Rochas
rocha: agregado natural de um ou mais minerais
Rochas -------------------------------------------------- | | |
Rochas Sedimentares Rochas Metamórficas Rochas Magmáticas
Rochas Sedimentares
sedimentogénese (rochas não consolidadas):
- Meteorização
- Erosão
- Transporte
- Deposição
diagénese (rochas consolidadas, pode ou não ocorrer):
- compatação
- cimentação
Sedimentogénese
Meteorização
As rochas, quando estão expostas na superfície terrestre, estão sujeitas a alterações, que provocam o seu desgaste. Este processo designa-se por meteorização. Podem ser de dois tipos:
Meteorização | -------------------------- | | física química
A ação combinada destes dois tipos de meteorização transforma a rocha sólida em fragmentos individualizados - os sedimentos.
Meteorização Química
Ocorre alteração, quer na composição química, quer na composição mineralógica; alguns minerais são destruídos ou são substituídos por minerais mais estáveis nas condições da superfície terrestre.
Meteorização Física
Inclui diversos processos que fragmentam a rocha em pedaços cada vez mais pequenos, sem que ocorram transformações químicas que alterem a sua composição.
Pode ocorrer por:
Ação da água: A alternância entre períodos secos e húmidos leva á variação de teores de água, o que causa aumento e diminuição do volume, gerando tensões que conduziria á fraturação
Crioclastia: Quando há uma diminuição na temperatura, a água que penetra os poros e fraturas da rocha congela. Ao mudar do estado líquido para o sólido, a água aumenta de volume, que, consequentemente, cria novas fraturas ou aumenta as já existentes.
Haloclastia: Por vezes, a água que existe nas fraturas das rochas contém sais dissolvidos, que podem precipitar e aplicar forças nas fraturas, aumentando o seu tamanho.
Termoclastia: As variações da temperatura causam variações no volume ( aumento da temperatura - dilatação, diminuição da temperatura - contração)
Ação dos seres vivos: A implantação de sementes em fraturas, causa o alargamento das mesmas devido á pressão feita pelas raízes ou animais que cavam tocam ou galerias que degradam a rocha
Alívio da pressão: A redução da pressão sobre a rocha, quando são aliviadas do peso das rochas sobrejacentes, expandem, fraturam e formam diaclases.
Erosão
Remoção do local de origem dos materiais resultantes da meteorização.
Pode ocorrer por:
- Ação erosiva da água: As águas das chuvas são responsáveis pela formação de ravinas, principalmente quando os solos não apresentam vegetação. A ação da água na erosão pode originar estruturas como as chaminés de fada.
- Ação erosiva do vento: É feita em dois processos. O primeiro consiste na remoção de partículas, descobrindo a rocha sã (a própria rocha inalterada), ficando sujeita à ação da meteorização. No segundo processo, o vento, juntamente com as partículas que ele transporta, age como se fosse uma lixa. Assim, as rochas vão sendo alteradas, podendo originar estruturas pedunculadas.
- Ação da gravidade
Transporte
Depois de formados, os sedimentos são transportados pelo vento, pela água ou até mesmo por glaciares na altura do degelo até locais mais baixos e mais estáveis, podendo percorrer grandes distâncias até ao local onde depois se vão depositar. Normalmente durante o transporte os sedimentos ainda são mais desgastados. Quanto maior a distância de transporte, maior é o desgaste, menor o tamanho, mais arredondados.
Pode ocorrer por:
- Ação da gravidade: A força da gravidade faz com que muitos materiais deslizem ao longo das encostas.
- Ação do vento: Este transporte obviamente vai depender da intensidade do mesmo e do tamanho das partículas que transporta. Este normalmente atua em regiões áridas e sem vegetação, onde as partículas do solo são facilmente levantadas.
- Ação da água: A água é o principal fator de transporte dos materiais resultantes de meteorização e erosão das rochas. Esta pode-se encontrar no estado sólido (glaciares) ou no estado líquido (águas selvagens, torrentes, rios, águas subterrâneas, mares e oceanos).
Podem sofrer alterações ao nível de:
- Arredondamento: Os detritos, devido aos choques entre eles e ao atrito com as rochas da superfície, vão perdendo as arestas e os vértices. Pelo grau de arredondamento pode inferir-se a duração do transporte.
- Calibragem: As partículas são separadas de acordo com o tamanho, forma e densidade. Um sedimento diz-se bem calibrado quando os detritos têm, aproximadamente, o mesmo tamanho.
Deposição
A deposição pode ocorrer no interior de continentes (rios, lagos) nas margens do oceano (praias, margens) e no oceano.
Para álem de detritos, também se podem depositar minerais resultantes da meteorização ou matéria orgânica.
Quando os sedimentos chegam a locais mais estáveis depositam-se no fundo, em camadas horizontais (estratos), e aí ficam até ser consolidados.
Quanto mais brusco e energético for o agente, mais angulosos e mal calibrados ficarão os detritos.
Diagénese
A diagénese corresponde ao conjunto de processos que permite transformar os sedimentos soltos em grãos consolidados. Para que isso aconteça, ocorrem três processos:
- Compactação: devido ao peso dos sedimentos que vão chegando, os que constituem as camadas inferiores vão sendo apertados, reduzindo-se o espaço entre eles, e a expulsão da água que ocupava os espaços inicialmente.
- Cimentação: a água que cobre as camadas de sedimentos tem minerais muito finos em suspensão. Esses minerais precipitam e funcionam como um cimento que une os sedimentos de maiores dimensões, transformando-os numa rocha consolidada.
- Recristalização: Alguns minerais alteram a sua estrutura cristalina devido a alterações nas condições de pressão e temperatura ou à circulação de água ou outros fluídos.
Tipos de rocha sedimentar
ex:Argilit0; Arenito; Conglomerado ex: Calcário; Sal-gema; Gesso ex: Calcário conquífero; carvã
Rochas Sedimentares Detríticas
A origem dos sedimentos são detritos obtidos a partir de outras rochas por processos de meteorização e erosão.
Os detritos são classificados em função do seu tamanho:
✦ Detrito: Balastro (Grosseiro >2mm) → Rocha consolidada: Brecha (sedimentos angulosos) ou conglomerado (sedimentos rolados)
✦ Detrito: Areia (Médio 1/16-2mm) → Rocha consolidada: Arenito
✦ Detrito: Silte (Fino 1/16-1/256mm) → Rocha consolidada: Siltito
✦ Detrito: Argila (Muito fino <1/256) → Rocha consolidada: Argilito
Rocha Sedimentar Quimigénica
Rocha Sedimentar Biogénica
Formação do carvão: Resulta da decomposição lenta por bactérias anaeróbias de restos de plantas superiores, em ambientes aquáticos pouco profundos e pouco oxigenados - pântanos - ao longo de milhões de anos.
Formação do petróleo: O petróleo forma-se a partir de matéria orgânica, que migra para os poros das rochas sedimentares, sendo por isso, um fluido de origem biogénica, com uma percentagem variável de gases.
Se a temperatura continuar a aumentar por um intervalo de tempo, o petróleo passa totalmente para o estado gasoso, formando gás natural.
Depois de formado, o petróleo tende a migrar para níveis superiores, dado ser menos denso que os restantes fluidos da rocha-mãe ( rocha onde se forma). Se não tiver nenhum obstáculo à sua passagem, é provável que se perca na superfície terrestre. Porém, na sua ascensão, pode encontrar:
- Rocha extremamente impermeáveis-designadas rochas-cobertura, que impede a ascensão do petróleo (normalmente são rochas argilosas e salinas, pois têm sedimentos de tão pequena dimensão e tão pouco volume entre eles que o petróleo não consegue ascender);
- Rochas porosas e permeáveis, designadas rochas-armazém nas quais o petróleo tende a armazenar-se.
- Armadilha petrolífera - Estrutura geologica constituida pela rocha mãe, rocha armazem e rocha cobertura
No entanto, para que hajam acumulações consideráveis de petróleo, é necessária a existência de estruturas geológicas a favor desta acumulação - armadilhas petrolíferas: Uma armadilha petrolífera é uma estrutura que impedeo movimento de petróleo até à superfície.
Ex: Rocha-cobertura, falhas, dobras e domas salinos.
Ambientes Sedimentares
Rochas Magmáticas
oceânica-continental → magma andesítico; continental-continental → magma riolítico)
- Hotspot: A diminuição de pressão que ocorre nas plumas térmicas ao atingirem níveis mais superficiais, causa a fusão
Classificação do magma:
A quantidade de sílica (SiO2) é o principal parâmetro de classificação dos magmas.
➥ Basáltico\Básico: Contém < de 52% de sílica e uma pequena quantidade de gases dissolvidos. São expelidos ao longo de riftes e de hotspots, tendo-se originado a partir das rochas do manto. As rochas resultantes da sua consolidação são o gabro e o basalto.
➥ Andesítico\Intermédio: Contém entre 52% a 65% de sílica e bastantes gases dissolvidos Formam-se nas zonas de subducção e relacionam-se com zonas vulcânicas. As rochas resultantes da sua consolidação são diorito e andesito.
➥ Riolítico\Ácido: Contém > de 65% de sílica e uma grande quantidade de gases dissolvidos. Formam-se a partir da fusão parcial das rochas constituintes da crusta continental. (limite convergente continental-continental) As rochas resultantes da sua consolidação são o granito e o riólito.
Diferenciação Magmática
Conjunto de processos que alteram a composição química dos magmas.
A diferenciação magmática permite que um só magma possa originar diferentes tipos rochas.
- Cristalização: Durante o arrefecimento do magma, inicia-se o processo de cristalização – formação de minerais/cristais. Quanto mais calmo estiver o meio, mais lento for o processo e maior for o espaço disponível, mais desenvolvidos e mais perfeitos serão os cristais. Logo, quando o arrefecimento ocorre perto da superfície, a sua velocidade é muito elevada, não existindo as condições para a formação de cristais bem desenvolvidos. Quando o arrefecimento ocorre em profundidade, este será lento fornecendo as condições necessárias à formação de cristais bem desenvolvidos.
Os minerais formam-se sequencialmente – cristalização fracionada.
Nota: Magma formado sem sofrer diferenciação denomina-se magma primário.
Cristalização fracionada:
Formação sequencial de minerais, a partir de um magma inicial.
Os minerais não se formam todos ao mesmo tempo, primeiro cristalizam os de ponto de fusão mais elevado
(que são os mais densos), seguidos dos restantes por ordem decrescente dos respetivos pontos de fusão.
- Série de Bowen: Bowen definiu para um magma original homogéneo de composição basáltica, uma sequência de formação de minerais designada Série de Bowen.
Esta série é composta por dois ramos:
✦ Série descontínua dos minerais ferromagnesianos (Minerais máficos)
↬ Não existe uma transição gradual entre minerais.
↬ Cada mineral cristalizado reage com o magmaresidual, formando um novo mineral com composição química e estrutura diferentes, mais estável nas novas condições
↬ À medida que o magma vai arrefecendo, primeiro cristalizam as olivinas, seguidas das piroxenas, anfíbola e biotites.
↬ Cada mineral possui, progressivamente, menos ferro e magnésio e mais sílica na sua constituição.
↬ Após a cristalização da biotite, o magma residual já não apresenta ferro nem magnésio.
✦ Série contínua das plagióclases (Minerais félsicos)
↬ As plagióclases são minerais isomorfos, pelo que a transição entre minerais é gradual.
↬ A anortite é totalmente cálcica; o cálcio vai sendo substituído por sódio, à medida que se dá o arrefecimento do magma; a albite é totalmente sódica. Após a cristalização completa dos minerais que constituem os dois ramos, o magma residual apresenta uma elevada concentração de sílica e de metais leves, como o potássio e alumínio. Cristalizarão, sucessivamente, minerais ricos em sílica: feldspato potássico, moscovite e quartzo até ao
Diferenciação gravítica:
Deposição de minerais na câmara magmática de acordo com a sua densidade.
Conclusão:
- Quais os minerais tipicamente associados às diferentes rochas magmáticas. (Ex: olivina e anortiteestão associados ao peridotito)
- A associação na mesma rocha de olivina e quartzo é extremamente improvável.
- Os minerais formados a altas temperaturas são menos estáveis (menos resistentes à meteorização) que os formados a altas temperaturas.
Etapas:
fusão da rocha:
-intrusão magmática(magma) -extrusão magmática(lava)
-arrefecimento lento e em profundidade -arrefecimento rápido e à superficie
-cristalização -cristalização
^ ^
Rocha plutónica/intrusiva Rocha vulcânica/extrusiva
-Textura: Fanerítica -Textura: Afanítica/vítrea
-Arrefecimento: lento -Arrefecimento: rápido
-Minerais: Visíveis à vista desarmada -Minerais: Apenas com microscópio
-Local: Profundidade -Local: Superfície
ex: Granito; Gabro ex: Basalto; Obsidiana
Características das rochas magmáticas
Cor:
➥ Rochas melanocratas: Rochas escuras, ricas em minerais máficos.
➥ Rochas mesocratas: Rochas de cor intermédia com proporções idênticas de minerais máficos e félsicos.
➥ Rochas leucocratas: Rochas claras, ricas em minerais félsicos.
Textura:
- Fanerítica (granular): Cristas bem desenvolvidos e visíveis a olho nu. Textura característica de rochas plutónica.
- Afanítica (agranular): Minerais muito pequenos que não se distinguem uns dos outros. Textura característica de rochas vulcânicas.
Nota: As rochas também podem possuir uma estrutura vítrea se os minerais não cristalizarem.
Rochas Metamórficas
O metamorfismo caracteriza-se pelo conjunto de adaptações mineralógicas e/ou texturais que as rochas pré-existentes (no estado sólido) sofrem, quando sujeitas a condições de pressão e temperatura diferentes das da sua génese.
fatores de metamorfismo
Tensão:
↬Tensão litostática: resulta do peso da massa rochosa suprajacente é exercida igualmente em todas as direções. Esta tensão faz diminuir o volume da rocha, aumentando a sua densidade.
↬Tensão não litostática: as forças são diferentes nas diversas direções. Associada às forças compressivas, distensivas e de cisalhamento (Movimento tectónicos).
Temperatura:
Com o aumento da temperatura, algumas ligações químicas dos minerais são quebradas, o mineral recristaliza com um novo arranjo tridimensional, formando novos minerais. A temperatura das rochas aumenta com a profundidade ou através do contacto com intrusões magmáticas.
Fluidos:
Os fluidos magmáticos e água, ao entrarem em contacto com as rochas, podem alterar a sua composição química. Há troca iónica entre as rochas e o fluido, substituindo parcialmente ou totalmente os minerais da rocha.
Ex: O argilito sofre uma desidratação progressiva, em função do aumento de temperatura e da tensão. A água libertada constitui um fluido indutor de metamorfismo, capaz de transformar o argilito numa rocha metamórfica.
Tipos de Metamorfismo
➥ Metamorfismo de contacto
Intrusão magmática causa metamorfismo das rochas circundantes devidos à sua elevada temperatura e à libertação de fluidos.
➥ Metamorfismos regional:
Forças compressivas, associadas à colisão de placas, causam metamorfização de uma grande extensão de rochas.
Textura:
- Não foliadas: Rocha apresenta minerais granulares sem orientação. Formam-se a partir de rochas pré- existentes constituídas apenas por um único mineral. (Exceto as corneanas) → Resultam do metamorfismo de contacto.
- Foliadas: Rocha apresenta minerais lamelares alinhados. Formam-se a partir de rochas constituídas por vários minerais quando estas são sujeitas a tensão dirigida e temperaturas crescentes → Resultam do metamorfismo regional
Grau de metamorfismo:
➥ Clivagem ardosífera (baixo grau): As rochas partem-se em folhas finas e lisas de aspeto baço. Ocorre em rochas de granularidade fina (minerais microscópicos)
Ex: Ardósia
➥ Xistosidade (médio grau): As rochas partem-se segundo superfícies lisas ou ligeiramente onduladas de aspeto brilhante. Têm granularidade média a alta → cristais desenvolvidos devido à recristalização.
Ex: Micaxisto
➥ Bandado gnáissico (alto grau): As rochas apresentam alternância de bandas de cor clara e cor escura. Têm granularidade elevada.
Ex: Gnaisse
Metamorfismo regional Metamorfismo de contacto Metamorfismo de impacto
- textura foliada: xisto - textura não foliada: corneana
- textura não foliada: mármore - temperatura
- temperatura - fluidos circulantes
- pressão litostática
- pressão não litostática
Minerais índice: A presença destes minerais numa rocha permite inferir as condições de pressão e/ou temperatura da sua génese, por esta razão, denominam-se minerais índice.
