Geologia

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Geologia É a ciência que estuda a Terra, sua composição, estrutura, propriedades físicas, história e os processos que lhe dão forma. Importância da Geologia: - Para a comunidade: Substrato; material de construção; matéria prima para vidros,metais, cerâmicas, condutores, tintas, pigmentos, drogas, cosméticos, tecnologia, recursos energéticos; medicina; bioestética; decoração; joalheria; entendimento dos eventos naturais do planeta, etc. - Para a Agronomia: Conhecimento da natureza do substrato e formação dos solos; fonte de nutrição; produção de fertilizantes; produção de insumos; armazenagem de água; poços; prevenção à contaminação do meio ambiente, etc. Minerais Resultado dos vários processos geológicos atuantes no planeta. - sólido homogêneo, cristalino, inorgânico, de ocorrência natural (processos geológicos) e composição química definida combinação ordenada dos átomos, com propriedades cristalográficas específicas Estrutura cristalina e composição química irão determinar as propriedades físicas dos minerais CONSTRUÇÃO: areia, cascalho, brita, pedra, argila, cimento, aço, alumínio, asfalto, vidro, gesso. ENCANAMENTO E ELETRICIDADE: ferro, cobre, latão, chumbo, amianto, vidro. TINTAS: pigmentos, encorpantes de talco e amianto. MOBÍLIA: ferro e aço, lixas de granada e rutilo. ROUPAS: fibras naturais crescidas com fertilizantes, corantes COMIDA: sal, fertilizantes, máquinas de processamento, embalagens de metal e vidro, louça de cerâmica e vidro, panelas de metal, vidro e cerâmica. COSMÉTICOS: sais, corantes, excipientes. Classificação de minerais pelo uso: Metálicos: Ferrosos – uso intensivo na metalurgia (Fe, Mn, Ni, Cr, Co, Mo, Nb, V, W); Não-ferrosos – básicos (Cu, Zn, Pb,Sn); leves (Al, Mg, Ti, Be); Preciosos – Au, Ag, Pt, Os, Ir, Pd, R, Ru; Raros – escândio, índio, germânio, gálio, etc... Estruturais ou para construção civil – areia, brita, calcário, gipsita, argila vermelha, amianto, vermiculita... Indústria química – enxofre, barita, fluorita, cromita, pirita... Indústria cerâmica – argilas, caulim, feldspato, quartzo... Refratários – magnesita, bauxita, grafita, cianita... Isolantes – amianto, vermiculita, mica... Fundentes – fluorita, criolita... Abrasivos – diamante, coríndon, granada... Carga – talco, gipsita, barita, caulim, calcita... Pigmentos – barita, minerais de titânio, azurita... Agrominerais – fosfato, calcário, enxofre, sais de potássio, flogopita... Ambientais – zeólitas, vermiculita, calcário, atapulgita RMI Gemas Águas Energéticos físicos químicos Classificação industrial: Físicos – mantêm a identidade original – estruturais, cargas, auxiliares de processos, fundição, etc. Químicos – perdem a identidade original – insumos para industria química, fertilizantes, fluxo de metalurgia, etc. Rocha (I,S,M) é um agregado coeso de minerais. Cristal: é um sólido homogêneo com ordem interna regular limitado por faces planas. A cristalização se inicia com a formação de microcristais, as faces cristalinas se mantêm, enquanto houver espaço: no magma, cavidades, fraturas, poros ocorre a interferência de faces sobre outras quando acabar o espaço. Estrutura cristalina Todos os minerais apresentam estrutura cristalina. A Estrutura cristalina é propriedade característica de cada mineral Todas as espécies de um mesmo mineral têm estrutura cristalina idêntica silicatos possuem extrutura tetraédrica Polimorfismo Minerais com mais de uma forma cristalina depende das condições de formação Propriedades físicas Permitem identificar os minerais Hábito: O formato com que o mineral é encontrado pode ser útil na sua identificação e algumas vezes até diagnóstico. Está relacionado ao sistema de cristalização ou ausência de cristalização em materiais amorfos Dureza: Resistência ao risco.Capacidade de um mineral riscar ou ser riscado por outro Propriedade diretamente ligada à estrutura do cristal. Aumenta com a densidade de empacotamento dos íons. Aumenta com a diminuição do tamanho dos íons – calcita (3) e magnesita (4,5) Tenacidade: Resistência oferecida a esforços mecânicos ao ser rompido, esmagado ou dobrado. "Escala de Mohs "Mineral " "1 "Talco " "2 "Gipso " "3 "Calcita " "4 "Fluorita " "5 "Apatita " "6 "Ortoclásio " "7 "Quartzo " "8 "Topázio " "9 "Coríndon " "10 "Diamante " Coesão Tenaz – ágata e jade Quebradiço – enxofre Maleável - ouro Dúctil - prata Séctil - gipsita Flexível - molibdenita Elástico - micas Fratura, clivagem, partição Densidade Propriedades elétricas e magnéticas Condutibilidade térmica As propriedades físicas mais óbvias e mais facilmente comparáveis são as mais utilizadas na identificação dos minerais. Na maioria das vezes, essas propriedades, e a utilização de tabelas adequadas, são suficientes para uma correta identificação. Técnicas mais avançadas: análises químicas, microscópio petrográfico, difração de raios X, etc. Clivagem: Quando um mineral se rompe ao longo de planos de fraqueza quando aplicada uma força adequada. Característica intrínseca de alguns minerais, ocorre paralelamente aos planos de átomos. Espaçamento reticular maior ou tipo mais fraco de ligação ou ambos. Todo plano de clivagem é paralelo a uma face ou possível face do cristal. Fratura: a maneira de como o mineral se quebra quando não apresenta planos de clivagem. Vidros e substâncias amorfas apresentam fraturas 1. Fratura irregular: muitos minerais apresentam, não sendo uma propriedade diagnóstica. Ex. turmalina. 2. Fratura conchoidal: consiste em superfícies lisas e côncavas, semelhantes ao interior de uma concha. Ex. quartzo, opala, calcedônia, obsidiana. 3. Fratura denteada ou serrilhada: metais nativos (ouro, prata, cobre). Partição: Ao contrário da clivagem, não é encontrada em todos os espécimes do mesmo mineral. Resulta normalmente de planos de geminação e possui número limitado de planos. Exemplos – geminação polissintética em coríndon; partição basal em piroxênio Macla polissintética em rubi do Cambodja Densidade: Razão peso por volume. É o número que expressa a razão entre o peso do mineral e o peso de um mesmo volume de água. Indica quantas vezes um certo volume do mineral é mais pesado que o mesmo volume de água.Galena d= 7.6, Ouro d=19.3. Propriedades elétricas: Condutibilidade em alguns metálicos (cobre, prata...) Piezo- e piroeletricidade: só ocorrem em classes cristalinas sem um centro de simetria, tendo assim eixos polares (ex.: quartzo e turmalina, ambos trigonais) Condutibilidade elétrica: pode acontecer em raros diamantes tipo II Magnetismo: atração por um campo magnético externo – susceptibilidade magnética - alinhamento dos spins - minerais com Fe. Propriedades ópticas: Importância na identificação de gemas, pois as análises não são destrutivas Cor Brilho Diafaneidade Refração Birrefringência Pleocroísmo Dispersão Luminescência Cor do traço: É a cor do pó do mineral quando riscado numa placa de porcelana. Brilho: É o reflexo da luz natural nas superfícies do mineral. Pode ser metálico ou não metálico. O brilho metálico é próprio dos metais como pirita, galena ou ouro o brilho não metálico pode receber as seguintes denominações: 1. adamantino: minerais transparentes a translúcidos de alto índice de refração. Ex: diamante, zircão, rutilo. 2. resinoso: semelhante a certas resinas. enxofre nativo. 3. Gorduroso ou graxo: halita, nefelina, quartzo leitoso. 4. ceroso: semelhante a cera de vela. calcedônia, opala. 5. terroso: Caulinita, talco 6. nacarado: Ex: talco, gipsita, 7. sedoso: semelhante a seda. Ex: Asbestos, gipsita fibrosa. 8. vítreo: Semelhante ao vidro. quartzo, topázio, turmalina. Odor: – Ex.: fétido (enxofre nativo) Sabor: – Ex: salino (Halita) Reação aos ácidos: – Ex: carbonatos (malaquita, rodocrosita, calcita, etc.) Radioatividade: – Ex: minerais de urânio e gemas irradiadas. Rochas: Agregado sólido de minerais de origem natural. Produtos consolidados, resultantes da união natural de minerais. Diferente de sedimentos, por exemplo: areia da praia é um conjunto de minerais soltos. Composição mineralógica: Textura ou relação entre os minerais Tipos de Rocha conforme a origem: Ígneas ou magmáticas Sedimentares Metamórficas Condições da formação das rochas Ígneas -Fonte magmática que produz o magma: locais de altas temperaturas no interior da terra:(Manto e Crosta) Condutos que levam o magma da sua fonte (manto ou crosta) para um outro lugar (dentro da crosta ou superfície da terra) -Resfriamento (baixar a temperatura do magma) Solidificar (cristalizar o magma). Quando isso acontecer (fonte, conduto, resfriar e solidificar) teremos rocha magmática. Fontes do magma O magma resulta da fusão (altas temperaturas > 650 oC) de rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Esta fusão ocorre no interior da Terra (Crosta e Manto) O magma é uma rocha fundida( T:700 a 1.200 º C), possui consistência pastosa e mobilidade( anda devagar 5-16 km/h). Constituintes Líquido: íons móveis: Principalmente silício e oxigênio mais (Al, Ca, Fe, Mg, Na, K, Mn, Ti e P). Sólido: minerais já cristalizados ou em cristalização+ eventuais fragmentos de rochas IMS(xenófitos). Voláteis: ( gases dissolvidos): vapor de água (75-95%), CO2, SO2, CH4(metano), N+F,Cl, B). Condução do magma O Magma ascende do interior da terra e é alojado na crosta ou na superfície da terra através de falhas e fraturas. São os condutos magmáticos. Quando o magma se solidifica (cristaliza) em profundidade ou na superfície da terra, forma se a Rocha ignea ou Magmática. forma-Ígnea Magma Quando o magma chega a superficie da terra, chama se LAVA e forma vulcões. Esta Lava resfria, cristaliza se e forma a rocha vulcanica ou extrusiva. EX: Basaltos e Riolitos . Quando o magma permanece e cristaliza se no interior da terra forma se a rocha plutônica ou intrusiva. Ex: Gabros e Granitos. -Rochas ígneas Plutônicas (Intrusivas) - Cristalização em profundidade -Rochas ígneas vulcânicas ( Extrusivas ) Extrusivas -cristalização na superfície Ambas são formadas por consolidação e resfriamento de magmas ). Principais Minerais Formadores de Rochas Ígneas Plutônicas e Vulcânicas -Feldspatos (Feldspato Alcalino e Plagioclásio) -Quartzo -Biotita e Muscovita -Piroxênio e Anfibólios -Olivina Feldspatos e quartzo: Minerais claros ( félsicos ) félsicos ricos em Si e Al, Ca , Na e K Ca feldspatos (FK e Pl) e quartzo ). Minerais máficos Ricos em Fe , Mg e Ca Fe, Ca. Classificação das rochas Ígneas: -Profundidade cristalização -Estrutura: é o arranjo e a disposição dos minerais na rocha -Textura: é o tamanho dos minerais constituintes da rocha -Quantidade da Sílica (SiO2) quartzo -Quantidade do quartzo, feldspato alcalino e plagioclásio Profundidade -Vulcânicas: Riolitos , dacitos , Andesitos e Basaltos Riolitos, dacitos, -Plutônicas Granitos, Granodioritos , Dioritos e Gabros . Plutônicas: Granodioritos, Gabros Classificação por Estruturas - Maciça - Orientada - Vesicular - Amigdaloidal Classificação por Texturas Textura: é o tamanho dos minerais Tipo de texturas: - Fanerítica - Afanítica - Porfirítica - Vítrea (vidro vulcânico) Classificação por quantidade de sílica -Ácidas félsicas : > 66% de SiO 2 (quartzo presente e visível) (félsicas) -Intermediárias 52 66% de SiO 2 (quartzo de 0 a 5%). -Básicas máficas ) : 45 52% de SiO 2 (quartzo ausente ou muito pouco e há muitos minerais de Fe e Mg ou máficos (máficas). - Ultrabásicas ultramáficas ) : < 45% de SiO 2 (quartzo ausente e há muitos minerais de Fe e Mg ou máficos . (ultramáficas) máficosmáficos). Cor das rochas ígneas A cor das rochas ígneas é expressa pela % de minerais escuros presentes na rocha: Leucocráticas: até 30% de minerais escuros. Mesocráticas: de 30 a 60% de minerais escuros. Melanocráticas: mais de 60% de minerais escuros. Processos sedimentares Atuam sobre rochas ígneas, metamórficas e sedimentares preexistentes com a desagregação mecânica e química (intemperismo), erosão e transporte, deposição e litificaçãode fragmentos (blocos, seixos) e partículas (areias, siltee argila) destas rochas em ambientes sedimentares continentais, transicionaise marinhos. Sedimentos: Material derivado de desagregação de rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares (clásticas, químicas e biogênicas). Ambientes sedimentares Ambientes onde os sedimentos se acumulam em depressões (bacias sedimentares continentais e oceânicas). Cada ambiente sedimentar (fluvial, glacial, eólico e marinho raso e profundo) tem características físicas, químicas e biológicas e produtos sedimentares típicos. Agentes de Intemperismo, Erosão Transporte e Deposição Água: processos sedimentares fluviais (rios e lagos), costeiro e marinho (marinho raso e profundo). Gelo: processos sedimentares glaciais causados por transporte de sedimentos por geleiras. Vento: processos sedimentares eólicos causados por transporte de sedimentos por vento em regiões continentais e marinhas costeiras. Gravidade (água e vento): fluxos de massas rochosas. Diagênesee Litificação:Quando o sedimento se torna uma rocha. -Sedimentos clásticos: R.S. Clásticas. Conglomerados, arenitos, siltitose argilitos. -Sedimentos químicos: R.S. Químicas. Ex. Gipsitos, Carbonatos (Calc. Cal. e Dol.), chert(sílex), BIF. -Sedimentos biogênicos: rochas de origem biológica. Ex. carvão. ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS São classificadas pelo tamanho das partículas predominantes Conglomerados: os clastosmaiores são de rochas (I. M. S) preexistentes e a matriz é constituída por fragmentos minerais em tamanho de areia e silte. Brechasapresentam fragmentos angulares. Arenitos: predomina areia (quartzo) e podem ocorrer feldspatos (arenitos feldspáticos). Siltitos: predomina quartzo e (feldspatos) no tamanho silte. Argilitose Folhelhos: argilominerais, quartzo, feldspatos. Estruturas em rochas sedimentares Estratificação paralela; Estratificação gradacional; Estratificação cruzada; Marcas de onda; Gretas de contração.