Resumo - Rochas

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Conteúdo - Exemplos de Minerais

Turquesa CuAl6[(OH)2PO4]44H2O	A cor sendo uma das características importantes não é muito fiável. Por exemplo, o berilo pode ser incolor, branco, amarelo pálido, verde, rosa, azulado, roxo. O berilo apresenta um grande número de variedades, segundo a cor. A cor de um mineral depende da absorção de algumas das vibrações da luz branca e da reflexão de outras. A cor resulta, normalmente, da composição química, isto é da presença de átomos de um determinado elemento, na estrutura do mineral (exemplos: a esmeralda, variedade de berilo de cor verde, contêm pequenas quantidades de Cr2O3; a água marinha, outra variedade de berilo de cor azul esverdeado a azul claro, contêm Mn e Cr em pequenas quantidades). Os minerais com Al, Na, K, Ca, Mg, Ba, apresentam cores claras ou são incolores, enquanto aqueles que contêm Fe, Cr, Mn, Co, Ni, Ti, Va, são corados, apresentando, por vezes, cores intensas de acordo com os teores daqueles elementos na sua composição química. Também, o modo como os elementos estão dispostos na rede cristalina do mineral e a valência que possuem afectam a cor. A cor da risca dos minerais, pode-se determinar de uma maneira simples. Riscando o mineral num fragmento de porcelana não vidrada. A cor do pó deixado sobre a porcelana é a cor da risca. A transparência é a propriedade que os minerais têm de se deixarem atravessar pela luz. Segundo o grau de transparência podemos distinguir os minerais transparentes, semitransparentes, translúcidos, não transparentes e opacos. O brilho é a propriedade que o mineral tem de reflectir a luz. Depende de numerosos factores, entre eles, o índice de refracção, a dispersão cromática, a absorção da luz e as características da superfície estudada ( lisa ou rugosa). Podemos distinguir vários tipos de brilho: metálico, adamantino, vítreo, gorduroso, nacarado. Longe de estarmos a ser exaustivos, vamos, ainda, citar mais algumas propriedades dos minerais, pensando naqueles(as) que querem fazer a identificação de minerais, quanto mais não seja para as suas colecções particulares ou, quem sabe, pelo prazer do estudo. A piroelectricidade consiste no aparecimento de uma polarização eléctrica quando determinado mineral é submetido ao calor. A piezoelectricidade consiste no aparecimento de uma polarização eléctrica quando determinado mineral é submetido a forças de compressão ou tensão. A clivagem é a propriedade que os cristais têm de se partirem segundo planos reticulares bem definidos. Estes planos, tal como referimos atrás, são paralelos a possíveis faces do cristal, existindo uma dependência entre a clivagem e a estrutura atómica do mineral. É bem conhecida a clivagem das micas e da calcite. O estudo das propriedades ópticas dos minerais é complexo e como tal referimos apenas dois aspectos: 1) é necessária a feitura de lâminas delgadas a partir dos minerais e/ou rochas; 2) é necessário um microscópio de luz polarizada para se fazer o estudo das lâminas delgadas. Para mais informação deve ser feita a consulta de bibliografia especializada. Nos laboratórios mineralógicos modernos, para além do estudo das propriedades atrás referidas, utilizam-se técnicas sofisticadas, tais como difracção de raios X, análise térmica diferencial, análise espectral, microssonda electrónica e outras, para a identificação dos minerais. Todas estas técnicas exigem equipamento de laboratório complexo e muito caro, bem como formação especializada. Porquê a utilização de técnicas sofisticadas? Por várias razões: 1) não podemos esquecer que estamos a trabalhar à escala do átomo, 2) as redes cristalinas dos minerais sofrem vários graus de desordem o que pode afectar profundamente as propriedades do cristal, 3) os cristais com faces desenvolvidas, tais como as fotografias dos exemplares apresentados nesta página, são raros ou pouco frequentes porque, tal como já foi dito antes, para que as faces cresçam é preciso que todas as condições físico-químicas sejam favoráveis; o que acontece, normalmente, é que as condições físicas de temperatura, pressão, espaço e tempo, bem como as condições químicas de concentração de elementos, não são favoráveis ao desenvolvimento de grandes massas cristalinas, mas sim de agregados de diferentes cristais microscópicos que vão dar origem às rochas. A origem do nome dado às diferentes espécies minerais é bastante diversificada. Existem nomes derivados da composição química do mineral (exemplos: cuprite = óxido de cobre; manganite = hidróxido de manganês), nomes derivados do nome de uma localidade onde o mineral foi descoberto (exemplos: autunite = Autun (França); labradorite = Labrador (Canadá), nomes derivados de uma das propriedades do mineral [exemplos: cor – albite = albus (branco); densidade – barite = barus (pesado); clivagem – ortóclase ou ortose = clivagens ortogonais], nomes derivados do nome de uma pessoa (exemplos: berzelianite = Berzelius; smithsonite = Smithson). Os problemas de nomenclatura não são simples. Como em todas as ciências naturais, é indispensável classificar os minerais mediante uma sistemática que permita compará-los entre si e identificá-los. Graças ao emprego dos raios X e ao estudo da composição química e das propriedades cristalográficas foi possível repartir, todos os minerais conhecidos, por classes, subclasses e grupos. Esta classificação é denominada por cristaloquímica. Nela os minerais estão agrupados em 9 classes: classe I – elementos nativos e ligas metálicas (metais, semi-metais, metalóides), classe II – sulfuretos,…(sulfuretos simples, duplos; sulfossais…), classe III – halogenetos (halogenetos simples, duplos e oxihalogenetos), classe IV – óxidos e hidróxidos (óxidos simples, múltiplos; hidróxidos, arseniatos,…), classe V – carbonatos, nitratos, boratos, classe VI – sulfatos, cromatos, molibdatos, volframatos, classe VII – fosfatos, arseniatos, vanadatos, classe VIII – silicatos (subclasses – nesossilicatos, sorossilicatos, ciclossilicatos, inossilicatos, filossilicatos, tectossilicatos) e classe IX – minerais orgânicos. Os silicatos formam a classe mais abundante e importante da crosta terrestre. Sendo a classificação cristaloquímica a mais usada, queremos deixar claro que se utilizam outras classificações. Depois do oxigénio, o silício é o elemento mais abundante da crusta terrestre. Na Natureza só aparece sob a forma de compostos. Por exemplo, o quartzo é um dióxido de silício ( SiO2 ); a anortite é um silicato de alumínio e cálcio ( Ca[Al2Si2O8] ); a moscovite é um silicato de alumínio e potássio ( KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 ). Ossilicatos são compostos formados pela substituição de átomos de hidrogénio dos diferentes ácidos silícicos (ácido ortosilícico, ácido metasilícico) por metais. A titulo de curiosidade, sobretudo das mulheres, passamos a referir alguns aspectos das chamadas pedras preciosas. Já na primeira página fizemos uma breve referência às gemas. Costuma-se dividir as gemas em duas categorias: as preciosas e as semipreciosas. As pedras preciosas não são mais que minerais que, particularmente, pela sua raridade e beleza, depois de talhadas (lapidadas), têm um elevado valor comercial. O grupo das pedras preciosas inclui apenas quatro espécies minerais: diamante, rubi (variedade do corindon), safira (variedade do corindon) e a esmeralda (variedade de berilo). O grupo das semipreciosas é formado, essencialmente, por: variedades de berilo, turmalina, topázio, quartzo, opala, turquesa, jade, granada, zircão e feldspatos. Para terminar este tema, podemos dizer que os minerais se formam a partir de três grandes processos: magmático, metamórfico e sedimentar. No tema Rochas iremos abordar estes grandes e complexos processos naturais.
Anatase TiO2
Brookite TiO2
Leucite K(AlSi2O6)
Natrolite Na2(Al2Si3O10)2H2O
Esmeralda (variedade de Berilo) Al2Be3(Si6O18)
Água Marinha (variedade de Berilo) Al2Be3(Si6O18)
Diamante C
Elbaíte (variedade de Turmalina)Na(Li,Al)3Al6[(OH)4(BO3)3Si6O18]

Conteúdo - Sismologia 3

Nas dorsais meso-oceânicas (médio-oceânicas), bem como nas falhas transformantes, originam-se numerosos sismos de intensidade moderada. Estes produzem-se a uma profundidade, abaixo do fundo oceânico, entre 1.000 a 2.000 metros e, praticamente, não afectam o homem. Nas zonas de subducção têm origem sismos superficiais (profundidade do foco até 80 Km), muito embora, os sismos superficiais ocorram particularmente ao longo das dorsais meso-oceânicas ( limites divergentes ), intermédios (profundidade do foco entre 80 e 300 Km, concentrando-se, particularmente, nos limites convergentes ) e profundos (profundidade do foco entre 300 e 700 Km, encontrando-se unicamente nos limites convergentes). É aqui que se originam os terramotos mais violentos e também os mais mortíferos, por causa da sua situação geográfica, frequentemente, localizada em regiões de forte densidade populacional (Chile, Japão, México). Ocorrências sísmicas mostradas segundo a profundidade da localização do foco ou hipocentro.  Legenda: amarelo (superficiais) = profundidade do foco até 25 Km vermelho (intermédios) = profundidade do foco entre 26 e 75 Km negro (profundos) = profundidade do foco entre 76 e 660 Km

Uma boa ilustração da sismicidade, bem como a sua relação directa com a Tectónica de Placas, são os mapas históricos, representados em baixo, dos sismos de África e da América do Sul. Eles mostram a repartição dos sismos função da profundidade do foco. Foram tirados do "site" http://neic.usgs.gov/ o qual fornece muita informação sobre sismos. Procure identificar as placas tectónicas envolvidas, bem como as relações entre as profundidades e o tipo de limites das placas tectónicas envolvidas. O mapa mostra a distribuição dos sismos de África, ocorridos entre 1977 e 1997, função da profundidade do foco. O mapa mostra a distribuição dos sismos da América do Sul, ocorridos entre 1975 e 1995, função da profundidade do foco.

Conteúdo - Erupções Vulcânicas e Tipos de Materiais Expelidos pelos Vulcões

Às erupções vulcânicas estão associados produtos de natureza gasosa, líquida e sólida. As erupções são precedidas, acompanhadas e seguidas por abundantes emissões gasosas resultantes da desgaseificação do magma que alimenta os vulcões. O gás expelido em maior quantidade é o vapor de água, seguindo-se-lhe o anidrido carbónico (dióxido de carbono), anidrido sulfuroso (dióxido de enxofre), hidrogénio, monóxido de carbono, ácido clorídrico, metano, argon, flúor e outros. As proporções relativas dos diferentes gases variam consideravelmente com o tipo de magma e, dentro do mesmo magma, ao longo do tempo. Durante a actividade vulcânica explosiva, ocorre a formação de quantidades variáveis de materiais sólidos que resultam de pequenas porções (salpicos) de lava que arrefecem e solidificam no ar ou na água. Estes materiais denominam-se genericamente por piroclastos ou tefra. De entre estes, destacamos: 1) poeiras ou cinzas vulcânicas, são materiais muito finos, com dimensões inferiores a quatro milímetros, facilmente transportados pelo vento e originados pela pulverização das lavas; quando se depositam na superfície terrestre dão origem a solos férteis, 2) bagacina ou «lapilli», são fragmentos de lava consolidada com dimensões compreendidas entre 4 e 32 mm, 3) bombas, são fragmentos de aspecto esponjoso, provenientes de lavas arrefecidas durante as erupções, apresentando formas variáveis e podendo atingir dimensões entre os 32 mm e 0,5 m; os fragmentos com dimensões entre 0,5 m e 1 m têm a designação de blocos e 4) pedra-pomes, são fragmentos de aspecto vesicular, com paredes muito finas, apresentando uma densidade inferior à da água, tendo origem em lavas muito ricas em sílica; à acumulação de pedra-pomes chama-se pomito. Além dos piroclastos, outros fragmentos sólidos podem ser expelidos durante as erupções violentas. Estes fragmentos, arrancados às paredes da chaminé, têm a designação de ejectólitos.

Fotografia mostrando amostras de cinzas vulcânicas. A dimensão da barra (7 mm), colocada em baixo do lado esquerdo, permite avaliar as dimensões relativas das amostras.	Fotografia mostrando amostras de bagacina ou «lapilli». A dimensão da barra (1 cm), colocada em baixo do lado direito, bem como a moeda, permitem avaliar as dimensões relativas das amostras.
Fotografia mostrando uma amostra de bomba vulcânica. A dimensão da barra (50 cm), colocada em baixo do lado direito, permite avaliar a dimensão relativa da amostra.	Fotografia mostrando uma amostra de pedra-pomes. A dimensão da barra (3 cm), colocada em baixo do lado direito, permite avaliar a dimensão relativa da amostra.

É frequente, nas erupções vulcânicas mais violentas, a formação de uma mistura de materiais sólidos incandescentes de dimensões variadas (cinzas, bagacina, bombas e blocos), bem como de gases a elevadas temperaturas (cerca de 1000º C). A esta mistura chama-se nuvem ardente.

Modelo esquemático e animado mostrando um dos mecanismos da formação de uma nuvem ardente.

Conteúdo - Formação de Montanhas 3

Agora, vamos fazer um pequeno parágrafo para ficarmos com algumas noções muito elementares sobre um dos domínios da Geologia, a Geologia Estrutural, afim de compreendermos um pouco melhor aformação das cadeias montanhosas dobradas. Esta consiste no estudo e análise da história de uma rocha tal como fica registada na sua geometria, isto é, a sua posição espacial, absoluta e relativa. Este domínio faz parte de uma matéria mais ampla, no que concerne à deformação da crusta terrestre provocada pelos movimentos e forças causadores da alteração da disposição ou arranjo que as rochas possuíam inicialmente, o qual se designa por Tectónica. Sempre que uma rocha é submetida a pressões muito elevadas, pode dobrar-se ou fracturar-se. Daí resultam as dobras e fracturas (falhas quando os blocos sofrem deslocamentos relativos). O tipo de estrutura resultante depende das propriedades físicas das rochas e do meio em que se produzem as deformações. Dobras são estruturas cujas superfícies primárias de referência ficaram abauladas, curvadas ou alteradas sem perca de continuidade. Há vários tipos de dobras. Por exemplo, de acordo com a geometria podemos distinguir três variedades de dobras: anticlinais (dobras cujos lados ou flancos inclinam-se em sentidos divergentes), sinclinais (dobras cujos flancos inclinam-se em sentidos convergentes) e monoclinais (consistem numa flexão, em que as camadas mais ou menos horizontais, assumem, localmente, uma inclinação em determinada direcção). Há dobras de escala microscópica até dobras com dezenas e centenas de Kilómetros. Uma dobra raras vezes se encontra isolada, e quase todas elas contribuem para a constituição de um Sistema de Dobras. Os sistemas de dobras mais extensos e espectaculares desenvolveram-se nas chamadas cinturas de montanhas dobradas ou orogénicas.

Fotografia mostrando dobras associadas em Anticlinal=A (flancos=fl inclinam-se em sentidos divergentes - ver setas) e Sinclinal=S (flancos=fl inclinam-se em sentidos convergentes - ver setas).

Fotografia mostrando uma dobra deitada.

Fotografia mostrando uma dobra deitada, entre as duas setas.

Fotografia mostrando pequenas dobras em quartzitos intercalados por xistos.

Fotografia mostrando pequenas dobras (observar a escala) em grauvaques alternando com xistos.

Falhas são fracturas mediante as quais as rochas se deslocam, de forma que perdem a sua continuidade original. Existe um movimento relativo, em qualquer direcção, dos blocos de rochas, ao longo do plano de falha (a superfície de fractura ao longo da qual teve lugar o movimento relativo). Existem várias classificações para as falhas. Por exemplo, numa classificação segundo os movimentos relativos dos blocos, vamos considerar dois tipos de falhas, sabendo que existem muitas mais: falha normal é aquela em que os blocos rochosos se deslocaram, um em relação ao outro, segundo a inclinação do plano de falha; falha inversa é aquela em que um bloco (chamado teto) se desloca em sentido ascendente sobre o plano de falha, relativamente ao bloco rochoso chamado muro. A estes aspectos tectónicos fizemos já alusões preliminares em TEMAS precedentes (Ver Tectónica de Placas) e iremos fazer em TEMAS posteriores (Vulcanismo e Sismos).

Fotografia mostrando uma falha (traço do plano de falha=F-F1) associada a dobras do tipo anticlinal=DA e sinclinal=DS.

Fotografia mostrando falhas (F) conjugadas em siltitos gresosos alternando com siltitos argilo-carbonosos. PF=traço do plano de falha.

Fotografia mostrando uma falha (traço do plano de falha=F-F1) associada a dobras. DA=dobra em anticlinal.