Cap+¡tulo IV - Rochas igneas, metamorficas e sedimentares

Cap+¡tulo IV - Rochas igneas, metamorficas e sedimentares

Centro Universitário Augusto Motta Disciplina: Geologia de Engenharia Assunto: Notas de aula de Geologia de Engenharia Professor: Marcus Bergman

IV. ROCHAS ÍGNEAS, METAMORFICAS E SEDIMENTARES A rocha, tal como definido antes, é um agregado sólido composto de minerais que ocorrem naturalmente. Algumas são compostas por um único mineral, como exemplo o mármore branco, o qual é composto por apenas um mineral, a calcita. Outras rochas são compostas por matéria nãomineral, onde se incluem materiais não cristalinos, como as rochas vulcânicas vítreas.

Em uma rocha, os minerais são unidos de modo a manter suas características individuais, podendo sua aparência física variar na cor, no tamanho de seus cristais ou grãos e nos tipos de minerais que a compõem. O aspecto de uma rocha (aparência) pode ser determinado por duas propriedades importantes, além de outras: a mineralogia e a textura. A mineralogia é o estudo dos minerais que compõem a rocha, avaliando inclusive, a proporção relativa destes minerais na composição final da rocha. Já a textura é o termo que indica os tamanhos e as formas dos cristais bem como os mesmos estão unidos. Estes cristais, (que na maioria das rochas têm apenas alguns milímetros de diâmetro) são chamados de grossos se forem grandes o suficiente para serem vistos a olho nu, e de finos caso contrário. A mineralogia e a textura de uma rocha são, por sua vez, determinados pela origem geológica da rocha.

Podemos classificar as rochas pela sua origem em três grupos: as rochas Ígneas, Metamórficas e Sedimentares.

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Rochas Ígneas As rochas ígneas (do latim, ignis = fogo) formam pela cristalização do magma, uma massa de rocha fundida que se origina em profundidade na crosta terrestre e no manto superior. Nesta região as temperaturas alcançam 700 graus Celsius ou mais, que são necessários para fundir a maioria das rochas. À medida que um magma esfria lentamente no interior da Terra, os cristais microscópicos começam a se formar. Como o magma esfria abaixo da temperatura de fusão, alguns destes cristais têm tempo para crescer até poucos milímetros ou mais antes que toda a massa seja cristalizada como uma rocha ígnea de granulação grossa. Mas quando o magma é extrudido de um vulcão na superfície terrestre, ele esfria e solidifica tão rapidamente que os cristais individuais não têm tempo de crescer gradualmente. Neste caso, muitos cristais minúsculos formam-se simultaneamente, e o resultado é uma rocha ígnea de granulação fina. Os geólogos distinguem dois grandes tipos de rochas ígneas com base no tamanho de seus cristais: intrusivas e extrusivas.

Rochas ígneas intrusivas As rochas ígneas intrusivas cristalizam-se quando o magma intrude em uma massa de rocha não-fundida em profundidade na crosta terrestre. Cristais grandes crescem enquanto o magma esfria, produzindo rochas de granulação grossa. O granito é um bom exemplo de rocha ígnea intrusiva.

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Rochas Ígneas extrusivas As rochas ígneas extrusivas formam-se pelo rápido resfriamento do magma que chega à superfície por meio de erupções vulcânicas. O basalto é um bom exemplo de rocha ígnea extrusiva e são reconhecidas facilmente por suas texturas vítreas ou de granulação fina. (Veja figura anterior.)

A maioria dos minerais das rochas ígneas são silicatos. Entre os mais comuns temos o quartzo, o feldspato, a mica, o piroxgênio, o anfibólio e a olivina.

Rochas Sedimentares Os sedimentos que formam as rochas sedimentares, são encontrados na superfície da Terra como camadas de partículas soltas, como areia, silte e conchas de organismos. Estas partículas formamse na superfície à medida que as rochas vão sendo erodidas e alteradas através dos processos físicos e químicos chamados de intemperismo. As partículas formadas são então transportados pela erosão, que é o processo pelo qual as partículas são depositados em camadas de sedimentos. Os sedimentos podem ser classificados como sedimentos clásticos e sedimentos químicos e bioquímicos.

Sedimentos clásticos: são as partículas depositadas fisicamente, como os grãos de quartzo e de feldspato derivados de um granito alterado. Estes sedimentos são depositados pela água corrente, pelo vento e pelo gelo e formam as camadas de areia, silte e cascalho.

Sedimentos químicos e bioquímicos: são as substâncias químicas novas que se formam por precipitação quando alguns dos componentes da rocha dissolvem-se durante o intemperismo e são carregados pelas águas dos rios para o mar. Entre os exemplos estão a halita (cloreto de sódio) e a calcita (carbonato de cálcio, freqüentemente encontrados na forma de recifes e conchas).

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A litificação é o processo que converte os sedimentos em rocha sólida, e isto pode ocorrer de uma das seguintes maneiras: por compactação, quando os grãos são compactados pelo peso do sedimento sobreposto, formando uma massa mais densa que a original, ou por cimentação, quando minerais precipitam-se ao redor das partículas depositadas e agregam-se umas às outras.

As camadas de sedimentos e as rochas sedimentares são caracterizadas pela estratificação, a formação continuada de camadas paralelas de sedimentos à medida que as partículas depositamse no fundo do mar, de um rio ou da superfície do terreno. Pelo fato de as rochas sedimentares serem formadas por processos superficiais, elas cobrem grande parte dos continentes e do fundo dos oceanos. A maioria das rochas encontradas na superfície terrestre é sedimentar, todavia, o volume destas rochas é menor que o das rochas ígneas e metamórficas, pois são dificilmente preservadas.

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Os minerais mais comuns dos sedimentos clásticos são os silicatos, tais como o quartzo, o feldspato e os argilominerais. Os minerais mais abundantes nos sedimentos precipitados química ou bioquimicamente são os carbonatos como a calcita, formadora do calcário.

Rochas Metamórficas As rochas metamórficas têm seu nome derivado das palavras gregas que significam mudança (meta) de forma (morphe). Estas rochas são produzidas quando as altas temperaturas e pressões das profundezas da Terra atuam em qualquer tipo de rocha, sejam elas ígneas, sedimentares ou metamórficas, para mudar sua mineralogia, textura ou composição química, embora mantendo sua forma sólida. As temperaturas do metamorfismo estão abaixo do ponto de fusão das rochas, mas são altas o bastante (acima dos 250 graus) para as rochas modificarem-se por recristalização e por reações químicas.

O metamorfismo pode ocorrer numa área extensa ou limitada, chamados respectivamente de metamorfismo regional e metamorfismo de contato.

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O metamorfismo regional ocorre onde as altas pressões e temperaturas estendem-se por regiões amplas, o que ocorrem onde as placas colidem. O metamorfismo regional acompanha a colisão das placas, resultando na formação das cadeias de montanhas e no dobramento e fraturamento das camadas sedimentares, que até então eram horizontais. Onde as temperaturas altas restringem-se a áreas pequenas, como as rochas que estão perto ou em contato com uma intrusão, as rochas são transformadas por metamorfismo de contato.

Os silicatos são os minerais mais abundantes das rochas metamórficas, pois as rochas parentais (que deram origem) também são ricas nesses minerais. Os minerais típicos das rochas metamórficas são o quartzo, o feldspato, a mica, o piroxênio e os anfibólios.

A Figura abaixo mostra os exemplos dos três tipos de rochas.

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O ciclo das Rochas O ciclo das rochas é o resultado das interações do sistema de tectônica de placas e o clima. A figura abaixo explica como a formação dos vários tipos de rocha vistos podem ocorrer como em um sistema cíclico de formação.

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. O que é mineralogia e textura das rochas? 2. Como classificamos as rochas pela sua origem? 3. Como são formadas as rochas Ígneas? Como podemos classificá-las e quais as diferenças? 4. Quais as diferenças de texturas entre as rochas ígneas intrusivas e extrusivas? Por que?

Dê um exemplo de cada tipo. 5. O que são sedimentos clásticos e químicos? 6. Como são formadas as rochas sedimentares? O que é litificação e de que formas ela pode ocorrer? Qual a sua principal característica? 7. Qual a principal característica das rochas sedimentares? 8. Como são formadas as rochas metamórficas? 9. É possível formar rochas de diferentes tipos a partir de outras? Explique o ciclo de formação possível das rochas ígneas, metamórficas e sedimentares.

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