Introducão à mineralogia e a petrografia

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Apostila de apoio ao curso de geologia para técnicos. Prof.: Wendell Fabrício

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    1. 1. Geologia para cursos técnicos Módulo: Introdução à geologia INTRODUÇÃO À MINERALOGIA E À PRETOGRAFIA Wendell Fabricio (geólogo) wendellfabricio@gmail.com geologiaparatecnicos.blogspot.com
    2. 2. Objetivos 1) Conhecer os conceitos de minerais e rochas; 2) Obter noções básicas de cristalografia; 3) Reconhecer as diferentes propriedades dos minerais; 4) Conhecer os diferentes tipos de rochas e entender os processos genéticos das mesmas; 5) Estudar o ciclo das rochas; 6) Obter noções básicas das características dos tipos de rochas; 2
    3. 3. O que são minerais e rochas? Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Rocha é um agregado sólido que ocorre naturalmente e é constituído por um ou mais minerais ou mineralóides. 3
    4. 4. O que são minerais e rochas? 4
    5. 5. O que são minerais e rochas? 5
    6. 6. Sistemas de cristalização • Os minerais ocorrem geralmente na forma cristalizada. Todos os materiais cristalizados possuem arranjo tridimensional ordenado e regular dos átomos ou íons constituintes, formando retículos atômicos e iônicos (veja figura no próximo slide). Conforme o arranjo ordenado, cada cristal apresenta planos de cristalização específicos. 6
    7. 7. Sistemas de cristalização Ilustração esquemática de estrutura cristalina de diamante (A, B, C) e grafita (D, E, F). 7
    8. 8. Sistemas de cristalização Veja abaixo os seis prinicipais sistemas de cristalizações existentes e alguns exemplos de minerais
    9. 9. Sistemas de cristalização Ilustração esquemática de forma fundamental dos seis sistemas cristalinas: A) isotrópico; B) tetragonal; C) ortorrômbico; D) monoclínico; E) triclínico; F) hexagonal.
    10. 10. Propriedades físicas dos minerais Cada mineral possui suas propriedades físicas específicas. As propriedades físicas podem ser examinadas com auxílio de instrumentos simples, tais como lupa, canivete, agulha, imã, etc. Desta forma, são importantes para a identificação rápida de minerais. Algumas das principais propriedades físicas dos minerais são: 1) Clivagem 2) Fratura 3) Dureza 4) Peso específico 5) Brilho 6) Traço ou risca 7) Magnetismo 10
    11. 11. Clivagem e fratura Quando minerais são submetidos a uma força externa destrutiva, como um forte impacto por um martelo, estes se rompem. Existem várias maneiras de rompimento físico, ou seja desintegração mecânica, no qual, clivagem, partição e fratura são típicos. Quatro diferentes tipos de clivagem e seus exemplos de minerais 11
    12. 12. Clivagem e fratura Ao lado: Ilustração esquemática de clivagem desenvolvida em: A) uma direção de muscovita; B) duas direções de ortopiroxênio; C) três direções de calcita. 12
    13. 13. Dureza • A dureza no sentido mineralógico corresponde a um parâmetro de resistência mecânica da superfície dos minerais. Quanto maior for força de interligação entre os átomos constituintes, tanto maior será a dureza. A dureza do mineral é definida através de ensaios de risco entre dois minerais, isto é, quando a superfície de um mineral é riscada por um outro mineral ou não. Em 1832, Mohs apresentou uma escala com 10 minerais padrões, denominada de escala Mohs. 13
    14. 14. Dureza 14
    15. 15. Brilho O brilho é a aparência geral na superfície dos minerais à luz refletida. Esta propriedade é fácil de ser observada à olho nu ou à lupa. As expressões mais utilizadas são brilho metálico e não metálico Pirita: exemplo de brilho metálico Quartzo: exemplo de brilho não-metálico
    16. 16. Traço ou Risca A cor de traço aparece quando o mineral a ser examinado é esfregado sobre uma superfície bruta (não polida e não coberta) de uma placa de porcelana. O traço é a cor do risco que fica sobre a porcelana. 16
    17. 17. Peso específico O peso específico (g/cm3) – também chamado de densidade relativa - de cada mineral depende da sua composição química e estrutura cristalina. 17
    18. 18. Magnetismo Minerais magnéticos são minerais que, em seu estado natural, são atraídos por um imã. Normalmente em rochas ígneas e metamórficas. A Magnetita (Fe3O4) - óxido de ferro e a Pirrotita (Fe(1 - x)S) são os dois minerais magnéticos comuns. Magnetita 18
    19. 19. As rochas Existem três tipos de rochas, de acordo com sua gênese (modo como se formaram): • Rochas Ígneas (ou Magmáticas); • Rochas Metamórficas; • Rochas Sedimentares. 19
    20. 20. Rochas Ígneas As rochas ígneas (do latim ignis, fogo) são também conhecidas como rochas magmáticas. Elas são formadas pela solidificação (cristalização) do magma, que é um líquido com alta temperatura, em torno de 700 a 1200oC, proveniente do interior da Terra. As rochas ígneas podem conter jazidas de vários metais (ouro, platina, cobre, estanho, etc.) e trazem à superfície do planeta importantes informações sobre as regiões profundas da crosta e do manto terrestre. O tamanho dos cristais das rochas ígneas é, em geral, proporcional ao tempo de resfriamento do magma, isto é, quanto mais lenta for a cristalização de um magma, maiores são os cristais formados e vice-versa. 20
    21. 21. Rochas Ígneas Magmas cristalizados a grandes profundidades no interior da crosta esfriam lentamente, possibilitando que seus cristais se desenvolvam até atingir tamanhos visíveis a olho nu (>> 1 mm). Rochas ígneas deste tipo são denominadas rochas plutônicas, como por exemplo o granito. Nos vulcões, o magma (lava) atinge a superfície da crosta e entra em contato com a temperatura ambiente, resfriando-se muito rapidamente. Como a solificação é praticamente instantânea, os cristais não têm tempo para se desenvolver, sendo portanto muito pequenos, invisíveis a olho nu (<<1mm). Rochas deste tipo são denominadas rochas vulcânicas, como o basalto. 21
    22. 22. Rochas Sedimentares As rochas sedimentares são o produto de uma cadeia de processos que ocorrem na superfície do planeta e se iniciam pelo intemperismo das rochas expostas à atmosfera. As rochas intemperisadas perdem sua coesão e passam a ser erodidas e transportadas por diferentes agentes (água, gelo, vento, gravidade), até sua sedimentação em depressões da crosta terrestre, denominadas bacias sedimentares. A transformação dos sedimentos inconsolidados (p. ex. areia) em rochas sedimentares (p. ex. arenito) é denominada diagênese, sendo causada por compactação e cristalização de materiais que cimentam os grãos dos sedimentos. 22
    23. 23. Rochas Sedimentares As rochas sedimentares fornecem importantes informações sobre as variações ambientais ao longo do tempo geológico. Os fósseis, que são vestígios de seres vivos antigos preservados nestas rochas, são a chave para a compreensão da origem e evolução da vida. A importância econômica das rochas sedimentares está em conterem, em determinadas situações, petróleo, gás natural e carvão mineral, que são as principais fontes de energia do mundo moderno. As rochas sedimentares formadas pela acumulação de fragmentos de minerais ou de rochas intemperizadas são denominadas rochas clásticas ou detríticas, como o arenito. Existem também rochas sedimentares formadas pela precipitação de sais a partir de soluções aquosas saturadas (p. ex. evaporito) ou pela atividade de organismos em ambientes marinhos (p. ex. calcário), sendo denominadas rochas não-clásticas ou químicas. 23
    24. 24. Rochas Sedimentares 24
    25. 25. Rochas Ígneas Diagrama mostrando dois diferentes tipos de rochas ígneas: As rochas vulcânicas (ex.: Basalto) e as rochas plutônicas (ex.: Granito) 25
    26. 26. Rochas Metamórficas As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo de rocha, quando esta é levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde ela se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições vigentes. Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão e temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o metamorfismo. 26
    27. 27. Rochas Metamórficas O estudo das rochas metamórficas permite identificar grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado, fundamentais para o entendimento da atual configuração dos continentes. As cadeias de montanhas (por exemplo Andes, Alpes, Himalaias) são grandes deformações da crosta terrestre, causados pelas colisões de placas tectônicas. As elevadas pressões e temperaturas existentes no interior das cadeias de montanhas durante sua edificação são o principal mecanismo formador de rochas metamórficas. O metamorfismo pode ocorrer também em outras situações, ao longo de planos de deslocamentos de grandes blocos de rocha (alta pressão) ou nas imediações de grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor (alta temperatura). 27
    28. 28. Rochas Metamórficas 28
    29. 29. Rochas Metamórficas 29
    30. 30. Ciclo das rochas 30
    31. 31. Referências bibliográficas • Akirisa Motoki; Mineralogia e Petrologia para iniciantes – Universidade Estadual do Rio de Janeiro (apostila didática de apoio ao curso), 2003 – não publicada • Press, Siever, Grotzinger e Jordan; Para Entender a Terra - Bookman. Porto Alegre, 2006 • http://www.unb.br/ig/glossario • Lenz, V. & Amaral, S. E; Geologia Geral - Cia Editora Nacional, 1978 31

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