Processos e materiais geolProcessos e materiais geolóógicos gicos importantes em ambientes terrestresimportantes em ambientes terrestres

2.1. Rochas Sedimentares2.1. Rochas Sedimentares

2.2. Rochas Magmáticas;2.2. Rochas Magmáticas;

2.3. Deformação: falhas e dobras;2.3. Deformação: falhas e dobras;

2.4. Rochas Metamórficas.2.4. Rochas Metamórficas.

Ciclo das RochasCiclo das Rochas

MineralMineral

RochaRocha

MineralMineralCorpos que sejam sólidos e cristalinos, naturais, Corpos que sejam sólidos e cristalinos, naturais, inorgânicos e com composição química definida ou inorgânicos e com composição química definida ou variável dentro de certos limites.variável dentro de certos limites.

RochaRochaUnidades estruturais da crosta e do manto terrestreUnidades estruturais da crosta e do manto terrestreque possuem características próprias, sendo formadas,que possuem características próprias, sendo formadas,em regra, por um ou por vários minerais associados.em regra, por um ou por vários minerais associados.

2.1. Rochas 2.1. Rochas SedimentaresSedimentares

FenFenóómenos geolmenos geolóógicos implicados na gicos implicados na formaformaçção de rochas sedimentaresão de rochas sedimentares

FormaFormaçção das rochas sedimentaresão das rochas sedimentares

Duas etapas:Duas etapas:

SedimentogSedimentogéénesenese

DiagDiagéénesenese

•• Conjunto de processos que intervêm na Conjunto de processos que intervêm na formação de sedimentos.formação de sedimentos.

SedimentogSedimentogéénesenese

SedimentogSedimentogééneseneseMateriais que entram na sua constituiçãoMateriais que entram na sua constituição::

Sedimentos detrSedimentos detrííticos ou ticos ou ClastosClastos;;

Sedimentos de origem quSedimentos de origem quíímica;mica;

Sedimentos Sedimentos biogbiogéénicosnicos..

Sedimentos detrSedimentos detrííticos ou ticos ou ClastosClastos –– fragmentos de fragmentos de dimensões variadas, desde partdimensões variadas, desde partíículas de culas de pequenpequenííssimas dimensões atssimas dimensões atéé grandes blocos, grandes blocos, resultantes da alteraresultantes da alteraçção de outra rocha.ão de outra rocha.

Sedimentos de origem quSedimentos de origem quíímicamica –– resultantes da resultantes da precipitaprecipitaçção de substâncias dissolvidas na ão de substâncias dissolvidas na áágua.gua.

Sedimentos Sedimentos biogbiogéénicosnicos –– compostos, em regra, por compostos, em regra, por restos de seres vivos, nomeadamente conchas e outras restos de seres vivos, nomeadamente conchas e outras pepeçças esquelas esquelééticas, fragmentos de plantas, pticas, fragmentos de plantas, póólen, len, etcetc..

SedimentogSedimentogééneseneseImplica diferentes processos:Implica diferentes processos:

MeteorizaMeteorizaççãoão e erosão das rochas;e erosão das rochas;

Transporte dos materiais e sedimentaTransporte dos materiais e sedimentaçção.ão.

MeteorizaMeteorizaççãoão das rochas e erosãodas rochas e erosão

MeteorizaçãoMeteorização -- Alterações das rochas por acção de Alterações das rochas por acção de agentes externos.agentes externos.

Erosão Erosão –– Remoção pela água, pelo vento ou pelo gelo, Remoção pela água, pelo vento ou pelo gelo, dos materiais resultantes da dos materiais resultantes da meteorizaçãometeorização das rochas.das rochas.

MeteorizaMeteorizaççãoão do Granitodo Granito• Rocha muito comum no nosso país e que se forma

em profundidade.

• Minerais constituintes do granito experimentam alterações profundas Novos Ambientes.

DiáclasesDiáclases

ArenizaçãoArenização

Caos de blocosCaos de blocos

Tipos de Tipos de MeteorizaMeteorizaççãoão

•• MeteorizaçãoMeteorização física ou mecânica.física ou mecânica.

•• MeteorizaçãoMeteorização química;química;

MeteorizaçãoMeteorização FísicaFísica

•• Inclui os diversos processos que Inclui os diversos processos que fragmentam a rocha em pedaços fragmentam a rocha em pedaços cada vez mais pequenos sem que, no cada vez mais pequenos sem que, no entanto, ocorram transformações entanto, ocorram transformações químicas que alterem a sua químicas que alterem a sua composição.composição.

MeteorizaçãoMeteorização QuímicaQuímica

•• VerificaVerifica--se uma alteração, quer na se uma alteração, quer na composição química, quer na composição química, quer na composição mineralógica.composição mineralógica.

MeteorizaçãoMeteorizaçãoFísica/MecânicaFísica/Mecânica

1. Acção da água;1. Acção da água;2. Acção do gelo ou 2. Acção do gelo ou crioclastiacrioclastia;;3. Acção do calor ou 3. Acção do calor ou termoclastiatermoclastia;;4. Acção dos seres vivos;4. Acção dos seres vivos;5. Crescimento de minerais ou 5. Crescimento de minerais ou haloclastiahaloclastia;;6. Alívio da pressão.6. Alívio da pressão.

1.Acção da água1.Acção da água

•• A água constitui o factor mais A água constitui o factor mais importante de alteração das importante de alteração das rochas.rochas.

2.Acção do gelo (2.Acção do gelo (crioclastiacrioclastia))

•• Por diminuição da temperatura, a água que Por diminuição da temperatura, a água que penetra nas fracturas e nos poros da rocha pode penetra nas fracturas e nos poros da rocha pode gelar.gelar.

3.Acção do calor (3.Acção do calor (termoclastiatermoclastia))•• Todos os corpos sofrem variações no seu volume provocadas Todos os corpos sofrem variações no seu volume provocadas

por variações de temperatura.por variações de temperatura.

•• As rochas são constituídas por minerais diferentes, que se As rochas são constituídas por minerais diferentes, que se comportam de modo diferenciado quando expostos a variações comportam de modo diferenciado quando expostos a variações de temperatura.de temperatura.

4.Acção dos seres vivos4.Acção dos seres vivos•• A implantação de sementes nas fracturas de rochas porosas e com A implantação de sementes nas fracturas de rochas porosas e com

fraca resistência pode contribuir para a desagregação das fraca resistência pode contribuir para a desagregação das mesmas.mesmas.

•• Coelhos, texugos, minhocas e formigas cavam tocas que Coelhos, texugos, minhocas e formigas cavam tocas que aumentam o grau de degradação da rocha.aumentam o grau de degradação da rocha.

5.Crescimento de minerais 5.Crescimento de minerais ((haloclastiahaloclastia))

•• A água que existe nas fracturas e poros das rochas A água que existe nas fracturas e poros das rochas contém sais dissolvidos, que podem precipitar e iniciar o contém sais dissolvidos, que podem precipitar e iniciar o seu crescimento exercendo assim, uma força expansiva, seu crescimento exercendo assim, uma força expansiva, que contribui para uma maior desagregação das rochas.que contribui para uma maior desagregação das rochas.

6. Alívio da pressão6. Alívio da pressão•• A redução da pressão sobre uma massa rochosa pode causar A redução da pressão sobre uma massa rochosa pode causar

a sua expansão e posterior fragmentação.a sua expansão e posterior fragmentação.

•• Disjunção esferoidal.Disjunção esferoidal.

Tipos de Tipos de meteorizaçãometeorização

•• MeteorizaçãoMeteorização física ou mecânica;física ou mecânica;

•• MeteorizaçãoMeteorização química.química.

MeteorizaçãoMeteorização FísicaFísica

•• Inclui os diversos processos que Inclui os diversos processos que fragmentam a rocha em pedaços fragmentam a rocha em pedaços cada vez mais pequenos sem que, no cada vez mais pequenos sem que, no entanto, ocorram transformações entanto, ocorram transformações químicas que alterem a sua químicas que alterem a sua composição.composição.

MeteorizaçãoMeteorização QuímicaQuímica

•• VerificaVerifica--se uma alteração, quer na se uma alteração, quer na composição química, quer na composição química, quer na composição mineralógica.composição mineralógica.

MeteorizaMeteorizaççãoão ququíímicamica•• Instabilidade da estrutura dos minerais Instabilidade da estrutura dos minerais

gerados em profundidade;gerados em profundidade;

•• Remoção ou introdução de elementos químicos Remoção ou introdução de elementos químicos na sua estrutura interna;na sua estrutura interna;

•• Conversão noutros minerais mais estáveis ou Conversão noutros minerais mais estáveis ou em produtos solúveis;em produtos solúveis;

Agentes de Agentes de meteorizameteorizaççãoão ququíímicamica

•• Água;Água;

•• Temperatura;Temperatura;

•• Oxigénio;Oxigénio;

•• Dióxido de carbono;Dióxido de carbono;

•• Substâncias produzidas pelos seres vivos.Substâncias produzidas pelos seres vivos.

Processos mais importantes na Processos mais importantes na alteraalteraçção quão quíímicamica

•• CarbonataçãoCarbonatação;;

•• Hidrólise;Hidrólise;

•• Oxidação.Oxidação.

•• Na natureza, a acidificação da água é um Na natureza, a acidificação da água é um fenómeno frequente.fenómeno frequente.

•• As águas acidificadas reagem com As águas acidificadas reagem com diferentes minerais, alterandodiferentes minerais, alterando--os.os.

HH22O + COO + CO22 HH22COCO33 HH++ + HCO+ HCO33--

O ácido carbónico provoca alteração O ácido carbónico provoca alteração química em vários mineraisquímica em vários minerais

CarbonataCarbonataççãoão•• As águas acidificadas podem reagir, por As águas acidificadas podem reagir, por

exemplo, com a exemplo, com a calcitecalcite..

CaCOCaCO33 + H+ H22COCO33 CaCa2+2+ + 2(HCO+ 2(HCO33--))

HidrHidróóliselise•• Os feldspatos são também facilmente alterados Os feldspatos são também facilmente alterados

pelas águas acidificadas, experimentando pelas águas acidificadas, experimentando reacções de hidrólise.reacções de hidrólise.

2KAlSi2KAlSi33OO88 + 2H+ 2H22COCO33 + H+ H22O O AlAl22SiSi22OO55(OH)(OH)44 + 4SiO+ 4SiO22 + 2K+ 2K++ + 2HCO+ 2HCO33--

OxidaOxidaççãoão•• O oxigénio também é muito importante na O oxigénio também é muito importante na

meteorizaçãometeorização química, provocando química, provocando oxidações.oxidações.

4 4 FeOFeO + O+ O2 2 2 Fe2 Fe22OO33

•• MeteorizaçãoMeteorização

•• ErosãoErosão

•• TransporteTransporte

•• SedimentaçãoSedimentação

SedimentogSedimentogéénesenese

•• Erosão Erosão -- processo pelo qual os agentes erosivos processo pelo qual os agentes erosivos (água e vento) arrastam e separam fragmentos (água e vento) arrastam e separam fragmentos da rochada rocha--mãe.mãe.

•• As águas correntes possuem um papel muito As águas correntes possuem um papel muito importante na erosão das rochas.importante na erosão das rochas.

SedimentogSedimentogéénesenese: erosão : erosão transporte e sedimentatransporte e sedimentaççãoão

RavinamentosRavinamentos

ChaminéChaminé--dede--fadafada

Acção erosiva do ventoAcção erosiva do vento

•• A força exercida pelos agentes erosivos é, A força exercida pelos agentes erosivos é, geralmente suficiente para iniciar o transporte geralmente suficiente para iniciar o transporte desses materiais.desses materiais.

•• Agentes de transporte: gravidade, vento e água.Agentes de transporte: gravidade, vento e água.

Modificações experimentadas pelos detritos Modificações experimentadas pelos detritos durante o transporte:durante o transporte:-- ArredondamentoArredondamento-- GranotriagemGranotriagem

•• Em locais onde a acção dos agentes de erosão Em locais onde a acção dos agentes de erosão e transporte se anula ou é muito reduzida, e transporte se anula ou é muito reduzida, ocorre a sedimentação.ocorre a sedimentação.

•• Quando os sedimentos se depositam formam Quando os sedimentos se depositam formam os estratos.os estratos.

•• Estratos/camadas Estratos/camadas –– superfícies mais ou menos superfícies mais ou menos paralelas.paralelas.

•• Cada camada nova que se forma sobrepõeCada camada nova que se forma sobrepõe--se se e comprime as mais antigas, situadas por e comprime as mais antigas, situadas por baixo dela.baixo dela.

Mais antigaMais antiga

Mais recenteMais recente

Juntas de estratificação Juntas de estratificação –– superfícies, superfícies, aproximadamente planas que separam aproximadamente planas que separam diferentes estratos. diferentes estratos.

Tecto Tecto –– estrato que recobre a junta superior.estrato que recobre a junta superior.

Muro Muro –– o estrato que fica por baixo da junta o estrato que fica por baixo da junta inferior.inferior.

DiagéneseDiagénese•• Conjunto de fenómenos físicos e químicos Conjunto de fenómenos físicos e químicos

que transforma os sedimentos móveis em que transforma os sedimentos móveis em rochas sedimentares consolidadas.rochas sedimentares consolidadas.

•• Fenómenos que intervêm na Fenómenos que intervêm na diagénesediagénese::–– Compactação e desidratação;Compactação e desidratação;–– Cimentação.Cimentação.

Compactação e desidrataçãoCompactação e desidratação•• Compressão de sedimentos pelas camadas superiores Compressão de sedimentos pelas camadas superiores

que sobre eles se foram depositando, com consequente que sobre eles se foram depositando, com consequente expulsão de água e diminuição do seu volume.expulsão de água e diminuição do seu volume.

CimentaçãoCimentação•• Preenchimento dos espaços entre os sedimentos por Preenchimento dos espaços entre os sedimentos por

novos minerais que resultam da precipitação de novos minerais que resultam da precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água.substâncias químicas dissolvidas na água.

•• Estes materiais formam um cimento que liga as Estes materiais formam um cimento que liga as partículas, formando uma rocha consolidada.partículas, formando uma rocha consolidada.

DiagéneseDiagénese•• Conjunto de fenómenos físicos e químicos Conjunto de fenómenos físicos e químicos

que transforma os sedimentos móveis em que transforma os sedimentos móveis em rochas sedimentares consolidadas.rochas sedimentares consolidadas.

•• Fenómenos que intervêm na Fenómenos que intervêm na diagénesediagénese::–– Compactação e desidratação;Compactação e desidratação;–– Cimentação;Cimentação;

Compactação e desidrataçãoCompactação e desidratação•• Compressão de sedimentos pelas camadas superiores Compressão de sedimentos pelas camadas superiores

que sobre eles se foram depositando, com consequente que sobre eles se foram depositando, com consequente expulsão de água e diminuição do seu volume.expulsão de água e diminuição do seu volume.

CimentaçãoCimentação•• Preenchimento dos espaços entre os sedimentos por Preenchimento dos espaços entre os sedimentos por

novos minerais que resultam da precipitação de novos minerais que resultam da precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água.substâncias químicas dissolvidas na água.

•• Estes materiais formam um cimento que liga as Estes materiais formam um cimento que liga as partículas, formando uma rocha consolidada.partículas, formando uma rocha consolidada.

Diversidade das rochas sedimentaresDiversidade das rochas sedimentares

•• Mineral Mineral -- corpo sólido, natural e corpo sólido, natural e inorgânico, de estrutura cristalina e com inorgânico, de estrutura cristalina e com composição química fixa ou variável dentro composição química fixa ou variável dentro de certos limites.de certos limites.

•• Minerais herdados Minerais herdados –– minerais que provieram de rochas minerais que provieram de rochas preexistentes, tendo sido modificados fisicamente devido a preexistentes, tendo sido modificados fisicamente devido a fenómenos de desagregação e transporte.fenómenos de desagregação e transporte.

•• Minerais de Minerais de neoformaçãoneoformação –– minerais novos formados durante o minerais novos formados durante o processo de processo de sedimentogénesesedimentogénese ou de ou de diagénesediagénese..

Propriedades dos mineraisPropriedades dos minerais

•• Propriedades físicasPropriedades físicas –– identificação de identificação de propriedades ópticas, de propriedades ópticas, de propriedades mecânicas e densidade;propriedades mecânicas e densidade;

•• Propriedades químicasPropriedades químicas –– realização realização de testes;de testes;

Cor dos mineraisCor dos minerais•• Minerais Minerais idiocromáticosidiocromáticos –– apresentam cor constante;apresentam cor constante;

–– Exemplos: Exemplos: •• Verde para a Verde para a malaquitemalaquite•• Amarelo latão para a pirite.Amarelo latão para a pirite.

•• Minerais Minerais alocromáticosalocromáticos –– apresentam cor variável.apresentam cor variável.–– Exemplos:Exemplos:

•• Quartzo Quartzo –– incolor, branco, róseo, violeta, amarelo ou roxo.incolor, branco, róseo, violeta, amarelo ou roxo.

Traço ou riscaTraço ou risca•• Cor do mineral quando reduzido a pó;Cor do mineral quando reduzido a pó;

•• Friccionar o mineral sobre uma placa de porcelana fosca. Assim, Friccionar o mineral sobre uma placa de porcelana fosca. Assim, o mineral deixa um traço constituído pelo pó do mesmo e cuja o mineral deixa um traço constituído pelo pó do mesmo e cuja cor é facilmente identificável.cor é facilmente identificável.

•• Funciona com minerais cuja dureza é inferior à da porcelana Funciona com minerais cuja dureza é inferior à da porcelana (cerca de 7). (cerca de 7).

Traço ou riscaTraço ou risca•• Frequentemente, a cor da risca de um Frequentemente, a cor da risca de um

mineral não coincide com a sua cor. mineral não coincide com a sua cor.

Exemplo: a pirite tem cor amarelo latão e a risca é negra.Exemplo: a pirite tem cor amarelo latão e a risca é negra.

Brilho ou lustreBrilho ou lustre• Efeito produzido pela qualidade e intensidade da

luz que é reflectida na superfície dos minerais.

• Brilho metálico;• Brilho não metálico ou vulgar.

•• Brilho metálicoBrilho metálico – Intenso, semelhante ao observado nos metais polidos, observa-se em minerais opacos;

•• Brilho não metálicoBrilho não metálico - Observa-se em minerais transparentes ou translúcidos.

Brilho ou lustreBrilho ou lustre

• Em certos casos, o brilho não é do tipo metálico, mas sensivelmente mais fraco –Brilho Brilho submetálicosubmetálico.

Brilho metálicoBrilho metálicoBrilho Brilho submetálicosubmetálicoBrilho não metálicoBrilho não metálico

BrilhoBrilho

Clivagem e fracturaClivagem e fractura•• Clivagem Clivagem –– tendência de alguns minerais para tendência de alguns minerais para

fragmentarem, segundo superfícies planas e brilhantes, de fragmentarem, segundo superfícies planas e brilhantes, de direcções bem definidas e constantes;direcções bem definidas e constantes;

•• Fractura Fractura –– fragmentação irregular, sem planos de clivagem fragmentação irregular, sem planos de clivagem visíveis.visíveis.

DurezaDureza•• Resistência que um mineral oferece à abrasão. Resistência que um mineral oferece à abrasão.

•• Para determinar a dureza relativa entre dois Para determinar a dureza relativa entre dois minerais basta deslizar, sob pressão, uma aresta minerais basta deslizar, sob pressão, uma aresta viva de um sobre uma superfície do outro. O viva de um sobre uma superfície do outro. O mais duro deixará um sulco no mineral menos mais duro deixará um sulco no mineral menos duro.duro.

•• A dureza dos minerais pode ser determinada A dureza dos minerais pode ser determinada em relação aos termos de uma escala de em relação aos termos de uma escala de dureza como a Escala de dureza como a Escala de MohsMohs;;

•• A escala de A escala de MohsMohs é constituída por dez é constituída por dez termos colocados por ordem crescente de termos colocados por ordem crescente de dureza;dureza;

•• Qualquer mineral da escala risca todos os que Qualquer mineral da escala risca todos os que estão abaixo dele, não sendo riscados por eles.estão abaixo dele, não sendo riscados por eles.

DurezaDureza

Escala de Escala de MohsMohs

•• um mineral é mais duro que outro se, e só se, o riscar, sem se um mineral é mais duro que outro se, e só se, o riscar, sem se deixar riscar por ele;deixar riscar por ele;•• dois minerais têm a mesma dureza se se riscam ou não se riscam dois minerais têm a mesma dureza se se riscam ou não se riscam mutuamente;mutuamente;

Escala de Escala de MohsMohs-- quando não se dispõe de uma escala de quando não se dispõe de uma escala de MohsMohs, podem utilizar, podem utilizar--se se

diferentes materiais;diferentes materiais;

•• A utilização da escala de A utilização da escala de MohsMohs apenas proporciona apenas proporciona valores relativos. valores relativos.

Desvantagem:Desvantagem: o aumento da dureza absoluta entre os diferentes termos não é sempre o mesmo, fazendo-se de um modo descontínuo.

•• A densidade absoluta, ou massa volúmica, de A densidade absoluta, ou massa volúmica, de uma substância traduz a massa por unidade de uma substância traduz a massa por unidade de volume. volume.

•• Para a identificação dos minerais, recorrePara a identificação dos minerais, recorre--se à se à densidade relativa, podendo utilizardensidade relativa, podendo utilizar--se qualquer se qualquer dos métodos usados em física.dos métodos usados em física.

DensidadeDensidade

•• Balança de Balança de JollyJolly -- funciona como um dinamómetro, funciona como um dinamómetro, permitindo determinar o peso de uma amostra de mineral permitindo determinar o peso de uma amostra de mineral pela deformação de uma mola.pela deformação de uma mola.

•• Um dos métodos possíveis para avaliar a densidade Um dos métodos possíveis para avaliar a densidade consiste em determinar:consiste em determinar:–– Peso do mineral no ar Peso do mineral no ar –– P;P;–– Peso do mineral mergulhado na água Peso do mineral mergulhado na água –– P´;P´;

•• A diferença P A diferença P -- P’ dá o valor da impulsão (I);P’ dá o valor da impulsão (I);

•• A densidade relativa é calculada através da seguinte A densidade relativa é calculada através da seguinte fórmula:fórmula:

DensidadeDensidade

•• Testes de diagnostico de minerais:Testes de diagnostico de minerais:

–– Teste do sabor salgado Teste do sabor salgado –– HaliteHalite ((NaClNaCl););

–– Teste da efervescência (HCL) Teste da efervescência (HCL) -- CalciteCalcite..

Teste da efervescência (HCL)Teste da efervescência (HCL)•• A A calcitecalcite e outros carbonatos reagem com o e outros carbonatos reagem com o

ácido clorídrico, fazendo efervescência devido ácido clorídrico, fazendo efervescência devido à libertação de COà libertação de CO22 durante a reacção.durante a reacção.