em muitos locais do planeta. Nesta observação é importante assumir o nível do mar como sendo fixo e invariável (nível de base). O fenômeno de levantamento ou rebaixamento do nível marinho chama-se eustasia. A retenção de água sob forma de extensas geleiras continentais resultam num abaixamento no nível do mar. Por outro lado, a libertação da água pelo degelo a partir das geleiras produz uma sensível elevação do nível do mar. Assim quando ocorre a glaciação, o nível do mar baixa e se afasta do continente (regressão marinha), já no desgelo, o nível do mar se eleva e avança sobre o continente (transgressão marinha). OROGÊNESE A orogênese é um movimento que se caracteriza sobretudo por resultar em formação de montanhas. Os movimentos orogenéticos são relativamente mais que os epirogenéticos e, quando se manifestam, geralmente deformam as camadas de rochas, na forma de grandes falhamentos e/ou dobramentos. Outros fatores, tais como vulcanismo e erosão também podem proporcionar o aparecimento de montanhas. RESULTADO DOS MOVIMENTOS Uma vez formada uma rocha, qualquer que seja, com as suas características de textura e estrutura próprias do ambiente em que se formou, podem ocorrer mudanças nas condições iniciais. Estas mudanças vão imprimir novos caracteres que poderão mascarar ou mesmo destruir os preexistentes. 45
  • 48. Toda estrutura está sujeita a mudanças, passando de um estado inical para um final. Esta passagem constitui a que se chama de deformação. Os fatores que influem na deformação e comportamento dos materiais naturais são: homogenidade / heterogenidade, isotropia/ anisotropia, descontinuidade / presença de fluidos, temperatura, pressão e tempo de atuação dos esforços. As diaclases são trincas ou planos que tendem a separar em duas partes (ou até mais) um bloco de rocha primitivamente unico, ao longo do qual não se deu nenhum deslocamento das partes separadas. Já as falhas são fraturas nas quais ocorre um deslocamento perceptível das partes, o que se dá ao longo do plano de fratura. A amplitude deste deslocamento pode ser de milímetro até muitas centenas de metros. As dobras por sua vez são os melhores exemplos de deformação plástica (feições ducteis). Normalmente, afetam as rochas que oferecem pouca resistência aos esforços aplicados. A ação mecânica deve atuar lenta e demoradamente, pois, caso contrário dar-se-ia a ruptura ao invés da torção (Figuras 11 e 12). Figura 12: Dobras em depósitos sedimentares – Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2001 Figura 13: Falhas em depósitos quaternários – Chile Foto: Garcia & Bistrichi, 2000 46
  • 49. AULA 9 VULCANISMO O MAGMA: É uma mistura complexa de substâncias (sílica, silicatos diversos e alguns óxidos) no estado de fusão, sendo umas mais ou menos voláteis, estas constituem a maior parte do magma, e com um elevado ponto de fusão. Localiza-se na Astenosfera (manto superior). PLUTONISMO: A consolidação do magma ocorre no interior da crosta terrestre, originando as rochas plutônicas ou intrusivas. PLÚTONS: São os corpos de rochas magmáticas consolidadas em regiões profundas da crosta, por ação do Plutonismo. Os Plútons podem ocorrer de duas formas: a) formas concordantes: Formam-se quando a intrusão magmática intromete-se entre os planos de estratificação da rocha encaixante em concordância. Os principais tipos destas formas são: Sil, Lacólito, Lapólito e Facólito. b) formas discordantes: São corpos intrusivos que não dependem de estratificação da rocha encaixante, pois a cortam discordantemente. Os principais tipos destas formas são: Dique, Neck, Apófise, Batólito e Stock. VULCANISMO: É a ascensão de material magmático do interior da terra até à superfície terrestre. Um vulcão possui um Edifício Vulcânico denominado de estrato-vulcão. Em profundidade situa-se a câmara magmática, partindo dela a chaminé, que é adutora do material vulcânico. A abertura afunilada é a cratera que se comunica com o exterior. A montanha é formada pelo acúmulo de fragmentos intercalados de lavas. A Cratera consta da boca afunilada que se forma pela explosão e verifica-se no início da atividade de certos vulcões. TIPOS DE ATIVIDADES VULCÂNICAS ATIVIDADES INÍCIAIS: - Tremores de terra - Formação de fendas - Explosão de gases e cinzas - Derramamento de lava de modo explosivo - Alternância de derrames de lavas e formação de material piroclástico. ATIVIDADE DO TIPO RÍTMICA OU ESTROMBOLIANO Exemplo: Vulcão Stromboli (Ilhas Lipai- Norte da Sicília) ATIVIDADE DO TIPO VULCANIANA Exemplo: Vulcão Vesúvio (Itália) 47
  • 50. ATIVIDADE DO TIPO HAVAIANA Exemplo: Vulcões Kilauea , Mauna Loa, Mouna Keia (Havaí) ATIVIDADE DE FISSURA OU ERUPÇÃO LINEAR OU DO TIPO ISLÂNDICO Exemplo: Vulcão Eldaja e Laki (Islândia) ATIVIDADE OU TIPO PALEANO Exemplo: Vulcão Mont Pelé (Martinica) ATIVIDADE DO TIPO SUBMARINA Exemplo: Arquipélago dos Açores MATERIAIS PRODUZIDOS PELAS ATIVIDADES VULCÂNICAS GASOSO: As exalações vulcânicas são formadas por gases produzidos pelas condições físico-químicas do vulcão; temperatura, pressão, composição da lava e estado de selinidade das atividades. O vapor d’água é o mais comum, mas ocorrem outros gases como hidrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, ácido clorídrico, hidróxido de enxofre, cloretos voláteis, fluor, sulfetos, etc. LÍQUIDO: A matéria líquida é representada pela lava, cujo comportamento após o derrame decorre do tipo de composição química, viscosidade e quantidade de gases. As Lavas são produtos sob a forma líquida ou fluida parcialmente desgaseificadas, são prevenientes de grandes profundidades e atingem a superfície com temperaturas entre 600 e 1.200ºC. Os principais tipos de lavas são: lavas ácidas, lavas básicas e pillow-lava ou lava almofadada. SÓLIDO: Constam de fragmentos originados das rochas encaixantes que formam o cone vulcânico e geralmente são lançadas durante as explosões vulcânicas ou do próprio magma semi-solidificado ou consolidado. Os materiais piroclásticos são: tufo vulcânico, blocos, bombas, lapilli, cinzas e correntes de lama. GÊISERES: São fontes quentes que expelem água intermitantemente, havendo grande regularidade nos intervalos de repouso. Ocorrem em regiões de vulcanismo moderno e são considerados como atividades finais do vulcanismo. 48
  • 51. SISMOLOGIA É o ramo da Geofísica que estuda os abalos sísmicos (terremotos), suas causas, conseqüências e previsões. SISMO OU TERREMOTO: Trata-se de uma vibração na superfície terrestre, produzida por forças naturais, situadas no interior do planeta a profundidades variáveis. FOCO OU HIPOCENTRO: Consta do local no interior do planeta onde se originam as ondas sísmicas. A maioria localiza-se a menos de 50 Km de profundidade. EPICENTRO: Consta do local na superfície terrestre, situada acima do hipocentro,onde o sismo apresenta a sua maior intensidade e ocorre a liberação de grande quantidade de energia. SISMÓGRAFOS: São aparelhos que detectam e registram de modo contínuo, em gráficos, as ondas sísmicas originadas no foco ou hipocentro. MAREMOTOS OU TSUNAMIS: Os sismos cujos os epicentros se localizam em áreas oceânicas originam freqüentemente ondas gigantescas que se deslocam a grandes velocidades arrasando as regiões costeiras quando as atinge. ONDAS SÍSMICAS: No interior do planeta ocorrem perturbações que atingem a superfície terrestre através das ondas sísmicas, originando os terremotos (sismos). A velocidade das ondas sísmicas varia diretamente com a rigidez das rochas e inversamente com a densidade. Ondas P ou Primae: são ondas rápidas, longitudinais, propagam-se em profundidade e chegam em primeiro lugar ao epicentro. Ondas S ou Secundae: ondas transversais com menor velocidade que as ondas P e propagam-se em profundidade, chegam em segundo lugar e caracterizam por não se propagarem em meios fluidos. Ondas L ou Longae: são ondas superficiais, que se originam a partir das ondas P e S. São mais rápidas nos pisos oceânicos que nos continentes e ocasionam as maiores destruições na superfície terrestre. CAUSAS DOS SISMOS CAUSAS ATECTÔNICAS: Desmoronamentos Internos Superficiais provocam sismos de pouca intensidade, são locais e atectônicos. Exemplos: Podem ser provocados pelo desmoronamento do teto de cavernas profundas, pela dissolução de rochas através de águas subterrâneas. O colapso de parte do edifício vulcânico pode provocar abalos, devido ao vazio formado pela saída de grande quantidade de lava, formando caldeiras de abatimento. 49
  • 52. Acomodação de sedimentos, pelo próprio peso, como em locais onde existem camadas espessas de argila, que é uma rocha lisa e escorregadia. Os abalos sentidos em São Paulo (Av. Paulista) e a oscilação sentida nos últimos andares dos prédios. CAUSAS VULCÂNICAS: As atividades vulcânicas podem originar sismos locais de pequena intensidade. São provocados por explosões internas, colapsos ou acomodações verificadas nos vazios resultantes da explosão vulcânica. Geralmente as erupções vulcânicas são antecedidas por sismos, que se originam devido à força com que os gases e o magma se deslocam até à superfície terrestre. CAUSAS TECTÔNICAS: São responsáveis pelos grandes sismos, com focos e epicentros em regiões sujeitas a vulcanismo recente, tectonicamente instáveis, com levantamentos, dobramentos e falhamentos. Os movimentos tectônicos profundos provocam a maioria dos sismos, sendo que 42 % se localizam na orla do Pacifíco “círculo do fogo”. A causa principal dos grandes sismos (os mais catastróficos), cujos focos se encontram ao longo da Zona de Benioff, onde ocorre o acúmulo de energia devido as forças tectônicas das placas (convergente e divergente). Como os focos estão próximos à superfície terrestre, acarretam na formação de falhas por esforços preferenciais que atuam sobre as rochas nas áreas de instabilidade tectônica. 50
  • 53. AULA 10 NOÇÕES DE CARTOGRAFIA ESCALAS NUMÉRICAS E GRÁFICAS Escalas de mapas: a representação total ou parcial da superfície terrestre é feita através de cartas ou mapas topográficos, onde se inclui a aplicação de princípios de escalas. Escala: é uma relação matemática que indica quantas vezes as dimensões reais do terreno são maiores que as dimensões representadas na carta. Indica quantas vezes a realidade que estamos representando no papel, foi reduzida. Portanto, a escala é o quociente entre as distâncias medidas sobre o mapa e as correspondentes distâncias reais sobre o terreno. a) Escala Numérica: é a forma fracionária de indicação. Os valores são apresentados numa razão (1 / 100.000) ou proporção (1:100.000), onde cada 1 cm do papel equivale a 100.000 cm no terreno, ou seja 1 Km, conforme representação abaixo: 1 0 0 . 0 0 0 Km hm dam m dm cm b) Escala Gráfica: permite medir as distâncias nos mapas. É uma reta dividida em partes iguais, onde cada divisão corresponde a certo número de metros ou quilômetros, dependendo da escala, mostrando a relação com as dimensões do terreno. Ex.: Escala Numérica: 1:3.000.000 onde cada 1cm equivale a 30 Km, representamos gráficamente da seguinte forma. 1 cm 30 0 30 60 90 Km 51